[發(fā)明專利]等離子體加強(qiáng)火焰法制備碳納米管工業(yè)量產(chǎn)裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810355939.8
• 申請日: 2018-04-19
• 公開（公告）號: CN108675282A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫亞萍;孫保民;郭永紅;翟剛;吳楚瑜;康志忠
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號: C01B32/164
• 分類號: C01B32/164
• 代理公司: 北京中南長風(fēng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11674
• 代理人: 鄭海

本發(fā)明涉及一種等離子體加強(qiáng)火焰法制備碳納米管工業(yè)量產(chǎn)裝置，包括熱解氣預(yù)混室，所述熱解氣預(yù)混室與熱解氣電離裝置連接，所述熱解氣電離裝置與熱解反應(yīng)內(nèi)爐連接；所述熱解反應(yīng)內(nèi)爐設(shè)有物料堆積層，并連接有用于供應(yīng)催化劑顆粒的催化劑進(jìn)口；所述熱解反應(yīng)內(nèi)爐外設(shè)有外爐膛，所述外爐膛與所述熱解反應(yīng)內(nèi)爐之間設(shè)有外爐膛加熱區(qū)，所述外爐膛布置有多個(gè)燃燒器，所述燃燒器用于提供熱解熱量至所述外爐膛加熱區(qū)；所述熱解反應(yīng)內(nèi)爐的出口連接有旋風(fēng)分離器，所述旋風(fēng)分離器的上端通過袋式除塵器與所述熱解反應(yīng)內(nèi)爐的進(jìn)口及所述外爐膛加熱區(qū)連接，所述旋風(fēng)分離器的下端連接有碳納米管收集口。通過本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)碳納米管的工業(yè)級量產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于碳納米管生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種等離子體加強(qiáng)火焰法制備碳納米管工業(yè)量產(chǎn)裝置。

背景技術(shù)

碳納米管作為碳材料中重要的一維納米材料，擁有著獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，在電、熱、力學(xué)方面都展現(xiàn)出了優(yōu)異的性能，如不同手性的碳納米管可以表現(xiàn)出金屬性和半導(dǎo)體性兩種不同的電性能；其強(qiáng)度是鋼的100倍，而密度只有鋼的1/6；導(dǎo)熱性是銅的5倍等等。優(yōu)異的性能使其具有廣泛的應(yīng)用前景，如載體、傳感器、電子元件等。而目前碳納米管的產(chǎn)量受限，成本較高限制其進(jìn)一步的應(yīng)用。因此發(fā)展低成本批量生產(chǎn)碳納米管的技術(shù)是推動碳納米管實(shí)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用的重要途徑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種等離子體加強(qiáng)火焰法制備碳納米管工業(yè)量產(chǎn)裝置，以實(shí)現(xiàn)碳納米管的工業(yè)級量產(chǎn)。

本發(fā)明提供了一種等離子體加強(qiáng)火焰法制備碳納米管工業(yè)量產(chǎn)裝置，包括熱解氣預(yù)混室，熱解氣預(yù)混室與熱解氣電離裝置連接，熱解氣電離裝置與熱解反應(yīng)內(nèi)爐連接；熱解反應(yīng)內(nèi)爐設(shè)有物料堆積層，并連接有用于供應(yīng)催化劑顆粒的催化劑進(jìn)口；

熱解反應(yīng)內(nèi)爐外設(shè)有外爐膛，外爐膛與熱解反應(yīng)內(nèi)爐之間設(shè)有外爐膛加熱區(qū)，外爐膛布置有多個(gè)燃燒器，燃燒器用于提供熱解熱量至外爐膛加熱區(qū)；

熱解反應(yīng)內(nèi)爐的出口連接有旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器的上端通過袋式除塵器與熱解反應(yīng)內(nèi)爐的進(jìn)口及外爐膛加熱區(qū)連接，旋風(fēng)分離器的下端連接有碳納米管收集口。

進(jìn)一步地，熱解反應(yīng)內(nèi)爐的外表面安裝有龜甲板網(wǎng)。

進(jìn)一步地，熱解氣預(yù)混室設(shè)有熱解氣進(jìn)口及防爆安全閥，熱解氣預(yù)混室內(nèi)設(shè)有用于均勻混合熱解氣的遮風(fēng)板。

進(jìn)一步地，熱解氣電離裝置包括放電極板，放電極板連接有放電針，放電極板通過導(dǎo)線供電，導(dǎo)線套有絕緣瓷套。

進(jìn)一步地，物料堆積層下方設(shè)有用于將熱解流體均勻分開的均布板，均布板上方布置有用于使熱解氣體進(jìn)入熱解反應(yīng)內(nèi)爐中，并阻止熱解反應(yīng)內(nèi)爐中的流化催化劑顆粒倒流至熱解氣電離裝置的風(fēng)帽。

進(jìn)一步地，燃燒器的噴口與熱解反應(yīng)內(nèi)爐的切線方向一致。

進(jìn)一步地，熱解反應(yīng)內(nèi)爐頂部連接有煙道，煙道連接有靜電除塵器，熱解反應(yīng)內(nèi)爐底部連接有灰渣清理鏈排。

進(jìn)一步地，外爐膛的外部設(shè)有爐膛保溫層。

進(jìn)一步地，熱解氣預(yù)混室通過混合熱解氣進(jìn)氣管與熱解氣電離裝置連接。

進(jìn)一步地，熱解氣電離裝置底部連接有溢出卸料口，溢出卸料口連接有鎖氣器。

借由上述方案，通過等離子體加強(qiáng)火焰法制備碳納米管工業(yè)量產(chǎn)裝置，實(shí)現(xiàn)了碳納米管的工業(yè)級量產(chǎn)。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。

附圖說明

圖1是本發(fā)明等離子體加強(qiáng)火焰法制備碳納米管工業(yè)量產(chǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明等離子體加強(qiáng)火焰法制備碳納米管工業(yè)量產(chǎn)裝置的局部視圖一；