[發明專利]連續流化床

在審

• 申請號: 202211224198.2
• 申請日: 2022-10-08
• 公開（公告）號: CN115532179A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 白文娟;楚電明;何燕;白楊;張天樂;盧凌霄;高辰宇;吉宗超
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: B01J8/24
• 分類號: B01J8/24;C01B32/164;C01B32/184
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了連續流化床，屬化工及材料技術領域，用以連續生長碳材料，至少包括生長體、熱源，所述生長體至少部分地處于所述熱源內側，所述生長體至少包括管道、動力源、至少一組進料器；所述管道內至少包括流動物質，所述流動物質至少包括碳源與催化劑所述動力源至少為所述流動物質提供動力；所述進料器用以控制輸入至少一種所述流動物質，所述流動物質在所述管道內持續呈非往復流動態，控制所述流動物質的速度、比例及至少部分所述熱源溫度大于所述碳源裂解溫度，直至滿足所需管道長度后連續生長出所需的所述碳材料，最終實現所述碳材料的不間斷生長與分離收集；本申請解決了低成本連續化生長碳材料的問題。

技術領域

本發明涉及化工及材料技術領域，尤其涉及連續流化床。

背景技術

碳材料是由碳元素組成的無恒定結構及性質的材料，包括石墨烯、碳納米管等，具有優異的力學、電學、熱學性能，被廣泛應用于微型電路、散熱、界面增強、輕量化復合材料等行業與領域。

然而，目前碳材料的規模化制備方法主要采用流化床，該方法以流動物質在床內往復運動流化實現，然而，流動物質因流化速度的時刻變化導致流化質量各異，同時難以實現連續化和不間斷；業界人員多采用增加床體以循環連續，然而并未實質解決不間斷生產的問題，同時成本高。

基于上述缺陷，實現低成本連續化生產碳材料急迫且十分必要。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供連續流化床。本發明擬實現低成本連續生長碳材料。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了連續流化床，用以連續生長碳材料，至少包括生長體、熱源，所述生長體至少部分地處于所述熱源內側，所述生長體至少包括管道、動力源、至少一組進料器；

所述管道內至少包括流動物質，所述流動物質至少包括碳源與催化劑所述動力源至少為所述流動物質提供動力；所述進料器用以控制輸入至少一種所述流動物質，所述流動物質在所述管道內持續呈非往復流動態，控制所述流動物質的速度、比例及至少部分所述熱源溫度大于所述碳源裂解溫度，直至滿足所需管道長度后連續生長出所需的所述碳材料，最終實現所述碳材料的不間斷生長與分離收集。

優選地，所述流動物質至少包括碳源和催化劑；

所述碳源包括氣態碳源或液態碳源；

所述氣態碳源包括丙烯或甲烷或一氧化碳或二氧化碳。

優選地，所述管道形狀包括周期性形狀，單周期形狀至少圓滑過渡無折角，包括S型或螺旋形。

優選地，所述碳材料包括碳納米管或石墨烯。

優選地，還包括管道清除裝置，所述清除裝置連通所述管道以單向或循環流動輔助清除所述管道表面沉積物，包括泵或壓縮機。

優選地，所述催化劑包括固體顆粒或待反應前驅液；

所述固體顆粒至少包括鐵或鈷或鎳中的一種；

所述待反應前驅液包括兩種相互反應而產生所述固體顆粒的物質。

優選地，所述非往復流動態為所述流動物質在所述管道內單項流動。

優選地，所述熱源包括沿管道方向溫度變化。

優選地，所述分離收集包括收集器；

所述收集器用以收集所述碳材料，包括布袋除塵器。

優選地，所述管道包括至少進口端變截面，其余位置處具有相同橫截面積。