[发明专利]纳米碳生成装置

说明书

技术领域

本发明涉及使生物量和废弃物等可热分解的有机处理物快速地热分解后，骤冷而进行液化的纳米碳生成装置。

背景技术

近年来，从环境问题和能源问题、或物质资源问题的角度考虑，开发了用于如下情况的技术：对工业废弃物等各种废弃物进行适当的处理，不排出环境污染物质而取出能源和物质加以有效利用。作为废弃物处理技术，以往已知有例如特开平11-61158号公报(专利文献1)所记载的技术。

专利文献1中公开了如下所述的技术：在热分解槽的内部熔化塑料，使熔融状态的塑料与由活性炭组成的一次催化剂层进行液相接触而发生热分解，使热分解气体与二次催化剂塔的二次催化剂层进行气相接触，从而对软化状态的小分子量的烃气体进行精制，其中所述二次催化剂塔以连通状态配置在热分解槽的内部上方。

不过，在以往的有机处理物的处理技术中，为了在高温炉内进行批处理，在投入催化剂发生反应后，使炉内冷却而将碳取出，这之前非常耗费时间。另外，若在保持高温的状态下取出碳，则存在燃烧的危险性。再者，还存在如下问题：由于在还原气氛下发生反应，因而在工程大型化时难以保持还原气氛，同时催化剂的投入、生成碳的连续取出也很困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米碳生成装置，它与以往的相比，能以较短的时间且安全地进行生成碳的取出，同时即使工程大型化，也能实现催化剂的投入及生成碳的连续取出，从而能够实现批量生产。

根据本发明，可以获得一种纳米碳生成装置，其使有机处理物快速地热分解，然后骤冷而进行液化，该纳米碳生成装置包括：热分解机构，其使有机处理物快速地热分解；回收机构，通过使热分解的有机处理物骤冷而进行液化，从而对液化物进行回收；还原气氛的回转炉，其中投入有除去所述液化物中含有的杂质、并使该液化物气化后所得到的烃；以及金属球，其被收容在该回转炉内，由不锈钢、铁、镍、铬之中的至少任一种构成；该纳米碳生成装置的特征在于：将所述烃投入到所述回转炉内，在回转炉内使烃分解成碳和氢，从而采用气相生长法进行纳米碳的生成。

另外，根据本发明，可以获得一种纳米碳生成装置，其使有机处理物快速地热分解，然后使用作为热分解气体的烃，该纳米碳生成装置包括：热分解机构，其使有机处理物快速地热分解；还原气氛的回转炉，其中投入有热分解后所得到的作为热分解气体的烃；以及金属球，其被收容在该回转炉内，由不锈钢、铁、镍、铬之中的至少任一种构成；该纳米碳生成装置的特征在于：将所述烃投入到所述回转炉内，在回转炉内使烃分解成碳和氢，从而采用气相生长法进行纳米碳的生成。

下面就本发明的纳米碳生成装置进行更详细的说明。

(1)如上所述，本发明(第1发明)的纳米碳生成装置涉及一种使有机处理物快速地热分解、然后骤冷而进行液化的纳米碳生成装置，其包括：热分解机构、回收机构、还原气氛的回转炉、以及由不锈钢、铁、镍、铬中的至少任一种构成的金属球；采用气相生长法进行纳米碳的生成。

根据上述构成的第1发明，与以往相比，能以较短的时间且安全地进行纳米碳的取出。即使工程大型化，也能实现催化剂的投入和生成碳的连续取出。再者，使回转炉内处于还原气氛中，因此能避免在金属球表面形成钝化膜(氧化膜)。

此外，在本发明中，所谓“快速”是指大约5-6秒之内，热分解速度与通常的热分解不同。快速的热分解在大量回收液化物的情况下是有效的，但以生成液化物相对于生成物(生成气体和生成液化物的合计)的比率为纵轴、以反应时间为横轴来绘制曲线时，可知所述比率随反应时间成比例地下降。因此，为了提高生成物的回收比率，越是快速地进行热分解就越有效。

(2)如上所述，本发明(第2发明)涉及一种使有机处理物快速地热分解、然后使用作为热分解气体的烃的纳米碳生成装置，其包括：使有机处理物快速地热分解的热分解机构、还原气氛的回转炉和金属球；采用气相生长法进行纳米碳的生成。

根据上述构成的第2发明，能得到与第1发明相同的效果。此外，“快速”的定义如上所述，和第1发明同样，越是快速地进行热分解就越能提高生成物的回收比率。

(3)在上述(1)或(2)的发明中，优选除所述金属球之外，还在所述回转炉内以与该金属球混合的方式收容有超硬质球。由此，超硬质球时常切削金属球的表面，因而能使金属球的表面活化，并剥下在金属球上生成的碳。

(4)优选使所述超硬质球的表面粗糙，或使回转炉的内壁面粗糙。由此，可以更加提高剥下在金属球上生成的碳的效果。

(5)优选将所述金属球设计为中空状，体积密度与所述超硬质球实质上相等。由此，能均匀地混合回转炉内的金属球和超硬质球。