[发明专利]从连续的反应器流出物移出碳纳米管

权利要求书

1.一种用于产生碳纳米管的系统，其包括：

反应器，其配置为接收进料气体和使进料气体与催化剂颗粒反应以形成碳纳米管，和从顶部排出包含所述碳纳米管和催化剂颗粒的连续的反应器流出物；

第一分离容器，其配置为：

从所述连续的反应器流出物中的所述碳纳米管分离催化剂颗粒；和

使所述催化剂颗粒经由循环线返回至所述反应器；

第二分离容器，其包括重力分离容器或静电分离装置，所述第二分离容器配置为：

从所述连续的反应器流出物分离所述碳纳米管；和

从所述连续的反应器流出物产生包括气体组分的废物流；和

热交换器，其配置为用来自所述废物流的废热加热所述进料气体。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述反应器包括流化床反应器，并且其中所述循环线连接所述第一分离容器至所述反应器。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述废物流包括残留碳纳米管。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中所述第一分离容器包括旋风分离器。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述重力分离容器包括旋风分离器。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述连续的反应器流出物包括包含未反应的进料气体的气体组分，并且其中所述旋风分离器排出作为产物流的所述碳纳米管。

7.根据权利要求5所述的系统，其中所述旋风分离器包括多旋流器。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述连续的反应器流出物包括包含未反应的进料气体的气体组分，并且其中所述重力分离容器包括漂移分离器或旋风分离器。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述静电分离装置配置为施加电场。

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述连续的反应器流出物包括未反应的进料气体以及所述碳纳米管和催化剂颗粒，并且其中所述热交换器包括壳管式热交换器。

11.根据权利要求1所述的系统，其包括：

过滤器以从所述废物流移出残余碳纳米管；

环境温度热交换器以冷凝所述废物流中的水以产生干燥废气流，其中所述冷凝的水被进料至分离容器，并且从所述分离容器的底部排出；和

压缩机以压缩所述干燥废气流以产生压缩的干燥废气流。

12.根据权利要求11所述的系统，其包括第二环境温度热交换器以冷凝所述压缩的干燥废气流中的水，其中所述过滤器包括烧结的陶瓷过滤器、烧结的金属过滤器、织物袋过滤器、或流化床过滤器、或其任何组合。

13.根据权利要求11所述的系统，其中所述过滤器配置为进行自洁净步骤以移出任何剩余的碳纳米管。

14.一种产生碳纳米管的方法，其包括：

使进料气体与催化剂在反应器中反应以形成碳纳米管；

从所述反应器从顶部排出包含所述碳纳米管和催化剂颗粒的连续的反应器流出物；

使所述连续的反应器流出物流动通过催化剂分离容器，所述催化剂分离容器从所述连续的反应器流出物中的碳纳米管分离催化剂颗粒和使所述催化剂颗粒经由循环线返回至所述反应器；

使来自所述催化剂分离容器的所述连续的反应器流出物流动通过碳纳米管分离容器；

在所述碳纳米管分离容器中从所述连续的反应器流出物分离碳纳米管，从所述连续的反应器流出物产生包括气体组分的废物流；

过滤所述废物流以从所述废物流移出残余碳纳米管；

用来自所述废物流的废热经由热交换器加热所述进料气体；和

经由第二热交换器冷凝所述废物流中的水。