[发明专利]等离子体加强火焰法制备碳纳米管工业量产装置

说明书

本发明涉及一种等离子体加强火焰法制备碳纳米管工业量产装置，包括热解气预混室，所述热解气预混室与热解气电离装置连接，所述热解气电离装置与热解反应内炉连接；所述热解反应内炉设有物料堆积层，并连接有用于供应催化剂颗粒的催化剂进口；所述热解反应内炉外设有外炉膛，所述外炉膛与所述热解反应内炉之间设有外炉膛加热区，所述外炉膛布置有多个燃烧器，所述燃烧器用于提供热解热量至所述外炉膛加热区；所述热解反应内炉的出口连接有旋风分离器，所述旋风分离器的上端通过袋式除尘器与所述热解反应内炉的进口及所述外炉膛加热区连接，所述旋风分离器的下端连接有碳纳米管收集口。通过本发明能够实现碳纳米管的工业级量产。

技术领域

本发明属于碳纳米管生产技术领域，尤其涉及一种等离子体加强火焰法制备碳纳米管工业量产装置。

背景技术

碳纳米管作为碳材料中重要的一维纳米材料，拥有着独特的结构，在电、热、力学方面都展现出了优异的性能，如不同手性的碳纳米管可以表现出金属性和半导体性两种不同的电性能；其强度是钢的100倍，而密度只有钢的1/6；导热性是铜的5倍等等。优异的性能使其具有广泛的应用前景，如载体、传感器、电子元件等。而目前碳纳米管的产量受限，成本较高限制其进一步的应用。因此发展低成本批量生产碳纳米管的技术是推动碳纳米管实现实际应用的重要途径。

发明内容

本发明的目的是提供一种等离子体加强火焰法制备碳纳米管工业量产装置，以实现碳纳米管的工业级量产。

本发明提供了一种等离子体加强火焰法制备碳纳米管工业量产装置，包括热解气预混室，热解气预混室与热解气电离装置连接，热解气电离装置与热解反应内炉连接；热解反应内炉设有物料堆积层，并连接有用于供应催化剂颗粒的催化剂进口；

热解反应内炉外设有外炉膛，外炉膛与热解反应内炉之间设有外炉膛加热区，外炉膛布置有多个燃烧器，燃烧器用于提供热解热量至外炉膛加热区；

热解反应内炉的出口连接有旋风分离器，旋风分离器的上端通过袋式除尘器与热解反应内炉的进口及外炉膛加热区连接，旋风分离器的下端连接有碳纳米管收集口。

进一步地，热解反应内炉的外表面安装有龟甲板网。

进一步地，热解气预混室设有热解气进口及防爆安全阀，热解气预混室内设有用于均匀混合热解气的遮风板。

进一步地，热解气电离装置包括放电极板，放电极板连接有放电针，放电极板通过导线供电，导线套有绝缘瓷套。

进一步地，物料堆积层下方设有用于将热解流体均匀分开的均布板，均布板上方布置有用于使热解气体进入热解反应内炉中，并阻止热解反应内炉中的流化催化剂颗粒倒流至热解气电离装置的风帽。

进一步地，燃烧器的喷口与热解反应内炉的切线方向一致。

进一步地，热解反应内炉顶部连接有烟道，烟道连接有静电除尘器，热解反应内炉底部连接有灰渣清理链排。

进一步地，外炉膛的外部设有炉膛保温层。

进一步地，热解气预混室通过混合热解气进气管与热解气电离装置连接。

进一步地，热解气电离装置底部连接有溢出卸料口，溢出卸料口连接有锁气器。

借由上述方案，通过等离子体加强火焰法制备碳纳米管工业量产装置，实现了碳纳米管的工业级量产。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明等离子体加强火焰法制备碳纳米管工业量产装置的结构示意图；

图2是本发明等离子体加强火焰法制备碳纳米管工业量产装置的局部视图一；