[发明专利]碳纳米材料的生产工艺

权利要求书

1.一种碳纳米材料的生产工艺，其特征在于，包括：碳源以气体形式经碳源进气管进入一组或多组超电素流反应器进行分解；分解得到的混合物进入分离器，收集得到碳纳米材料，气体经出口排出；

所述碳源为含碳氢化合物的气体；所述碳氢化合物为甲烷、苯、甲苯、二甲苯和苊中的一种或多种；

每组所述超电素流反应器由沿气流方向通过连接管道依次串联的一正极性超电素流反应器和一负极性超电素流反应器组成；

所述正极性超电素流反应器包括具有第一进口和第一出口的第一绝缘壳体，所述第一进口与所述碳源进气管连通；所述第一绝缘壳体中设置有至少一组放电组件，所述放电组件包括至少一个两面均布有放电针的PCB板和设于所述PCB板两侧的两个放电板，所述放电板与所述PCB板相对的一面均布有放电针；

所述放电组件中，所述PCB板和所述放电板之间形成平行的气体通道，所述气体通道的进气口与所述第一进口连通，所述气体通道的出气口与所述第一出口连通；

所述负极性超电素流反应器包括具有第二进口和第二出口的第二绝缘壳体，所述第二进口与所述正极性超电素流反应器的第一出口连通，所述第二出口与所述分离器连通；所述第二绝缘壳体中由外向内同轴设置有导电层和至少两个空心电极；

所述PCB板和所述放电板与一第一高压直流电源的正极并联连接，所述第一高压直流电源的负极接地；

所述负极性超电素流反应器中，各所述空心电极相互套接，所述空心电极中的任意一个与一第二高压直流电源的负极连接，所述第二高压直流电源的正极接地；所述负极性超电素流反应器中，所述空心电极均包括多个首尾相连的放电环，所述放电环均具有一放电尖刃部；

所述第一高压直流电源和所述第二高压直流电源的工作电压独立地为80kV~300kV，工作电流独立地为0.1A~8A。

2.如权利要求1所述的碳纳米材料的生产工艺，其特征在于， 所述碳源中碳氢化合物的体积百分比含量为1%以上。

3.如权利要求1所述的碳纳米材料的生产工艺，其特征在于，所述碳源中碳氢化合物的体积百分比含量为99%以上；

所述碳源的流速在5m/s以下；所述碳源的进风风量为100~200000m³/h；

所述超电素流反应器的组数为2组以上，所述超电素流反应器通过连接管道进行串联。

4.如权利要求1所述的碳纳米材料的生产工艺，其特征在于，所述碳源的流速在1m/s以下；

所述超电素流反应器的组数为5组以上。

5.如权利要求1所述的碳纳米材料的生产工艺，其特征在于，当所述碳源的流速在1m/s以下时，所述连接管道的长度至少为2m；当所述碳源的流速大于1m/s、在5m/s以下时，所述连接管道的长度至少为3m。

6.如权利要求1所述的碳纳米材料的生产工艺，其特征在于，所述正极性超电素流反应器中，所述放电组件的组数至少为1组，当所述放电组件的组数不止一组时，所述放电组件并联连接；

所述正极性超电素流反应器中，所述PCB板的个数至少为1个，当所述PCB板的个数不止一个时，各PCB板并联连接。

7.如权利要求1所述的碳纳米材料的生产工艺，其特征在于，所述分离器包括至少一个喷淋塔和干燥装置，混合物进入喷淋塔后，多余的气体经所述喷淋塔的气体出口排出，所述喷淋塔的底部出口与所述干燥装置的入口连通，经干燥后得所述碳纳米材料。

8.如权利要求7所述的碳纳米材料的生产工艺，其特征在于，所述喷淋塔的数量为2个，以并联连接；

所述喷淋塔的气体出口还连接有气体分离装置，用于分离收集经超电素流反应器分解产生的氢气，剩余气体进行废气处理或返回至所述超电素流反应器中。