[发明专利]一种微波连续热解制碳纳米纤维及氢气的系统及方法

权利要求书

1.一种微波连续热解制碳纳米纤维及氢气的系统，其特征在于，包括：

熔融进料装置（1），用于对物料进行加热熔融处理；

微波热解装置（5），用于对物料进行催化热解，包括物料入口、热解气出口（10）和碳产物出口，所述物料入口与所述熔融进料装置（1）的物料出口连接，还包括滚筒（6），所述滚筒（6）的内部设有微波发生装置（7），外侧设有与所述滚筒（6）外壁之间形成腔体的固定壳体，所述固定壳体上部设有所述物料入口以及吸波催化剂入口（9），所述固定壳体下部设置所述碳产物出口；所述固定壳体的内壁设有上端刮板组件（4），用于引导物料包覆在旋转的滚筒（6）上形成物料料膜，同时引导催化剂包覆在物料料膜上形成催化剂料膜；

热解气纯化利用装置，与所述热解气出口（10）连接，用于对催化热解产生的热解气进行氢气提纯和残余气体分离；

发电装置，包括小型内燃机（16）和发电机（17），所述小型内燃机（16）利用所述残余气体为燃料，并将燃烧产生的烟气输送至所述熔融进料装置（1），用作物料熔融的热源；

碳产物收集装置（19），其入口与所述碳产物出口连接，用于回收经所述微波热解装置（5）热解后的固态物料，并利用所述固态物料的余热加热空气，将加热后的空气供给所述小型内燃机（16）辅助燃烧。

2.根据权利要求1所述的微波连续热解制碳纳米纤维及氢气的系统，其特征在于，所述上端刮板组件（4）的结构包括前刮板（21）和后刮板（22），所述前刮板（21）和后刮板（22）一端分别连接在所述吸波催化剂入口（9）的两侧，形成催化剂的导流通道，且所述前刮板（21）和后刮板（22）另一端均向滚筒（6）转动方向倾斜并与滚筒（6）外壁之间形成间隙。

3.根据权利要求1所述的微波连续热解制碳纳米纤维及氢气的系统，其特征在于，所述固定壳体下部在靠近所述碳产物出口的位置设有下刮板（8），其一端与固定壳体连接，另一端与滚筒（6）外壁抵接，用于将热解后的固态物质从滚筒（6）外壁上刮下。

4.根据权利要求1所述的微波连续热解制碳纳米纤维及氢气的系统，其特征在于，碳产物收集装置（19）包括内筒、套设在所述内筒外部的外筒，所述外筒与内筒之间形成空气流道；所述外筒一端设有热空气出口，其通过空燃比控制器（15）与所述小型内燃机（16）连接；所述内筒中设有螺旋输送结构，其一端出口与储碳罐（20）连接。

5.根据权利要求1所述的微波连续热解制碳纳米纤维及氢气的系统，其特征在于，所述热解气纯化利用装置的结构包括氢气纯化装置（13），所述氢气纯化装置（13）上设有热解气入口、用于分离高纯氢气的上部出口、用于分离残余热解气的下部出口，所述上部出口与储氢罐（14）连接；所述下部出口通过空燃比控制器（15）与所述小型内燃机（16）连接。

6.根据权利要求1所述的微波连续热解制碳纳米纤维及氢气的系统，其特征在于，所述熔融进料装置（1）的结构包括内筒、套设在所述内筒外部的外筒，所述内筒上设有进料口（2），所述外筒上设有烟气入口，所述外筒与内筒之间形成所述烟气的流动通道；所述内筒中设有螺旋输送机构。