[发明专利]多级分压式连续吸附法分离催化裂解碳氢化合物制备碳纳米管过程中尾气的方法及装置

权利要求书

1.多级分压式连续吸附法分离催化裂解碳氢化合物制备碳纳米管过程中尾气的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、尾气的收集：利用碳纳米管裂解设备产生裂解尾气的微正压，打开单向阀，由压缩机将尾气导入吸附分离系统；

S2、尾气的吸附：裂解尾气由压缩机从吸附分离装置底部导入，经由吸附分离装置内的吸附剂，其中，未裂解的碳源气体被吸附剂吸附，氢气不被吸附从吸附分离装置顶部高位管排出，再经由高位管上的单向阀引入氢气储存罐；

S3、碳源气体的分离和储存：吸附分离装置内设有压力传感器，当压力达到设定值时，表明装置内吸附剂吸附已近饱和，这时打开阀门，启动真空泵，将碳源气体从吸附剂吸出，送入碳源气体储存罐。

2.根据权利要求1所述的多级分压式连续吸附法分离催化裂解碳氢化合物制备碳纳米管过程中尾气的方法，其特征在于：所述的步骤S1中可以根据不同碳纳米管裂解设备系统压力，通过控制调节吸附分离系统前端单向阀的压力值，可对制备不同规格碳纳米管的尾气进行分离。

3.根据权利要求2所述的多级分压式连续吸附法分离催化裂解碳氢化合物制备碳纳米管过程中尾气的方法，其特征在于：所述的吸附分离系统为并列的多级吸附分离塔，每级吸附分离塔底部的尾气进入阀(6a)均设置一个开启压力，且每级吸附分离塔底部的尾气进入阀(6a)开启压力值逐级递增。

4.根据权利要求3所述的多级分压式连续吸附法分离催化裂解碳氢化合物制备碳纳米管过程中尾气的方法，其特征在于：所述的每级吸附分离塔内均设有压力传感器，当某一级吸附分离塔塔内压力达到设定值时，表明该塔内吸附剂吸附已近饱和，这时打开该塔底部解吸阀，启动真空泵，将碳源气体从该塔塔内的吸附剂吸出。

5.根据权利要求4所述的多级分压式连续吸附法分离催化裂解碳氢化合物制备碳纳米管过程中尾气的方法，其特征在于：所述的各级吸附分离塔底部的尾气导入管路，均与其对应的碳源气体吸出的管路为互锁气路。

6.根据权利要求5所述的多级分压式连续吸附法分离催化裂解碳氢化合物制备碳纳米管过程中尾气的方法，其特征在于：所述的多级吸附分离塔顶部的氢气输出阀(6b)的开启压力按多个吸附分离塔采取分段设置，且各级吸附分离塔顶部的氢气输出阀(6b)和底部尾气进入阀(6a)两者设置的开启压力对应相同。

7.根据权利要求6所述的多级分压式连续吸附法分离催化裂解碳氢化合物制备碳纳米管过程中尾气的方法，其特征在于：所述的碳纳米管裂解设备内，制备碳纳米管催化剂为镍基催化剂，碳源气体为甲烷；

每级吸附分离塔底部的尾气进入阀(6a)开启压力和氢气输出阀(6b)开启压力均分段设置，其中，一级吸附分离塔的尾气进入阀(6a)设置为30～250KPa，二级吸附分离塔的尾气进入阀(6a)为250～500KPa，三级吸附分离塔的尾气进入阀(6a)为500～750KPa，四级吸附分离塔的尾气进入阀(6a)为750KPa～1000KPa；

一级吸附分离塔的氢气输出阀(6b)开启压力为30～250KPa，二级吸附分离塔的氢气输出阀(6b)为250～500KPa，三级吸附分离塔的氢气输出阀(6b)为500～750KPa，四级吸附分离塔的氢气输出阀(6b)为750KPa～1000KPa。