[发明专利]一段式热解煤焦油连续制备石墨烯的方法及装置

权利要求书

1.一种一段式热解煤焦油连续制备石墨烯的方法，其特征在于：将煤焦油从文丘里射流器的喷嘴注入，煤焦油与从吸气管处加入含纳米催化剂的氧气-氩气混合物一起进入文丘里射流器中，在扩压管处充分混合；混合物随后进入磁辅助电弧等离子体发生装置中，在纳米催化剂、高密度电弧等离子体作用下煤焦油发生高温催化热解反应制得石墨烯。

2.根据权利要求1所述的一段式热解煤焦油连续制备石墨烯的方法，其特征在于：磁辅助电弧等离子体发生装置包括壳体（14）、阳极（15）、阴极（16）、磁场发生器（17）、不锈钢过滤网（18）、压力表（6）、交流电源（7）、直流电源（8），壳体（14）一端设置有进料口，不锈钢过滤网（18）设置在壳体（14）的另一端上，不锈钢过滤网（18）外侧套设有产物收集室（11），压力表（6）设置壳体（14）上，2对以上的阳极（15）、阴极（16）并排设置在壳体（14）内并与交流电源（7）连接，与直流电源（8）连接的磁场发生器（17）设置在壳体外且产生的磁场覆盖反应区，壳体（14）后端上设置有冷却装置（10）。

3.根据权利要求2所述的一段式热解煤焦油连续制备石墨烯的方法，其特征在于：磁场发生器（16）为磁线圈。

4.根据权利要求1所述的一段式热解煤焦油连续制备石墨烯的方法，其特征在于：纳米催化剂选自MgO、NiO、TiO、Y₂O₃、Al₂O₃。

5.根据权利要求1所述的一段式热解煤焦油连续制备石墨烯的方法，其特征在于：在纳米催化剂中添加纳米催化剂质量3-6 %的石墨烯。

6.完成权利要求3所述的一段式热解煤焦油连续制备石墨烯的方法的装置，其特征在于：包括混合气罐（1）、煤焦油罐（2）、文丘里射流器（5）、磁辅助电弧等离子体放电发生装置（9）、抽风机（12）、储气室（13），煤焦油罐（2）通过抽吸泵与文丘里射流器（5）连接，混合气罐与文丘里射流器的吸气管连通，文丘里射流器（5）与磁辅助电弧等离子体放电发生装置（9）连通，磁辅助电弧等离子体放电发生装置（9）通过抽风机（12）与储气室（13）连通。