移动床反应器制造技术

本实用新型专利技术涉及无机材料制备技术领域，提供一种移动床反应器，包括形成循环回路的至少两个管式反应器以及多个于至少两个所述管式反应器内循环传输的载体，还包括沿循环路径依次设于两相邻管式反应器之间的自动取料装置和自动放料装置，自动取料装置包括第一箱体以及取料机械手，自动放料装置包括第二箱体以及放料机械手。其工作原理是：第一箱体连通前一管式反应器和第二箱体，取料机械手将从前一管式反应器推出的载体卸载反应成品，再将空置的载体转移至第二箱体内，空置的载体通过放料机械手在第二箱体内装料，再转移至后一管式反应器内进行反应，这样，提高了载体传输效率，降低人工成本，从而提高了碳纳米管的产量。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及无机材料制备
，尤其涉及一种移动床反应器。
技术介绍
碳纳米管是1991年由日本的物理学家饭岛澄男使用高分辨率分析电镜从电弧法生产的碳纤维中发现的。与金刚石、石墨、富勒烯一样，是碳的一种同素异形体。它是一种管状的碳分子，管上每个碳原子采取sp2杂化，相互之间以碳-碳σ键结合起来，形成由六边形组成的蜂窝状结构作为碳纳米管的骨架。碳纳米管具有良好的电学性能、力学性能和热学性能。因此，在诸多领域具有广阔的应用前景。目前，碳纳米管的制备方法有电弧法、燃烧火焰法、激光蒸发法和CVD法(化学气相沉积法)等。其中，CVD法以烃类为原料，以担载或非担载的Fe、Co或Ni为催化剂，在适当温度下可制备出性能优良的碳纳米管。该方法工艺易于工业放大，且碳纳米管一致性好，规格易控制。CVD法制备碳纳米管的工艺包括固定床工艺、沸腾床工艺和移动床工艺。其中移动床工艺设备简单、耗能低，可连续化制备碳纳米管，是一种理想的低成本、大批量制备碳纳米管的方法。移动床工艺中采用的设备为回转型移动反应器。反应器包括管式反应器和两手套箱。两手套箱分别设于管式反应器的两端，并与管式反应器相连通。将装有催化剂的载体由一手套箱进入管式反应器内的石英管道内并在石英管道内反应生成碳纳米管，再移动至另一手套箱取出产品。在现有的反应器中，需手动对载体进行装料并传输载体，即采用人工方式将载体一个个的推入石英管道内，同时，再手动将载体内的产品倒出，这样，导致整个生产过程效率低，无法获得高产的碳纳米管。
技术实现思路
综上所述，本技术的目的在于提供一种移动床反应器，旨在解决现有的移动床反应器存在自动化程度低、生产效率低的问题。本技术是这样实现的，移动床反应器，用于制备碳纳米管，包括形成循环回路的至少两个管式反应器以及多个于至少两个所述管式反应器内循环传输且用于承载催化剂的载体，还包括沿循环路径依次设于两相邻所述管式反应器之间的自动取料装置和自动放料装置，所述自动取料装置包括连通于前一所述管式反应器和所述自动放料装置之间且可容所述载体通过的第一箱体以及设于所述第一箱体内用于将所述载体上反应成品卸载并将卸载后的所述载体传输至所述自动放料装置内的取料机械手，所述自动放料装置包括连通于所述第一箱体和后一所述管式反应器之间且可容卸载后的载体通过的第二箱体以及设于所述第二箱体内用于将放料后的载体传输至下一所述管式反应器内的放料机械手。进一步地，所述管式反应器由多个相互独立的反应单元排列组成，所述反应单元包括供所述载体传输的管道以及围设于所述管道外侧的加热装置。进一步地，所述第一箱体通过一第一过渡室连通于所述第二箱体。进一步地，还包括用于向所述自动放料装置提供原料的自动供料装置，所述自动供料装置设于所述第二箱体外且连通于所述第二箱体。具体的，所述自动供料装置包括设于所述第二箱体外侧的容料箱以及连通于所述容料箱与所述第二箱体的导料管，所述导料管的一端伸入所述第二箱体内。进一步地，所述导料管的伸入端设有一用于检测所述载体装料量的电磁阀。进一步地，还包括用于放置所述自动取料装置取出的成品的第三箱体，所述第三箱体通过一第二过渡室连通于所述第一箱体，所述第二过渡室内设有可封闭/连通所述第一箱体和所述第三箱体的移动门。与现有技术相比，本技术提供的移动床反应器，在沿载体循环路径上，依次在两相邻的管式反应器之间设置自动取料装置和自动放料装置，自动取料装置和自动放料装置的工作原理是：第一箱体连通前一管式反应器和自动放料装置，在第一箱体内设有取料机械手，取料机械手将从前一管式反应器推出的载体卸载反应成品，并将反应成品滞留于第一箱体内，再将空置的载体转移至第二箱体内，空置的载体通过放料机械手在第二箱体内装料，再转移至后一管式反应器内进行反应，再通过下一组自动取料装置和自动放料装置实现载体的卸载、转移、装料、再转移的动作，这样，提高了载体在移动床反应器内的传输效率，降低人工成本，从而提高了碳纳米管的产量。附图说明图1是本技术实施例提供的移动床反应器的主视图；图2是本技术实施例提供的自定取料装置的结构示意图；图3是本技术实施例提供的自动放料装置和自动供料装置的结构示意图；图4是本技术实施例提供的管式反应器的结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者间接在另一个元件上。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者间接连接至该另一个元件上。还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下、顶、底等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。以下结合具体实施例对本技术的实现进行详细的描述。请参考图1至图3，本技术实施例提供的移动床反应器，用于制备碳纳米管，包括形成循环回路的至少两个管式反应器1以及多个于至少两个管式反应器1内循环传输的载体7，载体7用于承载催化剂，还包括沿循环路径依次设于两相邻管式反应器1之间的自动取料装置21和自动放料装置22，自动取料装置21包括连通于前一管式反应器1和自动放料装置22之间且可容载体7通过的第一箱体211以及设于第一箱体211内且用于将载体7上反应成品卸载并将卸载后的载体7传输至自动放料装置22内的取料机械手212，自动放料装置22包括连通于第一箱体211和后一管式反应器1之间且可容卸载后的载体7通过的第二箱体221以及设于第二箱体221内且用于将装载后的载体7传输至下一管式反应器1内的放料机械手222。本技术实施例提供的移动床反应器，在沿载体7循环路径上，依次在两相邻的管式反应器1之间设置自动取料装置21和自动放料装置22，自动取料装置21和自动放料装置22的工作原理是：第一箱体211连通前一管式反应器1和自动放料装置22，在第一箱体211内设有取料机械手212，取料机械手212将从前一管式反应器1推出的载体7卸载反应成品，并将反应成品滞留于第一箱体211内，再将空置的载体7转移至第二箱体221内，空置的载体7通过放料机械手222在第二箱体221内装料，再转移至后一管式反应器1内进行反应，再通过下一组自动取料装置21和自动放料装置22实现载体7的卸载、转移、装料、再转移的动作，这样，提高了载体7在移动床反应器内的传输效率，降低人工成本，从而提高了碳纳米管的产量。需要说明的是，载体7可为金属或石英等耐高温材质。优选地，请参考图1，在本实施例中，移动床反应器包括两个形成循环回路的管式反应器1，两管式反应器1并排平行设置，在两连接端各设有一自动取料装置21和一自动放料装置22，并把上述两管式反应器1形成“回”字型结构，多个载体7则在该“回”字型结构中自动循环传输。或者，图中未示，与上述实施例不同在于，该移动床反应器包括四个管式反应器1，在每两个管式反应器1之间分别设有一自动取料装置21和一自动放料装置22，并把上述四管式反应器1连接形成循环回路，多个载体7则在该回路中自动循环传输。进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
移动床反应器，用于制备碳纳米管，包括形成循环回路的至少两个管式反应器以及多个于至少两个所述管式反应器内循环传输且用于承载催化剂的载体，其特征在于，还包括沿循环路径依次设于两相邻所述管式反应器之间的自动取料装置和自动放料装置，所述自动取料装置包括连通于前一所述管式反应器和所述自动放料装置之间且可容所述载体通过的第一箱体以及设于所述第一箱体内用于将所述载体上反应成品卸载并将卸载后的所述载体传输至所述自动放料装置内的取料机械手，所述自动放料装置包括连通于所述第一箱体和后一所述管式反应器之间且可容卸载后的载体通过的第二箱体以及设于所述第二箱体内用于将放料后的载体传输至下一所述管式反应器内的放料机械手。

【技术特征摘要】
1.移动床反应器，用于制备碳纳米管，包括形成循环回路的至少两个管式反应器以及多个于至少两个所述管式反应器内循环传输且用于承载催化剂的载体，其特征在于，还包括沿循环路径依次设于两相邻所述管式反应器之间的自动取料装置和自动放料装置，所述自动取料装置包括连通于前一所述管式反应器和所述自动放料装置之间且可容所述载体通过的第一箱体以及设于所述第一箱体内用于将所述载体上反应成品卸载并将卸载后的所述载体传输至所述自动放料装置内的取料机械手，所述自动放料装置包括连通于所述第一箱体和后一所述管式反应器之间且可容卸载后的载体通过的第二箱体以及设于所述第二箱体内用于将放料后的载体传输至下一所述管式反应器内的放料机械手。2.如权利要求1所述的移动床反应器，其特征在于，所述管式反应器由多个相互独立的反应单元排列组成，所述反应单元包括供所述载体传输的管道以及围设于所述管道外侧的加热装置。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，林胜，陈杰，
申请(专利权)人：深圳市三顺中科新材料有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44