一种氮化硼纳米管退火反应炉制造技术

一种氮化硼纳米管退火反应炉，退火反应炉包括炉体、炉管、出气口阀门、进气口阀门、进气口总阀门、保温材料、炉体外壳、电加热器；炉体内设有环状加热腔；电加热器为螺旋结构，并且设置在环状加热腔内；环状加热腔内填充有加热油；炉管设置在环状加热腔的中央；炉管内设有支架；支架上设有中空筛网；炉管的上下端分别设置有一个出气口阀门和一个进气口阀门；出气口阀门和进气口阀门分别与出气总口和进气总口相联通；进气总口上设有一个进气口总阀门和气压表；进气总口的一端连接设有抽真空泵；抽真空泵与进气总口之间设有真空阀门。本实用新型专利技术的有益效果：本实用新型专利技术采用电加热器配合加热油对炉管进行加热，使得炉管受热更均匀、更稳定。

A boron nitride nanotube annealing furnace

A boron nitride nanotube annealing reaction furnace, furnace body, furnace tube, air outlet valve, inlet valve, inlet valve, heat insulating material, furnace shell, electric heater including annealing reaction furnace; the furnace body is provided with a ring-shaped heating cavity; the electric heater is arranged in spiral structure, and the annular heating cavity; heating oil filling the annular heating cavity is arranged in the ring-shaped heating furnace tube; the central cavity; furnace tube is provided with a bracket; the bracket is provided with a hollow screen; upper and lower furnace pipe are respectively provided with an air outlet valve and an inlet valve; the outlet valve and inlet valve are respectively communicated with outlet and inlet total export total export total intake; opening is provided with an air inlet valve and pressure gauge; one end port is connected with a total intake vacuum pump; vacuum valve is arranged between the vacuum pump and inlet total export. The utility model has beneficial effects: the utility model adopts an electric heater to heat the furnace tube with the heating oil, so that the heat of the furnace tube is more uniform and more stable.

【技术实现步骤摘要】
一种氮化硼纳米管退火反应炉
本技术涉及本专利技术涉及化学合成反应器设备领域，具体的是涉及一种氮化硼纳米管退火反应炉。
技术介绍
BNNTs的合成方法在BNNTs的研究中占有极其重要的地位，只有找到一种可以制备大量的、较高纯度的BNNTs的方法，我们才能够为BNNTs的理论研究和实际应用提供坚实的基础和保证。近十年来，BNNTs的制备方法主要有电弧放电法、激光烧蚀法、机械球磨法、碳纳米管置换法、化学气相沉积法(CVD)、溶剂热法等，其中已有较大进展的制备方法有机械球磨退火法、含B前驱体CVD法和激光烧蚀法。如一申请号为CN101948306A公开了一种氮化硼纳米管增强增韧氧化锆陶瓷的方法，具体操作如下：称取氮化硼纳米管、氧化锆粉体和氧化锆磨球，量取无水乙醇倒入球磨罐，然后进行球磨；球磨后的混合浆料在烘箱中干燥后进行过筛，将筛下的粉料装入氧化铝坩埚并在马弗炉中进行预烧结；预烧结后的粉料装入石墨模具中，在多功能烧结炉中进行烧结，烧结后自然冷却到室温；烧结体经过磨削、切割等机械加工得到成品。该方法具有成本较低，加工工艺稳定，操作处理简单，生产效率高，产品力学性能高等优点。在同一工艺条件下，加入氮化硼纳米管的氧化锆陶瓷弯曲强度达到1143.3MPa，比纯氧化锆陶瓷提高28%；断裂韧性达到14.3MPa·m1/2，较纯氧化锆陶瓷提高80%。又如一申请号为CN101580235公开了本专利技术涉及涉及氮化硼纳米管的提纯与回收工艺，有以下步骤：将氮化硼纳米管粗产物经过粉碎，加酸浸泡，浸泡过程中加入的酸是盐酸或硝酸，经过滤得到滤饼和滤液，滤饼经水洗和干燥，得到提纯后的氮化硼纳米管粉体；滤液中加入氨，沉淀出副产物，再经过滤得到滤饼和滤液，滤饼经水涤和干燥，即可回收副产物碱土金属化合物；过滤及水洗产生的滤液和水洗废液经过蒸发除去水份和挥发物，经氧化反应，即可回收得过渡金属氧化物和稀土金属氧化物。本专利技术的有益效果在于经过氮化硼纳米管经过提纯处理后，氮化硼纳米管纯度可达90wt.%以上，催化剂和副产物回收率达到95%以上，回收得到的金属催化剂和副产物都可以循环使用于氮化硼纳米管制备。在较低温度下制备氮化硼纳米管方法的主要优点在于设备投入少，产量大，成本低，还可以通过工艺控制分别获得空心型氮化硼纳米管、竹节型氮化硼纳米管、充填或元素掺杂型氮化硼纳米管、氮化硼纳米管薄膜器件等多样化氮化硼纳米产品。然而现有技术的较低温度制备氮化硼纳米管一般采用退火反应炉，需要对于温度具有较为精确和稳定的控制，现有技术的氮化硼纳米管退火反应炉其温度控制，一般采用电加热器直接控制。电加热器直接控制，具有温度调节块的优势，但是由于电加热器的加热功率随着温度的提升会产生明显变化，对于温度的稳定控制不利。因此，需要重新设计一款能够快速调节温度的同时，能够稳定温度的温度控制器。
技术实现思路
本技术克服了现有技术存在的问题，提出了一种氮化硼纳米管退火反应炉，该退火反应炉能够有效的对反应温度进行精确、稳定控制，使得氮化硼纳米管的生产过程更加安全、更加稳定，在保证产量的同时，确保质量。本技术的具体技术方案如下：一种氮化硼纳米管退火反应炉，其特征在于，所述退火反应炉包括炉体、炉管、出气口阀门、进气口阀门、进气口总阀门、保温材料、炉体外壳、电加热器；所述炉体内设有环状加热腔；所述电加热器为螺旋结构，并且设置在环状加热腔内；所述环状加热腔内填充有加热油；所述炉管设置在环状加热腔的中央；所述炉管内设有支架；所述支架上设有中空筛网；所述炉管的上下端分别设置有一个出气口阀门和一个进气口阀门；所述出气口阀门和进气口阀门分别与出气总口和进气总口相联通；所述进气总口上设有一个进气口总阀门和气压表；所述进气总口的一端连接设有抽真空泵；所述抽真空泵与进气总口之间设有真空阀门。进一步，根据上述设计方案所述氮化硼纳米管退火反应炉，其特征在于，所述退火反应炉设有电加热控制器；所述环状加热腔内设有温度传感器；所述温度传感器与电加热控制器连接；所述电加热控制器用于控制电加热器工作或停止。进一步，根据上述设计方案所述氮化硼纳米管退火反应炉，其特征在于，所述环状加热腔为封闭结构；所述环状加热腔的顶部设有密封块；所述密封块通过螺栓固定设置在炉体上。进一步，根据上述设计方案所述氮化硼纳米管退火反应炉，其特征在于，所述环状加热腔的外侧与炉体之间设有保温材料。进一步，根据上述设计方案所述氮化硼纳米管退火反应炉，其特征在于，所述环状加热腔的内壁设为导热薄壁。进一步，根据上述设计方案所述氮化硼纳米管退火反应炉，其特征在于，所述环状加热腔在所述炉体内均匀分布，并且所述环状加热腔之间设有保温材料。本技术的有益效果：本技术采用电加热器配合加热油对炉管进行加热，使得炉管受热更均匀、更稳定。现有技术的氮化硼纳米管退火反应炉其温度控制，一般采用电加热器直接控制。电加热器直接控制，具有温度调节块的优势，但是由于电加热器的加热功率随着温度的提升会产生明显变化，对于温度的稳定控制不利。因此，本申请设计了一款能够快速调节温度的同时，能够稳定温度的温度控制器的氮化硼纳米管退火反应炉。其能够有效的对反应温度进行精确、稳定控制，使得氮化硼纳米管的生产过程更加安全、更加稳定，在保证产量的同时，确保质量。附图说明图1为本技术氮化硼纳米管退火反应炉的结构示意图。图2为退火反应炉横截面结构示意图。图3为退火反应炉的环状加热腔竖截面结构示意图。图4为电加热器相对炉管结构示意图。其中，1为炉体、2为保温材料、3为中空筛网、4为出气口总阀门、5出气总口、6为出气口阀门、7为出气口、8为密封块、9为加热油、10为电加热器、11为支撑杆、12为进气口阀门、13为真空阀门、14为进气总口、15为进气口总阀门、16为气压表、17为进气口、18为炉管、19为环状加热腔、20为导热薄壁、21为电加热器相对炉管结构示意图。具体实施方式如图1所示，本装置的操作过程如下:首先将氮化棚纳米管合成用原料加入退火反应炉，密封炉管两端，关闭出气口总阀门和进气口总阀门，打开进气口阀门和抽真空泵的真空阀门，接通真空泵电源，排除退火反应炉内的空气，其中通过气压表可以检测炉管内部气压，关闭真空阀门，断开真空泵电源，打开进气口总阀门，打开供气装置中的减压阀，通过流量控制计控制反应气体流量大小，反应气体经气体干燥器干燥处理后，通过气路管由退火反应炉的底端进气总口进入炉管内，待气压表指针显示0或为微正压时，打开出气口阀门口，原料装填和反应炉排气完成；接通电加热器控制仪，设定升温、保温、降温时间及其温度，反应气体与氮化棚纳米管合成用原料在600~13000C返火反应后，尾气中少量生成物粉尘通过出气总口带出，进入滤尘器尾气中含有没有完全反应的气体、新生成的H2和H20蒸汽，尾气经过气体检测仪，可测定尾气成分及其含量。尾气由尾气处理装置处理，尾气处理装置可以分离未反应的气体和经过返火反应后新生产的H2和H20蒸汽。新生产的H2和H20蒸汽经过尾气流量控制计后烧掉或排出。尾气经过尾气处理装置后回收的未反应气体在气体循环泵帮助下再次通入气体干燥装置，用循环气体流量计控制进入气体干燥器的气体流量大小，实现反应气体的循环。通过上述步骤完成返火反应操作、尾气处理和循环。退火反应结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮化硼纳米管退火反应炉，其特征在于，所述退火反应炉包括炉体、炉管、出气口阀门、进气口阀门、进气口总阀门、保温材料、炉体外壳、电加热器；所述炉体内设有环状加热腔；所述电加热器为螺旋结构，并且设置在环状加热腔内；所述环状加热腔内填充有加热油；所述炉管设置在环状加热腔的中央；所述炉管内设有支架；所述支架上设有中空筛网；所述炉管的上下端分别设置有一个出气口阀门和一个进气口阀门；所述出气口阀门和进气口阀门分别与出气总口和进气总口相联通；所述进气总口上设有一个进气口总阀门和气压表；所述进气总口的一端连接设有抽真空泵；所述抽真空泵与进气总口之间设有真空阀门。

【技术特征摘要】
1.一种氮化硼纳米管退火反应炉，其特征在于，所述退火反应炉包括炉体、炉管、出气口阀门、进气口阀门、进气口总阀门、保温材料、炉体外壳、电加热器；所述炉体内设有环状加热腔；所述电加热器为螺旋结构，并且设置在环状加热腔内；所述环状加热腔内填充有加热油；所述炉管设置在环状加热腔的中央；所述炉管内设有支架；所述支架上设有中空筛网；所述炉管的上下端分别设置有一个出气口阀门和一个进气口阀门；所述出气口阀门和进气口阀门分别与出气总口和进气总口相联通；所述进气总口上设有一个进气口总阀门和气压表；所述进气总口的一端连接设有抽真空泵；所述抽真空泵与进气总口之间设有真空阀门。2.根据权利要求1所述氮化硼纳米管退火反应炉，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晋宝，田美灵，唐志波，
申请(专利权)人：浙江海洋大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33