Horizontal furnace continuous production of carbon nanotubes with a solid catalyst, including screw feeder, air intake system, a pushing plate, a heating device, a screw feeding machine, water tank, carbon nanotube collecting tank, outlet, reactor, catalyst feed inlet; the spiral feeder is located in the top sediment surface at the end of the intake system including a total; the intake pipe, located at the top of the furnace; the pushing plate furnace in the deposition reaction chamber, close to the door; the heating device is a rectangular cavity, located below the bottom surface of the reaction chamber; the spiral feeding machine is deposited at the rear of the furnace, carbon nanotube collecting groove at the lower part immersed in the water trough; the water channel is deposited at the rear of the furnace outlet is positioned above the wall; deposition furnace tail side catalyst; a feed inlet is arranged in the reaction chamber and the top surface of the rear spiral feeder connection. The utility model can realize continuous large-scale production of carbon nanotubes, improve the output per unit time, reduce the energy consumption per unit output, uniformly grow the carbon nanotubes, and improve the production area per unit area of the growth surface.
【技术实现步骤摘要】
一种加固体催化剂连续生产碳纳米管的卧式窑炉
本技术属于化学气相沉积工艺设备制造领域,涉及纳米材料制造设备。
技术介绍
碳纳米管是一维纳米晶体新材料,具有许多优异性能,在商业应用上已经开发了一些新领域,在传统的很多应用领域也已经开始代替炭黑和石墨,成为了下游厂商指定的添加剂产品。催化剂化学气相沉积工艺是工业化大规模生产碳纳米管的主要方法。与本技术联系的预置催化剂化学气相沉积工艺的主要过程特征是:(1)采用碳源气体作为碳纳米管的生长碳源。(2)反应室处于高温、缺氧,提供碳源气裂解环境。(3)预置固体催化剂,促使裂解碳按照碳纳米管一维形状自组装成碳纳米管。预置固体催化剂化学气相沉积碳纳米管的设备目前都是卧式气相沉积炉,生产碳纳米管的工艺有间断式生产,连续生产。主要设备有链板传送式卧式气相沉炉和流化床气相沉积炉。前者设备结构复杂,后者制备的碳纳米管成团球状,分散性差。目前普遍使用的是卧式间断化学气相沉积炉。卧式间断化学气相沉积炉生产碳纳米管的主要缺点是:(1)工人连续操作时,需要面临开启炉门取出产品,同时放置新催化剂,所以工作条件艰苦;(2)生产效率低。开启炉门,取出产品,放置新催化剂需要耗费无用时间,关闭炉门后,要重新排空炉气,这都消耗了碳纳米管的有效生长时间,降低了生产效率。(3)设备反应室小,难以实现大规模生产。(4)在反应室内气体分配不均匀,导致使反应室内碳纳米管生长不均匀,降低了反应室内单位面积生长碳纳米管旳产量。(5)很难实现大规模工业生产。
技术实现思路
本技术设计了一种加固体催化剂连续生产碳纳米管的卧式窑炉,使用固体催化剂、化学气相沉积法,连续生产碳纳米管 ...
【技术保护点】
一种加固体催化剂连续生产碳纳米管的卧式窑炉,其特征是包括螺旋给料器(1)、进气系统(2)、推料板(3)、加热装置(4)、螺旋输料机(5)、水槽(6)、碳纳米管收集槽(7)、出气孔(8)、反应室(9)、催化剂加料口(10);螺旋给料器(1)位于沉积炉顶面尾部;进气系统(2)包括一个总进气管,位于炉顶部,该总进气管连接多个分气管,分气管按沉积炉的纵向排列;每个分气管用软管分别连接多个进气管,在每个分气管和每个进气管之间都安装进气阀门、流量计,进气管是石英玻璃管,从沉积炉顶部穿过炉顶进入炉膛;推料板(3)位于沉积炉反应室(9)内,紧靠炉门;加热装置(4)为一长方形腔体,位于反应室(9)炉膛底面下方,由碳化硅板、刚玉板、石英玻璃板或石墨厚板隔开;螺旋输料机(5)位于沉积炉后部,碳纳米管收集槽(7)下部,浸在水槽中;水槽(6)位于沉积炉后部,碳纳米管收集槽(7)下方;碳纳米管收集槽(7)位于沉积炉后部;出气孔(8)位于沉积炉尾部侧墙上方;催化剂加料口(10)位于反应室(9)顶面的后部,与螺旋给料器(1)连接。
【技术特征摘要】
1.一种加固体催化剂连续生产碳纳米管的卧式窑炉,其特征是包括螺旋给料器(1)、进气系统(2)、推料板(3)、加热装置(4)、螺旋输料机(5)、水槽(6)、碳纳米管收集槽(7)、出气孔(8)、反应室(9)、催化剂加料口(10);螺旋给料器(1)位于沉积炉顶面尾部;进气系统(2)包括一个总进气管,位于炉顶部,该总进气管连接多个分气管,分气管按沉积炉的纵向排列;每个分气管用软管分别连接多个进气管,在每个分气管和每个进气管之间都安装进气阀门、流量计,进气管是石英玻璃管,从沉积炉顶部穿过炉顶进入炉膛;推料板(3)位于沉积炉反应室(9)内,紧靠炉门;加热装置(4)为一长方形腔体,位于反应室(9)炉膛底面下方,由碳化硅板、刚玉板、石英玻璃板或石墨厚板隔开;螺旋输料机(5)位于沉积炉后部,碳纳米管收集槽(7)下部,浸在水槽中;水槽(6)位于沉积炉后部,碳纳米管收集槽...
【专利技术属性】
技术研发人员:曾效舒,曾志鹏,梅园春,
申请(专利权)人:南昌大学,
类型:新型
国别省市:江西,36
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