CN103435026A - 一种连续合成碳纳材料的装置 - Google Patents

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一种连续合成碳纳材料的装置，其特征是包括加料器、喷嘴、合成炉反应室、收集仓、第一沉积器、第二沉积器、第一水封、第二水封等，合成炉反应室的顶部安装加料器和喷嘴，合成炉反应室和收集仓相连，收集仓通过第一阀门经管道连通到第一沉积器，再经管道连通到第一水封；收集仓通过第二阀门经管道连通到第二沉积器，再经管道连通到第二水封。本发明采用两套出料系统，可实现碳纳米管产品的连续生产，大幅提高生产效率和节约能源，对比于普通方法生产的相互缠绕严重的碳纳米管，本发明合成的碳纳米管的可分散性大幅提高，因此有利于工业应用。

Description

一种连续合成碳纳材料的装置
技术领域
本发明涉及一种连续合成碳纳米材料和碳纳米管的装置。
背景技术
碳纳米管是一种高性能的纳米材料，具有优异的机械性能和电学性能。在锂离子电池、光电功能材料、场发射显示器、电磁屏蔽、吸波材料、高性能复合材料等领域已得到应用。但由于目前碳纳米管合成的碳纳米管非常弯曲，并相互缠绕，很难分散，阻碍了碳纳米管在工业领域的广泛应用。本发明的碳纳米管合成装置可生产非常直的晶须状碳纳米管，这种碳纳米管易于分散，可在工业领域广泛使用。
发明内容
本发明的目的是提出一种连续合成碳纳米管的装置。
本发明是通过以下技术方案实现的。
本发明包括加料器（3）、喷嘴（4）、合成炉反应室（2）、收集仓（1）、第一沉积器（6）、第二沉积器（9）、第一水封（7）、第二水封（8）等。合成炉反应室（2）的顶部安装加料器（3）和喷嘴（4），合成炉反应室（2）和收集仓（1）相连，收集仓（1）通过第一阀门（10）经管道连通到第一沉积器（6），再经管道连通到第一水封（7）；收集仓（1）通过第二阀门（11）经管道连通到第二沉积器（9），再经管道连通到第二水封（8）。
本发明的工作过程是：工作时，顶部加料器（3）向合成炉反应室（2）内喷入碳氢化合物液体，生产一定时间后，合成的碳纳米管由在顶部的高压氮气喷嘴（4）将碳纳米管吹落到收集仓（1），使悬浮在气体中的碳纳米管经过第一阀门（10）进入第一沉积器（6），碳纳米管在第一沉积器（6）的底部沉积，气体通过第一沉积器（6）上部的通道进入第一水封（7）过滤后排出燃烧；或使悬浮在气体中的碳纳米管经过第二阀门（11）进入第二沉积器（9），碳纳米管在第二沉积器（9）的底部沉积，气体通过第二沉积器（9）上部的通道进入第二水封（8）过滤后排出燃烧。
本发明采用两套出料系统，可实现碳纳米管产品的连续生产，大幅提高生产效率和节约能源，采用喷雾进料和1200℃以上的合成温度，获得高结晶度的晶须状的碳纳米管，使碳纳米管的导电性能进一步提高，对比于普通方法生产的相互缠绕严重的碳纳米管，本发明合成的碳纳米管的可分散性大幅提高，因此有利于工业应用。
附图说明
附图1为本发明碳纳材料生产装置正视图。
附图2为本发明碳纳材料生产装置俯视图。
图中，1为收集仓、2为合成炉、3为加料器、4为喷嘴、5为连接管道、6为第一沉积器、7为第一水封、8为第二水封、9为第二沉积器、10为第一阀门、11为第二阀门。
具体实施方式
本发明将通过以下实施例作进一步说明。
实施例1。
参照图1、图2。合成炉2通电加热到指定温度（1200℃）。通过喷嘴4，通入氮气排出合成炉内空气，然后改由加料器3注入液体原料，持续一段时间后，高压氮气喷嘴4将碳纳米管吹落到收集仓1。打开第一阀门10关闭第二阀门11，在气体的作用下，碳纳米管悬浮在气体中，经过第一阀门10，进入第一沉积器6，碳纳米管沉积在第一沉积器6的底部，气体通过第一沉积器6上部的通道进入第一水封7过滤后排出燃烧。当碳纳米管在第一沉积器6中沉积到一定的量后，关闭第一阀门10，同时打开第二阀门11，碳纳米管改变通道，经第二阀门11进入进入第二沉积器9，碳纳米管在第二沉积器9的底部沉积，气体通过第二沉积器9上部的通道进入第二水封8过滤后排出燃烧。这时可取出第一沉积器6中的碳纳米管。两个沉积器交替使用可实现连续生产。
实施例2。
参照图1、图2。合成炉2通电加热到指定温度（1200℃）。通过喷嘴4，通入氮气排出合成炉内空气，然后改由加料器3注入液体原料，持续一段时间后，高压氮气喷嘴4将碳纳米管吹落到收集仓1。打开第二阀门11关闭第一阀门10，在气体的作用下，碳纳米管悬浮在气体中，经过第二阀门11，进入第二沉积器9，碳纳米管沉积在第二沉积器9的底部，气体通过第二沉积器9上部的通道进入第二水封8过滤后排出燃烧。当碳纳米管在第二沉积器9中沉积到一定的量后，关闭第二阀门11，同时打开第一阀门10，碳纳米管改变通道，经第一阀门10进入进入第一沉积器6，碳纳米管在第一沉积器6的底部沉积，气体通过第一沉积器6上部的通道进入第一水封7过滤后排出燃烧。这时可取出第二沉积器9中的碳纳米管。
实施例3。
参照图1、图2。合成炉2通电加热到指定温度（1250℃）。通过喷嘴4，通入氮气排出合成炉内空气，然后改由加料器3注入液体原料，持续一段时间后，高压氮气喷嘴4将碳纳米管吹落到收集仓1。打开第一阀门10关闭第二阀门11，在气体的作用下，碳纳米管悬浮在气体中，经过第一阀门10，进入第一沉积器6，碳纳米管沉积在第一沉积器6的底部，气体通过第一沉积器6上部的通道进入第一水封7过滤后排出燃烧。当碳纳米管在第一沉积器6中沉积到一定的量后，关闭第一阀门10，同时打开第二阀门11，碳纳米管改变通道，经第二阀门11进入进入第二沉积器9，碳纳米管在第二沉积器9的底部沉积，气体通过第二沉积器9上部的通道进入第二水封8过滤后排出燃烧。这时可取出第一沉积器6中的碳纳米管。两个沉积器交替使用可实现连续生产。

Claims (1)

1. 一种连续合成碳纳材料的装置，其特征是包括加料器（3）、喷嘴（4）、合成炉反应室（2）、收集仓（1）、第一沉积器（6）、第二沉积器（9）、第一水封（7）、第二水封（8）；合成炉反应室（2）的顶部安装加料器（3）和喷嘴（4），合成炉反应室（2）和收集仓（1）相连，收集仓（1）通过第一阀门（10）经管道连通到第一沉积器（6），再经管道连通到第一水封（7）；收集仓（1）通过第二阀门（11）经管道连通到第二沉积器（9），再经管道连通到第二水封（8）。
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