JP2015521146A5 - - Google Patents

Claims (27)

1. カーボンナノチューブを作製するためのシステムであって、
   フィードガスを受け触媒粒子により反応させてカーボンナノチューブを形成し、カーボンナノチューブを含む連続反応器流出物をオーバーヘッドで排出するように構成された反応器と、
   連続反応器流出物から触媒粒子を単離し、触媒粒子を反応器へリサイクルラインを介して戻すように構成された第１の分離容器と、
   連続反応器流出物からカーボンナノチューブを単離し、連続反応器流出物からガス状成分を含む廃ストリームを生成するように構成された第２の分離容器と、
   廃ストリームからの廃熱によりフィードガスを加熱するように構成された熱交換器と
   を含むシステム。
2. 反応器が、流動床反応器を含む、請求項１に記載のシステム。
3. 廃ストリームが残留カーボンナノチューブを含む、請求項１に記載のシステム。
4. 第２の分離容器が重力式分離容器を含む、請求項１に記載のシステム。
5. 重力式分離容器がサイクロン式分離器を含む、請求項４に記載のシステム。
6. サイクロン式分離器が単一のサイクロンを含む、請求項５に記載のシステム。
7. サイクロン式分離器が多重サイクロンを含む、請求項５に記載のシステム。
8. 重力式分離容器がドリフト分離器を含む、請求項４に記載のシステム。
9. 第２の分離容器が、電場を与えるように構成された静電気分離ユニットを含む、請求項１に記載のシステム。
10. 第２の分離容器が磁気分離容器を含む、請求項１に記載のシステム。
11. 廃ストリームから残留カーボンナノチューブを除去するフィルターを含む、請求項１に記載のシステム。
12. フィルターが、焼結セラミックフィルター、焼結金属フィルター、繊維バグフィルターもしくは流動床フィルターまたはその任意の組合せを含む、請求項１１に記載のシステム。
13. フィルターが、任意の残留カーボンナノチューブを除去するための自浄式手順を実施するように構成されている、請求項１１に記載のシステム。
14. カーボンナノチューブを作製するための方法であって、
    フィードガスを触媒と反応器中で反応させてカーボンナノチューブを形成するステップと、
    ナノチューブを含む連続反応器流出物を反応器のオーバーヘッドで排出するステップと、触媒粒子を除去し、触媒粒子を反応器へリサイクルラインを介して戻す触媒分離容器を通して連続反応器流出物を流すステップと、
    カーボンナノチューブ分離容器を通して触媒分離容器からの連続反応器流出物を流すステップと、
    カーボンナノチューブ分離容器において連続反応器流出物からカーボンナノチューブを分離するステップと、
    連続反応器流出物からガス状成分を含む廃ストリームを生成させるステップと、
    熱交換器を介して、廃ストリームからの廃熱によりフィードガスを加熱するステップと
    を含む方法。
15. カーボンナノチューブ分離容器において連続反応器流出物からカーボンナノチューブを分離するステップが、電磁分離プロセスによって、ガス状成分を含む廃ストリームからカーボンナノチューブを単離するステップを含む、請求項１４に記載の方法。
16. カーボンナノチューブ分離容器において連続反応器流出物からカーボンナノチューブを分離するステップが、重力分離プロセスによって、ガス状成分を含む廃ストリームからカーボンナノチューブを単離するステップを含む、請求項１４に記載の方法。
17. カーボンナノチューブ分離容器がサイクロン式分離器を含む、請求項１６に記載の方法。
18. サイクロン式分離器が多重サイクロン式分離器を含む、請求項１７に記載の方法。
19. カーボンナノチューブ分離容器が、連続反応器流出物からカーボンナノチューブを分離し、密度に基づいた分離プロセスによって、ガス状成分を含む廃ストリームを生成する、請求項１４に記載の方法。
20. 廃ストリームを濾過して廃ストリームから残留カーボンナノチューブを除去する、請求項１４に記載の方法。
21. カーボンナノチューブを作製するためのシステムであって、
    フィードガスを触媒により反応させてカーボンナノチューブを形成する反応器であって、反応器の上部に、カーボンナノチューブを含む連続反応器流出物を反応器のオーバーヘッドで排出するための出口を含む反応器と、
    連続反応器流出物から触媒を分離し、触媒を反応器へリサイクルラインを介して戻す触媒分離容器と、
    触媒分離容器から排出された連続反応器流出物から、カーボンナノチューブの第１の精製ストリーム、およびガス状成分を含む第１の残留ストリームを生成するように構成された分離システムと、
    第１の残留ストリームを濾過してカーボンナノチューブの第２の精製ストリーム、およびガス状成分を含む第２の残留ストリームを生成するように構成されたろ過システムであって、第２の残留ストリームが廃ガスストリームである、ろ過システムと、
    フィードガスを、廃ガスストリームからの廃熱により加熱するように構成された熱交換器と
    を含むシステム。
22. 分離システムが、多重サイクロン分離システムまたは単一のサイクロン分離システムを含む、請求項２１に記載のシステム。
23. 分離システムが電気集塵器を含む、請求項２１に記載のシステム。
24. 分離システムが磁気分離システムを含む、請求項２１に記載のシステム。
25. 分離システムが慣性分離システムを含む、請求項２１に記載のシステム。
26. ろ過システムが、焼結セラミックろ過システム、焼結金属ろ過システム、繊維バグろ過システムもしくは流動床ろ過システムまたはその任意の組合せを含む、請求項２１に記載のシステム。
27. 第１の精製ストリームと第２の精製ストリームを一緒にして、カーボンナノチューブの最終精製ストリームにするように構成されている、請求項２１に記載のシステム。