[发明专利]利用废塑料制备碳纳米管的方法及产品在水处理中的应用

权利要求书

1.利用废塑料制备碳纳米管的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：废塑料预处理：将废塑料进行水洗、干燥、粉碎后获得废塑料细料；

S2：催化热解：将S1步骤中得到的废塑料细料和热解催化剂置于热解反应器中，将催化重整催化剂置于催化重整反应器中，将N₂作为惰性气体通入热解反应器中，废塑料细料在热解反应器中热解，热解气经冷凝装置冷凝后进入催化重整反应器并在催化重整催化剂表面沉积形成碳纳米管；

S3：将S2步骤中得到的碳纳米管进行酸洗获得纯化碳纳米管，纯化碳纳米管经烘干、粉碎获得纯化碳纳米管粉末。

2.根据权利要求1所述利用废塑料制备碳纳米管的方法，其特征在于：S2步骤中的热解反应器为流化床，S2步骤中的热解催化剂的制备方法为：将商用分子筛催化剂、聚乙烯醇、海泡石混合加入去离子水中，在60℃至80℃的磁力搅拌器中不断搅拌至水分完全蒸发，将完全蒸发后的物料磨成粉末并使用红外压片机压片获得片状催化剂，然后将片状催化剂粉碎并筛分即得到热解催化剂。

3.根据权利要求1或2所述利用废塑料制备碳纳米管的方法，其特征在于：S2步骤中的催化重整反应器为移动床，S2步骤中的催化重整催化剂的制备方法为：将金属硝酸盐溶于乙醇溶液中并使用磁力搅拌器搅拌，然后加入氧化铝载体粉末并搅拌均匀成稠状浆液，再将稠状浆液在60℃的条件下连续搅拌3h，后在105℃条件下烘干12h得到催化剂前驱体，然后将催化剂前驱体置于马弗炉中煅烧，马弗炉以10℃/min的升温速率升温至500℃后停留3h，最后将煅烧后的催化剂前驱体研磨并筛分即得到催化重整催化剂。

4.根据权利要求1或2所述利用废塑料制备碳纳米管的方法，其特征在于：所述S1步骤中获得的废塑料细料的粒径等于或小于3厘米，所述S1步骤中通过废塑料处理系统来对废塑料进行水洗、干燥、粉碎以获得废塑料细料。

5.根据权利要求4所述利用废塑料制备碳纳米管的方法，其特征在于：废塑料处理系统包括一级破碎装置、清洗装置、烘干装置和二级破碎装置；一级破碎装置包括一级破碎仓、一级破碎辊和第一输送线，一级破碎仓顶部设有进料口，一级破碎仓底部设有出料口，一级破碎仓内部设有一对一级破碎辊，出料口下方设有用于由左至右输送物料的第一输送线；清洗装置包括支座、第一旋转轴、减速箱、第一驱动电机、清洗滚筒和第一冲洗喷嘴，支座上水平转动安装有第一旋转轴，第一旋转轴右端减速箱的输出轴固定连接，减速箱的输入轴与第一驱动电机的输出轴固定连接，第一旋转轴外侧同轴套装有清洗滚筒，清洗滚筒的筒壁上均布有出水孔，出水孔的孔径为0.5厘米至1厘米，清洗滚筒右部内侧壁和第一旋转轴外侧壁之间固定连接有三根沿周向均匀间隔设置的连接杆，连接杆外端和清洗滚筒内侧壁固定连接，连接杆内端和第一旋转轴外侧壁固定连接，对应连接杆左侧位置的第一旋转轴外侧壁上设有左右间隔设置的若干段往复螺纹段，对应每段往复螺纹段位置的第一旋转轴外侧均套装有往复滑套，往复滑套外侧固定套装有安装盘，安装盘外圆周面上设有一圈刷毛，刷毛外端和清洗滚筒内壁相接触，对应连接杆左侧位置的清洗滚筒内水平设置有清洗管，对应清洗管位置的安装盘上设有左右贯通的导向孔，清洗管穿设于导向孔内，对应最左侧一段往复螺纹段的左侧位置、每两相邻的两段往复螺纹段之间位置、最右侧一段往复螺纹段的右侧位置的清洗管上间隔设置有多个第一冲洗喷嘴，第一输送线的出料端伸入至清洗滚筒右端内部且位于最左侧一段往复螺纹段的左方；烘干装置包括第二输送线、烘干箱体、加热装置和风机，第二输送线用于由左至右输送物料，第二输送线的进料端位于清洗滚筒右端下方，第二输送线外侧罩有烘干箱体，烘干箱体内设有加热装置，烘干箱体的箱壁上设有出风方向朝向烘干箱体内部的风机，烘干箱体的箱壁上设有出风口；二级破碎装置包括二级破碎仓、二级破碎辊、筛网、第二旋转轴、水平拨料杆、回收仓和螺旋送料器，二级破碎仓呈圆筒形结构，二级破碎仓顶部设有上大下小的漏斗状进料仓，二级破碎仓内部设有一对二级破碎辊，二级破碎仓底部固定连接有筛网，筛网的筛孔孔径为3厘米，筛网中部贯穿转动安装有第二旋转轴，第二旋转轴下端与第二驱动电机的输出轴固定连接，对应筛网上方位置的第二旋转轴上固定连接有水平拨料杆，水平拨料杆能于第二旋转轴旋转时与筛网上表面滑动接触，水平拨料杆远离第二旋转轴的一端与二级破碎仓内侧壁相接触或相靠近，对应水平拨料杆位置的二级破碎仓侧壁上设有内外贯通的排料口，排料口通过回收管道和回收仓连接，回收仓内设有螺旋送料器，螺旋送料器的出料端和进料仓的进料口对接。