[实用新型]一种碳纳米管生产系统

说明书

本实用新型涉及一种碳纳米管生产系统，包括网格式加热装置、若干个立式反应器以及与立式反应器连接的催化剂管、原料气管、尾气管和产品管，所述网格式加热装置的内部具有若干个呈网格结构横纵交错的空位，每个空位内设置一个立式反应器，相邻空位之间的隔断结构内设有加热部件，使得每个立式反应器的四周均能够被加热；所述原料气管和尾气管分别连接立式反应器的底部和顶部，分别用于输入碳源气体和输出反应后尾气；所述催化剂管和产品管连接立式反应器的侧面，分别用于输入催化剂和输出碳纳米管产品。

技术领域

本实用新型属于碳纳米管生产设备技术领域，具体涉及一种碳纳米管生产系统。

背景技术

碳纳米管是目前能实现工业化大生产的、较为成熟的纳米材料。碳纳米管是一种一维量子材料，与传统金属、高分子材料相比，碳纳米管的电、热、力学性能优异，凭借突出性能，碳纳米管的应用越来越广泛。我国碳纳米管产业起步、发展水平与国外基本保持一致。目前，碳纳米管的生产主要采用高温管式炉，由于生产碳纳米管的反应条件要求较为严格，炉体体积不能等比例放大，导致碳纳米管的产量无法大幅提升，产量不足是限制本领域发展和碳纳米管广泛应用的主要因素之一。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种碳纳米管生产系统，解决的技术问题是目前单个高温管式炉的体积难以放大，从而限制碳纳米管的产量。

所述碳纳米管生产系统，包括网格式加热装置、若干个立式反应器以及与立式反应器连接的催化剂管、原料气管、尾气管和产品管，

所述网格式加热装置的内部具有若干个呈网格结构横纵交错的空位，每个空位内设置一个立式反应器，相邻空位之间的隔断结构内设有加热部件，使得每个立式反应器的四周均能够被加热；

所述原料气管和尾气管分别连接立式反应器的底部和顶部，分别用于输入碳源气体和输出反应后尾气；所述催化剂管和产品管连接立式反应器的侧面，分别用于输入催化剂和输出碳纳米管产品。

可选的，所述网格式加热装置包括网格框架、若干个鼓风装置和导流装置，所述网格框架包括外部的方形框架和内部的横纵交错的隔断结构，所述隔断结构将方形框架的内部空间划分成横纵交错的空位，每个空位用于放置一个立式反应器；

所述鼓风装置设在所述空位内的顶角处，所述导流装置包括若干个导流板，导流板设在空位内壁与立式反应器之间，用于引导鼓风装置输送的热风均匀作用于立式反应器。

可选的，所述网格框架的高度不低于立式反应器的高度。

可选的，所述空位处于同一水平高度的四个顶角分别设置一个鼓风装置，在空位的中部和下部，每个鼓风装置的送风方向与相邻的一侧的空位的侧壁平行，处于同一水平高度的四个鼓风装置的送风方向顺时针连接或逆时针连接，即鼓风装置向相邻的鼓风装置水平送风；

在空位的上部，每个鼓风装置斜向下送风，使得同一水平高度的四个鼓风装置的送风形成斜向下的顺时针或逆时针漩涡流。

进一步可选的，所述空位的上部、中部、下部分别占据空位高度的1/3。

可选的，处于同一高度的两个相邻的鼓风装置之间的空位内壁上设有若干个导流板，所述导流板的一端固定在空位的内壁上，另一端向立式反应器延伸，同一空位内壁的同一高度的导流板的长度沿着送风方向逐级增加。

进一步可选的，在所述空位的下部和中部，导流板具有弧度，并向鼓风装置的送风方向凸出。

可选的，所述空位的四周侧壁内均设有加热部件，使得网格式加热装置能够均匀加热内部的多个立式反应器。

可选的，所述空位内壁与立式反应器之间设有若干个辅助加热部件。

可选的，所述立式反应器的底部设有进气口，顶部设有尾气口，分别用于连接原料气管和尾气管；