一种碳纳米管连续生产装置的制作方法

1.本发明涉及一种碳纳米管连续生产装置，属于化工设备技术领域。


背景技术：

2.近年来，碳纳米管作为优良的导电剂，已在新能源汽车锂电池等行业得到广泛应用。这是由于其具有优异的导热、导电性及较好的机械强度等优点。此外碳纳米管的一维结构可以增强活性材料的粘结同时可以改善极片的性能，因此被用于新能源电池方面有很大的应用前景。
3.当前生产碳纳米管的设备主要有固定床反应器、移动床反应器、流化床反应器，其中移动床反应器由于产量较高、产品性能相对稳定，已经有很多厂家开始使用。但是目前移动床反应器常用的结构多为管式炉，人工辅助进料出料，人工成本高，自动化程度较低，普遍存在高温、粉尘、易燃爆气体，生产操作环境恶劣。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种碳纳米管连续生产装置，该装置自动化程度高，实现了自动进料、出料，并且构成了连续加热循环线，实现了碳纳米管的循环连续生产，大大降低了人工成本，大幅度提升了生产效率。
5.本发明提供了一种碳纳米管连续生产装置，包括料舟输送线、进料机构、炉体和出料机构，所述炉体的一端与进料机构连接，另一端与出料机构连接，所述进料机构、出料机构分别与料舟输送线连接，所述料舟输送线上设有料舟，料舟经过料舟输送线运送至进料机构，经进料机构运送至炉体内，所述炉体对料舟进行加热，并通过出料机构返回至料舟输送线。
6.本发明的一种实施方式中，所述进料机构包括催化剂输送机构、进料置换机构、进料输送机构和推进器，所述催化剂输送机构分别与料舟输送线和进料置换机构连接，所述进料置换机构与进料输送机构连接，所述进料输送机构通过推进器与炉体连接。
7.本发明的一种实施方式中，所述炉体内设有若干加热控温机构，所述加热控温机构为陶瓷管外穿镍铬合金加热丝组成的加热棒。
8.本发明的一种实施方式中，所述炉体靠近出料机构的一端设有出料冷却机构和混合进气机构。
9.本发明的一种实施方式中，所述炉体内还设置有尾气排放机构。
10.本发明的一种实施方式中，所述出料机构包括出料输送机构和出料仓门，所述出料输送机构分别与炉体和料舟输送线连接，所述出料输送机构上设有出料仓门。
11.本发明的一种实施方式中，所述炉体为高温不锈钢马弗炉。
12.本发明的一种实施方式中，所述加热控温机构采用分段式设计，布置在炉体的炉膛外的上下两侧。
13.本发明的一种实施方式中，所述推进器采用液压推进，并设置有调速阀。
14.本发明的一种实施方式中，所述催化剂输送机构、进料输送机构、出料输送机构和料舟输送线的底部均采用输送滚轮结构。
15.有益效果
16.1、本发明的料舟经过料舟输送线运送至进料机构，经进料机构运送至炉体内，炉体用于对料舟进行加热，并通过出料机构再次返回至料舟输送线，对料舟再次加料并推送进入炉体再次进行加热，形成料舟循环线，完成对料舟内的催化剂的连续加热，实现碳纳米管的连续生产，自动化程度高，并且大幅度提升了生产效率。
17.2、本发明设置进料置换机构可将料舟里面的空气置换成氮气，使料舟不含氧，满足了碳纳米管催化裂解反应的原料需求，保证了碳纳米管的生产质量。
18.3、本发明加热控温机构设置在炉体的炉膛上下两侧，上下独立控温，避免了炉体内的局部温度过高，保证了安全生产。
19.4、本发明还设置有尾气排放机构，炉体中在连续催化裂解反应过程产生的氢气、甲烷等废气通过所述尾气排放机构进行收集，并采用罗茨风机增压后输送至火炬进行焚烧处理后排放，所述尾气排放机构通过检测炉膛压力自动调节阀门来控制排放量大小，节能环保。
20.5、本发明的出料冷却机构实现了对经过加热控温机构加热后的高温料舟进行散热降温以及炉体内的低温过渡，混合进气机构保证进入炉体内的天然气与料舟内催化剂充分混合，均匀加热，进一步保证碳纳米管的生产质量。
21.6、本发明推进器采用全液压推进系统，设置至少一台液压站，并设置精密调速阀进行调节，推进速度可实现无极调速，并实现主推快进、慢进与快退。
附图说明
22.图1为本发明碳纳米管连续生产装置的俯视图。
23.图2为本发明碳纳米管连续生产装置的主视图。
24.图3为图1中a的放大图。
25.其中：1、催化剂输送机构；2、进料输送机构；3、推进器；4、出料输送机构；5、出料仓门；6、料舟输送线；7、加热控温机构；8、出料冷却机构；9、混合进气机构；10、尾气排放机构；11、进料置换机构；12、料舟；13、炉体。
具体实施方式
26.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向。使用的词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
27.实施例1
28.一种碳纳米管连续生产装置，如图1-3所示，包括料舟输送线6、进料机构、炉体13和出料机构，所述炉体13的一端与进料机构连接，另一端与出料机构连接，所述进料机构、出料机构分别与料舟输送线6连接，所述料舟输送线6上设有料舟12，所述料舟12经过料舟输送线6运送至进料机构，进料机构给料舟12内添加碳纳米管生产用的催化剂，并将加有催
化剂的料舟12运送至炉体7内，所述炉体7内通有碳纳米管催化裂解反应过程中需要的天然气，炉体7用于对料舟12内的催化剂与炉体7内天然气进行加热反应生产碳纳米管产物，将产物收集后，料舟12变成空料舟，并通过出料机构再次返回至料舟输送线6，形成料舟循环线，空料舟循环到进料机构再次添加催化剂，实现碳纳米管的连续生产。
29.进一步地，所述进料机构包括催化剂输送机构1、进料置换机构11、进料输送机构2和推进器3，所述催化剂输送机构1分别与料舟输送线6和进料置换机构11连接，所述进料置换机构11与进料输送机构2连接，所述进料输送机构2通过推进器3与炉体13连接。当料舟12经过料舟输送线6运送至催化剂输送机构1，此时对料舟12添加催化剂，料舟12通过催化剂输送机构1运送至进料置换机构11，进料置换机构11用于将料舟12里面的空气置换成氮气，使料舟12不含氧，接着料舟12经过进料输送机构2运送至推进器3处，推进器3将料舟12推送至推进器3的推头处，推进器3通过plc控制，以固定的间隔时间将料舟12推进炉体1内。
30.进一步地，所述炉体13内设有若干加热控温机构7，所述加热控温机构7设置在炉体13的炉膛外的上下两侧，上下独立控温；所述加热控温机构7具体采用φ30mm陶瓷管外穿镍铬合金加热丝组成的加热棒，所述加热控温机构7对运送至炉体13内的料舟12进行连续加热并通过plc控制系统控制加热控温。
31.进一步地，所述炉体13靠近出料机构的一端设有出料冷却机构8和混合进气机构9，所述出料冷却机构8用于对经过加热控温机构7加热后的高温料舟进行散热降温以及炉体13内的低温过渡，所述混合进气机构9通有碳纳米管催化裂解反应过程中需要的天然气，混合进气机构9具体采用工艺进气混合箱，混合进气机构9可以保持炉膛内左右横向均匀进气，以保证通入炉体13内的天然气与料舟12内催化剂充分混合，均匀加热，以保证碳纳米管的生产质量。
32.进一步地，所述炉体13内还设置有尾气排放机构10，所述炉体13中在连续催化裂解反应过程产生的氢气、甲烷等废气通过所述尾气排放机构10进行收集，并采用罗茨风机增压后输送至火炬进行焚烧处理后排放，所述尾气排放机构10通过检测炉膛压力自动调节阀门来控制排放量大小。
33.进一步地，所述出料机构包括出料输送机构4和出料仓门5，所述出料输送机构4分别与炉体13和料舟输送线6连接，所述出料输送机构4上设有出料仓门5，通过打开出料仓门5，经过出料冷却机构8冷却后的料舟12经过出料输送机构4返回至料舟输送线6，等待下一次加料。
34.进一步地，所述炉体1为高温不锈钢马弗炉，加热控温机构7采用分段式结构设计。
35.进一步地，所述推进器3采用全液压推进系统，设置至少一台液压站，并设置精密调速阀进行调节，推进速度可实现无极调速，并实现主推快进、慢进与快退。
36.进一步地，所述催化剂输送机构1、进料输送机构2、出料输送机构4和料舟输送线6的底部均采用输送滚轮结构，生产自动化水平得到大幅度提升。
37.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同更换，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改，等同替换，改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。