本發(fā)明屬于碳納米材料制備技術領域，涉及納米碳材料和晶須狀碳納米管生產(chǎn)裝置及生產(chǎn)方法。

背景技術：

碳納米管是一種高性能的納米材料，具有優(yōu)異的機械性能和電學性能。在鋰離子電池、光電功能材料、場發(fā)射顯示器、電磁屏蔽、吸波材料、高性能復合材料等領域已得到應用。但由于目前碳納米管合成設備無法大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)，間歇性、半連續(xù)的生產(chǎn)系統(tǒng)嚴重阻礙了碳納米管材料的大規(guī)模應用。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種全自動碳納米材料連續(xù)生產(chǎn)設備及生產(chǎn)方法。

本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的。

本發(fā)明所述的一種全自動碳納米材料連續(xù)生產(chǎn)設備，包括爐體（1）、沉積器（10）、水封箱（11）、料倉（2）、螺旋輸送器（3）、儲料倉（8）、真空吸送器（5）、固氣分離器（4）、球磨機（7）、真空包裝機（6）、閥門（9）等部件。

爐體（1）和料倉（2）相通，料倉（2）通過閥門（9）連接到螺旋輸送器（3），螺旋輸送器（3）將碳納米材料輸送到儲料倉（8），真空吸送器（5）將碳納米材料從儲料倉吸送到固氣分離器（4），碳納米材料和氣體分離后進入球磨機（7），球磨后卸料到真空包裝機（6）。爐體（1）通過另一通道和沉積器（10）相連，廢氣經(jīng)沉積器（10）處理后，碳納米材料沉積在底部，廢氣進入水封（11）過濾后排出。

本發(fā)明所述的一種全自動碳納米材料連續(xù)生產(chǎn)設備的生產(chǎn)方法，按以下步驟。

生產(chǎn)時，頂部的霧化器向爐體（1）噴入催化劑和碳氫化合物液體及氮、氫氣體，碳納米管材料在爐體（1）中合成并隨氣體進入料倉（2）中儲存，爐體內(nèi)氣體帶動部分碳納米管進入沉積器（3），碳納米管沉積在沉積器（3）中，氣體通過水封箱（11）后排出，外部點燃除去可燃氣體。出料過程為，碳納米管從料倉（2）落入螺旋輸送器（3）中，經(jīng)螺旋輸送進入儲料倉（8）中。利用真空吸送器（5）將碳納米管從儲料倉（8）吸出，通過固氣分離器（4）將碳納米管濾出進入臥式球磨機（7）中，通過球磨將碳納米管體積充分壓縮后吸送入真空包裝機（8）進行包裝成袋。由于生產(chǎn)過程中載氣為氫氣、氮氣，為保證生產(chǎn)過程安全，在整個生產(chǎn)系統(tǒng)中持續(xù)充填氮氣保證系統(tǒng)內(nèi)部正壓。

生產(chǎn)過程中為保證安全，可將閥門（9）關閉生產(chǎn)，保證爐內(nèi)氣體不會滲入出料系統(tǒng)，造成安全隱患，出料時再將閥門（9）打開完成出料過程。當設備系統(tǒng)安全性能調(diào)試完成后，可將閥門（9）打開生產(chǎn)，為保證生產(chǎn)安全在出料系統(tǒng)持續(xù)充填氮氣，實現(xiàn)整個生產(chǎn)、輸送、處理、包裝全過程的連續(xù)。

本發(fā)明的碳納米管合成裝置及連續(xù)的過程系統(tǒng)保證了在不停爐的情況下，可以實現(xiàn)生產(chǎn)、運送、處理、包裝材料為一體化的連續(xù)作業(yè)過程，大大提升了生產(chǎn)效率，簡化了后續(xù)處理工藝，從而為工業(yè)化應用碳納米管開辟道路。

附圖說明

圖1 全自動碳納米材料連續(xù)生產(chǎn)設備。其中，1為爐體，2為料倉，3為螺旋輸送器，4為固氣分離器，5為真空吸送器，6為真空包裝機，7為球磨機，8為儲料倉，9為閥門，10為沉積器，11為水封箱。

具體實施方式

本發(fā)明將通過以下實施例作進一步說明。

實施例1。

參照圖1。閥門9關閉，通過石墨加熱體將爐體內(nèi)溫度升至1200℃，通過爐頂霧化器，通入氮氣排出合成爐內(nèi)空氣，然后改由霧化器通入氮和氫混合氣體，同時由定量泵經(jīng)霧化器將按比例配置的催化劑和碳氫化合物液體溶液導入霧化器，在氣體的作用下，溶液霧化后噴入反應爐內(nèi)。霧化后溶液在爐體1下落過程中生長為碳納米管材料，并自然沉積在料倉2中，反應廢氣經(jīng)沉積器3過濾，通過水封箱2排除系統(tǒng)外并點燃除去氫氣。打開閥門9，增加氣流將碳納米管從料倉2吹送落入螺旋輸送器3中，經(jīng)螺旋輸送進入儲料倉8中。關閉閥門9，開始第二循環(huán)生產(chǎn)。開啟真空吸送器5將碳納米管從儲料倉8吸出，通過固氣分離器4將碳納米管濾出進入臥式球磨機7中，通過球磨將碳納米管體積充分壓縮后吸送入真空包裝機8進行包裝成袋。

實施例2。

參照圖1。閥門9開啟，通過石墨加熱體將爐體內(nèi)溫度升至1200℃，通過爐頂霧化器，通入氮氣排出生產(chǎn)系統(tǒng)的內(nèi)空氣，然后改由霧化器通入氮和氫混合氣體，同時由定量泵經(jīng)霧化器將按比例配置的催化劑和碳氫化合物液體溶液導入霧化器，在氣體的作用下，溶液霧化后噴入反應爐內(nèi)。霧化后溶液在爐體1下落過程中生長為碳納米管材料，并自然沉積在料倉2中，反應廢氣經(jīng)沉積器3過濾，通過水封箱2排除系統(tǒng)外并點燃除去氫氣。爐體1反應生成的碳納米管隨氣流進入料倉2并落入螺旋輸送器3中，經(jīng)螺旋輸送進入儲料倉8中，階段性開啟真空吸送器5將碳納米管從儲料倉8吸出，通過固氣分離器4將碳納米管濾出進入臥式球磨機7中，通過球磨將碳納米管體積充分壓縮后吸送入真空包裝機8進行包裝成袋。