一种高纯度碳纳米管生产系统的制作方法

本技术涉及碳纳米管生产设备，尤其是指一种高纯度碳纳米管生产系统。

背景技术：

1、目前，关于碳纳米管的特性和制备方法的研究已取得很大的进展，重点正在转向其规模化生产和应用领域的研究。现有的碳纳米管生产设备生产获得的碳纳米管为碳纳米管粗品，其含有大量的金属杂质，需要对获得的产品进行进一步提纯处理，影响产品品质和生产效率。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高纯度碳纳米管生产系统，以解决现有碳纳米管生产设备生产获得的碳纳米管纯度低的技术问题。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

3、一种高纯度碳纳米管生产系统，其包括：

4、碳纳米管生长装置，包括第一加热炉和设于第一加热炉内的反应腔，所述反应腔连接催化剂进料斗、反应气进气管和保护气进气管，所述反应腔的底部设置第一出料口；

5、高温氧化装置，包括第二加热炉和设于第二加热炉内的高温氧化腔，所述高温氧化腔设置氧化进料口、氧化进气口和第二出料口，所述氧化进料口连接第一出料口；

6、酸液除杂装置，包括连接第二出料口的除杂仓，所述除杂仓连接用于输送酸液的送液管，所述除杂仓设置第三出料口；

7、高速离心装置，包括离心进料口和离心出料口，所述第三出料口连接离心进料口；

8、干燥装置，所述干燥装置连接离心出料口。

9、进一步地，所述反应腔内设置反应台，所述反应台转动设于催化剂进料斗下方，所述反应台用于承载反应物质并通过翻转将反应产物输送至第一出料口。

10、进一步地，所述第一加热炉外壁固定设置用于驱动反应台翻转的第一驱动件，所述反应台的一端贯穿碳纳米管生长装置的侧壁并连接第一驱动件。

11、进一步地，所述反应腔内设置可往复伸缩的刮涂组件，所述刮涂组件通过往复伸缩运动铺平反应台上的反应物质。

12、进一步地，所述刮涂组件包括刮板和伸缩驱动件，所述刮板活动设于反应腔内且所述刮板的底端位于反应台上表面的上方，所述伸缩驱动件设于碳纳米管生长装置外壁且其输出轴贯穿碳纳米管生长装置侧壁与刮板连接。

13、进一步地，所述刮板下表面与反应台上表面的距离为1-5mm。

14、进一步地，所述高温氧化装置还包括转动设于高温氧化腔内的螺杆输送器和设于高温氧化腔外用于驱动螺杆输送器转动的第二驱动件。

15、进一步地，所述螺杆输送器包括与高温氧化腔两相对侧壁转动连接的转轴和固定设于转轴上且沿转轴轴线方向盘旋设置的螺旋叶片。

16、进一步地，所述碳纳米管生长装置和高温氧化装置之间设置碳纳米管粗品进料斗，所述碳纳米管粗品进料斗的顶部连接碳纳米管生长装置的第一出料口，所述碳纳米管粗品进料斗的底部连接高温氧化装置的氧化进料口，所述碳纳米管粗品进料斗和高温氧化装置之间设置开关阀门。

17、进一步地，所述除杂仓外围设置第三加热炉。

18、本实用新型的有益效果：

19、本实用新型的高纯度碳纳米管生产系统，工作时，用于制备碳纳米管的催化剂通过催化剂进料斗被输送至反应腔内，并通过保护进气管和反应进气管分别持续的向反应腔内输送氮气和丙烯反应气体，然后通过第一加热炉对反应腔内的反应物质进行加热，使反应腔内的反应物质反应生长出碳纳米管粗品，反应结束后，碳纳米管粗品通过第一出料口排出并通过氧化进料口进入高温氧化装置的高温氧化腔内，通过持续向高温氧化腔内输送氧化气体，并由第二加热炉对高温氧化腔内的碳纳米管粗品进行加热，使碳纳米管粗品中的金属杂质氧化，便于后续用酸液除去，再由高温氧化腔的第二出料口排出至酸液除杂装置中，通过送液管向除杂仓中滴加硝酸或盐酸等酸液，酸液与碳纳米管中的金属氧化物杂质反应，被反应掉，接着反应产物进入高速离心装置进行离心分离，将碳纳米管与酸液分离开，实现碳纳米管的纯化，最后，将纯化后的碳纳米管输送至干燥装置中进行干燥，干燥完成后取出即可。本实用新型可以实现生产至成品一体化，操作简单，效率高，而且最终制备的碳纳米管纯度高于99.6％，电阻率低，导电性好。

技术特征：

1.一种高纯度碳纳米管生产系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种高纯度碳纳米管生产系统，其特征在于，所述反应腔内设置反应台，所述反应台转动设于催化剂进料斗下方，所述反应台用于承载反应物质并通过翻转将反应产物输送至第一出料口。

3.根据权利要求2所述的一种高纯度碳纳米管生产系统，其特征在于，所述第一加热炉外壁固定设置用于驱动反应台翻转的第一驱动件，所述反应台的一端贯穿碳纳米管生长装置的侧壁并连接第一驱动件。

4.根据权利要求2所述的一种高纯度碳纳米管生产系统，其特征在于，所述反应腔内设置可往复伸缩的刮涂组件，所述刮涂组件通过往复伸缩运动铺平反应台上的反应物质。

5.根据权利要求4所述的一种高纯度碳纳米管生产系统，其特征在于，所述刮涂组件包括刮板和伸缩驱动件，所述刮板活动设于反应腔内且所述刮板的底端位于反应台上表面的上方，所述伸缩驱动件设于碳纳米管生长装置外壁且其输出轴贯穿碳纳米管生长装置侧壁与刮板连接。

6.根据权利要求5所述的一种高纯度碳纳米管生产系统，其特征在于，所述刮板下表面与反应台上表面的距离为1-5mm。

7.根据权利要求1所述的一种高纯度碳纳米管生产系统，其特征在于，所述高温氧化装置还包括转动设于高温氧化腔内的螺杆输送器和设于高温氧化腔外用于驱动螺杆输送器转动的第二驱动件。

8.根据权利要求7所述的一种高纯度碳纳米管生产系统，其特征在于，所述螺杆输送器包括与高温氧化腔两相对侧壁转动连接的转轴和固定设于转轴上且沿转轴轴线方向盘旋设置的螺旋叶片。

9.根据权利要求1所述的一种高纯度碳纳米管生产系统，其特征在于，所述碳纳米管生长装置和高温氧化装置之间设置碳纳米管粗品进料斗，所述碳纳米管粗品进料斗的顶部连接碳纳米管生长装置的第一出料口，所述碳纳米管粗品进料斗的底部连接高温氧化装置的氧化进料口，所述碳纳米管粗品进料斗和高温氧化装置之间设置开关阀门。

10.根据权利要求1所述的一种高纯度碳纳米管生产系统，其特征在于，所述除杂仓外围设置第三加热炉。

技术总结
本技术涉及碳纳米管生产设备技术领域，尤其是指高纯度碳纳米管生产系统，其包括碳纳米管生长装置、高温氧化装置、酸液除杂装置、高速离心装置、干燥装置；碳纳米管生长装置包括第一加热炉和设于第一加热炉内的反应腔，所述反应腔连接催化剂进料斗、反应气进气管和保护气进气管，所述反应腔的底部设置第一出料口；高温氧化装置包括第二加热炉和设于第二加热炉内的高温氧化腔，所述高温氧化腔设置氧化进料口、氧化进气口和第二出料口，所述氧化进料口连接第一出料口。本技术实现生产至成品一体化，操作简单，效率高，制备的碳纳米管纯度高于99.6％。

技术研发人员：颜科,李承献,黄少真,李忻达,曾志远,郑钦城,陈俊卿
受保护的技术使用者：深圳市飞墨科技有限公司
技术研发日：20231206
技术公布日：2024/9/2