權(quán)利要求書： 1.一種碳納米管生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，包括還原器，所述還原器連接有加劑罐、還原預(yù)熱器、主反應(yīng)器和還原尾氣換熱器，所述主反應(yīng)器連接有第一預(yù)熱器、第二預(yù)熱器和碳粉冷卻罐，主反應(yīng)器上方設(shè)有排氣口，所述排氣口通過(guò)反應(yīng)尾氣換熱器和反應(yīng)尾氣冷凝器連接有分液罐，所述分液罐連接有布袋除塵器，所述布袋除塵器連接有尾氣焚燒爐；所述碳粉冷卻罐連接有成品儲(chǔ)罐。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述加劑罐內(nèi)設(shè)有催化劑，催化劑通過(guò)加劑罐進(jìn)入到還原器。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的碳納米管生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述還原器預(yù)熱器通有氮?dú)夂蜌錃?，?jīng)過(guò)還原器預(yù)熱器加熱后的氮?dú)夂蜌錃膺M(jìn)入到還原器內(nèi)，對(duì)還原器內(nèi)的催化劑進(jìn)行催活，催活后的催化劑進(jìn)入到主反應(yīng)器內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的碳納米管生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一預(yù)熱器通有氮?dú)夂捅?，氮?dú)夂捅┙?jīng)過(guò)第一預(yù)熱器的加熱后進(jìn)入到主反應(yīng)器內(nèi)；所述第二預(yù)熱器通有氮?dú)夂捅?，氮?dú)夂捅┙?jīng)過(guò)第二預(yù)熱器的加熱后進(jìn)入到主反應(yīng)器內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的碳納米管生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述主反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有至少兩個(gè)噴頭，第一預(yù)熱器通過(guò)第一管道與主反應(yīng)器，第二預(yù)熱器通過(guò)第二管道與主反應(yīng)器連接，所述第一管道和第二管道伸進(jìn)主反應(yīng)器內(nèi)，分別與主反應(yīng)器內(nèi)的兩個(gè)噴頭連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的碳納米管生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述還原尾氣換熱器還與分液罐連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的碳納米管生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述碳粉冷卻罐還與布袋除塵器連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的碳納米管生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述主反應(yīng)器的上方還設(shè)有防爆膜，所述防爆膜與分液罐連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的碳納米管生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述加劑罐與還原器之間、還原器與還原尾氣換熱器之間、碳粉冷卻罐和成品儲(chǔ)罐之間、反應(yīng)尾氣冷凝器和分液罐之間均設(shè)有閥門。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的碳納米管生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述閥門為電磁閥。

說(shuō)明書： 一種碳納米管生產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及一種碳納米管生產(chǎn)系統(tǒng)，屬于化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。背景技術(shù)[0002] 近年來(lái)，碳納米管作為優(yōu)良的導(dǎo)電劑，已在新能源汽車鋰電池等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。這是由于其具有優(yōu)異的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性及較好的機(jī)械強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)。此外碳納米管的一維結(jié)

構(gòu)可以增強(qiáng)活性材料的粘結(jié)同時(shí)可以改善極片的性能，因此被用于新能源電池方面有很大

的應(yīng)用前景。

[0003] 當(dāng)前生產(chǎn)碳納米管的設(shè)備主要有固定床反應(yīng)器、移動(dòng)床反應(yīng)器、流化床反應(yīng)器，由于固定床反應(yīng)器和移動(dòng)床反應(yīng)器的傳熱和傳質(zhì)系數(shù)低、單位產(chǎn)能低，并且對(duì)應(yīng)的能耗高，開

發(fā)效率更高的生產(chǎn)設(shè)備對(duì)于碳納米管的市場(chǎng)開發(fā)非常重要。

發(fā)明內(nèi)容[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種碳納米管生產(chǎn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)反應(yīng)溫度均勻，對(duì)于強(qiáng)熱效反應(yīng)熱擴(kuò)散和熱補(bǔ)充都有著明顯的優(yōu)勢(shì)，反應(yīng)時(shí)充分接觸充分，反應(yīng)質(zhì)量高；反應(yīng)質(zhì)點(diǎn)均

處于流動(dòng)態(tài)，易于物料的加注和卸出，降低了能耗，提高了生產(chǎn)效率；采用自動(dòng)化控制，自動(dòng)

化程度高，并明顯提高產(chǎn)品性能穩(wěn)定性。

[0005] 本發(fā)明提供了一種碳納米管生產(chǎn)系統(tǒng)，包括還原器，所述還原器連接有加劑罐、還原預(yù)熱器、主反應(yīng)器和還原尾氣換熱器，所述主反應(yīng)器連接有第一預(yù)熱器、第二預(yù)熱器和碳

粉冷卻罐，主反應(yīng)器上方設(shè)有排氣口，所述排氣口通過(guò)反應(yīng)尾氣換熱器和反應(yīng)尾氣冷凝器

連接有分液罐，所述分液罐連接有布袋除塵器，所述布袋除塵器連接有尾氣焚燒爐；所述碳

粉冷卻罐連接有成品儲(chǔ)罐。

[0006] 本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述加劑罐內(nèi)設(shè)有催化劑，催化劑通過(guò)加劑罐進(jìn)入到還原器。

[0007] 本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述還原器預(yù)熱器通有氮?dú)夂蜌錃?，?jīng)過(guò)還原器預(yù)熱器加熱后的氮?dú)夂蜌錃膺M(jìn)入到還原器內(nèi)，對(duì)還原器內(nèi)的催化劑進(jìn)行催活，催活后的催化劑

進(jìn)入到主反應(yīng)器內(nèi)。

[0008] 本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述第一預(yù)熱器通有氮?dú)夂捅?，氮?dú)夂捅┙?jīng)過(guò)第一預(yù)熱器的加熱后進(jìn)入到主反應(yīng)器內(nèi)；所述第二預(yù)熱器通有氮?dú)夂捅?，氮?dú)夂捅┙?jīng)過(guò)

第二預(yù)熱器的加熱后進(jìn)入到主反應(yīng)器內(nèi)。

[0009] 本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述主反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有至少兩個(gè)噴頭，第一預(yù)熱器通過(guò)第一管道與主反應(yīng)器，第二預(yù)熱器通過(guò)第二管道與主反應(yīng)器連接，所述第一管道和第二管

道伸進(jìn)主反應(yīng)器內(nèi)，分別與主反應(yīng)器內(nèi)的兩個(gè)噴頭連接。

[0010] 本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述還原尾氣換熱器還與分液罐連接。[0011] 本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述碳粉冷卻罐還與布袋除塵器連接。[0012] 本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述主反應(yīng)器的上方還設(shè)有防爆膜，所述防爆膜與分液罐連接。

[0013] 本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述加劑罐與還原器之間、還原器與還原尾氣換熱器之間、碳粉冷卻罐和成品儲(chǔ)罐之間、反應(yīng)尾氣冷凝器和分液罐之間均設(shè)有閥門。

[0014] 本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述閥門為電磁閥。[0015] 有益效果[0016] 1、本發(fā)明設(shè)置的還原預(yù)熱器、第一預(yù)熱器和第二預(yù)熱器使得反應(yīng)溫度均勻，對(duì)于強(qiáng)熱效反應(yīng)熱擴(kuò)散和熱補(bǔ)充都有著明顯的優(yōu)勢(shì)；

[0017] 2、本發(fā)明在主反應(yīng)器設(shè)置噴頭，噴頭將氮?dú)夂捅┐祾咴谶€原后的催化劑上，使催化劑浮動(dòng)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了催化劑與氮?dú)夂捅┑某浞纸佑|反應(yīng)，提高了反應(yīng)效率和質(zhì)量；

[0018] 3、本發(fā)明通過(guò)各個(gè)設(shè)備之間相互連接實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)質(zhì)點(diǎn)均處于流動(dòng)態(tài)，易于物料的加注和卸出，對(duì)于能耗和生產(chǎn)效率都有明顯的提升。

[0019] 4、本發(fā)明在加劑罐與還原器之間、還原器與還原尾氣換熱器之間、碳粉冷卻罐和成品儲(chǔ)罐之間、反應(yīng)尾氣冷凝器和分液罐之間均設(shè)有閥門，閥門為電磁閥，通過(guò)PLC控制系

統(tǒng)對(duì)各閥門的開啟或關(guān)閉進(jìn)行控制，進(jìn)一步控制催化劑和氣體的流量，自動(dòng)化程度高，并明

顯提高產(chǎn)品性能穩(wěn)定性。

[0020] 5、本發(fā)明在主反應(yīng)器的上方設(shè)有防爆膜，所述防爆膜與分液罐連接；當(dāng)主反應(yīng)器內(nèi)的氣體壓力過(guò)高時(shí)，防爆膜破裂，尾氣直接進(jìn)入到分液罐內(nèi)，確保了主反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)的安

全可靠。

[0021] 6、本發(fā)明主反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)尾氣依次經(jīng)過(guò)反應(yīng)尾氣換熱器進(jìn)行降溫、反應(yīng)尾氣冷凝器進(jìn)行冷凝、分液罐脫液、布袋除塵器除塵、尾氣焚燒爐進(jìn)行處理達(dá)標(biāo)后排放，大大降低

了對(duì)環(huán)境的污染，節(jié)能環(huán)保。

附圖說(shuō)明[0022] 圖1為本發(fā)明碳納米管生產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。[0023] 其中：1、加劑罐；2、還原預(yù)熱器；3、還原器；4、主反應(yīng)器；5、還原尾氣換熱器；6、第一預(yù)熱器；7、第二預(yù)熱器；8、碳粉冷卻罐；9、成品儲(chǔ)罐；10、反應(yīng)尾氣換熱器；11、反應(yīng)尾氣冷

凝器；12、分液罐；13、布袋除塵器；14、尾氣焚燒爐。

具體實(shí)施方式[0024] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。其中相同的零部件用相同的附圖標(biāo)記表示。需要說(shuō)明的

是，下面描述中使用的詞語(yǔ)“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向。使用

的詞語(yǔ)“內(nèi)”和“外”分別指的是朝向或遠(yuǎn)離特定部件幾何中心的方向。

[0025] 實(shí)施例1[0026] 一種碳納米管生產(chǎn)系統(tǒng)，如圖1所示，包括還原器3，所述還原器3連接有加劑罐1、還原預(yù)熱器2、主反應(yīng)器4和還原尾氣換熱器5，所述主反應(yīng)器4連接有第一預(yù)熱器6、第二預(yù)

熱器7和碳粉冷卻罐8，主反應(yīng)器4上方設(shè)有排氣口，所述排氣口通過(guò)反應(yīng)尾氣換熱器10和反

應(yīng)尾氣冷凝器11連接有分液罐12，所述分液罐12連接有布袋除塵器13，所述布袋除塵器13

連接有尾氣焚燒爐14；所述碳粉冷卻罐8連接有成品儲(chǔ)罐9。

[0027] 進(jìn)一步地，所述加劑罐1內(nèi)設(shè)有催化劑，催化劑通過(guò)加劑罐1進(jìn)入到還原器3；所述催化劑包括鐵鈷鎂鋁共沉淀催化劑，顆粒為20～120目。

[0028] 進(jìn)一步地，所述還原器預(yù)熱器2通有氮?dú)夂蜌錃?，?jīng)過(guò)還原器預(yù)熱器2加熱后的氮?dú)夂蜌錃膺M(jìn)入到還原器3內(nèi)，對(duì)還原器3內(nèi)的催化劑進(jìn)行催活，催活后的催化劑進(jìn)入到主反

應(yīng)器4內(nèi)。

[0029] 進(jìn)一步地，所述第一預(yù)熱器6通有氮?dú)夂捅?乙烯，氮?dú)夂捅?乙烯經(jīng)過(guò)第一預(yù)熱器6的加熱后進(jìn)入到主反應(yīng)器4內(nèi)；所述第二預(yù)熱器7通有氮?dú)夂捅?乙烯，氮?dú)夂捅?

乙烯經(jīng)過(guò)第二預(yù)熱器7的加熱后進(jìn)入到主反應(yīng)器4內(nèi)。

[0030] 進(jìn)一步地，所述主反應(yīng)器4內(nèi)設(shè)有至少兩個(gè)噴頭，第一預(yù)熱器6通過(guò)第一管道與主反應(yīng)器4，第二預(yù)熱器7通過(guò)第二管道與主反應(yīng)器4連接，所述第一管道和第二管道伸進(jìn)主反

應(yīng)器4內(nèi)，分別與主反應(yīng)器4內(nèi)的兩個(gè)噴頭連接；所述噴頭用于將氮?dú)夂捅?乙烯吹掃在還

原后的催化劑上，使催化劑浮動(dòng)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了催化劑與氮?dú)夂捅?乙烯的充分接觸反應(yīng)，

提高了反應(yīng)效率和質(zhì)量。催化劑與氮?dú)夂捅?乙烯反應(yīng)后生成碳納米管粉末，生成的碳納

米管粉末進(jìn)入到碳粉冷卻罐8充分冷卻后，然后輸送至成品儲(chǔ)罐9收集；主反應(yīng)器4內(nèi)的反應(yīng)

尾氣依次經(jīng)過(guò)反應(yīng)尾氣換熱器10進(jìn)行降溫、反應(yīng)尾氣冷凝器11進(jìn)行冷凝、分液罐12脫液、布

袋除塵器13除塵、尾氣焚燒爐14進(jìn)行處理達(dá)標(biāo)后排放。

[0031] 進(jìn)一步地，所述還原尾氣換熱器5還與分液罐12連接，在還原器3內(nèi)催活催化劑產(chǎn)生的尾氣通過(guò)尾氣換熱器5的換熱降溫后進(jìn)入到分液罐12內(nèi)，依次經(jīng)過(guò)分液罐12脫液、布袋

除塵器13除塵、尾氣焚燒爐14進(jìn)行處理達(dá)標(biāo)后排放。

[0032] 進(jìn)一步地，所述碳粉冷卻罐8還與布袋除塵器13連接，進(jìn)入到碳粉冷卻罐8內(nèi)的碳納米管粉會(huì)伴有尾氣，在碳粉冷卻罐8冷卻碳納米管粉末時(shí)，尾氣進(jìn)入到布袋除塵器13進(jìn)行

除塵、尾氣焚燒爐14進(jìn)行處理達(dá)標(biāo)后排放。

[0033] 進(jìn)一步地，所述主反應(yīng)器4的上方還設(shè)有防爆膜，所述防爆膜與分液罐12連接；當(dāng)主反應(yīng)器4內(nèi)的氣體壓力過(guò)高時(shí)，防爆膜破裂，尾氣直接進(jìn)入到分液罐12內(nèi)，確保了主反應(yīng)

器4內(nèi)反應(yīng)的安全可靠。

[0034] 進(jìn)一步地，所述加劑罐1與還原器3之間、還原器3與還原尾氣換熱器5之間、碳粉冷卻罐8和成品儲(chǔ)罐9之間、反應(yīng)尾氣冷凝器11和分液罐12之間均設(shè)有閥門。

[0035] 進(jìn)一步地，所述閥門為電磁閥，通過(guò)PLC控制系統(tǒng)對(duì)各閥門的開啟或關(guān)閉進(jìn)行控制，自動(dòng)化程度高。

[0036] 本發(fā)明的工作原理：所述碳納米管生產(chǎn)系統(tǒng)通氮?dú)獗Ｗo(hù)升溫，氧含量控制在1％以內(nèi)，還原器預(yù)熱器2和還原器3升溫至500℃、第一預(yù)熱器6和第二預(yù)熱器7升溫至600℃、主反

應(yīng)器4升溫至660℃。

[0037] 待以上設(shè)備的溫度穩(wěn)定后，通過(guò)加劑罐1投入800g催化劑至還原器3內(nèi)，通入氮?dú)?0slm、氫氣10slm，還原10分鐘。

[0038] 將還原后的催化劑輸送至主反應(yīng)器4。分階段進(jìn)氣反應(yīng)：第一階段經(jīng)過(guò)第一預(yù)熱器6通入氮?dú)?0slm、丙烯20slm，同時(shí)經(jīng)過(guò)第二預(yù)熱器7通入氮?dú)?20slm、丙烯200slm，反應(yīng)3分

鐘。第二階段經(jīng)過(guò)第一預(yù)熱器6通入氮?dú)?50slm、丙烯150slm，同時(shí)經(jīng)過(guò)第二預(yù)熱器7通入氮

氣240slm、丙烯380slm，反應(yīng)7分鐘。第三階段經(jīng)過(guò)第一預(yù)熱器6通入氮?dú)?00slm、丙烯

350slm，同時(shí)經(jīng)過(guò)第二預(yù)熱器7通入氮?dú)?00slm、丙烯380slm，反應(yīng)10分鐘。第四階段經(jīng)過(guò)第

一預(yù)熱器6通入氮?dú)?40slm、丙烯400slm，同時(shí)經(jīng)過(guò)第二預(yù)熱器7通入氮?dú)?00slm、丙烯

400slm，反應(yīng)30分鐘。

[0039] 反應(yīng)結(jié)束將碳納米管粉末輸送至碳粉冷卻罐8充分冷卻后，然后輸送至成品儲(chǔ)罐9收集。反應(yīng)尾氣依次經(jīng)過(guò)反應(yīng)尾氣換熱器10進(jìn)行降溫、反應(yīng)尾氣冷凝器11進(jìn)行冷凝、分液罐

12脫液、布袋除塵器13除塵、尾氣焚燒爐14進(jìn)行處理達(dá)標(biāo)后排放。

[0040] 盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等

同更換，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改，等同替換，改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本

發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。