權利要求書： 1.一種碳納米管生產系統(tǒng)，其特征在于，包括還原器，所述還原器連接有加劑罐、還原預熱器、主反應器和還原尾氣換熱器，所述主反應器連接有第一預熱器、第二預熱器和碳粉冷卻罐，主反應器上方設有排氣口，所述排氣口通過反應尾氣換熱器和反應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罐。

2.根據(jù)權利要求1所述的碳納米管生產系統(tǒng)，其特征在于，所述加劑罐內設有催化劑，催化劑通過加劑罐進入到還原器。

3.根據(jù)權利要求2所述的碳納米管生產系統(tǒng)，其特征在于，所述還原器預熱器通有氮氣和氫氣，經過還原器預熱器加熱后的氮氣和氫氣進入到還原器內，對還原器內的催化劑進行催活，催活后的催化劑進入到主反應器內。

4.根據(jù)權利要求3所述的碳納米管生產系統(tǒng)，其特征在于，所述第一預熱器通有氮氣和丙烯，氮氣和丙烯經過第一預熱器的加熱后進入到主反應器內；所述第二預熱器通有氮氣和丙烯，氮氣和丙烯經過第二預熱器的加熱后進入到主反應器內。

5.根據(jù)權利要求4所述的碳納米管生產系統(tǒng)，其特征在于，所述主反應器內設有至少兩個噴頭，第一預熱器通過第一管道與主反應器，第二預熱器通過第二管道與主反應器連接，所述第一管道和第二管道伸進主反應器內，分別與主反應器內的兩個噴頭連接。

6.根據(jù)權利要求5所述的碳納米管生產系統(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)權利要求6所述的碳納米管生產系統(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)權利要求7所述的碳納米管生產系統(tǒng)，其特征在于，所述主反應器的上方還設有防爆膜，所述防爆膜與分液罐連接。

9.根據(jù)權利要求8所述的碳納米管生產系統(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罐之間、反應尾氣冷凝器和分液罐之間均設有閥門。

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

說明書： 一種碳納米管生產系統(tǒng)技術領域[0001] 本發(fā)明涉及一種碳納米管生產系統(tǒng)，屬于化工設備技術領域。背景技術[0002] 近年來，碳納米管作為優(yōu)良的導電劑，已在新能源汽車鋰電池等行業(yè)得到廣泛應用。這是由于其具有優(yōu)異的導熱、導電性及較好的機械強度等優(yōu)點。此外碳納米管的一維結

構可以增強活性材料的粘結同時可以改善極片的性能，因此被用于新能源電池方面有很大

的應用前景。

[0003] 當前生產碳納米管的設備主要有固定床反應器、移動床反應器、流化床反應器，由于固定床反應器和移動床反應器的傳熱和傳質系數(shù)低、單位產能低，并且對應的能耗高，開

發(fā)效率更高的生產設備對于碳納米管的市場開發(fā)非常重要。

發(fā)明內容[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種碳納米管生產系統(tǒng)，該系統(tǒng)反應溫度均勻，對于強熱效反應熱擴散和熱補充都有著明顯的優(yōu)勢，反應時充分接觸充分，反應質量高；反應質點均

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

化程度高，并明顯提高產品性能穩(wěn)定性。

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

粉冷卻罐，主反應器上方設有排氣口，所述排氣口通過反應尾氣換熱器和反應尾氣冷凝器

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罐。

[0006] 本發(fā)明的一種實施方式中，所述加劑罐內設有催化劑，催化劑通過加劑罐進入到還原器。

[0007] 本發(fā)明的一種實施方式中，所述還原器預熱器通有氮氣和氫氣，經過還原器預熱器加熱后的氮氣和氫氣進入到還原器內，對還原器內的催化劑進行催活，催活后的催化劑

進入到主反應器內。

[0008] 本發(fā)明的一種實施方式中，所述第一預熱器通有氮氣和丙烯，氮氣和丙烯經過第一預熱器的加熱后進入到主反應器內；所述第二預熱器通有氮氣和丙烯，氮氣和丙烯經過

第二預熱器的加熱后進入到主反應器內。

[0009] 本發(fā)明的一種實施方式中，所述主反應器內設有至少兩個噴頭，第一預熱器通過第一管道與主反應器，第二預熱器通過第二管道與主反應器連接，所述第一管道和第二管

道伸進主反應器內，分別與主反應器內的兩個噴頭連接。

[0010] 本發(fā)明的一種實施方式中，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)明的一種實施方式中，所述主反應器的上方還設有防爆膜，所述防爆膜與分液罐連接。

[0013] 本發(fā)明的一種實施方式中，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罐之間、反應尾氣冷凝器和分液罐之間均設有閥門。

[0014] 本發(fā)明的一種實施方式中，所述閥門為電磁閥。[0015] 有益效果[0016] 1、本發(fā)明設置的還原預熱器、第一預熱器和第二預熱器使得反應溫度均勻，對于強熱效反應熱擴散和熱補充都有著明顯的優(yōu)勢；

[0017] 2、本發(fā)明在主反應器設置噴頭，噴頭將氮氣和丙烯吹掃在還原后的催化劑上，使催化劑浮動起來，實現(xiàn)了催化劑與氮氣和丙烯的充分接觸反應，提高了反應效率和質量；

[0018] 3、本發(fā)明通過各個設備之間相互連接實現(xiàn)了反應質點均處于流動態(tài)，易于物料的加注和卸出，對于能耗和生產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罐之間、反應尾氣冷凝器和分液罐之間均設有閥門，閥門為電磁閥，通過PLC控制系

統(tǒng)對各閥門的開啟或關閉進行控制，進一步控制催化劑和氣體的流量，自動化程度高，并明

顯提高產品性能穩(wěn)定性。

[0020] 5、本發(fā)明在主反應器的上方設有防爆膜，所述防爆膜與分液罐連接；當主反應器內的氣體壓力過高時，防爆膜破裂，尾氣直接進入到分液罐內，確保了主反應器內反應的安

全可靠。

[0021] 6、本發(fā)明主反應器內的反應尾氣依次經過反應尾氣換熱器進行降溫、反應尾氣冷凝器進行冷凝、分液罐脫液、布袋除塵器除塵、尾氣焚燒爐進行處理達標后排放，大大降低

了對環(huán)境的污染，節(jié)能環(huán)保。

附圖說明[0022] 圖1為本發(fā)明碳納米管生產系統(tǒng)的結構示意圖。[0023] 其中：1、加劑罐；2、還原預熱器；3、還原器；4、主反應器；5、還原尾氣換熱器；6、第一預熱器；7、第二預熱器；8、碳粉冷卻罐；9、成品儲罐；10、反應尾氣換熱器；11、反應尾氣冷

凝器；12、分液罐；13、布袋除塵器；14、尾氣焚燒爐。

具體實施方式[0024] 為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。其中相同的零部件用相同的附圖標記表示。需要說明的

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

的詞語“內”和“外”分別指的是朝向或遠離特定部件幾何中心的方向。

[0025] 實施例1[0026] 一種碳納米管生產系統(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、還原預熱器2、主反應器4和還原尾氣換熱器5，所述主反應器4連接有第一預熱器6、第二預

熱器7和碳粉冷卻罐8，主反應器4上方設有排氣口，所述排氣口通過反應尾氣換熱器10和反

應尾氣冷凝器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連接有成品儲罐9。

[0027] 進一步地，所述加劑罐1內設有催化劑，催化劑通過加劑罐1進入到還原器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] 進一步地，所述還原器預熱器2通有氮氣和氫氣，經過還原器預熱器2加熱后的氮氣和氫氣進入到還原器3內，對還原器3內的催化劑進行催活，催活后的催化劑進入到主反

應器4內。

[0029] 進一步地，所述第一預熱器6通有氮氣和丙烯/乙烯，氮氣和丙烯/乙烯經過第一預熱器6的加熱后進入到主反應器4內；所述第二預熱器7通有氮氣和丙烯/乙烯，氮氣和丙烯/

乙烯經過第二預熱器7的加熱后進入到主反應器4內。

[0030] 進一步地，所述主反應器4內設有至少兩個噴頭，第一預熱器6通過第一管道與主反應器4，第二預熱器7通過第二管道與主反應器4連接，所述第一管道和第二管道伸進主反

應器4內，分別與主反應器4內的兩個噴頭連接；所述噴頭用于將氮氣和丙烯/乙烯吹掃在還

原后的催化劑上，使催化劑浮動起來，實現(xiàn)了催化劑與氮氣和丙烯/乙烯的充分接觸反應，

提高了反應效率和質量。催化劑與氮氣和丙烯/乙烯反應后生成碳納米管粉末，生成的碳納

米管粉末進入到碳粉冷卻罐8充分冷卻后，然后輸送至成品儲罐9收集；主反應器4內的反應

尾氣依次經過反應尾氣換熱器10進行降溫、反應尾氣冷凝器11進行冷凝、分液罐12脫液、布

袋除塵器13除塵、尾氣焚燒爐14進行處理達標后排放。

[0031] 進一步地，所述還原尾氣換熱器5還與分液罐12連接，在還原器3內催活催化劑產生的尾氣通過尾氣換熱器5的換熱降溫后進入到分液罐12內，依次經過分液罐12脫液、布袋

除塵器13除塵、尾氣焚燒爐14進行處理達標后排放。

[0032] 進一步地，所述碳粉冷卻罐8還與布袋除塵器13連接，進入到碳粉冷卻罐8內的碳納米管粉會伴有尾氣，在碳粉冷卻罐8冷卻碳納米管粉末時，尾氣進入到布袋除塵器13進行

除塵、尾氣焚燒爐14進行處理達標后排放。

[0033] 進一步地，所述主反應器4的上方還設有防爆膜，所述防爆膜與分液罐12連接；當主反應器4內的氣體壓力過高時，防爆膜破裂，尾氣直接進入到分液罐12內，確保了主反應

器4內反應的安全可靠。

[0034] 進一步地，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和成品儲罐9之間、反應尾氣冷凝器11和分液罐12之間均設有閥門。

[0035] 進一步地，所述閥門為電磁閥，通過PLC控制系統(tǒng)對各閥門的開啟或關閉進行控制，自動化程度高。

[0036] 本發(fā)明的工作原理：所述碳納米管生產系統(tǒng)通氮氣保護升溫，氧含量控制在1％以內，還原器預熱器2和還原器3升溫至500℃、第一預熱器6和第二預熱器7升溫至600℃、主反

應器4升溫至660℃。

[0037] 待以上設備的溫度穩(wěn)定后，通過加劑罐1投入800g催化劑至還原器3內，通入氮氣30slm、氫氣10slm，還原10分鐘。

[0038] 將還原后的催化劑輸送至主反應器4。分階段進氣反應：第一階段經過第一預熱器6通入氮氣60slm、丙烯20slm，同時經過第二預熱器7通入氮氣220slm、丙烯200slm，反應3分

鐘。第二階段經過第一預熱器6通入氮氣150slm、丙烯150slm，同時經過第二預熱器7通入氮

氣240slm、丙烯380slm，反應7分鐘。第三階段經過第一預熱器6通入氮氣200slm、丙烯

350slm，同時經過第二預熱器7通入氮氣200slm、丙烯380slm，反應10分鐘。第四階段經過第

一預熱器6通入氮氣140slm、丙烯400slm，同時經過第二預熱器7通入氮氣200slm、丙烯

400slm，反應30分鐘。

[0039] 反應結束將碳納米管粉末輸送至碳粉冷卻罐8充分冷卻后，然后輸送至成品儲罐9收集。反應尾氣依次經過反應尾氣換熱器10進行降溫、反應尾氣冷凝器11進行冷凝、分液罐

12脫液、布袋除塵器13除塵、尾氣焚燒爐14進行處理達標后排放。

[0040] 盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等

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

發(fā)明的保護范圍之內。