一种用于碳纳米管提纯的装置及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115215327A(43)申请公布日2022.10.21(21)申请号202210167836.5(22)申请日2022.02.23(71)申请人无锡东恒新能源科技有限公司地址214000江苏省无锡市江海西路金山北科技园29-30号(72)发明人沈宇栋万仁涛(74)专利代理机构哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司23211专利代理师张碧珂(51)Int.Cl.C01B32/17(2017.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称一种用于碳纳米管提纯的装置及方法(57)摘要本发明公开了一种用于碳纳米管提纯的装置及方法，属于化工技术领域。本发明的装置及方法通过连续处理，可以显著提高生产效率和产量，降低能耗和生产成本。根据本发明的装置包括：第一炉体、加热室、冷却室、真空系统、充放气系统、空压系统以及控制系统；第一炉体与加热室、冷却室依次通过管道连接，在第一炉体及加热室、冷却室的物料出口设置有真空阀门；真空系统分别连接至第一炉体与加热室的真空排气口，用于为第一炉体和加热室抽真空；充放气系统分别连接至第一炉体和冷却室的置换气体入口，用于为第一炉体与冷却室提供置换气体；空压系统用于为真空阀门提供动力，控制系统用于对所述装置进行控制。CN115215327ACN115215327A权利要求书1/2页1.一种用于碳纳米管提纯的装置，其特征在于，所述装置包括：第一炉体、加热室、冷却室、真空系统、充放气系统、空压系统以及控制系统；其中，所述第一炉体用于临时存储物料，所述第一炉体与所述加热室、所述冷却室依次通过管道连接，并且在所述第一炉体及所述加热室、所述冷却室的物料出口分别设置有真空阀门；所述真空系统分别连接至所述第一炉体与所述加热室，用于为所述第一炉体和所述加热室抽真空；所述充放气系统分别连接至所述第一炉体和所述冷却室的置换气体入口，用于为所述第一炉体与所述冷却室提供置换气体；所述空压系统用于为所述真空阀门提供动力，所述控制系统与其他系统电性连接，用于对所述装置进行控制。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述加热室和所述冷却室能够设置为多个，并且每个加热室均通过管道连接至所述真空系统，每个加热室中分别设置有加热单元。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一炉体上设置有物料入口，并通过管道连接至进料储罐，并且所述冷却室的物料出口通过管道连接至出料储罐。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一炉体还设置有置换气体入口，以及真空排气口；所述置换气体入口通过管道连接至所述充放气系统，所述真空排气口通过管道连接至所述真空系统，能够对所述第一炉体进行氧气置换；当所述进料储罐中的碳纳米管通过管道导入所述第一炉体后，打开所述第一炉体的真空排气口和置换气体入口，在第一炉体中进行氧气置换，能够使其中含氧量低于50ppm。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述加热室包括第一加热室和第二加热室，所述第一加热室和所述第二加热室均设置有真空排气口，所述真空排气口连接至真空系统，用于在所述第一加热室和所述第二加热室进行加热的过程中抽真空，以防止物料氧化。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一加热室为负压加热室，用于将碳纳米管物料加热至500℃、同时抽真空至1000Pa；所述第二加热室为真空加热提纯室，用于将物料加热至2000℃、同时抽真空至3Pa，并保温120min。7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述冷却室也能够设置为多个；具体包括第一冷却室和第二冷却室，所述第一冷却室为降温下料室，所述第二冷却室为降温出料室。8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一冷却室通过风冷降温，能够使物料降温至500℃。9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二冷却室能够设置置换气体入口，并通过所述置换气体入口补充冷氮气或氩气，能够使所述第二冷却室内的炉膛压力恢复至大气压，同时使碳纳米管冷却至400℃以下，并在冷却完成后打开物料出口的阀门，将提纯后的碳纳米管输送至出料储罐中。10.一种用于碳纳米管提纯的方法，所述方法采用如权利要求1‑9的任一项所述的一种用于碳纳米管提纯的装置，所述方法包括如下步骤：步骤一：将进料储罐中的碳纳米管通过物料输送管道导入第一炉体中，并关闭物料输送管道，打开所述第一炉体的真空排气口和置换气体入口，由充放气系统向所述第一炉体中通入氮气或氩气，并由真空系统将所述第一炉体中的气体抽出，从而在第一炉体中进行氧气置换，使其中含氧量低于50ppm；步骤二：所述第一炉体进行氧气置换完成之后，由空压系统打开所述第一炉体下端出2CN115215327A权利要求书2/2页料口的真空阀门，将物料通入第一加热室，并在物料全部落入所述第一加热室