[发明专利]用于产生长碳纳米管的方法和设备

权利要求书

1.一种用于产生碳纳米管的方法，包括将含碳成分、促进剂以及碳纳米管生长催化剂前驱体引入到载气流中以形成这些成分的混合物，让所述混合物穿过加热到1000℃-1200℃的操作温度的反应器，以及移除反应器中形成的纳米管到产品接纳器中，特征在于，以50mm/c-130mm/c的线性流速从底部向上将所述混合物馈送到反应器中，其中当反应器中的温度达到所述操作温度时，混合物的线性流速减小到4-10mm/c，并且在反应器的出口处线性流速增大到30-130mm/c。

2.依照权利要求1的方法，其中将含碳成分、促进剂以及碳纳米管生长催化剂前驱体引入到载气流中通过利用所述三种成分使载气流饱和而执行，使得含碳成分、促进剂以及碳纳米管生长催化剂前驱体在将它们引入到载气流中之后立即处于气相中。

3.依照权利要求1的方法，其中氢气用作载气。

4.依照权利要求1的方法，其中含碳非芳香族化合物，例如甲烷、乙烷、丙烷、乙炔、乙烯、甲醇、乙醇或者其混合物，用作含碳成分。

5.依照权利要求1的方法，其中诸如噻吩之类的含硫化合物用作促进剂。

6.依照权利要求1的方法，其中诸如二茂铁或羰基钴之类的VIII族金属的挥发性化合物用作催化剂前驱体。

7.依照权利要求6的方法，其中载气、含碳成分、促进剂和碳纳米管生长催化剂前驱体的所述混合物中的VIII族金属的含量按重量为0.03-0.3％。

8.一种用于产生碳纳米管的设备，包括：

用于将含碳成分、促进剂以及碳纳米管生长催化剂前驱体引入到载气流中以形成这些成分的混合物的装置；

具有工作腔室的竖式反应器，

用于将工作腔室加热到操作温度的装置，

用于将所述混合物输送至反应器的工作腔室的装置以及

用于从工作腔室中移除产品的装置，

特征在于，所述工作腔室由三个接续的段制成，这些段即下入口段、中间段和上出口段，其中下入口段的直径为中间段的直径的1/5至1/3，并且上出口段的直径为中间段的直径的1/4至1/3。

9.依照权利要求8的设备，其中所述用于将含碳成分、促进剂以及碳纳米管生长催化剂前驱体引入到载气流中的装置以一个或几个饱和器的形式制成。