[发明专利]生产固体碳材料的方法和系统

权利要求书

1.一种生产固体碳材料的方法，所述方法包括：

将聚合剂与通过热处理碳质原料而生成的能够进行聚合的含碳材料的液体或糊剂混合，形成材料混合物；及将所述材料混合物加热到使其发生聚合的温度，以生成所述固体碳材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其中通过热解或水热处理或液化或其它热处理方式处理所述碳质原料形成所述含碳材料。

3.根据前述权利要求1或2所述的方法，其中所述碳质原料包括生物质。

4.根据权利要求2所述的方法，还包括将所述含碳材料与其他材料混合的步骤。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述其他材料有孔，并且其中至少一些材料混合物的聚合发生在所述其他材料的孔内。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述其他材料包括源自煤、生物质和炭中至少之一的细颗粒。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，其中所述其他材料包括用来生成固体碳复合材料的有机或无机添加剂。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述其他材料包括用来生成碳金属复合材料的无机盐。

9.根据权利要求8所述的方法，其中逐步执行加热所述材料混合物的步骤。

10.根据权利要求9所述的方法，其中在惰性环境中执行加热所述材料混合物以使所述材料混合物发生聚合的步骤。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括将所生成的固体碳材料加热到使其碳化和/或使其除去挥发成分的温度的步骤。

12.根据权利要求11所述的方法，其中将所生成的固体碳材料加热至400℃至1500℃之间的温度。

13.根据权利要求12所述的方法，其中使所述材料混合物聚合以及碳化所生成的固体碳材料的步骤以交替的方式重复一次或多次，以最终增加所生成的固体碳材料的密度。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括提供催化剂以提高所述材料混合物聚合速率的步骤。

15.根据权利要求14所述的方法，还包括从所述碳质原料中得到所述聚合剂和残余物的步骤。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，对所述残余物作进一步处理，产生能够进行聚合的含碳材料及带孔的其他材料,使某些聚合发生在其他材料的孔内。

17.根据权利要求16所述的方法，其中通过热解所述残余物，产生能够进行聚合的所述含碳材料。

18.一种用于生产固体碳材料的系统，所述系统包括聚合反应器，所述聚合反应器包括：

至少一个入口,用于提供材料混合物，所述材料混合物包括通过热处理碳质原料而形成的能够进行聚合的所述含碳材料和聚合剂；

包含所述材料混合物的反应区域；及

移动机构，其被设置为使所述材料混合物通过所述反应区域，并且其中所述热源被设置为加热所述反应区域，以使温度沿着所述反应区域递增。

其中反应区域中的所述材料混合物被加热到发生聚合的温度,以生成所述固体碳材料。

19.根据权利要求18所述的系统，还包括其他容器，其与所述反应区域串联连接并被设置为将所述固体碳材料加热到足以使其碳化和使其除去挥发成分的温度。

20.根据权利要求18所述的聚合反应器，其被设置为被加热到足以使所述固体碳材料碳化和除去挥发成分的温度。