JP2012140266A5

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Publication number: JP2012140266A5
Application number: JP2010293151A
Authority: JP
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2013-08-29
Anticipated expiration: 2030-12-28

Claims

合成炉と、前記合成炉に連通するガス供給管およびガス排気管と、前記合成炉内を所定温度に加熱するための加熱手段とを備え、
前記ガス供給管を介して供給される原料ガスを、前記加熱手段により加熱された前記合成炉の加熱領域内に供給して、粒状基材に担持された触媒からカーボンナノチューブを成長させ、前記ガス排気管より、原料ガスを排気するカーボンナノチューブの製造装置であって、
前記合成炉内に設けられ、触媒を担持した前記粒状基材の集合体を保持し、かつ前記原料ガスを通過させるための複数の細孔を有する保持具と、
前記保持具に運動を与え、前記粒状基材を動かす保持具揺動具と、
前記保持具に対向して配設された、前記ガス供給管から供給される原料ガスを複数の方向に分配するガス流形成手段と、
を備えるカーボンナノチューブ製造装置。 A synthesis furnace, a gas supply pipe and a gas exhaust pipe communicating with the synthesis furnace, and heating means for heating the inside of the synthesis furnace to a predetermined temperature,
The raw material gas supplied through the gas supply pipe is supplied into the heating region of the synthesis furnace heated by the heating means to grow carbon nanotubes from the catalyst supported on the granular substrate, and the gas A carbon nanotube manufacturing apparatus that exhausts a source gas from an exhaust pipe,
A holder provided in the synthesis furnace, holding the aggregate of the granular base material carrying the catalyst, and having a plurality of pores for allowing the source gas to pass through;
A holder swinging tool that imparts motion to the holder and moves the granular substrate;
A gas flow forming means for distributing the source gas supplied from the gas supply pipe in a plurality of directions, which is disposed facing the holder;
An apparatus for producing carbon nanotubes.

前記保持具揺動具は、前記保持具に回動、振動、篩動作の少なくとも１つの運動を付与することを特徴とする請求項１に記載のカーボンナノチューブ製造装置。 The carbon nanotube manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the holder swinging tool imparts at least one of rotation, vibration, and sieving motion to the holder.

前記ガス排気管は、前記保持具に対して前記ガス流形成手段の反対側に、前記保持具に対向して配設されることを特徴とする請求項１または２に記載のカーボンナノチューブ製造装置。 3. The carbon nanotube production apparatus according to claim 1, wherein the gas exhaust pipe is disposed on the opposite side of the gas flow forming means with respect to the holder so as to face the holder. 4. .

前記保持具が直線状に延びる軸を有しており、軸を横倒しにして、軸方向の上流側の一端側よりも下流側の他端側の方が低くなるように、前記保持具が傾斜していることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一に記載のカーボンナノチューブ製造装置。 The holder has a linearly extending shaft, and the holder is inclined so that the shaft is laid down so that the other end on the downstream side is lower than the one end on the upstream side in the axial direction. The carbon nanotube production apparatus according to claim 1, wherein the carbon nanotube production apparatus is a carbon nanotube production apparatus.

前記触媒を担持した粒状基材を前記合成炉に導入する触媒供給部と、カーボンナノチューブが成長した前記触媒を担持した粒状基材を抜き出す回収部とをさらに備え、前記合成炉内に前記触媒を担持した粒状基材を連続的に供給して、カーボンナノチューブを製造することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一に記載のカーボンナノチューブ製造装置。 A catalyst supply unit for introducing the granular base material carrying the catalyst into the synthesis furnace; and a recovery unit for extracting the granular base material carrying the catalyst on which carbon nanotubes have grown. The catalyst is placed in the synthesis furnace. The carbon nanotube production apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the supported granular base material is continuously supplied to produce carbon nanotubes.

前記保持具が多段に設けられていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一に記載のカーボンナノチューブ製造装置。 The carbon nanotube manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the holder is provided in multiple stages.

前記保持具に担持された前記触媒を担持した粒状基材の表面に前記原料ガスを略均一の量で、かつ略等しい滞留時間をもって接触させる滞留時間調整手段を備えることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一に記載のカーボンナノチューブ製造装置。 2. A residence time adjusting means for bringing the raw material gas into contact with the surface of the granular substrate carrying the catalyst carried on the holder in a substantially uniform amount and with substantially the same residence time. The carbon nanotube manufacturing apparatus as described in any one of thru | or 6.

前記滞留時間調整手段は、乱流抑制手段を備えることを特徴とする請求項７に記載のカーボンナノチューブ製造装置。 The carbon nanotube production apparatus according to claim 7, wherein the residence time adjusting unit includes a turbulent flow suppressing unit.

前記合成炉、前記保持具、前記留時間調整手段、前記ガス流形成手段、前記乱流抑制手段の何れか少なくとも一つが耐熱合金で形成されることを特徴とする請求項８に記載のカーボンナノチューブ製造装置。 9. The carbon nanotube according to claim 8, wherein at least one of the synthesis furnace, the holder, the residence time adjusting unit, the gas flow forming unit, and the turbulent flow suppressing unit is formed of a heat resistant alloy. manufacturing device.

カーボンナノチューブを成長させるための粒状基材を保持するための保持具であり、A holder for holding a granular substrate for growing carbon nanotubes,
厚み０．１ｍｍ以上５０ｍｍ以下を備え、かつHaving a thickness of 0.1 mm to 50 mm, and
触媒を表面に担持してなる平均径２００μｍ以上１０ｃｍ以下の前記粒状基材を内部に収納する保持体と、A holder for accommodating therein the granular substrate having a mean diameter of 200 μm or more and 10 cm or less formed by supporting a catalyst on the surface;
前記保持具に設けられ、原料ガス及び触媒賦活物質が導入されて、前記粒状基材の厚み方向に拡散及び通過するように設けられた細孔径０．０５ｍｍ以上２ｃｍ以下の多数の細孔と、A plurality of pores having a pore diameter of 0.05 mm or more and 2 cm or less provided so as to be diffused and passed in the thickness direction of the granular base material, provided in the holder, by introducing a raw material gas and a catalyst activation material,
導入された前記原料ガス及び前記触媒賦活物質を排気する排気手段と、Exhaust means for exhausting the introduced source gas and the catalyst activation material;
を備えることを特徴とする保持具。A holder characterized by comprising.

前記粒状基材は、集合体を薄膜状に形成し、The granular base material forms an aggregate into a thin film,
薄膜状に形成された前記集合体の厚みは１０ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１０記載の保持具。The holder according to claim 10, wherein the aggregate formed in a thin film has a thickness of 10 cm or less.

前記保持具を運動させるための揺動具を備えることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の保持具。The holding tool according to claim 10 or 11, further comprising a swinging tool for moving the holding tool.