JP4064758B2

JP4064758B2 - Method and apparatus for producing carbon nanofiber

Info

Publication number: JP4064758B2
Application number: JP2002237845A
Authority: JP
Inventors: 稔彦瀬戸口; 祐一藤岡; 和也末永
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-08-19
Filing date: 2002-08-19
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2022-08-19
Also published as: JP2004076196A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流動層方式によるカーボンナノファイバーの製造方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カーボンナノチューブは、黒鉛（グラファイト）シートが円筒状に閉じた構造を有するチューブ状の炭素多面体である。このカーボンナノチューブには、黒鉛シートが円筒状に閉じた多層構造を有する多層ナノチューブと、黒鉛シートが円筒状に閉じた単層構造を有する単層ナノチューブとがある。
【０００３】
一方の多層ナノチューブは、１９９１年に飯島により発見された。すなわち、アーク放電法の陰極に堆積した炭素の塊の中に、多層ナノチューブが存在することが発見された。その後、多層ナノチューブの研究が積極的になされ、近年は多層ナノチューブを多量に合成できるまでにもなった。
【０００４】
これに対して、単層ナノチューブは概ね０．４〜１００ナノメータ（ｎｍ）程度の内径を有しており、その合成は、１９９３年に飯島とＩＢＭのグループにより同時に報告された。単層ナノチューブの電子状態は理論的に予測されており、ラセンの巻き方により電子物性が金属的性質から半導体的性質まで変化すると考えられている。従って、このような単層ナノチューブは、未来の電子材料として有望視されている。
【０００５】
単層ナノチューブのその他の用途としては、ナノエレクトロニクス材料、電界電子放出エミッタ、高指向性放射源、軟Ｘ線源、一次元伝導材、高熱伝導材、水素貯蔵材等が考えられている。また、表面の官能基化、金属被覆、異物質内包により、単層ナノチューブの用途はさらに広がると考えられている。
【０００６】
従来、上述した単層ナノチューブは、鉄、コバルト、ニッケル、ランタン等の金属を陽極の炭素棒に混入し、アーク放電を行うことにより製造されている。しかし、この製造方法では、生成物中に、単層ナノチューブの他、多層ナノチューブ、黒鉛、アモルファスカーボンが混在し、収率が低いだけでなく、単層ナノチューブの糸径・糸長にもばらつきがあり、糸径・糸長の比較的揃った単層ナノチューブを高収率で製造することは困難であった。
【０００７】
なお、カーボンナノチューブの製造方法としては、上述したアーク法の他、気相熱分解法、レーザー昇華法、凝縮相の電解法などが提案されている。
【０００８】
ところで、これらの製造方法はいずれも実験室レベルの製造方法であり、特に炭素材料の収率が低い、という問題がある。
【０００９】
また、上述した方法では、連続して製造することがができないなど、安定した大量生産を行うことは困難であった。
【００１０】
一方、近年ナノ単位の炭素材料（いわゆるカーボンナノファイバー）は多方面において、その有用性が嘱望され、工業的な大量製造できることが望まれている。
【００１１】
そこで、カーボンナノファイバーを大量製造の方法として、流動材を用いた流動層反応手段による製造方法が提案されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、流動層反応手段を用いてカーボンナノファイバーを製造する場合には、流動層反応手段から飛散するガス及び飛散粒子が回収ライン内において、未反応原料等と共に付着等が生じ、カーボンナノファイバーの回収効率が低いという問題がある。
【００１３】
本発明は、上記の事情に鑑み、カーボンナノファイバーの回収効率が高いカーボンナノファイバーの製造方法及び装置を提供をすることを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する第１の発明は、流動層反応手段に炭素原料と触媒金属成分と流動ガスとを供給し、流動材を用いたカーボンナノファイバーを製造するカーボンナノファイバーの方法であって、流動材を循環させつつカーボンナノファイバーを製造する一方、上記流動層反応手段の上部、および当該流動層反応手段の縦方向に設けられた複数の抜き出し口から上記流動材および上記カーボンナノファイバーを回収し分離した後、上記流動材を上記流動層反応手段に再循環させるようにしたことを特徴とするカーボンナノファイバーの製造方法にある。
【００１６】
第２の発明は、第１の発明において、上記循環流動材と触媒金属成分を流動層反応手段下部から供給すると共に、炭素原料をそれよりも下流側で供給することを特徴とするカーボンナノファイバーの製造方法にある。
【００１７】
第３の発明は、内部に流動材を充填した流動層反応部と、炭素原料を上記流動層反応部内に供給する原料供給手段と、触媒金属を上記流動層反応部内に供給する触媒供給手段と、上記流動層反応部に導入し、内部の流動材を流動させる流動ガスを供給する流動ガス供給手段と、上記流動層反応部を加熱する加熱手段と、上記流動層反応部から生成したカーボンナノファイバーおよび流動材を回収する回収ラインと、上記流動層反応部の縦方向に設けられた複数の抜き出し手段と、上記回収ラインおよび上記抜き出し手段により回収されたカーボンナノファイバーと流動材をそれぞれ分離した後、流動材を上記流動層反応部に再循環させる循環ラインとを具備したことを特徴とするカーボンナノファイバーの製造装置にある。
【００１８】
第４の発明は、第３の発明において、上記循環ラインに循環する流動材とカーボンナノファイバーとを分離する分離手段を介装したことを特徴とするカーボンナノファイバーの製造装置にある。
【００２０】
第５の発明は、第３の発明において、上記流動層反応部に供給する触媒金属と流動ガスとを炉の底部側から供給すると共に、炭素原料をそれよりも下流側で供給することを特徴とするカーボンナノファイバーの製造装置にある。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明によるカーボンナノファイバーの製造方法の実施の形態を以下に説明するが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
【００２２】
［第１の実施の形態］
図１にカーボンナノファイバーを製造する装置の一例を示す。
図１に示すように、カーボンナノファイバーの製造装置は、内部に流動材１１を充填した流動層反応部１２と、炭素原料１３を上記流動層反応部１２内に供給する原料供給手段１４と、触媒金属１５を上記流動層反応部１２内に供給する触媒供給手段１６と、上記流動層反応部１２に導入し、内部の流動材１１を流動させる流動ガス１８を供給する流動ガス供給手段１９と、流動層反応部１２を加熱する加熱手段２０と、上記流動層反応部１２から生成したカーボンナノファイバー２２及び流動材１１を回収する回収ライン２３と、回収ライン２３で回収された流動材１１とカーボンナノファイバー２２とを分離する分離手段２４と、分離された流動材１１を流動層反応部１２内に再循環させる循環手段２５を備えた再循環ライン３１とを具備するものである。
【００２３】
上記再循環ライン３１により、流動材を流動層反応部１２内に再循環させることにより、回収ライン２３内に未反応生成物等の付着がなくなると共に、未反応生成物に付着していたカーボンナノファイバーを剥離・回収することができ、カーボンナノファイバーの回収効率が向上する。
上記循環手段２５としては、例えばエジェクタ等の公知の循環手段を用いることができる。
【００２４】
上記流動層反応部１２の流動床反応形式には気泡型流動層型と噴流型流動層型とがあるが、本発明ではいずれのものを用いてもよい。
【００２５】
上記炭素材料供給手段１４より供給される炭素原料１３は、炭素を含有する化合物であれば、いずれのものでもよく、例えばＣＯ、ＣＯ₂の他、メタン，エタン，プロパン及びヘキサンなどのアルカン類、エチレン，プロピレン及びアセチレン等の不飽和有機化合物、ベンゼン、トルエン等の芳香族化合物、ポリエチレン、ポリプロピレン等の高分子材料、又は石油や石炭（石炭転換ガスを含む）等を挙げることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
また、Ｃ、Ｈの他にＳ成分やＣｌ成分を含有する有機化合物を用いるようにしてもよい。
【００２６】
この炭素原料１３は、流動層反応部１２内にガス状態で供給し、流動材１１による攪拌により均一な反応が行われ、カーボンナノファイバを成長させている。この際、所定の流動条件となるように、別途流動ガスとしてガス供給手段１９により不活性ガスを流動層反応部１７内に導入している。
【００２７】
上記触媒金属１５としては、例えば鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）に代表される遷移金属を単独またはこれら金属からなる合金を挙げることができる。
上記合金としては、例えばＣｏ−Ｍｏ系の触媒金属成分を挙げることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２８】
そして、上記触媒金属１５を用い、４００℃から１２００℃の温度範囲でベンゼン等の炭素原料を、水素分圧０％乃至90％の混合ガス中で一定時間触媒に接触することによってカーボンファイバを合成している。
【００２９】
上記流動材１１の粒度は特に限定されるものではないが、例えば０．０２〜２０ｍｍの範囲のものを用いることができる。
この流動材としては、公知のケイ砂、アルミナ、シリカ、アルミノシリート、ゼオライト等の酸化物粒子等を挙げることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３０】
上記分離手段としてサイクロン以外の分離手段２４としては、例えばバグフィルタ、セラミックフィルタ、篩等の公知の分離手段を用いることができる。
【００３１】
また、分離手段２４で分離されたカーボンナノファイバー２２は精製手段２７により、製品２８として回収するようにしている。
上記精製手段２７としては、バグフィルタ等の公知の濾過手段を用いることができる。
【００３２】
そして、流動層反応部１２内に、炭素原料１０と触媒金属１５及び流動材１１とを各々供給し、流動材ガス１９を供給することで、流動材１１を流動させ、所定の圧力及び温度とすることで、流動層による均一な反応を行うことにより、カーボンナノファイバー２２を回収効率よく製造することになる。
【００３３】
［第２の実施の形態］
図２にカーボンナノファイバーを製造する装置の概略図を示す。
図２に示すように、図１に示したカーボンナノファイバーの製造装置において、流動層反応部１２からカーボンナノファイバー及び流動材１１の抜出手段である抜き出し口３３を炉縦方向に複数設け、分離手段２４Ｂ、２４Ｃで異なるカーボンナノファイバーを回収するようにしている。
【００３４】
これにより、流動層反応部１２の流動時間の相違により異なる性状のカーボンナノファイバーを抜き出すことができる。
【００３５】
［第３の実施の形態］
図３にカーボンナノファイバーを製造する装置の概略図を示す。
図３に示すように、図１に示したカーボンナノファイバーの製造装置において、上記流動層反応部に供給する触媒金属１５と流動ガス１８とを炉の底部側から供給すると共に、炭素原料１３をそれよりも下流側で供給することで、より安定した触媒性能を発揮させることができる。
【００３６】
例えば触媒金属として、バイメタル（Ｃｏ／Ｍｏ）触媒の場合、各々Ｃｏ成分とＭｏ成分とを液体状態で炉内に供給して、そのごバイメタル金属とするような場合には、その触媒が十分にバイメタルとして生成した後に、炭素原料と接触させて反応させるようにすることで、反応効率を向上させるようにしている。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、上記流動材を流動層反応部内に再循環させることにより、流動層反応部からの回収ライン内での未反応生成物等の付着がなくなると共に、未反応生成物に付着していたカーボンナノファイバーを剥離・回収することができ、カーボンナノファイバーの回収効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態にかかるカーボンナノファイバーの製造装置の概略を示す図である。
【図２】第２の実施の形態にかかるカーボンナノファイバーの製造装置の概略を示す図である。
【図３】第３の実施の形態にかかるカーボンナノファイバーの製造装置の概略を示す図である。
【符号の説明】
１１流動材
１２流動層反応部
１３炭素原料
１４原料供給手段
１５触媒金属
１６触媒供給手段
１８流動ガス
１９流動ガス供給手段
２０加熱手段
２２カーボンナノファイバー
２３回収ライン
２４分離手段
３１循環ライン
３３抜き出し口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and apparatus for producing carbon nanofibers by a fluidized bed system.
[0002]
[Prior art]
The carbon nanotube is a tubular carbon polyhedron having a structure in which a graphite (graphite) sheet is closed in a cylindrical shape. The carbon nanotube includes a multi-layer nanotube having a multilayer structure in which a graphite sheet is closed in a cylindrical shape, and a single-wall nanotube having a single-layer structure in which a graphite sheet is closed in a cylindrical shape.
[0003]
One multi-walled nanotube was discovered by Iijima in 1991. That is, it was discovered that multi-walled nanotubes exist in the carbon mass deposited on the cathode of the arc discharge method. Since then, research on multi-walled nanotubes has been actively conducted, and in recent years, it has become possible to synthesize a large number of multi-walled nanotubes.
[0004]
In contrast, single-walled nanotubes have an inner diameter of approximately 0.4 to 100 nanometers (nm), and their synthesis was simultaneously reported in 1993 by a group of Iijima and IBM. The electronic state of single-walled nanotubes has been predicted theoretically, and it is thought that the electronic properties change from metallic properties to semiconducting properties depending on how the spiral is wound. Therefore, such single-walled nanotubes are considered promising as future electronic materials.
[0005]
Other applications of single-walled nanotubes include nanoelectronic materials, field electron emitters, highly directional radiation sources, soft X-ray sources, one-dimensional conducting materials, high thermal conducting materials, hydrogen storage materials, and the like. Further, it is considered that the use of single-walled nanotubes is further expanded by functionalization of the surface, metal coating, and inclusion of foreign substances.
[0006]
Conventionally, the single-walled nanotubes described above are manufactured by mixing a metal such as iron, cobalt, nickel, or lanthanum into a carbon rod of an anode and performing arc discharge. However, in this production method, in addition to single-walled nanotubes, multi-walled nanotubes, graphite, and amorphous carbon are mixed in the product, and not only the yield is low, but also the diameter and length of single-walled nanotubes vary. In addition, it was difficult to produce single-walled nanotubes with relatively uniform yarn diameter and yarn length in high yield.
[0007]
In addition to the arc method described above, a vapor phase pyrolysis method, a laser sublimation method, a condensed phase electrolysis method, and the like have been proposed as methods for producing carbon nanotubes.
[0008]
By the way, all these manufacturing methods are laboratory-level manufacturing methods, and there is a problem that the yield of carbon materials is particularly low.
[0009]
In addition, with the above-described method, it has been difficult to perform stable mass production because it cannot be continuously manufactured.
[0010]
On the other hand, nano-unit carbon materials (so-called carbon nanofibers) have recently been desired for their usefulness in various fields, and it is desired that they can be industrially manufactured in large quantities.
[0011]
Then, the manufacturing method by the fluidized bed reaction means using a fluidized material is proposed as a method of mass-producing carbon nanofiber.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, when carbon nanofibers are produced using fluidized bed reaction means, the gas and scattered particles scattered from the fluidized bed reaction means adhere to the recovery line together with unreacted raw materials, etc. There is a problem of low recovery efficiency.
[0013]
This invention makes it a subject to provide the manufacturing method and apparatus of carbon nanofiber with high collection | recovery efficiency of carbon nanofiber in view of said situation.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
First invention for solving the above problems is to provide a fluidizing gas and the carbon source and the catalyst metal component into the fluidized bed reaction unit, a carbon nanofiber of a method for producing carbon nanofibers over using a fluidized material While producing the carbon nanofibers while circulating the fluidized material, the fluidized material and the carbon nanofibers are supplied from the upper part of the fluidized bed reaction means and a plurality of outlets provided in the longitudinal direction of the fluidized bed reaction means. After recovering and separating, the fluidized material is recycled to the fluidized bed reaction means .
[0016]
The second invention is the first invention, the carbon nanofibers, characterized supplies the circulating fluidized material and catalytic metal component from the lower fluidized bed reaction unit, to supply at the carbon raw material downstream of it It is in the manufacturing method.
[0017]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a fluidized bed reaction section filled with a fluidized material therein, a raw material supply means for supplying a carbon raw material into the fluidized bed reaction section, and a catalyst supply means for supplying a catalytic metal into the fluidized bed reaction section. , A fluidized gas supply means for supplying a fluidized gas that is introduced into the fluidized bed reaction section and causes the fluidized material inside to flow, a heating means for heating the fluidized bed reaction section, and a carbon nano-particle generated from the fluidized bed reaction section. A recovery line for recovering the fiber and the fluidized material, a plurality of extraction means provided in the longitudinal direction of the fluidized bed reaction section, and the carbon nanofibers recovered from the recovery line and the extraction means and the fluidized material were separated from each other. after, there flow material in the production apparatus of the carbon nanofibers, characterized by comprising a circulation line which Ru is recycled to the fluidized bed reaction unit.
[0018]
A fourth invention is the carbon nanofiber production apparatus according to the third invention, wherein a separation means for separating the fluidized material circulating in the circulation line and the carbon nanofiber is interposed.
[0020]
A fifth invention is characterized in that, in the third invention, the catalytic metal and the flowing gas supplied to the fluidized bed reaction section are supplied from the bottom side of the furnace, and the carbon raw material is supplied further downstream than that. It is in the manufacturing apparatus of carbon nanofiber.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the method for producing carbon nanofibers according to the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these embodiments.
[0022]
[First Embodiment]
FIG. 1 shows an example of an apparatus for producing carbon nanofibers.
As shown in FIG. 1, the carbon nanofiber manufacturing apparatus includes a fluidized bed reaction unit 12 filled with a fluidized material 11 therein, a raw material supply unit 14 for supplying a carbon raw material 13 into the fluidized bed reaction unit 12, A catalyst supply means 16 for supplying the catalyst metal 15 into the fluidized bed reaction section 12; a fluidized gas supply means 19 for supplying a fluidized gas 18 introduced into the fluidized bed reaction section 12 and flowing the fluidized material 11 inside; The heating means 20 for heating the fluidized bed reaction unit 12, the recovery line 23 for recovering the carbon nanofibers 22 and the fluidized material 11 generated from the fluidized bed reaction unit 12, and the fluidized material 11 recovered by the recovery line 23 Separation means 24 for separating the carbon nanofibers 22, and a recirculation line 31 provided with a circulation means 25 for recirculating the separated fluidized material 11 into the fluidized bed reaction section 12. It is intended to.
[0023]
By recirculating the fluidized material into the fluidized bed reaction section 12 by the recirculation line 31, there is no adhesion of unreacted products or the like in the recovery line 23, and the carbon nano-particles adhered to the unreacted products. The fiber can be peeled and collected, and the collection efficiency of the carbon nanofiber is improved.
As the circulation means 25, for example, a known circulation means such as an ejector can be used.
[0024]
The fluidized bed reaction mode of the fluidized bed reaction section 12 includes a bubble type fluidized bed type and a jet type fluidized bed type, and any of them may be used in the present invention.
[0025]
The carbon raw material 13 supplied from the carbon material supply means 14 may be any carbon-containing compound, for example, CO, CO ₂ , alkanes such as methane, ethane, propane and hexane, Examples include unsaturated organic compounds such as ethylene, propylene and acetylene, aromatic compounds such as benzene and toluene, polymer materials such as polyethylene and polypropylene, and petroleum and coal (including coal conversion gas). The invention is not limited to these examples.
In addition to C and H, an organic compound containing an S component or a Cl component may be used.
[0026]
The carbon raw material 13 is supplied in a gas state into the fluidized bed reaction section 12, and a uniform reaction is performed by stirring with the fluidized material 11, thereby growing carbon nanofibers. At this time, an inert gas is separately introduced into the fluidized bed reaction section 17 by the gas supply means 19 as a fluidized gas so as to satisfy a predetermined fluidization condition.
[0027]
Examples of the catalyst metal 15 include transition metals typified by iron (Fe), cobalt (Co), and nickel (Ni), or alloys made of these metals.
Examples of the alloy include a Co—Mo based catalytic metal component, but the present invention is not limited thereto.
[0028]
Then, using the catalytic metal 15, carbon fiber is synthesized by contacting a carbon raw material such as benzene at a temperature range of 400 ° C. to 1200 ° C. with a catalyst in a mixed gas having a hydrogen partial pressure of 0% to 90% for a certain period of time. is doing.
[0029]
Although the particle size of the fluidizing material 11 is not particularly limited, for example, a material in the range of 0.02 to 20 mm can be used.
Examples of the fluidizing material include known silica particles, alumina, silica, aluminosilicate, oxide particles such as zeolite, and the like, but the present invention is not limited thereto.
[0030]
As the separation means 24 other than the cyclone, known separation means such as a bag filter, a ceramic filter, and a sieve can be used.
[0031]
The carbon nanofibers 22 separated by the separation means 24 are recovered as a product 28 by the purification means 27.
As the purification means 27 , a known filtration means such as a bag filter can be used.
[0032]
Then, the carbon raw material 10, the catalyst metal 15, and the fluidizing material 11 are respectively supplied into the fluidized bed reaction unit 12, and the fluidizing material gas 19 is supplied to cause the fluidizing material 11 to flow, and a predetermined pressure and temperature are set. As a result, the carbon nanofibers 22 can be efficiently collected by performing a uniform reaction in the fluidized bed.
[0033]
[Second Embodiment]
FIG. 2 shows a schematic view of an apparatus for producing carbon nanofibers.
As shown in FIG. 2, in the carbon nanofiber manufacturing apparatus shown in FIG. 1, a plurality of extraction ports 33 that are means for extracting the carbon nanofibers and the fluidized material 11 from the fluidized bed reaction unit 12 are provided in the furnace vertical direction, Different carbon nanofibers are collected by the separation means 24B and 24C.
[0034]
Thereby, carbon nanofibers having different properties can be extracted depending on the difference in flow time of the fluidized bed reaction unit 12.
[0035]
[Third Embodiment]
FIG. 3 shows a schematic view of an apparatus for producing carbon nanofibers.
As shown in FIG. 3, in the carbon nanofiber manufacturing apparatus shown in FIG. 1, the catalyst metal 15 and the fluid gas 18 to be supplied to the fluidized bed reaction part are supplied from the bottom side of the furnace, and the carbon raw material 13 is supplied. By supplying it further downstream, more stable catalyst performance can be exhibited.
[0036]
For example, in the case of a bimetal (Co / Mo) catalyst as the catalyst metal, when the Co component and the Mo component are respectively supplied into the furnace in a liquid state and used as the bimetal metal, the catalyst is sufficient. After generating as a bimetal, the reaction efficiency is improved by making it react with a carbon raw material.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by recirculating the fluidized material into the fluidized bed reaction part, adhesion of unreacted products and the like in the recovery line from the fluidized bed reaction part is eliminated. The carbon nanofibers adhering to the reaction product can be peeled and recovered, and the recovery efficiency of the carbon nanofibers is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a carbon nanofiber manufacturing apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing an outline of a carbon nanofiber production apparatus according to a second embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing an outline of a carbon nanofiber production apparatus according to a third embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Fluidizer 12 Fluidized bed reaction part 13 Carbon raw material 14 Raw material supply means 15 Catalyst metal 16 Catalyst supply means 18 Fluid gas 19 Fluid gas supply means 20 Heating means 22 Carbon nanofiber 23 Recovery line 24 Separation means 31 Circulation line 33 Extraction port

Claims

流動層反応手段に炭素原料と触媒金属成分と流動ガスとを供給し、流動材を用いたカーボンナノファイバーを製造するカーボンナノファイバーの方法であって、
流動材を循環させつつカーボンナノファイバーを製造する一方、
上記流動層反応手段の上部、および上記流動層反応手段の縦方向に設けられた複数の抜き出し口から上記流動材および上記カーボンナノファイバーを回収し分離した後、上記流動材を上記流動層反応手段に再循環させるようにした
ことを特徴とするカーボンナノファイバーの製造方法。Supplying a fluidizing gas with the carbon raw material and the catalytic metal component in the fluidized bed reaction unit, a carbon nanofiber of a method for producing carbon nanofibers over using a fluidized material,
While producing the carbon nanofiber while circulating the fluid material ,
After recovering and separating the fluidized material and the carbon nanofibers from the fluidized bed reaction means and a plurality of outlets provided in the longitudinal direction of the fluidized bed reaction means, the fluidized material is separated from the fluidized bed reaction means. A method for producing carbon nanofibers, wherein the carbon nanofibers are recycled .

請求項１において、
上記循環流動材と触媒金属成分を流動層反応手段下部から供給すると共に、炭素原料をそれよりも下流側で供給することを特徴とするカーボンナノファイバーの製造方法。Oite to claim 1,
A method for producing carbon nanofibers, wherein the circulating fluid material and the catalytic metal component are supplied from the lower part of the fluidized bed reaction means, and the carbon raw material is supplied downstream thereof.

内部に流動材を充填した流動層反応部と、
炭素原料を上記流動層反応部内に供給する原料供給手段と、
触媒金属を上記流動層反応部内に供給する触媒供給手段と、
上記流動層反応部に導入し、内部の流動材を流動させる流動ガスを供給する流動ガス供給手段と、
上記流動層反応部を加熱する加熱手段と、
上記流動層反応部から生成したカーボンナノファイバーおよび流動材を回収する回収ラインと、
上記流動層反応部の縦方向に設けられた複数の抜き出し手段と、
上記回収ラインおよび上記抜き出し手段により回収されたカーボンナノファイバーと流動材をそれぞれ分離した後、流動材を上記流動層反応部に再循環させる循環ラインとを具備した
ことを特徴とするカーボンナノファイバーの製造装置。A fluidized bed reaction section filled with a fluidizing material;
A raw material supply means for supplying a carbon raw material into the fluidized bed reaction section;
Catalyst supply means for supplying a catalyst metal into the fluidized bed reaction section;
Fluidized gas supply means for introducing a fluidized gas that is introduced into the fluidized bed reaction section and fluidizes the fluidized material inside;
Heating means for heating the fluidized bed reaction section;
A collection line for collecting the carbon nanofibers and fluidized material generated from the fluidized bed reaction section;
A plurality of extraction means provided in the longitudinal direction of the fluidized bed reaction section;
After the recovery line and the withdrawal of carbon nanofibers collected by we mean a flow material is separated respectively, and wherein <br/> that the flow member has and a circulation line which Ru is recycled to the fluidized bed reaction unit Carbon nanofiber manufacturing equipment.

請求項３において、
上記循環ラインに循環する流動材とカーボンナノファイバーとを分離する分離手段を介装した
ことを特徴とするカーボンナノファイバーの製造装置。In claim 3 ,
An apparatus for producing carbon nanofibers, comprising a separating means for separating the fluidized material circulating in the circulation line and the carbon nanofibers.

請求項３において、
上記流動層反応部に供給する触媒金属と流動ガスとを炉の底部側から供給すると共に、炭素原料をそれよりも下流側で供給する
ことを特徴とするカーボンナノファイバーの製造装置。In claim 3 ,
An apparatus for producing carbon nanofibers, wherein the catalyst metal and the fluid gas supplied to the fluidized bed reaction part are supplied from the bottom side of the furnace, and the carbon raw material is supplied downstream thereof.