RU2310023C2 - Reactor for producing of fibrous carbon structures using catalytic pyrolysis process - Google Patents

Reactor for producing of fibrous carbon structures using catalytic pyrolysis process Download PDF

Info

Publication number
RU2310023C2
RU2310023C2 RU2005124576/12A RU2005124576A RU2310023C2 RU 2310023 C2 RU2310023 C2 RU 2310023C2 RU 2005124576/12 A RU2005124576/12 A RU 2005124576/12A RU 2005124576 A RU2005124576 A RU 2005124576A RU 2310023 C2 RU2310023 C2 RU 2310023C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reactor
fibrous carbon
catalytic pyrolysis
catalyst
finished product
Prior art date
Application number
RU2005124576/12A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Григорьевич Ткачев (RU)
Алексей Григорьевич Ткачев
Сергей Владимирович Мищенко (RU)
Сергей Владимирович Мищенко
Владимир Николаевич Артемов (RU)
Владимир Николаевич Артемов
Original Assignee
Алексей Григорьевич Ткачев
Сергей Владимирович Мищенко
Владимир Николаевич Артемов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Алексей Григорьевич Ткачев, Сергей Владимирович Мищенко, Владимир Николаевич Артемов filed Critical Алексей Григорьевич Ткачев
Priority to RU2005124576/12A priority Critical patent/RU2310023C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2310023C2 publication Critical patent/RU2310023C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: manufacture of fibrous carbon materials by pyrolysis of aromatic and non-aromatic hydrocarbons.
SUBSTANCE: reactor has casing incorporating heaters. Catalyst feeding unit is positioned in upper part of casing, and ready product collector and hydrocarbon gas feeding pipeline are positioned in lower part of casing. Reactor is equipped with settling chamber connected with catalyst feeding unit. Settling chamber is positioned above disk connected with rotational drive and cooperating with immovable scraper. Ready product collector is disposed under disk. Heaters are mounted above and below rotating disk. Branch pipes for collecting of pyrolysis products are fixed in upper part of casing and settling chamber.
EFFECT: increased yield and improved quality of product.
6 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к технологии получения волокнистых углеродных материалов методом пиролиза ароматических и неароматических углеводородов.The invention relates to a technology for producing fibrous carbon materials by the pyrolysis of aromatic and non-aromatic hydrocarbons.

Технология получения волокнистых углеродных материалов заключается в проведении пиролиза углеводородных газов, либо углеродосодержащих материалов в присутствии катализаторов, преимущественно на основе дисперсного никеля, либо сплавов на его основе, а также других активных металлов с последующим охлаждением продуктов пиролиза.The technology for producing fibrous carbon materials consists in the pyrolysis of hydrocarbon gases or carbon-containing materials in the presence of catalysts, mainly based on dispersed nickel, or alloys based on it, as well as other active metals, followed by cooling of the pyrolysis products.

Известно устройство для карбонизации углеродосодержащих материалов, включающее теплоизолированный корпус с муфелем, устройство для перемещения жгутов обрабатываемого углеродосодержащего материала, патрубки подачи горячего и холодного инертного газа и продуктов пиролиза, теплообменник для дополнительного температурного воздействия при проведении пиролиза и промежуточный объем для отбора обработанных жгутов при пониженной температуре, а также уплотнительные узлы ввода жгутов в печь и вывода из нее в виде газовых затворов (см., например, патент Великобритании 2184819, МПК D01F 9/22, D01F 9/32 от 1.07.1987 года).A device for carbonizing carbon-containing materials is known, including a thermally insulated body with a muffle, a device for moving bundles of processed carbon-containing material, nozzles for supplying hot and cold inert gas and pyrolysis products, a heat exchanger for additional temperature effects during pyrolysis and an intermediate volume for selecting treated bundles at low temperature as well as sealing units for introducing the bundles into the furnace and out of it in the form of gas locks (see, e.g. measures, the UK patent 2184819, IPC D01F 9/22, D01F 9/32 from 07.01.1987 years).

Недостатком такого устройства является низкая производительность процесса карбонизации, связанная с невозможностью поддержания постоянства температуры при перемещении в полости печи жгутов с обрабатываемым материалом, а также ограничениями по температуре из-за опасности перегрева продукта, приводящего к термическому разложению готового продукта, что влечет за собой ухудшение его свойств. Другим недостатком является необходимость обработки исходного материала перед карбонизацией.The disadvantage of this device is the low productivity of the carbonization process, associated with the inability to maintain a constant temperature when moving bundles with processed material in the furnace cavity, as well as temperature restrictions due to the risk of overheating of the product, leading to thermal decomposition of the finished product, which entails its deterioration properties. Another disadvantage is the need to process the starting material before carbonization.

Частично эти недостатки устранены в патенте РФ №2046846, 6 МПК D01F 9/14, В29В 13/02, опубл. бюлл. №30/95. Печь карбонизации для получения волокнистых углеродных материалов содержит корпус, муфель, теплообменник, нагревательные элементы, трубопроводы для холодного и горячего инертного газа и продуктов пиролиза, устройство для заправки жгутов обрабатываемого материалы и газовые затворы, причем корпус печи образован соосно расположенным набором унифицированных цилиндрических модулей с муфелями, соединенных посредством подвижных соединений, на торцах крайних из которых выполнены перекрытые газовыми затворами прорези для входа и выхода жгутов обрабатываемого материала. Устройство для заправки жгутов выполнено в виде бесконечных струн, натянутых на направляющие ролики, верхняя ветвь которых расположена в корпусе, нижняя - под ним. Каждый муфель снабжен установленным с зазором графитовым вкладышем с графитовыми запорными кольцами, образующими полость, соединенную трубопроводами горячего инертного газа и газообразных продуктов пиролиза, при этом вкладыш выполнен со сквозными парными отверстиями, оси каждой пары которых с возможностью пересечения в середине горизонтальной плоскости, проходящей через прорези для входа и выхода жгутов.Partially, these disadvantages are eliminated in RF patent No. 2046846, 6 IPC D01F 9/14, B29B 13/02, publ. bull. No. 30/95. The carbonization furnace for producing fibrous carbon materials contains a housing, a muffle, a heat exchanger, heating elements, pipelines for cold and hot inert gas and pyrolysis products, a device for refueling bundles of processed materials and gas closures, the furnace body being formed by a coaxially arranged set of unified cylindrical modules with muffles connected by means of movable joints, at the ends of the extremes of which are made cuts blocked by gas shutters for the entry and exit of the burn UTA of the processed material. The device for refueling the harnesses is made in the form of endless strings stretched on guide rollers, the upper branch of which is located in the housing, the lower branch is underneath. Each muffle is equipped with a graphite insert installed with a gap with graphite locking rings forming a cavity connected by pipelines of hot inert gas and gaseous pyrolysis products, while the insert is made with through pair openings, the axes of each pair of which can intersect in the middle of a horizontal plane passing through the slots to enter and exit the harnesses.

Недостатками такого устройства являются сложность конструкции и сложность поддержания оптимального термического режима из-за изменяющихся в процессе пиролиза теплофизических свойств исходного материала, что обуславливает низкую производительность процесса карбонизации. Усложнение конструкции вызвано опасностью перегрева продукта, приводящего к термическому разложению готового продукта и ухудшению его свойств. Другим недостатком является необходимость обработки исходного материала перед карбонизацией.The disadvantages of this device are the complexity of the design and the difficulty of maintaining the optimal thermal regime due to the thermophysical properties of the starting material changing during the pyrolysis process, which leads to low productivity of the carbonization process. The complexity of the design is caused by the danger of overheating of the product, leading to thermal decomposition of the finished product and the deterioration of its properties. Another disadvantage is the need to process the starting material before carbonization.

Таким образом, наиболее перспективными являются устройства, позволяющие обрабатывать исходные газообразные углеводородные продукты. В патенте США №5165909, МПК D01F 9/10, от 24 ноября 1992 года предпочтение отдано таким газам, как ацетилен (температура карбонизации 500°С) и метан (температура карбонизации ниже 1000°С). Согласно патенту пиролиз проводится в вертикальной печи, в верхней части которой расположены патрубок подачи углеводородного газа, ленточные нагреватели и бункер с катализатором. В нижней части бункера с катализатором установлен питательный клапан, который подает в реакционную зону печи катализатор в виде порошкообразного никеля с добавлением алюминия. В нижней части расположен второй патрубок подачи углеводородного газа. Расстояние между питающим клапаном и вторым патрубком подачи углеводородного газа является реакционной зоной, ниже которой расположено основание печи, снабженное фильтром, являющимся сборником готового продукта перед его выгрузкой.Thus, the most promising are devices that allow you to process the source of gaseous hydrocarbon products. In US patent No. 5165909, IPC D01F 9/10, dated November 24, 1992, preference is given to gases such as acetylene (carbonization temperature 500 ° C) and methane (carbonization temperature below 1000 ° C). According to the patent, pyrolysis is carried out in a vertical furnace, in the upper part of which there is a pipe for supplying hydrocarbon gas, belt heaters and a hopper with a catalyst. A feed valve is installed at the bottom of the catalyst hopper, which feeds the catalyst into the reaction zone of the furnace in the form of powdered nickel with the addition of aluminum. At the bottom there is a second hydrocarbon gas supply pipe. The distance between the feed valve and the second hydrocarbon gas supply pipe is the reaction zone, below which is the base of the furnace, equipped with a filter, which is the collection of the finished product before unloading.

Однако в такой печи полученные продукты пиролиза подвергаются длительному нагреву циркулирующим горячим газом, содержащим смесь углеводородного газа, продуктов пиролиза и катализатора, что может привести к термическому разложению готового продукта. Другим недостатком известного устройства является невозможность равномерного распределения порошкообразного катализатора равномерно по всему живому сечению печи. Это приводит к снижению эффективности пиролиза из-за неравномерности распределения катализатора (смесь никеля с 10% алюминия).However, in such a furnace, the resulting pyrolysis products are subjected to prolonged heating by circulating hot gas containing a mixture of hydrocarbon gas, pyrolysis products and a catalyst, which can lead to thermal decomposition of the finished product. Another disadvantage of the known device is the inability to uniformly distribute the powder catalyst evenly over the entire living section of the furnace. This leads to a decrease in the pyrolysis efficiency due to the uneven distribution of the catalyst (a mixture of nickel with 10% aluminum).

По совокупности общих признаков в качестве прототипа выбрано устройство по патенту США №5165909.Based on the totality of common features, the device according to US patent No. 5165959 is selected as a prototype.

Задачей изобретения является повышение выхода продукта и повышение его качества.The objective of the invention is to increase the yield of the product and increase its quality.

Задача решается тем, что в реакторе для получения волокнистых углеродных структур каталитическим пиролизом, содержащем корпус, в котором установлены нагреватели, в верхней части расположен узел подачи катализатора, а в нижней - сборник готового продукта и трубопровод подачи углеводородного газа, причем реактор снабжен соединенной с узлом подачи катализатора камерой-осадителем, установленной над соединенным с приводом вращения и взаимодействующим с неподвижным скребком диском, под которым установлена емкость готового продукта, и нагревателями, расположенными над и под вращающимся диском, а в верхней части корпуса и камеры-осадителя расположены патрубки отбора продуктов пиролиза. Узел подачи катализатора выполнен в виде дозатора, соединенного через распылитель с линией подачи газа, снабженной нагревателем. Сборник готового продукта соединен с линией подачи инертного газа. Вращающийся диск снабжен установленными на его нижней поверхности лопастями. Камера-осадитель выполнена в виде перевернутого стакана с сечением в форме сектора. Емкость готового продукта закреплена на соединенной с корпусом цилиндрической обечайке.The problem is solved in that in the reactor for producing fibrous carbon structures by catalytic pyrolysis containing a housing in which the heaters are installed, a catalyst supply unit is located in the upper part, and a finished product collector and a hydrocarbon gas supply pipe in the lower part, the reactor being equipped with a unit catalyst supply by a precipitating chamber installed over a disk connected to a rotation drive and interacting with a stationary scraper, under which the finished product capacity is installed, and heating shifters, disposed above and below the rotating disk, and in the upper portion of the housing and the chamber arranged precipitating sampling tubes of the pyrolysis products. The catalyst supply unit is made in the form of a dispenser connected via a spray to a gas supply line equipped with a heater. The finished product collector is connected to the inert gas supply line. The rotating disk is equipped with blades mounted on its lower surface. The precipitating chamber is made in the form of an inverted glass with a section in the shape of a sector. The capacity of the finished product is fixed on a cylindrical shell connected to the housing.

Снабжение реактора соединенной с узлом подачи катализатора камерой-осадителем, установленной над соединенным с приводом вращения и взаимодействующим с неподвижным скребком диском, под которым установлена емкость готового продукта, и нагревателями, расположенными над и под вращающимся диском, а в верхней части корпуса и камеры-осадителя расположены патрубки отбора продуктов пиролиза, обеспечивает достижение необходимой эффективности процесса пиролиза. Это достигается равномерностью нагрева газа и катализатора в реакторе за счет равномерного контакта пылевидного катализатора с углеводородным газом. Этому также способствует обеспечение равномерности слоя катализатора на вращающемся диске, достигаемого путем осаждения в камере-осадителе за счет регулирования скорости подачи дозатора и подачи газа в распылитель, а также путем регулирования зазора между нижним торцом камеры-осадителя и верхней поверхностью вращающегося диска. Такое конструктивное выполнение реактора исключает термическое разложение готового продукта и ухудшение свойств из-за отложения на синтезированном продукте продуктов пиролиза. За счет перечисленных конструктивных особенностей достигается повышение выхода продукта и повышение его качества.The reactor is supplied with a precipitating chamber connected to the catalyst supply unit, mounted above the disk connected to the rotation drive and interacting with the stationary scraper, under which the finished product capacity is installed, and heaters located above and below the rotating disk, and in the upper part of the case and precipitating chamber branch pipes for the selection of pyrolysis products are located, which ensures the achievement of the necessary efficiency of the pyrolysis process. This is achieved by uniform heating of the gas and the catalyst in the reactor due to the uniform contact of the pulverized catalyst with hydrocarbon gas. This also contributes to the uniformity of the catalyst layer on the rotating disk, achieved by deposition in the precipitating chamber by adjusting the dispenser feed rate and gas supply to the atomizer, as well as by adjusting the gap between the lower end of the precipitating chamber and the upper surface of the rotating disk. Such a structural embodiment of the reactor eliminates the thermal decomposition of the finished product and the deterioration of properties due to the deposition of pyrolysis products on the synthesized product. Due to the listed design features, an increase in product yield and an increase in its quality is achieved.

Выполнение узла подачи катализатора в виде дозатора, соединенного через распылитель, соединенный с линией подачи газа, снабженной нагревателем, обеспечивает повышение выхода продукта и повышение его качества за счет обеспечения равномерности распределения катализатора во всем объеме камеры-осадителе путем регулирования скорости подачи дозатора и расхода газа, подаваемого в распылитель, а также за счет предварительного подогрева катализатора до рабочей температуры за счет контакта с газом, подаваемым на распыление.The implementation of the catalyst supply unit in the form of a dispenser connected through a spray gun connected to a gas supply line equipped with a heater ensures an increase in product yield and an increase in its quality by ensuring uniform distribution of the catalyst in the entire volume of the precipitating chamber by controlling the flow rate of the dispenser and gas flow rate, supplied to the atomizer, as well as by preheating the catalyst to operating temperature due to contact with the gas supplied to the atomization.

Соединение сборника готового продукта с линией подачи инертного газа обеспечивает выведение готового продукта из зоны интенсивного нагрева и исключение контакта горячего продукта с кислородом воздуха, что обеспечивает повышение выхода продукта и повышение его качества за счет исключения окисления продукта атмосферным кислородом.The connection of the finished product collector with the inert gas supply line ensures the removal of the finished product from the zone of intense heating and the exclusion of contact of the hot product with atmospheric oxygen, which ensures an increase in product yield and quality improvement due to the elimination of product oxidation by atmospheric oxygen.

Снабжение вращающегося диска установленными на его нижней поверхности лопастями обеспечивает возможность сокращения продолжительности продувки инертным газом полости реактора от содержащегося в атмосферном воздухе кислорода, который может образовывать в контакте с углеводородным газом взрывоопасную смесь, а в малых количествах - окислять готовый продукт, ухудшая качество продукта.The supply of the rotating disk with blades mounted on its lower surface makes it possible to shorten the duration of inert gas purging of the reactor cavity from oxygen contained in atmospheric air, which can form an explosive mixture in contact with hydrocarbon gas and oxidize the finished product in small quantities, worsening the quality of the product.

Выполнение камеры-осадителя в виде перевернутого стакана с сечением в форме сектора обеспечивает равномерность распределения осаждающегося катализатора на вращающемся диске, тем самым достигается повышение выхода продукта и повышение его качества.The implementation of the precipitating chamber in the form of an inverted glass with a section in the form of a sector ensures uniform distribution of the deposited catalyst on a rotating disk, thereby increasing the yield of the product and improving its quality.

Закрепление емкости готового продукта на соединенной с корпусом цилиндрической обечайке обеспечивает выведение готового продукта из зоны нагрева и исключение контакта с атмосферным воздухом, что также обеспечивает повышение выхода продукта и повышение его качества.Fixing the finished product container on a cylindrical shell connected to the housing ensures the removal of the finished product from the heating zone and the exclusion of contact with atmospheric air, which also provides an increase in the product yield and its quality.

На представленных чертежах изображены: на фиг.1 показан общий вид устройства для получения волокнистых углеродных материалов; на фиг.2 - сечение по А-А, на котором показаны взаимное расположение вращающегося диска, камеры-осадителя, скребка и емкости готового продукта; на фиг.3 показано сечение по Б-Б с расположением нагревательных элементов и на фиг.4 показан общий вид устройства с лопастями на вращающемся диске.In the drawings shown: figure 1 shows a General view of a device for producing fibrous carbon materials; figure 2 is a section along aa, which shows the relative position of the rotating disk, the precipitating chamber, the scraper and the container of the finished product; figure 3 shows a section along BB with the location of the heating elements and figure 4 shows a General view of the device with blades on a rotating disk.

Реактор для получения волокнистых углеродных структур каталитическим пиролизом содержит корпус, выполненный в виде смонтированного на раме 1 основания 2 и крышки 3. На крышке 3 смонтирован узел подачи катализатора в виде дозатора 4 и распылителя 5, сообщающегося трубопроводом 6 с линией подачи нейтрального газа - аргона, а трубопроводом 7 - с камерой-осадителем 8. Камера-осадитель 8 выполнена в виде перевернутого стакана с сечением в форме сектора и установлена в крышке 3 над соединенным с содержащим электродвигатель, муфты и редуктор приводом вращения 9 и взаимодействующим с неподвижным скребком 10 вращающимся диском 11, смонтированным на основании 2. В основании 2 выполнено отверстие, соединенное с цилиндрической обечайкой 12, в свою очередь соединенной разъемом со сборником 13 готового продукта. На внутренних поверхностях основания 2 и крышки 3 закреплены нагреватели 14, расположенные над и под вращающимся диском 11. Основание 2 снабжено расположенным под вращающимся диском 11 патрубком 15 подачи углеводородного газа - метана. На крышке 3 и камере-осадителе 11 расположены патрубки 16 и 17 отвода газообразных продуктов пиролиза. Сборник готового продукта 13 соединен с линией подачи инертного газа 18. В линии подачи инертного газа 6 установлен нагреватель 19. На фиг.4 показан вариант выполнения вращающегося диска 11 с лопастями 20, расположенными на его нижней поверхности. На фиг.1 и 2 показан слой катализатора и продукта 21, находящийся на вращающемся диске 11.The reactor for producing fibrous carbon structures by catalytic pyrolysis comprises a housing made in the form of a base 2 and a cover 3 mounted on the frame 1. The catalyst supply unit is mounted on the cover 3 in the form of a dispenser 4 and a spray 5 communicating by a pipeline 6 with a neutral gas - argon supply line, and the pipeline 7 - with the precipitating chamber 8. The precipitating chamber 8 is made in the form of an inverted cup with a section in the form of a sector and is installed in the cover 3 above the drive connected to the electric motor, couplings and gearbox rotation 9 and interacting with the stationary scraper 10, the rotating disk 11 mounted on the base 2. At the base 2 there is a hole connected to the cylindrical shell 12, which in turn is connected by a connector to the collector 13 of the finished product. Heaters 14 are located on the inner surfaces of the base 2 and the cover 3, located above and below the rotating disk 11. The base 2 is equipped with a pipe 15 for supplying hydrocarbon gas - methane located under the rotating disk 11. On the cover 3 and the chamber-precipitator 11 are pipes 16 and 17 of the outlet of the gaseous products of pyrolysis. The finished product collector 13 is connected to the inert gas supply line 18. A heater 19 is installed in the inert gas supply line 6. FIG. 4 shows an embodiment of a rotating disk 11 with blades 20 located on its lower surface. 1 and 2 show a layer of catalyst and product 21 located on a rotating disk 11.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.

Перед работой полость реактора продувается аргоном для удаления из нее атмосферного воздуха, так как в смеси с метаном или другим углеводородным газом в полости реактора может образоваться взрывоопасная смесь, что недопустимо исходя из правил техники безопасности. Для этого через линию подачи инертного газа 18 в сборник готового продукта 13 подается аргон, который вытесняет атмосферный воздух из полости реактора через патрубки 16 и 17. Для ускорения вытеснения воздуха может включаться привод вращения диска 11. Это особенно эффективно при установке на диске 11 лопастей 20, так как обеспечивается эффективное перемешивание газовой среды, обеспечивая снижение концентрации кислорода до безопасной величины. Через трубопровод 6 и трубопровод 7 в камеру-осадитель 8 подается аргон и при включенном дозаторе 4 через распылитель 5 в полость камеры-осадителя 8 подается катализатор в пылевидной форме. При вращении диска 11 приводом 9 на диск оседает ровным слоем катализатор 21. В обескислороженную полость реактора, образованную смонтированным на раме 1 основанием 2 и крышкой 3, при включенных нагревателях 14 через патрубок 15 подается метан, который нагревается нагревателями 14 и взаимодействует со слоем катализатора на верхней поверхности вращающегося диска 11. Одновременно с этим из полости реактора вытесняется аргон через патрубки 16 и 17. При взаимодействии метана с катализатором на поверхности частиц катализатора образуется продукт, этот процесс продолжается до прекращения работы катализатора и тогда включается привод вращения диска 11. При вращении диска 11 скребком 10 продукт направляется через цилиндрическую обечайку 12 в сборник 13 готового продукта. Для исключения изменения свойств продукта в обечайку 12 по линии инертного газа 18 подается аргон. Не прореагировавший с катализатором газ вместе с продуктами пиролиза отводится через патрубки 17 и 18 как в процессе пиролиза, так и при окончании работы. После этого отключается привод вращения диска 11 и процесс повторяется. В конце работы после охлаждения продукта сборник 13 отсоединяется от цилиндрической обечайки 12 и синтезированный продукт выгружается из нее.Before operation, the reactor cavity is purged with argon to remove atmospheric air from it, since an explosive mixture may form in the mixture with methane or other hydrocarbon gas in the reactor cavity, which is unacceptable based on safety regulations. To do this, argon is supplied through the inert gas supply line 18 to the finished product collector 13, which displaces atmospheric air from the reactor cavity through nozzles 16 and 17. To accelerate air displacement, the drive of rotation of the disk 11 can be turned on. This is especially effective when blades 20 are mounted on the disk 11 , since it provides effective mixing of the gaseous medium, providing a decrease in oxygen concentration to a safe value. Argon is supplied through conduit 6 and conduit 7 to the precipitating chamber 8 and, when the dispenser 4 is turned on, the catalyst is pulverized in the cavity of the precipitating chamber 8 through the atomizer 5. When the disk 11 is driven by the drive 9, the catalyst 21 is deposited on the disk in an even layer. The methane is fed into the oxygen-free cavity of the reactor formed by the base 2 and cover 3, when the heaters 14 are turned on, which is heated by the heaters 14 and interacts with the catalyst layer on the upper surface of the rotating disk 11. At the same time, argon is displaced from the reactor cavity through nozzles 16 and 17. When methane reacts with the catalyst, a product forms on the surface of the catalyst particles, this the process continues until the catalyst stops working and then the disk rotation drive 11 is turned on. When the disk 11 is rotated by a scraper 10, the product is sent through the cylindrical shell 12 to the finished product collector 13. To avoid changes in the properties of the product, argon is supplied to the shell 12 via an inert gas line 18. Gas that has not reacted with the catalyst, together with the pyrolysis products, is discharged through pipes 17 and 18 both during the pyrolysis and at the end of the operation. After that, the rotation drive of the disk 11 is turned off and the process is repeated. At the end of the work, after cooling the product, the collector 13 is disconnected from the cylindrical shell 12 and the synthesized product is unloaded from it.

Предлагаемое устройство просто в аппаратурном исполнении и эксплуатации и обеспечивает получение волокнистых углеродных материалов с повышенным выходом продукта и высоким качеством.The proposed device is simple in hardware design and operation and provides fibrous carbon materials with high yield and high quality.

Claims (6)

1. Реактор для получения волокнистых углеродных структур каталитическим пиролизом, содержащий корпус, в котором установлены нагреватели, в верхней части расположен узел подачи катализатора, а в нижней - сборник готового продукта и трубопровод подачи углеводородного газа, отличающийся тем, что реактор снабжен соединенной с узлом подачи катализатора камерой-осадителем, установленной над соединенным с приводом вращения и взаимодействующим с неподвижным скребком диском, под которым установлен сборник готового продукта, и нагревателями, расположенными над и под вращающимся диском, а в верхней части корпуса и камеры-осадителя расположены патрубки отбора продуктов пиролиза.1. A reactor for producing carbon fiber structures by catalytic pyrolysis, comprising a housing in which the heaters are installed, a catalyst supply unit is located in the upper part, and a finished product collector and a hydrocarbon gas supply pipe in the lower part, characterized in that the reactor is equipped with a supply unit catalyst-precipitating chamber mounted above a disk connected to a rotation drive and interacting with a stationary scraper, under which a collector of the finished product is installed, and heaters, p memory location above and below the rotating disk, while in the upper body portion and the camera-selection precipitator disposed tubes of the pyrolysis products. 2. Реактор для получения волокнистых углеродных структур каталитическим пиролизом по п.1, отличающийся тем, что узел подачи катализатора выполнен в виде дозатора, соединенного через распылитель с линией подачи газа, снабженной нагревателем.2. The reactor for producing fibrous carbon structures by the catalytic pyrolysis according to claim 1, characterized in that the catalyst supply unit is made in the form of a dispenser connected via a spray to a gas supply line equipped with a heater. 3. Реактор для получения волокнистых углеродных структур каталитическим пиролизом по п.1, отличающийся тем, что сборник готового продукта соединен с линией подачи инертного газа.3. The reactor for producing fibrous carbon structures by the catalytic pyrolysis according to claim 1, characterized in that the collection of the finished product is connected to the inert gas supply line. 4. Реактор для получения волокнистых углеродных структур каталитическим пиролизом по п.1, отличающийся тем, что вращающийся диск снабжен установленными на его нижней поверхности лопастями.4. The reactor for producing fibrous carbon structures by the catalytic pyrolysis according to claim 1, characterized in that the rotating disk is equipped with blades mounted on its lower surface. 5. Реактор для получения волокнистых углеродных структур каталитическим пиролизом по п.1, отличающийся тем, что камера-осадитель выполнена в виде перевернутого стакана с сечением в форме сектора.5. The reactor for producing fibrous carbon structures by catalytic pyrolysis according to claim 1, characterized in that the precipitating chamber is made in the form of an inverted glass with a section in the shape of a sector. 6. Реактор для получения волокнистых углеродных структур каталитическим пиролизом по п.1, отличающийся тем, что сборник готового продукта закреплен на соединенной с корпусом цилиндрической обечайке.6. The reactor for producing fibrous carbon structures by the catalytic pyrolysis according to claim 1, characterized in that the collector of the finished product is mounted on a cylindrical shell connected to the housing.
RU2005124576/12A 2005-08-03 2005-08-03 Reactor for producing of fibrous carbon structures using catalytic pyrolysis process RU2310023C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005124576/12A RU2310023C2 (en) 2005-08-03 2005-08-03 Reactor for producing of fibrous carbon structures using catalytic pyrolysis process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005124576/12A RU2310023C2 (en) 2005-08-03 2005-08-03 Reactor for producing of fibrous carbon structures using catalytic pyrolysis process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2310023C2 true RU2310023C2 (en) 2007-11-10

Family

ID=38958402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005124576/12A RU2310023C2 (en) 2005-08-03 2005-08-03 Reactor for producing of fibrous carbon structures using catalytic pyrolysis process

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2310023C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2717778C1 (en) * 2019-08-27 2020-03-25 Павел Феликсович Джулай Reactor for pyrolysis of raw material containing organic compounds
RU2778283C1 (en) * 2021-10-26 2022-08-17 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина") Device and method for the manufacture of microwave absorbers

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2717778C1 (en) * 2019-08-27 2020-03-25 Павел Феликсович Джулай Reactor for pyrolysis of raw material containing organic compounds
RU2778283C1 (en) * 2021-10-26 2022-08-17 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина") Device and method for the manufacture of microwave absorbers
RU2789519C1 (en) * 2022-06-06 2023-02-06 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Reactor for producing nanofiber carbon and hydrogen gas mixture

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2296827C1 (en) Method of preparing fibrous carbon structures using catalytic pyrolysis
KR20090016513A (en) Carbon nano-fibre production
KR101558432B1 (en) Device for manufacturing recycled carbon fibers, and method for manufacturing recycled carbon fibers
JP2711368B2 (en) Decomposition method of hydrocarbon
EP0471357B1 (en) Method and apparatus for producing active carbon using carbon-containing material
JP4474409B2 (en) Carbon nanotube manufacturing method and manufacturing apparatus
WO2007012151A1 (en) A method of converting coal into fuels
US2558861A (en) Apparatus for production of acetylene and other hydrocarbons
RU2310023C2 (en) Reactor for producing of fibrous carbon structures using catalytic pyrolysis process
RU2409711C1 (en) Method of producing nano-structured carbon fibres and apparatus for realising said method
RU2389836C2 (en) Reactor for production of fibrous carbon structures by catalytic pyrolysis
CN115108546A (en) System and method for continuously preparing carbon material co-hydrogen from organic solid waste high polymer
FR2671095A1 (en) PROCESS AND OVEN FOR MANUFACTURING PRODUCTS IN A TUBE WITHOUT DEPOSIT.
JP4869300B2 (en) Nanocarbon production equipment
RU69869U1 (en) REACTOR FOR PRODUCING FIBROUS CARBON STRUCTURES BY CATALYTIC PYROLYSIS
RU2443807C1 (en) Method of producing carbon fibre materials via catalytic pyrolysis
RU2353718C1 (en) Method of receiving fibrous carbonic structures by catalystic pyrolysis
RU2401798C1 (en) Carbon nanotube synthesis method
RU2349690C1 (en) Method for production of fibrous carbonic structures by catalytic pyrolysis
RU2401159C1 (en) Carbon nanotube synthesis reactor
CN111348642A (en) Device and method for preparing single-walled carbon nanotube by floating catalysis method
RU78490U1 (en) REACTOR FOR PRODUCING FIBROUS CARBON STRUCTURES BY CATALYTIC PYROLYSIS
RU95673U1 (en) CARBON NANOTUBE SYNTHESIS REACTOR
RU2760381C1 (en) Method for pyrolytic decomposition of gaseous hydrocarbons and device for its implementation
RU2481889C2 (en) Method of producing carbon nanomaterials

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120804