一种联产多孔炭与碳纳米管的系统与方法

技术领域

本发明涉及热分解与化学气相沉积设备及制备多孔材料与纳米材料的技术领域，尤其涉及一种联产多孔炭与碳纳米管的系统与方法。

背景技术

多孔炭可以用作催化剂，吸附剂以及电化学储能的电极材料，应用广泛，需求量巨大。多孔炭的生产方法包括有机原料(纯化学类合成物质，或生物质等原料)的热解与活化。但存在着尾气有毒有害，有气味，严重污染环境的弊端。常归处理方法是将这些尾气焚烧，但浪费昂贵的燃料，且有较大的碳排放。

如何科学地解决多孔炭制备过程尾气处理问题，是目前研究的热点。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种联产多孔炭与碳纳米管的系统与方法，通过该系统与方法，能够将多孔炭制备过程产生的尾气转化为碳纳米管，有效解决多孔炭制备过程产生的尾气污染问题的同时，获得附加高价值碳材料。

具体发明内容如下：

第一方面，本发明提供一种联产多孔炭与碳纳米管的方法，所述方法包括如下步骤：

S11、将气态有机原料或液态有机原料通入多孔炭制备装置，并控制多孔炭制备装置的温度升至800-1000℃，压力升至0.1-2MPa，然后通入载气作用3-10h后，再通入活化介质进行造孔活化1-10h，获得多孔炭；

S12、将多孔炭制备装置中产生的尾气通入温度为700-1000℃的碳纳米管制备装置，所述尾气中的含碳物质在金属催化剂的作用下，生成碳纳米管；

S13、将碳纳米管制备装置中剩余气体导出，经增压装置增压后，与载气混合，进行循环使用。

可选地，所述气态有机原料为C

所述液态有机原料为C

可选地，所述载气包括氮气和/或氩气；

所述活化介质为H

可选地，所述金属催化剂由活性相与载体组成，所述活性相的占比为1％-10％，所述活性相为铁、钴、镍、锰、钼、钨、锌和铜中的一种或多种，所述载体为氧化铝、氧化硅和氧化镁中的一种或多种。

第二方面，本发明提供另一联产多孔炭与碳纳米管的方法，所述方法包括如下步骤：

S21、将固态有机原料通入多孔炭制备装置，并控制多孔炭制备装置的温度升至800-1000℃，压力升至0.1-2MPa，然后通入活化介质进行造孔活化1-10h，获得多孔炭；

S22、将多孔炭制备装置中产生的尾气通入温度为700-1000℃的碳纳米管制备装置，所述尾气中的含碳物质在金属催化剂的作用下，生成碳纳米管；

S23、将碳纳米管制备装置中剩余气体导出，经增压装置增压后，与载气混合，进行循环使用。

可选地，所述固态有机原料为合成高分子或生物质原料；

所述合成高分子包括离子交换树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、聚酰胺树脂、环氧树脂、沥青、聚丙烯腈预氧丝和聚酯中的一种或多种；

所述生物质原料包括椰壳、稻壳、蘑菇和丝瓜中的一种或多种。

可选地，所述活化介质为H

可选地，所述金属催化剂由活性相与载体组成，所述活性相的占比为1％-10％，所述活性相为铁、钴、镍、锰、钼、钨、锌和铜中的一种或多种，所述载体为氧化铝、氧化硅和氧化镁中的一种或多种。

第三方面，本发明提供一种联产多孔炭与碳纳米管的系统，所述系统执行上述第一方面或第二方面所述的联产多孔炭与碳纳米管的方法，包括：多孔炭制备装置、碳纳米管制备装置和增压装置；所述多孔炭制备装置的出气口连接所述碳纳米管制备装置，所述碳纳米管制备装置的出气口连接所述增压装置，所述增压装置的出气口连接所述多孔炭制备装置的载气进口；

所述多孔炭制备装置用于将有机原料转化为多孔碳；

所述碳纳米管制备装置用于将所述多孔炭制备装置中产生的尾气转化为碳纳米管；

所述增压装置，用于对所述碳纳米管制备装置中产生的部分尾气进行增压，并将增压后的气体输入所述多孔炭制备装置，作为载气循环使用。

可选地，所述多孔炭制备装置为固定床、移动床或流化床形式；

所述碳纳米管制备装置为固定床、移动床或流化床形式。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的一种联产多孔炭与碳纳米管的方法，将气态、液态或固态有机原料通过多孔炭制备装置转化为多孔炭，所产生的尾气进一步通入碳纳米管制备装置，在催化剂的作用下，生成碳纳米管与氢气。本发明提供的制备方法可以将有机原料的大部分碳都固定为高附加值的炭产品(多孔炭以及碳纳米管)。同时，避免了有毒、有气味或有污染的尾气直接排放到大气中，造成环境污染。该方法具有流程短，可连续操作，低成本与环保的优势。

此外，由于多孔炭制备产生的尾气本身具有较高的温度，该尾气在碳纳米管制备装置中进行催化转化为碳纳米管的过程，有效利用了尾气本身携带的能量，为碳纳米管的转化供能，使得过程能量得到合理利用，相较有机原料单独进行多孔炭和碳纳米管制备，成本下降20-30％。进一步地，多孔碳制备所产生的尾气中的含碳气态物质，在碳纳米管制备装置中进一步转化为碳纳米管和氢气，使得尾气得到有效净化，净化后的尾气既可以循环用于多孔炭制备的载气，减少用气成本，使得产品总价值提高5％。

本发明还提供一种联产多孔炭与碳纳米管的系统，通过将多孔炭制备装置、碳纳米管制备装置和增压装置进行简单高效的串联，转化为联产多孔炭与碳纳米管的系统，实现尾气的变废为宝、气体综合利用、生产环境净化，以及尾气达标排放要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例提供的联产多孔炭与碳纳米管的方法流程图；

图2示出了本发明另一实施例提供的联产多孔炭与碳纳米管的方法流程图；

图3示出了本发明实施例提供的联产多孔炭与碳纳米管的系统示意图。

以下对图3涉及的附图标记说明如下：

1-多孔炭制备装置、2-碳纳米管制备装置、3-增压装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。以及，本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例中未注明具体实验步骤或者条件，按照本领域内的现有技术所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂以及其他仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。此外，附图仅为本发明实施例的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在本发明的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

在对本发明所提供的一种联产多孔炭与碳纳米管的方法和系统进行详细说明之前，有必要对相关技术进行以下说明：

通过有机原料(纯化学类合成物质，或生物质等原料)的热解与活化来制备多孔碳的过程，同样存在着尾气有毒有害，有气味，严重污染环境的弊端。常归处理方法是将这些尾气焚烧，但浪费昂贵的燃料，且有较大的碳排放。而碳纳米管是一种新兴的二维材料，具有优良的导电性，机械强度与大的比表面积，在导电增强或吸附及催化领域，具有广泛用途。但目前，大多碳纳米管仍由纯净的化学原料制造，具有成本高昂，尾气仍需要循环利用，流程长，成本高的缺点。

为此，本发明协同碳纳米管与多孔碳的制备，将多孔碳制备产生的尾气进一步用于碳纳米管的制备，从而解决制备过程产生的尾气污染问题。具体实施内容如下：

第一方面，本发明提供一种联产多孔炭与碳纳米管的方法，图1示出了本发明实施例提供的联产多孔炭与碳纳米管的方法流程图，如图1所示，方法包括如下步骤：

S11、将气态有机原料或液态有机原料通入多孔炭制备装置，并控制多孔炭制备装置的温度升至800-1000℃，压力升至0.1-2MPa，然后通入载气作用3-10h后，再通入活化介质进行造孔活化1-10h，获得多孔炭；

S12、将多孔炭制备装置中产生的尾气通入温度在700-1000℃的碳纳米管制备装置，尾气中的含碳物质在金属催化剂的作用下，生成碳纳米管；

S13、将碳纳米管制备装置中剩余气体导出，经增压装置增压后，与载气混合，进行循环使用。

具体实施时，本实施例以气态含碳有机物或液态含碳有机物为反应原料，在高温条件下发生热解反应。这一反应过程的前段需要借助载气的作用对反应原料进行高温热解，后段需要通入活化介质进行造孔活化，最终获得多孔碳。其中，载气包括氮气和/或氩气；通入载气主要考虑到以下几点：1)载气的存在能够有效地传递和分散多孔炭制备装置中的热量，提高反应体系的热均匀性和传热效率，确保有机物能够充分裂解。2)在高温条件下，气态有机原料或液态有机原料更容易受到氧化和燃烧的影响，通过通入惰性气氛，如氮气、氩气等，可以降低反应体系中氧气和其他氧化性成分的浓度，从而减轻有机原料的氧化和燃烧反应，保护反应体系和产物不受其影响。3)由于气态有机原料或液态有机原料在热解过程中产生大量气体和液体副产物。通过通入载气，可以将这些产物迅速带走，防止其在反应体系内积聚和堆积，以保持反应的进行和控制多孔碳的形成。4)气态有机原料或液态有机原料制备多孔碳的过程中，还可能存在一些不稳定的插入分子、杂质或其他反应物。通过通入惰性气氛，可以降低这些物质对反应的影响，避免可能的污染和交叉反应，保证多孔碳的纯度。而活化介质得通入，会与热解生成的碳质物质进一步发生反应，移除部分碳质物质，形成孔隙结构，以增加形成的多孔碳的表面积。

第二方面，本发明提供另一联产多孔炭与碳纳米管的方法，图2示出了本发明另一实施例提供的联产多孔炭与碳纳米管的方法流程图，如图2所示，方法包括如下步骤：

S21、将固态有机原料通入多孔炭制备装置，并控制多孔炭制备装置的温度升至800-1000℃，压力升至0.1-2MPa，然后通入活化介质进行造孔活化1-10h，获得多孔炭；

S22、将多孔炭制备装置中产生的尾气通入温度为700-1000℃的碳纳米管制备装置，尾气中的含碳物质在金属催化剂的作用下，生成碳纳米管；

S23、将碳纳米管制备装置中剩余气体导出，经增压装置增压后，与载气混合，进行循环使用。

具体实施时，本实施例以固态含碳有机物为反应原料，在活化介质作用下，发生高温热解反应。由于高温作用下，固态含碳有机物在加热过程中会自身分解，产生碳质残留物，这些碳质残留物可以通过自身分解的方式形成孔隙，从而形成多孔碳材料，活化介质的存在可进一步移除部分碳质物质，以增加形成的多孔碳的表面积。

本发明提供的上述联产多孔炭与碳纳米管的方法中，首先依次将多孔炭制备装置、碳纳米管制备装置以及增压装置通过管道进行首尾连通，形成可循环系统。有机原料在多孔炭制备装置提供的高温和一定的压力作用下形成多孔碳，反应过程产生的尾气(多种含碳气态物质)与载气混合，形成混合气体(主要成分为含碳气态物质和载气)，将混合气体通入碳纳米管制备装置中，在金属催化剂的作用下，含碳气态物质转化为碳纳米管，并释放氢气。这一过程有效降低了尾气中有害气体的含量，使之转化成高价值碳材料，实现变废为宝。并且，由于进入碳纳米管制备装置的气体本身携带有大量的热量，可以持续地为制备碳纳米管(吸热过程)供能，实现能量的有效利用，相较于单独制备碳纳米管和多孔碳，成本被大大降低(下降20-30％)。进一步反应后的混合气体的主要成分为载气(还含有少量尾气、氢气等)，将其通入增压装置进行增压，并作为载气的补充进行循环再利用和连续化制备。

本发明提供的联产多孔炭与碳纳米管的方法制备得到的多孔炭，其比表面积为1500-3000m

第三方面，本发明提供一种联产多孔炭与碳纳米管的系统，该系统执行上述第一方面或第二方面所述的联产多孔炭与碳纳米管的方法，图3示出了本发明实施例提供的联产多孔炭与碳纳米管的系统示意图，如图3所示，该系统包括：多孔炭制备装置1、碳纳米管制备装置2和增压装置3；多孔炭制备装置1的出气口连接碳纳米管制备装置2，碳纳米管制备装置2的出气口连接增压装置3，增压装置3的出气口连接多孔炭制备装置1的载气进口4；多孔炭制备装置1用于将有机原料转化为多孔碳；碳纳米管制备装置用于将多孔炭制备装置中产生的尾气转化为碳纳米管；增压装置用于对碳纳米管制备装置中产生的部分尾气进行增压，并将增压后的气体与载气混合后，输入多孔炭制备装置，作为载气循环使用。

具体实施时，提前将金属催化剂装入碳纳米管制备装置2中，有机原料通过装置底部的原料进口添加到多孔炭制备装置1中完成反应前准备。其中，原料进口与载气入口可以共用，也可以分别设置；然后将多孔炭制备装置1加热到800-1000℃，压力控制为0.1-2MPa，将碳纳米管制备装置2的温度调整到700-1000℃。当加入的有机原料为气态或液态有机原料时，先将载气通过载气入口通入多孔炭制备装置1，在多孔炭制备装置1设定的温度、压力条件下作用3-10h后，再通入活化介质进行造孔活化1-10h，获得多孔炭。活化介质也可通过载气入口通入多孔炭制备装置1。当加入的有机原料为固体有机原料时，直接向多孔炭制备装置1中通入化介质，在多孔炭制备装置1设定的温度、压力下进行造孔活化1-10小时，获得多孔炭。

多孔炭制备装置1中的有机原料在高温和一定的压力作用下形成多孔碳，反应过程中产生的多种含碳气态物质(尾气)与载气混合，形成混合气体(主要成分为含碳气态物质和载气)，通过多孔炭制备装置1的出气口出装置1并进入碳纳米管制备装置2，在金属催化剂的作用下，含碳气态物质转化为碳纳米管，并释放氢气。这一过程有效降低了尾气中有害气体的含量，使之转化成高价值碳材料，实现变废为宝。由于进入碳纳米管制备装置2的气体本身携带有大量的热量，可以持续地为制备碳纳米管(吸热过程)供能，实现能量的有效利用，相较于单独制备碳纳米管和多孔碳，成本被大大降低(下降20-30％)。进入碳纳米管制备装置2的混合气体在反应完成后，从碳纳米管制备装置2的出气口出装置2并进入增压装置，由于反应完成后，该混合气体的主要成分为载气(还含有少量尾气、氢气等)，可在增压后，通过传输管道重新回到多孔炭制备装置1中，作为载气的补充进行循环再利用。

在一些实施方式中，碳纳米管制备装置2的温度可以设置为低于多孔炭制备装置1的温度，这样，从多孔炭制备装置1中导出的的混合气体携带的温度就可以对碳纳米管制备装置2进行加热。多孔炭制备装置可以为固定床、移动床或流化床形式；碳纳米管制备装置也可以为固定床、移动床或流化床形式，可以根据市场情况，灵活布置，以调节多孔炭或碳纳米管的产量。通过本发明提供的联产多孔炭与碳纳米管的系统制备得到的多孔炭，其比表面积为1500-3000m

为使本领域技术人员更加清楚地理解本发明，现通过以下实施例对本发明所述的一种联产多孔炭与碳纳米管的系统与方法进行详细说明。

实施例1

将多孔炭制备装置1(流化床)，碳纳米管制备装置2(流化床)和增压装置3相连，形成一个功能完整的系统。

将有机原料(所用原料为酚醛树脂)装入多孔炭制备装置1，将金属催化剂(其主要活性相为10％铁，其余为载体氧化铝)装入碳纳米管制备装置2；分别将多孔炭制备装置1加热到1000℃，压力控制为2MPa将碳纳米管制备装置2加热到700℃。当碳纳米管制备装置2的温度低于多孔炭制备装置1时，直接利用多孔炭制备装置1的尾气将碳纳米管制备装置2进行加热。

将多孔炭制备装置1直接通入活化介质(水)，控制上述温度进行造孔活化1小时，得到多孔炭产品(比表面积为1800m

多孔炭制备装置1生成的尾气通入碳纳米管制备装置2中，在金属催化剂的作用下，生成碳纳米管(比表面积为200m

所得尾气出碳纳米管制备装置2后，将其中的一部分(30％)经过增压装置3至大于多孔炭制备装置1的压力，用作载气，循环至多孔炭制备装置1使用。

重复上述过程，实现连续化制备。

实施例2

将多孔炭制备装置1(流化床)，碳纳米管制备装置2(固定床)和增压装置3相连，形成一个功能完整的系统。

将有机原料(所用原料为C

在多孔炭制备装置1先通入载气(N

多孔炭制备装置1生成的尾气通入碳纳米管制备装置2中，在金属催化剂的作用下，生成碳纳米管(比表面积为1000m

所得尾气出碳纳米管制备装置2后，将其中的一部分(50％)经过增压装置3至大于多孔炭制备装置1的压力，用作载气，循环至多孔炭制备装置1使用。

重复上述过程，实现连续化制备。

实施例3

将多孔炭制备装置1(流化床)，碳纳米管制备装置2(移动床)和增压装置3相连，形成一个功能完整的系统。

将有机原料(所用有机原料为C

在多孔炭制备装置1先通入载气(Ar)，在相应的温度下处理10小时。然后再通入活化介质(50％H

多孔炭制备装置1生成的尾气通入碳纳米管制备装置2中，在金属催化剂的作用下，生成碳纳米管(比表面积为600m

所得尾气出碳纳米管制备装置2后，将其中的一部分(40％)经过增压装置3至大于多孔炭制备装置1的压力，用作载气，循环至多孔炭制备装置1使用。

重复上述过程，实现连续化制备。

实施例4

将多孔炭制备装置1(固定床)，碳纳米管制备装置2(流化床)和增压装置3相连，形成一个功能完整的系统。

将有机原料(所用有机原料为聚丙烯腈预氧丝及蘑菇)装入多孔炭制备装置1，将金属催化剂(其主要活性相4％为铁，3％锰和3％锌，其余为MgO载体)装入碳纳米管制备装置2，分别将多孔炭制备装置1加热到900℃，压力控制为0.1MPa。将碳纳米管制备装置2加热到1000℃。

向多孔炭制备装置1直接通入化介质(90％O

多孔炭制备装置1生成的尾气通入碳纳米管制备装置2中，在金属催化剂的作用下，生成碳纳米管(比表面积为9000m

所得尾气出碳纳米管制备装置2后，将其中的一部分(50％)经过增压装置3至大于多孔炭制备装置1的压力，用作载气，循环至多孔炭制备装置1使用。

重复上述过程，实现连续化制备。

实施例5

将多孔炭制备装置1(移动床)，碳纳米管制备装置2(流化床)和增压装置3相连，形成一个功能完整的系统。

将有机原料(所用有机原料为聚酯、沥青及淀粉)装入多孔炭制备装置1，将金属催化剂(其主要活性相为1％铁，3％钨，其余为载体氧化硅)装入碳纳米管制备装置2。分别将多孔炭制备装置1加热到1000℃，压力控制为0.45MPa，将碳纳米管制备装置2加热到1000℃。

向多孔炭制备装置1直接通入活化介质(75％ H

多孔炭制备装置1生成的尾气通入碳纳米管制备装置2中，在金属催化剂的作用下，生成碳纳米管(比表面积为750m

所得尾气出碳纳米管制备装置2后，将其中的一部分(30％)经过增压装置3至大于多孔炭制备装置1的压力，用作载气，循环至多孔炭制备装置1使用。

重复上述过程，实现连续化制备。

实施例6

按照权利1所述的顺序，将多孔炭制备装置1(固定床)，碳纳米管制备装置2(固定床)和增压装置3相连，形成一个功能完整的系统。

将有机原料(所用有机原料为酚醛树脂和椰壳)装入多孔炭制备装置1，将金属催化剂(其主要活性相为0.5％钴，1％镍，3％锰，其余为载体氧化铝)装入碳纳米管制备装置2.分别将多孔炭制备装置1加热到800℃，压力控制为0.6MPa，将碳纳米管制备装置2加热到800℃。

向多孔炭制备装置1直接通入活化介质(CO

多孔炭制备装置1生成的尾气通入碳纳米管制备装置2中，在金属催化剂的作用下，生成碳纳米管(比表面积为570m

所得尾气出碳纳米管制备装置2后，将其中的一部分(20％)经过增压装置3至大于多孔炭制备装置1的压力，用作载气，循环至多孔炭制备装置1使用。

重复上述过程，实现连续化制备。

实施例7

将多孔炭制备装置1(移动床)，碳纳米管制备装置2(移动床)和增压装置3相连，形成一个功能完整的系统。

将有机原料(所用有机原料为合成高分子(环氧树脂、ABS树脂，聚酰胺树脂，)及生物质原料(稻壳))装入多孔炭制备装置1，将金属催化剂(其主要活性相为2％铁，2％钼，2％锌，其余为载体氧化硅)装入碳纳米管制备装置2。分别将多孔炭制备装置1加热到920℃，压力控制为1.2MPa。将碳纳米管制备装置2加热到960℃。当碳纳米管制备装置2的温度低于多孔炭制备装置1时，直接利用多孔炭制备装置1的尾气将碳纳米管制备装置2进行加热。

当多孔炭制备装置1中直接通入活化介质(40％H

多孔炭制备装置1生成的尾气通入碳纳米管制备装置2中，在金属催化剂的作用下，生成碳纳米管(比表面积为870m

所得尾气出碳纳米管制备装置2后，将其中的20％经过增压装置3至大于多孔炭制备装置1的压力，用作载气，循环至多孔炭制备装置1使用。

重复上述过程，实现连续化制备。

实施例8

将多孔炭制备装置1(固定床)，碳纳米管制备装置2(移动床)和增压装置3相连，形成一个功能完整的系统。

将有机原料(所用有机原料为C

将多孔炭制备装置1中先通入载气(Ar)，在相应的温度下处理8小时。然后再通入活化介质(3％H

多孔炭制备装置1生成的尾气通入碳纳米管制备装置2中，在金属催化剂的作用下，生成碳纳米管(比表面积为600m

所得尾气出碳纳米管制备装置2后，将其中的50％经过增压装置3至大于多孔炭制备装置1的压力，用作载气，循环至多孔炭制备装置1使用。

重复上述过程，实现连续化制备。

实施例9

将多孔炭制备装置1(流化床)，碳纳米管制备装置2(流化床)和增压装置3相连，形成一个功能完整的系统。

将有机原料(所用有机原料为生物质原料(椰壳)和脲醛树脂)装入多孔炭制备装置1，将金属催化剂(其主要活性相为5％铁，0.2％钼，其余为载体氧化铝)装入碳纳米管制备装置2。分别将多孔炭制备装置1加热到900℃，压力控制为0.5MPa，将碳纳米管制备装置2加热到750℃。当碳纳米管制备装置2的温度低于多孔炭制备装置1时，直接利用多孔炭制备装置1的尾气将碳纳米管制备装置2进行加热。

在多孔炭制备装置1中直接通入活化介质(50％H

多孔炭制备装置1生成的尾气通入碳纳米管制备装置2中，在金属催化剂的作用下，生成碳纳米管(比表面积为840m

所得尾气出碳纳米管制备装置2后，将其中的一部分(45％)经过增压装置3至大于多孔炭制备装置1的压力，用作载气，循环至多孔炭制备装置1使用。

重复上述过程，实现连续化制备。

实施例10

将多孔炭制备装置1(移动床)，碳纳米管制备装置2(固定床)和增压装置3相连，形成一个功能完整的系统。

将有机原料(所用有机原料为有机物焦油及沥青，丝瓜)装入多孔炭制备装置1，将金属催化剂(其主要活性相为3％铁，0.2％钨，其余为载体氧化镁)装入碳纳米管制备装置2。分别将多孔炭制备装置1加热到960℃，压力控制为0.7MPa，将碳纳米管制备装置2加热到820℃。当碳纳米管制备装置2的温度低于多孔炭制备装置1时，直接利用多孔炭制备装置1的尾气将碳纳米管制备装置2进行加热。

在多孔炭制备装置1中直接通入活化介质(30％H

多孔炭制备装置1生成的尾气通入碳纳米管制备装置2中，在金属催化剂的作用下，生成碳纳米管(比表面积为840m

所得尾气出碳纳米管制备装置2后，将其中的一部分(45％)经过增压装置3至大于多孔炭制备装置1的压力，用作载气，循环至多孔炭制备装置1使用。

重复上述过程，实现连续化制备。

实施例11

将多孔炭制备装置1(移动床)，碳纳米管制备装置2(固定床)和增压装置3相连，形成一个功能完整的系统。

将有机原料(所用有机原料为离子交换树脂)装入多孔炭制备装置1，将金属催化剂(其主要活性相为1.3％镍，0.2％钼，其余为载体氧化铝)装入碳纳米管制备装置2。分别将多孔炭制备装置1加热到910℃，压力控制为0.3MPa，将碳纳米管制备装置2加热到740℃。当碳纳米管制备装置2的温度低于多孔炭制备装置1时，直接利用多孔炭制备装置1的尾气将碳纳米管制备装置2进行加热。

在多孔炭制备装置1中直接通入活化介质(70％H

多孔炭制备装置1生成的尾气通入碳纳米管制备装置2中，在金属催化剂的作用下，生成碳纳米管(比表面积为870m

所得尾气出碳纳米管制备装置2后，将其中的一部分(28％)经过增压装置3至大于多孔炭制备装置1的压力，用作载气，循环至多孔炭制备装置1使用。

重复上述过程，实现连续化制备。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。

对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和部件并不一定是本发明所必须的。

以上对本发明所提供的一种联产多孔炭与碳纳米管的系统与方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。