300 kg/a规模流化床制碳纳米管中试研究

摘要

采用Ni-Mg-O复合氧化物催化剂进行了流化床甲烷催化裂解法制碳纳米管的中试实验,研究了主要操作变量对甲烷转化率、催化剂产碳率、产品团聚率及催化剂损失率的影响,得到了适宜的操作条件为:甲烷进气流速16~19 cm/s、催化剂粒径150~220μm、催化剂加入量50~60 g、反应温度650~700℃、反应时间120~140 min。多批次重复性实验表明,在选定的操作条件下,甲烷转化率约为30%,催化剂产碳率约为10 gCNTs/gCAT。对纯化后的产品进行SEM及TEM形貌表征显示,制得的碳纳米管管径均匀,中空结构明显,碳纳米管的外径为10~30 nm,内径为2~5 nm。