技术简介:本发明属于煤化工、等离子体科学以及碳素材料相交叉的技术领域。本发明的特征是将粉煤和高温的水蒸汽直接喷入电弧等离子体中来连续制备碳纳米管材料,即用高温和富含高活性粒子的电弧等离子体为介质实现碳纳米管材料的连续化制备。电弧等离子体的工作气体是氮气,通过外加磁场实现等离子体的旋转。整个装置由水蒸汽发生和供给系统、煤粉输送系统、等离子体发生器、产物收集器、气体的冷却和净化系统、防爆装置、系统压力调节系统组成,其中水蒸汽系统和煤粉输送系统分别通过水蒸汽输送管线和煤粉输送管线与等离子体发生器连接。1.一种由煤连续制备碳纳米管材料的方法和装置,其特征在于,此装置主要由水蒸汽发生和供给系统1、煤粉输送系统2、等离子体发生器3、产物收集器4、气体的冷却和净化系统5、防爆装置6、系统压力调节系统7和引风机8 组成,它们的连接按自上而下和从左到右顺序为:水蒸汽发生和供给系统1、煤粉输送系统2、等离子体发生器3、产物收集器4、气体的冷却和净化系统5、防爆装置6、系统压力调节系统7和引风机8;水蒸汽发生和供给系统1和煤粉输送系统2分别通过供水蒸汽管线和煤粉输送管线与等离子体发生器3连接;其特征还在于,直接以煤为原料、水蒸汽为反应介质,利用直流电弧等离子体技术连续制备碳纳米管材料,具体步骤和工艺为: (1)加热水蒸汽发生器内的水,将水蒸汽发生器内气体的压力调控在 1.4~1.8个大气压左右,水蒸汽达到设定的压力后,打开引风机,调节反应装置的压力调节系统,使系统压力保持在负20个毫米水柱左右,接通循环冷却水; (2)接通等离子体工作气体,该工作气体为高纯氮气,其流量控制在1.5~3.0 立方米/小时;接通电磁线圈的电流,控制电流为190~310安培;接通总电源并引发等离子体发生器的电弧,控制电弧