技术特征：
1.一种有机固废高聚物连续制备碳材料联产氢的系统，其特征在于：包括依次相连的熔融进料装置(2)、热解装置(20)、化学气相沉积装置和热解气纯化利用装置，所述化学气相沉积装置包括气相沉积炉(19)、传送带(12)和碳产物冷却装置，所述气相沉积炉(19)上设置有传送带入口和传送带出口，所述碳产物冷却装置与所述传送带出口连接，所述传送带(12)以不锈钢箔为基底，其上负载有催化剂，所述传送带(12)能够从所述传送带入口依次进入到气相沉积炉(19)和碳产物冷却装置内并不断向前传动，所述热解气纯化利用装置包括离心机(10)、压缩机(9)、氢气纯化装置(8)和储氢罐(7)，所述气相沉积炉(19)上的气体出口依次连接所述离心机(10)、压缩机(9)、氢气纯化装置(8)和储氢罐(7)。2.根据权利要求1所述一种有机固废高聚物连续制备碳材料联产氢的系统，其特征在于：所述碳产物冷却装置包括冷却腔(18)、风机(16)和冷凝器(17)，所述冷却腔(18)与所述传送带出口连通，冷却腔(18)上设置有冷却介质入口和冷却介质出口，所述冷却介质出口依次连接所述冷凝器(17)、风机(16)和冷却介质入口。3.根据权利要求1所述一种有机固废高聚物连续制备碳材料联产氢的系统，其特征在于：还包括碳产物收集装置(15)，所述碳产物收集装置(15)设置在所述碳产物冷却装置的下游，所述传送带(12)穿过碳产物收集装置(15)，碳产物收集装置(15)能够脱落并收集传送带(12)上的碳产物。4.根据权利要求3所述一种有机固废高聚物连续制备碳材料联产氢的系统，其特征在于：所述碳产物收集装置(15)采用超声清洗装置。5.根据权利要求3所述一种有机固废高聚物连续制备碳材料联产氢的系统，其特征在于：在所述碳产物收集装置(15)的下游设置有催化剂再生装置(14)，所述传送带(12)从所述催化剂再生装置(14)中穿过。6.根据权利要求5所述一种有机固废高聚物连续制备碳材料联产氢的系统，其特征在于：还包括燃气装置，所述燃气装置包括空燃比控制器(6)、小型燃烧器(5)、第一真空泵(4)和第二真空泵(13)，所述熔融进料装置(2)包括内筒、设置在所述内筒外部的外筒和设置在所述内筒内部的螺旋输送机构(1)，所述内筒上设置有进料口(3)和出料口(21)，所述出料口(21)与所述热解装置(20)的入口连接，所述氢气纯化装置(8)依次连接所述第一真空泵(4)、空燃比控制器(6)、小型燃烧器(5)和外筒上的烟气入口，所述第二真空泵(13)与空燃比控制器(6)相连接。7.一种有机固废高聚物连续制备碳材料联产氢的方法，利用权利要求6所述的连续制备碳材料联产氢的系统，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：将废塑料从进料口(3)投入到熔融进料装置(2)中进行加热熔融；步骤2：熔融后的物料经由螺旋输送机构(1)推动进入所述热解装置(20)中进行热解反应，热解后产生的气体产物进入气相沉积炉(19)中，在传送带(12)基底上生成碳纳米管；步骤3：对从气相沉积炉(19)中出来的传送带(12)经过冷却后，以乙醇为介质，将传送带(12)基底上的碳纳米管清洗分离到乙醇介质中，并经过抽滤分离，收集到生成的碳纳米管；步骤4：对传送带(12)基底上的催化剂进行补充和干燥，之后再次送入气相沉积炉(19)中进行反应；步骤5：抽出气相沉积炉(19)中反应后的残余气体，并进行提纯和分离得到氢气和其他
可燃气体；步骤6：将所述可燃气体燃烧产生的高温烟气通入熔融进料装置(2)中，为所述步骤1中废塑料的熔融提供热源。8.根据权利要求7所述一种有机固废高聚物连续制备碳材料联产氢的方法，其特征在于：所述步骤1中废塑料的熔融温度为150℃～200℃，所述步骤2中热解装置(20)的热解反应温度为500℃～800℃，气相沉积炉(19)中的反应温度为800℃，所述步骤6中可燃气体燃烧产生的高温烟气温度为300℃～400℃。
技术总结
本发明涉及一种有机固废高聚物连续制备碳材料联产氢的系统和方法，该系统包括：熔融进料装置、热解装置、气相沉积装置、热解气纯化利用装置、燃气装置、碳产物收集装置及催化剂再生装置。该方法包括将废塑料加热熔融进入热解装置，生成的热解气通入气相沉积装置，将反应后的残余气体进行氢气分离并储存；传送带基底在装置中循环，进行气相沉积反应后冷却，在进行碳产物回收了进行催化剂的再负载和干燥，经循环后进行下一步反应。本发明形成了塑料废弃物连续制备高性能碳材料联产氢的系统，并通过热解与气相沉积过程中产生的可燃气体对系统进行部分供能，解决了传统热解方法产物收率低、能耗高的技术问题，极大地提高了能源利用率。率。率。
技术研发人员：张会岩 洪儒 肖睿
受保护的技术使用者：东南大学
技术研发日：2022.04.27
技术公布日：2022/9/26