本发明属于纳米材料制备技术领域，涉及一种采用流动催化剂制备单壁碳纳米管的装置及其方法。本发明装置包括：金属催化剂熔炼单元，传输单元，助剂导入单元，等离子体反应合成单元和收集单元。本发明在生长碳管前期对金属催化剂进行熔炼处理，能去除催化剂中的杂质并且得到活性较高的晶体形态或物相的催化剂，同时在等离子体电弧区域经过的是流动的金属催化剂，保证了持续供应新的金属催化剂，能防止催化剂失活，进行长时间稳定制备高产率的单壁碳纳米管，该方法具有重要的商业化生产价值。同时制备的单壁碳纳米管初产物收率为50‑200g/h，纯度70％以上，平均拉曼表征IG/ID为50以上，具有较高的品质。