一种氧化石墨烯生产及酸回收的自动化系统的制作方法

本实用新型涉及一种氧化石墨烯生产及酸回收的自动化系统。

背景技术：

石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料，是世界上已知最薄、最坚硬的纳米材料，具有非同寻常的导电性、导热性、超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性，可广泛应用于太阳能电池、传感器、纳米电子学、高性能电子器件、复合材料、场发射材料、气体传感器及能量存储等领域，它的出现有望在现代电子科技领域引发一轮革命，然而，石墨烯低产量、高成本、质量差等问题严重制约了其发展与应用。目前，石墨烯还处在研发、中试、小批量生产阶段，工业化生产存在技术工艺不成熟，没有智能化控制的生产线。

氧化石墨烯薄片是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物，氧化石墨烯是单一的原子层，可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米，因此，其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺度。氧化石墨烯可视为一种非传统型态的软性材料，具有聚合物、胶体、薄膜，以及两性分子的特性。氧化石墨烯生产产品质量及产品一致性制约其下游应用。因此，迫切需要一种高效低耗、高质量、规模化生产的自动化系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种自动化系统，实现氧化石墨烯的规模化生产，达到高效低耗、节约成本、节能环保的目的。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种氧化石墨烯生产及酸回收的自动化系统，包括反应系统、纯化处理系统、酸回收系统、监测系统，所述反应系统包括搅拌反应釜、加料泵，所述纯化处理系统包括酸液罐、酸洗釜、卧螺离心机、返料罐、储料罐、高速离心机及加料泵；加料泵将反应原料泵入搅拌反应釜中进行反应；酸洗釜的进料口分别与反应釜的出口、酸液罐的出口、返料管的出口连接，酸洗釜的出口与卧螺离心机的进料口连接卧螺离心机的出料口与储料罐进料口连接，监测系统与储料罐连接，储料罐设有温度调节装置，监测系统包括温度监测器、pH分析仪，温度监测器设置在储料罐内并与温度调节装置连接，监测储料罐内的温度，pH 分析仪设置在储料罐内监测储料罐内浆料的pH值，储料罐设置有两个出料口，其中一个出料口与返料罐连接，另一个出料口与高速离心机注入口连接，高速离心机将氧化石墨烯浆料与轻液分离。

作为本实用新型所述的氧化石墨烯生产及酸回收的自动化系统的一种优选方案，所述的酸回收系统包括废酸罐、扩散渗析装置、废水处理系统，废液罐的进口与卧螺离心机的液体出口连接，废液罐的出口与扩散渗透装置的进口连接，扩散渗透装置的酸液出口与酸液罐连接，扩散渗透装置的废液出口与废水处理系统连接。

作为本实用新型所述的氧化石墨烯生产及酸回收的自动化系统的一种优选方案，所述的反应系统还包括过滤器，过滤器的出水口分别与反应釜、扩散渗析装置、高速离心机连接。

作为本实用新型所述的氧化石墨烯生产及酸回收的自动化系统的一种优选方案，所述的高速离心机包括依次连接的第一高速离心机和第二高速离心机，第一高速离心机产生的离心轻液加入第二高速离心机中，再次离心处理，第二高速离心机与废水处理系统连接，第二高速离心机产生的离心轻液流入废水处理系统。

附图说明

图1为一种较佳的氧化石墨烯生产及酸回收的自动化系统流程框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1

如图1所示，一种氧化石墨烯生产及酸回收的自动化系统，包括反应系统、纯化处理系统、酸回收系统、监测系统。

反应系统包括搅拌反应釜、加料泵，所述纯化处理系统包括酸液罐、酸洗釜、卧螺离心机、返料罐、储料罐、高速离心机及加料泵；加料泵将反应原料泵入搅拌反应釜中进行反应；酸洗釜的进料口分别与反应釜的出口、酸液罐的出口、返料管的出口连接，酸洗釜的出口与卧螺离心机的进料口连接卧螺离心机的出料口与储料罐进料口连接，监测系统与储料罐连接，储料罐设有温度调节装置，监测系统包括温度监测器、pH分析仪，温度监测器设置在储料罐内并与温度调节装置连接，监测储料罐内的温度，pH分析仪设置在储料罐内监测储料罐内浆料的pH值，储料罐设置有两个出料口，其中一个出料口与返料罐连接，另一个出料口与高速离心机注入口连接，高速离心机将氧化石墨烯浆料与轻液分离。

酸回收系统包括废酸罐、扩散渗析装置、废水处理系统，废液罐的进口与卧螺离心机的液体出口连接，废液罐的出口与扩散渗透装置的进口连接，扩散渗透装置的酸液出口与酸液罐连接，扩散渗透装置的废液出口与废水处理系统连接。

反应系统还包括过滤器，过滤器的出水口分别与反应釜、扩散渗析装置、高速离心机连接。

高速离心机包括依次连接的第一高速离心机和第二高速离心机，第一高速离心机产生的离心轻液加入第二高速离心机中，再次离心处理，第二高速离心机与废水处理系统连接，第二高速离心机产生的离心轻液流入废水处理系统。

虽然说明书中对本实用新型的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本实用新型的保护范围。在不脱离本实用新型宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本实用新型的保护范围内。