用于批量生产碳纳米管与氧化物复合材料的反应装置的制造方法
【技术领域】
[0002]本实用新型涉及化工设备技术领域，特别涉及一种用于批量生产碳纳米管与氧化物复合材料的反应装置。
[0003](二)
【背景技术】
[0004]材料、能源和信息是现代社会的支柱，也是新世纪所关心的主要问题。新材料的开发有可能成为新的经济增长点，在很大程度上决定或影响着一门产业的发展。碳纳米管所具有的独特的电磁学、光学、力学、化学等性能，大量有关其在场发射电子源、传感器、新型光学材料、软铁磁材料等领域的应用研究不断被报道。随着碳纳米管及纳米材料研究的不断深入，其广阔的应用前景不断显现出来。金属氧化物材料具有资源充足、环境友好和用途广泛等特点。在催化剂、颜料、磁性材料、光电材料、气体传感器和铿离子电池方面有着广泛的应用，在科学和工业技术上也有重要的意义。基于金属氧化物与碳纳米管的复合纳米结构可以兼具金属氧化物和碳纳米管两者的优点，己经在锂离子电池、超级电容器、能源催化中表现出许多优异的性能，而成为纳米材料研究的一个热点领域。
[0005]目前，以碳纳米管为基体的复合材料主要通过直接复合方法和表面改性复合方法制备。通过直接复合的方法，碳纳米管多以碳纳米管粉末的形式存在，碳纳米管本身容易发生团聚，因此无法控制制备的碳纳米管复合材料中的纳米材料在碳纳米管表面的分布，纳米颗粒和碳纳米管在复合材料中的分布不均匀。通过表面改性复合方法，会破坏碳纳米管自身的结构过程复杂、对环境不友好。
[0006](三)
【发明内容】
[0007]本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种自动化程度高、生产成本低的用于批量生产碳纳米管与氧化物复合材料的反应装置。
[0008]本实用新型是通过如下技术方案实现的:
[0009]—种用于批量生产碳纳米管与氧化物复合材料的反应装置，包括设置有搅拌器的反应釜，其特征在于:所述反应釜顶部两侧分别设置有液体进料室和浆料进料室，反应釜上设置有不锈钢导气管;反应釜设置在油浴锅内，油浴锅内盛装有导热油，油浴锅内设置有位于导热油液面下的温度控制仪A。
[0010]本实用新型由加热系统、进料系统、反应系统、导气系统和报警系统组成，反应釜位于油浴锅内，通过油浴对反应釜进行加热，液体进料室和浆料进料室位于反应釜顶端且分居两侧，通过进料管与反应釜相连，导气管位于反应釜一侧，用以疏导反应釜内的气体；而温度控制仪A在油浴液面以下，用于控制油浴的温度。
[0011]其优选的技术特征为:
[0012]所述反应釜内设置有液位报警器和位于液面下方的温度控制仪B，便于控制反应釜内混合液的温度。
[0013]所述液体进料室通过进料管与储罐连接，进料管上设置有蠕动栗和开关阀，实现液体的进料。
[0014]所述浆料进料室通过进料管与搅拌釜连接，进料管上设置有往复栗和开关阀，实现楽料的进料。
[0015]所述反应釜通过不锈钢管线连接各接口，防止发生腐蚀现象，保证其较长的使用寿命O
[0016]本实用新型能有效地预防碳纳米管进料过程中的团聚沉积，从而解决了产品粒径较大且不均匀、实验重复性差的问题，可以控制进料速度，操作方便，自动化程度高，生产成本低，可用于大规模批量生产。
[0017](四)
【附图说明】
[0018]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0019]图1为本实用新型的结构示意图；
[0020]图2为本实用新型液体进料室的管道连接示意图；
[0021]图3为本实用新型浆料进料室的管道连接示意图。
[0022]图中，I液体进料室，2温度控制仪B，3温度控制仪A，4浆料进料室，5不锈钢导气管，6液位报警器，7反应釜，8液面，9油浴锅，10导热油，11搅拌器，12储罐，13蠕动栗，14搅拌釜，15往复栗。
[0023](五)
【具体实施方式】
[0024]附图为本实用新型的一种具体实施例。该实施例包括设置有搅拌器11的反应釜7，所述反应釜7顶部两侧分别设置有液体进料室I和浆料进料室4，反应釜7上设置有不锈钢导气管5;反应釜7设置在油浴锅9内，油浴锅9内盛装有导热油10，油浴锅9内设置有位于导热油10液面下的温度控制仪A3;所述反应釜7内设置有液位报警器6和位于液面8下方的温度控制仪B2;所述液体进料室I通过进料管与储罐12连接，进料管上设置有蠕动栗13和开关阀；所述浆料进料室4通过进料管与搅拌釜14连接，进料管上设置有往复栗15和开关阀；所述反应釜7通过不锈钢管线连接各接口。
[0025]如图1所示，本实用新型包括加热系统、进料系统、反应系统、导气系统和报警系统五部分。加热系统油浴锅9内盛放有二甲基硅油，由温度控制仪A3控制油浴温度;反应系统反应釜7位于油浴锅9内，通过油浴对反应釜7进行加热，可以保证反应系统内温度的恒定，防止局部受热不均。反应釜7内有搅拌器11来混匀反应物。进料系统位于反应釜7的顶端;进料系统由液体进料室I和浆料进料室4构成。为了防止反应釜7内局部压力过大造成的危险及带来的副反应在反应系统的一侧增加了不锈钢导气管5和液位报警器6;不锈钢导气管5位于反应釜7内一侧，用以疏导反应釜7内的气体。液位报警器6位于反应釜7内，用以检测反应釜7内液位差的变化。
[0026 ]如图2所示，液体进料室I由储罐12、蠕动栗13、开关阀组成，其中储罐12储存反应液(氧化物的前驱体盐溶液)，蠕动栗13用以液体进料驱动装置，开关阀用以控制液体进料的开始或结束。如图3所示，碳纳米管浆料进料室4由搅拌釜14、往复栗15、开关阀组成。为了防止碳纳米管进料过程中的团聚沉积在碳纳米管浆料储藏室增加了搅拌器，往复栗15用以液体进料驱动装置。其中蠕动栗13和往复栗15带有数显功能，可以控制流速。液体进料管线为不锈钢管线，纳米管浆料管线为不锈钢管线。
[0027]首先通过油浴对反应釜7进行加热，由温度控制仪A3控制加热温度。待反应釜7内温度达到预定反应温度时，开启进料系统开关阀，液体从储罐12或碳纳米管浆料分别按照设定的流速经蠕动栗13、往复栗15进入反应釜7在搅拌器11的作用下进行反应。
【主权项】
1.一种用于批量生产碳纳米管与氧化物复合材料的反应装置，包括设置有搅拌器(11)的反应釜(7)，其特征在于:所述反应釜(7)顶部两侧分别设置有液体进料室(I)和浆料进料室(4)，反应釜(7)上设置有不锈钢导气管(5);反应釜(7)设置在油浴锅(9)内，油浴锅(9)内盛装有导热油(10)，油浴锅(9)内设置有位于导热油(10)液面下的温度控制仪A(3)。2.根据权利要求1所述的用于批量生产碳纳米管与氧化物复合材料的反应装置，其特征在于:所述反应釜(7)内设置有液位报警器(6)和位于液面(8)下方的温度控制仪B(2)。3.根据权利要求1所述的用于批量生产碳纳米管与氧化物复合材料的反应装置，其特征在于:所述液体进料室(I)通过进料管与储罐(12)连接，进料管上设置有蠕动栗(13)和开关阀。4.根据权利要求1所述的用于批量生产碳纳米管与氧化物复合材料的反应装置，其特征在于:所述浆料进料室(4)通过进料管与搅拌釜(14)连接，进料管上设置有往复栗(15)和开关阀。5.根据权利要求1所述的用于批量生产碳纳米管与氧化物复合材料的反应装置，其特征在于:所述反应釜(7)通过不锈钢管线连接各接口。
【专利摘要】本实用新型涉及化工设备技术领域，特别公开了一种用于批量生产碳纳米管与氧化物复合材料的反应装置。该用于批量生产碳纳米管与氧化物复合材料的反应装置，包括设置有搅拌器的反应釜，其特征在于：所述反应釜顶部两侧分别设置有液体进料室和浆料进料室，反应釜上设置有不锈钢导气管；反应釜设置在油浴锅内，油浴锅内盛装有导热油，油浴锅内设置有位于导热油液面下的温度控制仪A。本实用新型能有效地预防碳纳米管进料过程中的团聚沉积，从而解决了产品粒径较大且不均匀、实验重复性差的问题，可以控制进料速度，操作方便，自动化程度高，生产成本低，可用于大规模批量生产。
【IPC分类】B01J19/18
【公开号】CN205253093
【申请号】CN201520916269
【发明人】吕金钊, 李进潘, 张 焕, 程浩然, 李延锋, 赵成龙, 王瑛, 王胜伟
【申请人】山东玉皇新能源科技有限公司, 山东玉皇化工有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年11月17日