纯化装置和石墨烯生产系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种纯化装置和石墨烯材料生产系统。上述纯化装置包括：离心机构，其包括：动力源、动力传递单元、转鼓和滤袋；其中，所述动力传递单元的动力输入端与所述动力源的输出端相连，所述动力传递单元的动力输出端与所述转鼓的转轴相连；所述滤袋套设于所述转鼓内；喷淋机构，其淋液端延伸入所述滤袋内。该装置可以一步实现对物料的纯化工艺，操作简便，大大缩短了生产周期。此外，对于粘度比较大的物料体系，由于只需在一个装置内即可完成纯化，无需中转其他装置，由此减少在物料中转过程中的浪费，有助于提高产率。
【专利说明】
纯化装置和石墨烯生产系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及化工领域，特别涉及一种纯化装置和石墨烯材料生产系统。
【背景技术】
[0002]目前，化工产品的制备大多采用液相反应法合成，液相反应法即在液相中发生反应。反应过程中分子间距更小，相互作用力更明显，扩散作用对动力学的影响也尤为显著。液相反应完成后，为了将产物提纯，需要将产物从溶剂体系中分离出来，常用的方法是使用离心机进行固液分离。但是分离之后得到的固体产物表面仍不可避免的吸附有杂质，因此还需要进行洗涤和再分离的操作，延长了生产的周期。
【实用新型内容】
[0003]为了解决以上技术问题，本实用新型提出一种纯化装置和墨烯材料生产系统。
[0004]一方面，本实用新型提供一种纯化装置，包括:离心机构，其包括:动力源、动力传递单元、转鼓和滤袋;其中，所述动力传递单元的动力输入端与所述动力源的输出端相连，所述动力传递单元的动力输出端与所述转鼓的转轴相连;所述滤袋套设于所述转鼓内；喷淋机构，其淋液端延伸入所述滤袋内。
[0005]进一步地，所述淋液端设置有扇形喷嘴。
[0006]进一步地，所述淋液端包括:第一淋液端和第二淋液端，所述第一淋液端的出液方向朝向所述转鼓的侧壁;所述第二淋液端的出液方向朝向所述转鼓的底面。
[0007]进一步地，所述转鼓的内壁设置有聚四氟乙烯层。
[0008]进一步地，所述离心机构还包括外壳和/或上盖;所述外壳套设于所述转鼓外;所述上盖盖设于所述转鼓的顶部，所述上盖设置有进液口，所述喷淋机构的喷液端通过所述进液口延伸入所述滤袋内。
[0009]进一步地，所述上盖还设置有进料口；所述纯化装置还包括进料机构，所述进料机构的出料端通过所述进料口延伸入所述滤袋内。
[0010]进一步地，所述喷淋机构包括:储液部，用于盛放洗涤液;输液管路，其一端与所述储液部相连，另一端形成所述淋液端。
[0011 ]进一步地，所述输液管路包括:软管路段和硬管路段;所述软管路段设置于所述储液部与硬管路段之间，所述硬管路段上形成有所述淋液端;所述纯化装置还包括支撑机构，所述支撑机构设置有连接部，所述连接部与所述硬管路段相连，并且所述连接部沿所述转轴的轴向位置可调。
[0012]进一步地，所述储液部的个数为两个或多个，所述输液管路的个数相应的为两个或多个。
[0013]本实用新型还提供一种石墨烯材料生产系统，其设置有上述任意一项所述的纯化
目.ο
[0014]本实用新型提供一种纯化装置，该纯化装置可以一步对液化反应后的固体产物进行提纯。具体而言，可以将反应后的固液物料投入滤袋内，而后启动离心机构动力源，转鼓、滤袋及其内的物料转动，物料在离心力的作用下向外甩出，液体物料透过滤袋形成滤液，固体物料截留在滤袋内。然后开启喷淋机构，喷淋机构淋出的洗涤液与固体物料接触，将固体物料表面附着的杂质随洗涤液迀出，并在离心力的作用下通过滤袋甩出，最终固体物料被洗涤干净，完成纯化。由此可见，该装置兼具分离和洗涤的功能，可以一步实现对物料的纯化工艺，相对于现有技术，操作简便，大大缩短了生产周期。此外，对于粘度比较大的物料体系，由于只需在一个装置内即可完成纯化，无需中转其他装置，由此减少在物料中转过程中的浪费，有助于提尚广率。
【附图说明】
[0015]构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0016]图1为本实用新型实施例提供的纯化装置的结构示意图；
[0017]图2为本实用新型另一实施例提供的纯化装置的结构示意图。
[0018]附图标记说明
[0019]11 动力源12 动力传递单元
[0020]13 转鼓14 滤袋
[0021]15 外壳151 排液口
[0022]16 上盖2喷淋机构
[0023]21 储液部22 输液管路
[0024]221 软管路段222 硬管路段
[0025]231 第一淋液端232 第二淋液端
[0026]3进料机构4支撑机构
[0027]41连接部
【具体实施方式】
[0028]需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0029]本实用新型提供一种纯化装置，该装置用于液相反应后的物料体系中产物的纯化。一方面，该纯化装置能够对固液物料体系进行固液分离;另一方面该装置还可以对固体物料进行洗涤;最终一步实现纯化。该装置适用于液相反应后产物的提纯，尤其适用于腐蚀性强、粘稠度高的物料体系的产物提取，如氧化石墨烯的提纯工艺等。采用该装置可以将洗涤与分离步骤同时进行，有利于缩短生产周期。
[0030]请参见图1，该图示出了本实用新型实施例提供的纯化装置的结构。该纯化装置包括有离心机构和喷淋机构2;其中，
[0031 ]离心机构具体包括:动力源11、动力传递单元12、转鼓13和滤袋14;其中，动力传递单元12的动力输入端与动力源11的输出端相连，动力传递单元12的动力输出端与转鼓13的转轴相连;滤袋14套设于转鼓13内；
[0032]喷淋机构2的淋液端延伸入上述滤袋14内。
[0033]上述离心机构用于对滤袋14内的物料转动，进而产生离心力。其中，动力源11用于提供产生离心力的动能，该动力源11可以为驱动电机。动力传递单元12则用于将动能传递给转鼓13的转轴，由此驱动转鼓13转动。转鼓13转动，套设于其内的滤袋14，以及滤袋14内的物料也随之转动，物料在离心力的作用下向外甩出，液体物料通过滤袋14被排出，固体颗粒被截留在滤袋14内，由此实现了固液分离。
[0034]上述喷淋机构2用于对物料进行洗涤。具体而言，喷淋机构2的淋液端延伸入滤袋14内，其喷出的洗涤液与固体颗粒接触后，携带固体颗粒表面的杂质迀出，并在离心力的作用下通过滤袋14排出，最终实现纯化过程。对于石墨烯材料的纯化而言，上述滤袋14的尺寸可以为200目?3000目。
[0035]采用本实施例提供的纯化装置可以一步对液化反应后的固体产物进行提纯。具体而言，可以将反应后的固液物料投入滤袋14内，而后启动离心机构动力源11，转鼓13、滤袋14及其内的物料转动，物料在离心力的作用下向外甩出，液体物料透过滤袋14形成滤液，固体物料截留在滤袋14内。然后开启喷淋机构，喷淋机构淋出的洗涤液与固体物料接触，将固体物料表面附着的杂质随洗涤液迀出，并在离心力的作用下通过滤袋甩出，最终固体物料被洗涤干净，完成纯化。由此可见，该装置兼具分离和洗涤的功能，可以一步实现对物料的纯化工艺，相对于现有技术，操作简便，大大缩短了生产周期。此外，对于粘度比较大的物料体系，由于只需在一个装置内即可完成纯化，无需中转其他装置，由此减少在物料中转过程中的浪费，有助于提尚广率。
[0036]本实施例提供的纯化装置中，离心机构用于实现固液分离。请参见图1，该离心机构还可以包括有外壳15。具体而言，该外壳15套设于转鼓13外，该外壳15—方面可以对转鼓等部件起到保护作用，另一方面也便于收集滤液。进一步地，该外壳15上可以开设有排液口151，分离后的滤液可以通过该排液口 151排出，以便进行后处理。
[0037]上述离心机构还可以设置有上盖16，该上盖16盖设于转鼓13的顶部，上盖16设置有进液口，喷淋机构2的喷液端通过该进液口延伸入滤袋14内。设置上述上盖16用于防止物料飞溅，一方面可以避免浪费，另一方面，对于有腐蚀性的物料，也起到防止飞溅后接触人体的情况，提高了操作的安全性能。
[0038]进一步地，为了方便进料，上述纯化装置还优选包括有进料机构3，上盖16还设置有进料口，上述进料机构3的出料端通过该进料口延伸入滤袋14内。由此可以实现在不打开上盖16的前提下即可进行进料和喷淋的操作，操作简便，安全性较高。作为本实用新型的优选方案，为了方便出料，上述进料机构3的出料端可以设置有扁口喷嘴。
[0039]另外，上述离心机构的转鼓13内壁优选设置有聚四氟乙烯层。聚四氟乙烯层具有抗酸抗碱抗溶剂性能，并且耐高温，液相反应的物料大多含有酸碱等腐蚀性液体，在转鼓13内部设置聚四氟乙烯层有利于提高转鼓的耐腐蚀性，延长转鼓的使用寿命。此外，聚四氟乙烯摩擦系数极低，不易于黏附物料，由此也方便对转鼓13的清洗。
[0040]上述喷淋机构2用于对滤袋14内的物料进行洗涤。喷淋的洗涤液可以是水，也可以是酸液，碱液等，本领域技术人员可以根据杂质的化学属性进行选择。
[0041]喷淋机构2的淋液端优选设置有扇形喷嘴。扇形喷嘴能够将洗涤液以扇形喷出，由此增加了喷淋面积，进而提高了洗涤效率。上述扇形喷嘴更优选为广角扇形喷嘴。
[0042]滤袋14内的物料在离心分离时，在滤袋14的侧面以及底面都均堆积有物料，而喷淋液接触物料后直接在离心力的作用下被甩出，因此为了保证滤袋14内的物料均能与洗涤液充分接触，请参见图2，上述喷淋机构2的淋液端包括:第一淋液端231和第二淋液端232，第一淋液端231的出液方向朝向转鼓13的侧壁;第二淋液端232的出液方向朝向转鼓13的底面。由此，在喷淋洗涤的时候，置于转鼓13内的滤袋14的侧面和底面都有充分的洗涤液经过，进而提高物料洗涤的效果。
[0043]请继续参见图2，上述喷淋机构具体可以包括:
[0044]储液部21，用于盛放洗涤液；
[0045]输液管路22，其一端与储液部21相连，另一端形成上述淋液端。
[0046]使用时，储液部21内的洗涤液通过输液管路22进入到滤袋14的内部对物料进行洗涤。本领域技术人员可以理解，为了提高洗涤液的液压，上述输液管路22上可以设置栗。
[0047]另外，储备部21内盛放的洗涤液可以根据需求进行调整，如上文所述，洗涤液可以为水，酸液，或者碱液等。对于氧化石墨烯物料的纯化，一般是需要先进行水洗，再进酸洗。对于这种情况，上述储液部21的个数可以为两个或多个，输液管路22的个数相应的为两个或多个。或者，输液管路22的一端设置有多个进液口，上述多个进液口分别与多个储液部21相连，输液管路22上还设置有换向阀，该换向阀用于控制不同的进液口与淋液端连通。
[0048]此外，作为本实用新型的另一优选方案，为了方便调节淋液端的位置，上述输液管路22还可以如下设置:
[0049]输液管路22包括:软管路段221和硬管路段222;软管路段221设置于储液部21与硬管路段222之间，上述硬管路段222上形成有所述淋液端;并且，该纯化装置还包括支撑机构4，支撑机构4设置有连接部41，连接部41与硬管路段222相连，并且该连接部41沿转鼓13转轴的轴向位置可调。
[0050]本实施例提供的纯化装置设置有支撑机构4，该支撑机构4设置有位置沿转鼓13转轴轴向可调的连接端41，该连接端41与输液管路的硬管路段222相连，因此该连接端41可带动硬管路段222沿着轴向进行位置调整，硬管路段222形成有淋液端，由此也实现了喷淋位置的调整，提高了操作的灵活性。
[0051]硬管路段222在移动的时候，由于软管路段221具有一定柔性，因此可以在储备液部21位置不动情况下，为硬管路段222提供很大的活动空间。上述硬管路段222可以为不锈钢，硬质塑料等。
[0052]本实用新型另一实施例还提供一种石墨烯生产系统，该石墨烯生产系统设置有上述任一实施例提供的纯化装置。具体而言，上述石墨烯生产装置可以依次包括:
[0053]超声分散装置，用于对石墨烯原料进行超声分散；
[0054]氧化反应釜，用于将石墨烯原料进行氧化，得到含有氧化石墨烯的固液混合物料；
[0055]纯化装置，用于对上述氧化石墨烯固液混合料进行提纯，得到氧化石墨烯；
[0056]干燥装置，用于将氧化石墨烯物料进行干燥；
[0057]粉碎装置，用于将干燥后的氧化石墨烯进行粉碎，得到氧化石墨烯粉体；
[0058]高温还原装置，用对将氧化石墨烯粉体进行还原，得到石墨烯粉体。
[0059]上述纯化装置可以对液相反应后的氧化石墨烯物料进行提纯。由于上纯化装置具有上述优点，因此设置有该纯化装置的石墨烯生产系统也具有操作简便，生产周期短，物料利用率高的优点。
[0060]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种纯化装置，其特征在于，包括: 离心机构，其包括:动力源(11)、动力传递单元(12)、转鼓(13)和滤袋(14);其中，所述动力传递单元(12)的动力输入端与所述动力源(11)的输出端相连，所述动力传递单元(12)的动力输出端与所述转鼓(13)的转轴相连;所述滤袋(14)套设于所述转鼓(13)内； 喷淋机构(2)，其淋液端延伸入所述滤袋(14)内。2.根据权利要求1所述的纯化装置，其特征在于，所述淋液端设置有扇形喷嘴。3.根据权利要求1所述的纯化装置，其特征在于，所述淋液端包括:第一淋液端(231)和第二淋液端(232)，所述第一淋液端(231)的出液方向朝向所述转鼓(13)的侧壁;所述第二淋液端(232)的出液方向朝向所述转鼓(13)的底面。4.根据权利要求1所述的纯化装置，其特征在于，所述转鼓(13)的内壁设置有聚四氟乙烯层。5.根据权利要求1所述的纯化装置，其特征在于，所述离心机构还包括外壳(15)和/或上盖(16);所述外壳(15)套设于所述转鼓(13)外;所述上盖(16)盖设于所述转鼓(13)的顶部，所述上盖(16)设置有进液口，所述喷淋机构(2)的喷液端通过所述进液口延伸入所述滤袋(14)内。6.根据权利要求5所述的纯化装置，其特征在于，所述上盖(16)还设置有进料口；所述纯化装置还包括进料机构(3)，所述进料机构(3)的出料端通过所述进料口延伸入所述滤袋(14)内。7.根据权利要求1至6任意一项所述的纯化装置，其特征在于，所述喷淋机构(2)包括: 储液部(21)，用于盛放洗涤液； 输液管路(22)，其一端与所述储液部(21)相连，另一端形成所述淋液端。8.根据权利要求7所述的纯化装置，其特征在于，所述输液管路(22)包括:软管路段(221)和硬管路段(222);所述软管路段(221)设置于所述储液部(21)与硬管路段(222)之间，所述硬管路段(222)上形成有所述淋液端； 所述纯化装置还包括支撑机构(4)，所述支撑机构(4)设置有连接部(41)，所述连接部(41)与所述硬管路段(222)相连，并且所述连接部(41)沿所述转轴的轴向位置可调。9.根据权利要求7所述的纯化装置，其特征在于，所述储液部(21)的个数为两个或多个，所述输液管路(22)的个数相应的为两个或多个;或者，所述输液管路(22)的一端设置有多个进液口，所述多个进液口分别与不同的储液部(21)相连，输液管路22上还设置有换向阀，所述换向阀用于控制不同的进液口与淋液端连通。10.—种石墨烯材料生产系统，其特征在于，设置有权利要求1至9任意一项所述的纯化目.ο
【文档编号】B01D33/11GK205495102SQ201620305632
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月13日
【发明人】张麟德
【申请人】深圳粤网节能技术服务有限公司