一种用于石墨烯的生产装置的制作方法

文档序号:15324265发布日期:2018-09-01 03:33阅读:225来源:国知局

本实用新型涉及石墨烯制造技术领域,尤其涉及一种用于石墨烯的生产装置。



背景技术:

石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构,并且只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯在很多方面都展现出了优异的性能,比如石墨烯几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光,其透光性非常好;石墨烯的导热系数高达5300W/m·K,高于碳纳米管和金刚石;石墨烯常温下的电子迁移率超过15000cm2/V·s,高于纳米碳管和硅晶体;石墨烯的电阻率只有10-6Ω·cm,比铜或银更低,是目前电阻率最小的材料;此外石墨烯也是目前最薄却最坚硬的材料。将石墨烯制备成粉体更有利于石墨烯的应用,如石墨烯材料粉体可用作膨胀剂材料的添加剂,提高膨胀剂材料的电学性能和力学强度,石墨烯材料粉体具有广阔的应用前景。

目前,可采用多种方法制备得到石墨烯材料粉体,如机械剥离法、氧化- 还原法、晶体外延生长法、化学气相沉积法、有机合成法和剥离碳纳米管法。在这些方法中,机械剥离法和外延生长法制备效率很低,难以满足大规模的需要。化学气相沉积法虽然可以获得大尺寸连续的石墨烯薄膜,但适用于微纳电子器件或透明导电薄膜,却不能满足储能材料及功能复合材料领域的大规模需求。氧化- 还原法制备石墨烯材料粉体的成本低廉且容易实现,但是会产生大量的废水,对环境造成严重污染。为了解决上述技术问题,本申请人设计了一种新型的石墨烯制备装置。



技术实现要素:

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种用于石墨烯的生产装置。

为了实现上述目的,本实用新型采用了如下技术方案:

一种用于石墨烯的生产装置,其特征在于:包括框架,在框架上依次安装尾气吸收装置、搅拌预处理装置、废液收集罐、超声处理装置和减压蒸馏装置;

所述尾气吸收装置包括尾气处理灌,在尾气处理灌的上侧分别连接进气管、尾气处理管和尾气回流管,在尾气处理管上侧连接尾气排放管,尾气回流管连接尾气排放管,在尾气处理灌下侧连接废液排放管,废液排放管连接尾气排放管,在废液排放管上连接排料泵;

所述搅拌预处理装置包括反应釜,反应釜的上侧通过第一连接管连接进气管,在反应釜的上侧设有第一电机,在第一电机的输出轴上连接第一搅拌杆,第一搅拌杆设置在反应釜内,在反应釜的下侧通过第一连接管至少连接一个废液收集罐,在每个废液收集罐的下侧均设有一个排液管;

所述超声处理装置包括釜体,在釜体内设有超声仪,釜体通过第二连接管连接反应釜,釜体的下侧通过第三连接管连接所述减压蒸馏装置;

所述减压蒸馏装置包括减压罐,减压罐连接所述第三连接管,在减压罐上侧设有第二电机,第二电机的输出轴连接第二搅拌杆,第二搅拌杆设置在减压罐内,减压罐通过第四连接管连接蒸馏瓶。

优选地,所述框架由一组横杆和一组立杆组成,每个横杆均通过套管连接座连接在相应的立杆上。

优选地,所述套管连接座包括套管,在套管的侧壁上至少设有一个插座。

优选地,所述超声仪产生两种以上超声波频率成分的混频超声处理,混频超声的超声波的频率为50~800kHz。

本实用新型的优点在于:本装置制备效率高,能够满足大规模的需要,能够生产大面积、高纯度的石墨烯,满足储能材料及功能复合材料领域的大规模需求,且本装置生产成本低容易实现,废水少,对环境污染较小,本实用新型工艺简单,单位产率高,易于产业化。

附图说明

图1是本实用新型所提供的一种用于石墨烯的生产装置的原理结构示意图;

图2是框架的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

如图1和图2所示,本实用新型提供的一种用于石墨烯的生产装置,包括框架1,在框架1上依次安装尾气吸收装置2、搅拌预处理装置3、废液收集罐4、超声处理装置5和减压蒸馏装置6。

所述尾气吸收装置2包括尾气处理灌7,在尾气处理灌7的上侧分别连接进气管8、尾气处理管9和尾气回流管10,在尾气处理管9上侧连接尾气排放管11,尾气回流管10连接尾气排放管11,在尾气处理灌7下侧连接废液排放管12,废液排放管12连接尾气排放管11,在废液排放管12上连接排料泵13。

所述搅拌预处理装置3包括反应釜14,反应釜14的上侧通过第一连接管15连接进气管8,在反应釜14的上侧设有第一电机16,在第一电机16的输出轴上连接第一搅拌杆17,第一搅拌杆17设置在反应釜14内,在反应釜14的下侧通过第一连接管15至少连接一个废液收集罐4,在每个废液收集罐4的下侧均设有一个排液管35。

所述超声处理装置5包括釜体18,在釜体18内设有超声仪19,釜体18通过第二连接管20连接反应釜14,釜体18的下侧通过第三连接管21连接所述减压蒸馏装置6。

所述减压蒸馏装置6包括减压罐22,减压罐22连接所述第三连接管21,在减压罐22上侧设有第二电机23,第二电机23的输出轴连接第二搅拌杆24,第二搅拌杆24设置在减压罐22内,减压罐22通过第四连接管25连接蒸馏瓶26。

所述框架1包括主架1.1,在主架1.1上连接一组副架1.2,主架1.1由一组横杆27和一组立杆28组成多层支撑框,在下侧的框架底部通过固定套管51连接支撑横杆52,在上侧框架上连接卡座53,在主架1.1下侧安装一组主车轮54。副架1.2也由一组横杆27和一组立杆28组成支撑框,在支撑框的下侧安装一组副车轮55。

每个横杆27均通过套管连接座29连接在相应的立杆28上。所述套管连接座29包括套管,在套管的侧壁上至少设有一个插座。

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