一种石墨烯提取用的粉尘环保烘干工艺的制作方法

文档序号:29750716发布日期:2022-04-22 00:26阅读:198来源:国知局
一种石墨烯提取用的粉尘环保烘干工艺的制作方法

1.本发明涉及材料加工技术领域,具体为一种石墨烯提取用的粉尘环保烘干工艺。


背景技术:

2.石墨烯是一种以sp2杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料。石墨烯常见的粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、sic外延生长法,薄膜生产方法为化学气相沉积法(cvd)。
3.其中氧化还原法在生产石墨烯粉体后需要进行烘干处理,但现有的烘干方式有两种,第一种,直接将收集后的石墨烯粉体放在输送带上,经过烘干机进行停留烘干,但是由于堆积在烘干后会出现内部无法完全干燥,以及比较耽误时间的问题,第二种通过专业的设备进行分散烘干,但是分散烘干虽然烘干效果好,但是由于粉体本身的特性,在烘干后,稍微遇到流动,就在设备中出现飞舞的现象,导致在收集的时候比较麻烦。


技术实现要素:

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足,本发明提供了一种石墨烯提取用的粉尘环保烘干工艺,解决了由于堆积在烘干后会出现内部无法完全干燥,以及比较耽误时间,由于粉体本身的特性,在烘干后,稍微遇到流动,就在设备中出现飞舞的现象,导致在收集时候比较麻烦的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种石墨烯提取用的粉尘环保烘干工艺,s1,首先将石具有墨材料的二维晶体通过粉碎机进行粉碎,并将粉碎后的颗粒进行收集;s2,然后使用硫酸、硝酸等化学试剂及高猛酸钾、双氧水任意一种氧化剂进行氧化,并进行搅拌,增大石墨层之间的间距,在石墨层与层之间插入氧化物,制得带有氧化石墨粉体溶液;s3,然后将溶液先将清水的清洗,最后再将清洗后的溶液放进管式离心机将残留的氧化石墨粉体进行分离;s4,最后将分离后的氧化石墨粉体进行收集,并通过烘干设置进行烘干;
8.在烘干工艺s7步骤中,所述烘干设置包括放置台,所述放置台右顶部的边角固定连接有控制面板,所述放置台顶部的中间转动设置有加热旋转装置,所述加热旋转装置的顶部对称设置有多个储存装置,所述放置台的右顶部固定设置有输送装置。
9.所述储存装置包括螺纹转动盖,所述螺纹转动盖的中间固定设置有对接机构,所述螺纹转动盖顶部的边角固定连接有转动手柄,所述对接机构的底部设置有螺纹连接管,所述螺纹连接管的底部固定连接有布袋,所述布袋的底部螺纹套接有出料盖,所述布袋的内腔设置有光滑层,所述布袋和光滑层的表面均对称固定开设有若干个纳米微孔,且相互
连通。
10.所述对接机构包括对接管,所述对接管内腔的内壁转动套接有转动杆,且转动杆的一端贯穿对接管的内壁,并延伸至对接管的表面外,所述转动杆的表面固定套接有圆形密封板,所述转动杆右端的表面对称转动套接有限位盘所述转动杆的表面固定套接有扭簧,所述圆形密封板的表面固定套接有橡胶圈,所述圆形密封板的顶部对称固定连接有转动组件,所述转动组件相对的一面转动套接有弧形板,所述对接管顶部的端口固定套接有密封圈,所述对接管的表面通过螺栓固定安装有保护壳。
11.优选的,所述加热旋转装置包括转筒,所述转筒的顶部对称固定开设有多个放置孔,所述多个放置孔的内壁对称固定套接有加热板,所述加热板的表面对称固定连接有启动器,且延伸至转筒的表面外,所述放置孔的表面通过连通管相互连通,所述连通管的表面固定连通有阀门,所述转筒的底部固定连接有伺服电机,所述伺服电机的表面固定套接有固定套板,所述转筒的下表面固定套接有转动轴承。
12.优选的,所述转动轴承固定套接在放置台中间的顶部上,所述阀门的一端贯穿转筒的内壁,并延伸至转筒的表面外,所述固定套板的两端对称固定连接在放置台的底部上。
13.优选的,所述螺纹转动盖螺纹套接在放置孔的端口上,所述布袋和出料盖位于放置孔的内腔中
14.优选的,所述对接管中间的表面固定套接在螺纹转动盖的表面上,所述对接管转动套接在螺纹连接管的端口上,所述滑形条块滑动套接在对接管的内壁上。
15.优选的,所述左边限位盘的一侧固定连接在对接管的表面上,且扭簧的两端固定连接在限位盘相对的表面上。
16.优选的,所述橡胶圈的表面与对接管的内壁相互贴合连接,且限位盘和转动杆的一端均位于保护壳的内腔中。
17.优选的,所述输送装置包括液压油缸和存放箱,所述液压油缸的顶部固定套接有喷头,所述存放箱的顶部对称通过合页转动连接有外封盖,所述存放箱的一侧通过套环固定连接有气泵,所述气泵的输入端均固定连通有螺纹管,所述存放箱的内腔固定连接有漏斗。
18.优选的,所述液压油缸和存放箱均固定连接在放置台的右顶部,且相互接触,所述喷头接口的管道通过限位板固定连接在液压油缸的顶部上。
19.优选的,所述螺纹管的端口分别与喷头接口的管道和漏斗的底部相互连通。
20.有益效果
21.本发明提供了一种石墨烯提取用的粉尘环保烘干工艺。与现有技术相比具备以下有益效果:
22.1、该石墨烯提取用的粉尘环保烘干工艺,通过液压油缸升降时,使液压油缸底部的喷头随着下降与对接管相互连通连接,然后再启动气泵,使气泵的输出端将漏斗内腔的石墨烯粉体通过螺纹管输送到喷头的内腔中,并通过喷头喷射在布袋的内腔中,其布袋内腔表面设置的光滑层可以防止潮湿的石墨烯粉体会直接粘黏在布袋的内壁上,然后启动伺服电机,使伺服电机带动转筒进行转动,其转筒转动时,会产生气流,其气流会通过转动轴承表面的纳米微孔进入到布袋的内腔中,并对转动轴承飞舞的粉体的石墨烯进行快速的烘干的效果,通过将石墨烯存放在布袋的内腔中进行烘干,可以解决第一种由于堆积在烘干
后会出现内部无法完全干燥,以及比较耽误时间,第二种由于粉体本身的特性,在烘干后,稍微遇到流动,就在设备中出现飞舞的现象,导致在收集时候比较麻烦的问题。
23.2、该石墨烯提取用的粉尘环保烘干工艺,通过喷头随着下降抵在弧形板的表面上,在转动组件的转动连接,弧形板下降会带动圆形密封板和转动杆在对接管的内壁转动至45度,同时扭簧会跟随转动杆的转动进行旋转,此时喷头会进入到对接管的端口中,并与密封圈相互贴合,通过液压油缸带动喷头升高,在喷头离开对接管的端口时,在扭簧的扭转力下,会快速通过转动杆表面的圆形密封板复位,使圆形密封板表面的橡胶圈与对接管的内壁处于密封状态,通过自动开闭合,可以防止喷头在离开时,喷头内腔的石墨烯粉体会飘散出来,以及避免人工对接带来的不便捷和电磁阀所带有的线路问题。
24.3、该石墨烯提取用的粉尘环保烘干工艺,通过放置孔内壁设置的加热板,其产生的热能还不会被散发出来,不会对周围造成热能的影响,以及转筒转动产生气流,会使布袋内腔的石墨烯粉尘也会随着气流进行飞舞,使热气可以更好的与飞舞中的石墨烯粉体进行相互接触,且可以在极端的时间内就能完成烘干的工艺,大大的提高了烘干的效率。
25.4、该石墨烯提取用的粉尘环保烘干工艺,通过将收集后的石墨烯粉体放入到存放箱内腔设置的漏斗中,并盖上外封盖,启动气泵,使气泵的输出端将漏斗内腔的石墨烯粉体通过螺纹管输送到喷头的内腔中,并通过喷头喷射在布袋的内腔中,实现了自动上料的过程,减少人工上料的劳动力,另外此自动上料会比较安全和快捷。
附图说明
26.图1为本发明结构示意图;
27.图2为本发明结构加热旋转装置示意图;
28.图3为本发明结构加热旋转装置正面剖视图;
29.图4为本发明结构加热旋转装置仰视剖视图;
30.图5为本发明结构储存装置示意图;
31.图6为本发明结构图5中a处局部放大示意图;
32.图7为本发明结构局部示意图;
33.图8为本发明结构对接机构示意图;
34.图9为本发明结构弧形板背面示意图;
35.图10为本发明结构输送装置示意图;
36.图11为本发明结构存放箱剖视图。
37.图中:1、放置台;2、控制面板;3、加热旋转装置;31、转筒;32、放置孔;33、启动器;34、阀门;35、转动轴承;36、伺服电机;37、固定套板;38、加热板;39、连通管;4、储存装置;41、螺纹转动盖;42、转动手柄;43、对接机构;431、对接管;432、保护壳;433、转动杆;434、圆形密封板;435、限位盘;436、扭簧;437、转动组件;438、弧形板;439、密封圈;4310、橡胶圈;4311、滑形条块;44、螺纹连接管;45、布袋;46、出料盖;47、纳米微孔;48、光滑层;5、输送装置;51、液压油缸;52、存放箱;53、外封盖;54、气泵;55、螺纹管;56、喷头;57、漏斗。
具体实施方式
38.对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅
是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
39.请参阅图1,本发明实施例提供一种技术方案:一种石墨烯提取用的粉尘环保烘干工艺,s1,首先将石具有墨材料的二维晶体通过粉碎机进行粉碎,并将粉碎后的颗粒进行收集;s2,然后使用硫酸、硝酸等化学试剂及高猛酸钾、双氧水任意一种氧化剂进行氧化,并进行搅拌,增大石墨层之间的间距,在石墨层与层之间插入氧化物,制得带有氧化石墨粉体溶液;s3,然后将溶液先将清水的清洗,最后再将清洗后的溶液放进管式离心机将残留的氧化石墨粉体进行分离;s4,最后将分离后的氧化石墨粉体进行收集,并通过烘干设置进行烘干;
40.在烘干工艺s7步骤中,烘干设置包括放置台1,放置台1右顶部的边角固定连接有控制面板2,放置台1顶部的中间转动设置有加热旋转装置3,加热旋转装置3的顶部对称设置有多个储存装置4,放置台1的右顶部固定设置有输送装置5。
41.请参阅图5-7,储存装置4包括螺纹转动盖41,螺纹转动盖41的中间固定设置有对接机构43,螺纹转动盖41顶部的边角固定连接有转动手柄42,对接机构43的底部设置有螺纹连接管44,螺纹连接管44的底部固定连接有布袋45,布袋45的底部螺纹套接有出料盖46,布袋45的内腔设置有光滑层48,布袋45和光滑层48的表面均对称固定开设有若干个纳米微孔47,且相互连通,螺纹转动盖41螺纹套接在放置孔32的端口上,布袋45和出料盖46位于放置孔32的内腔中。
42.请参阅图8-9,对接机构43包括对接管431,对接管431内腔的内壁转动套接有转动杆433,且转动杆433的一端贯穿对接管431的内壁,并延伸至对接管431的表面外,转动杆433的表面固定套接有圆形密封板434,转动杆433右端的表面对称转动套接有限位盘435转动杆433的表面固定套接有扭簧436,圆形密封板434的表面固定套接有橡胶圈4310,圆形密封板434的顶部对称固定连接有转动组件437,转动组件437相对的一面转动套接有弧形板438,对接管431顶部的端口固定套接有密封圈439,对接管431的表面通过螺栓固定安装有保护壳432,对接管431中间的表面固定套接在螺纹转动盖41的表面上,对接管431转动套接在螺纹连接管44的端口上,滑形条块4311滑动套接在对接管431的内壁上,左边限位盘435的一侧固定连接在对接管431的表面上,且扭簧436的两端固定连接在限位盘435相对的表面上,橡胶圈4310的表面与对接管431的内壁相互贴合连接,且限位盘435和转动杆433的一端均位于保护壳432的内腔中。
43.请参阅图2-4,加热旋转装置3包括转筒31,转筒31的顶部对称固定开设有多个放置孔32,多个放置孔32的内壁对称固定套接有加热板38,加热板38的表面对称固定连接有启动器33,且延伸至转筒31的表面外,放置孔32的表面通过连通管39相互连通,连通管39的表面固定连通有阀门34,转筒31的底部固定连接有伺服电机36,伺服电机36的表面固定套接有固定套板37,转筒31的下表面固定套接有转动轴承35,转动轴承35固定套接在放置台1中间的顶部上,阀门34的一端贯穿转筒31的内壁,并延伸至转筒31的表面外,固定套板37的两端对称固定连接在放置台1的底部上。
44.请参阅图10-11,输送装置5包括液压油缸51和存放箱52,液压油缸51的顶部固定套接有喷头56,存放箱52的顶部对称通过合页转动连接有外封盖53,存放箱52的一侧通过套环固定连接有气泵54,气泵54的输入端均固定连通有螺纹管55,存放箱52的内腔固定连
接有漏斗57,液压油缸51和存放箱52均固定连接在放置台1的右顶部,且相互接触,喷头56接口的管道通过限位板固定连接在液压油缸51的顶部上,螺纹管55的端口分别与喷头56接口的管道和漏斗57的底部相互连通。
45.s1、使用时,首先通过放置台1将装置进行固定的放置,然后打开外封盖53,将收集后的石墨烯粉体放入到存放箱52内腔设置的漏斗57中,并盖上外封盖53,通过启动器33启动加热板38,使加热板38开始工作产生热气,通过控制面板2启动固定套板37固定的伺服电机36,使伺服电机36的输出端带动转筒31在转动轴承35的内腔中进行转动,使储存装置4与喷头56的中线点相互对齐,其液压油缸51的底部还设置有红外传感器,螺纹转动盖41的顶部上设置有对接器,当红外传感器射出的红外线被对接器接收,证明储存装置4与喷头56以对齐,会自动停止伺服电机36的转动,并自动启动液压油缸51。
46.s2、使用时,当液压油缸51升降时,使液压油缸51底部的喷头56随着下降抵在弧形板438的表面上,其喷头56的表面设置有与弧形板438相同的抵板,在转动组件437的转动连接,弧形板438下降会带动圆形密封板434和转动杆433在对接管431的内壁转动至45度,同时扭簧436会跟随转动杆433的转动进行旋转,以及滑形条块4311会在对接管431的内壁上进行跟随的滑动,此时喷头56会进入到对接管431的端口中,并与密封圈439相互贴合,然后再启动气泵54,使气泵54的输出端将漏斗57内腔的石墨烯粉体通过螺纹管55输送到喷头56的内腔中,并通过喷头56喷射在布袋45的内腔中,其布袋45内腔表面设置的光滑层48可以防止潮湿的石墨烯粉体会直接粘黏在布袋45的内壁上,其光滑层48可以为油脂或基托蜡任意一种,对这布袋45的内壁进行涂抹后烘干,使布袋45的内壁上形成比较光滑的光滑层,然后通过液压油缸51带动喷头56升高,在喷头56离开对接管431的端口时,在扭簧436的扭转力下,会快速通过转动杆433表面的圆形密封板434复位,使圆形密封板434表面的橡胶圈4310与对接管431的内壁处于密封状态,防止喷头56在离开时,喷头56内腔的石墨烯粉体会飘散出来,根据上述的步骤完成多个储存装置4的储存。
47.s3、使用时,完成后会再次启动伺服电机36,使伺服电机36带动转筒31进行转动,其转筒31转动时,会产生气流,其气流会通过转动轴承35表面的纳米微孔47进入到布袋45的内腔中,并对转动轴承35飞舞的粉体的石墨烯进行快速的烘干的效果,另外石墨烯粉体的直径为0.01-0.0001毫米,但纳米微孔47的直径为0.001-0.00001毫米,比石墨烯粉体的直径还小,因此石墨烯粉体在进入到布袋45的内腔中是不会从纳米微孔47的孔中散出。
48.s4、使用时,当烘干结束后,其自动停止伺服电机36的转动,并打开阀门34,使放置孔32内腔存在的热气通过连通管39流动到阀门34的内腔中,再通过阀门34外部连接的管道进行热气的排放,然后再握住转动手柄42并进行旋转,带动螺纹转动盖41从转动手柄42的端口中取出,并将布袋45从放置孔32的内腔中抽出,打开布袋45底部的出料盖46,并进行抖动,使布袋45内腔烘干的石墨烯粉体取出收集,最后再安装上,其放置孔32端口的内壁设置有内螺纹,可以使螺纹转动盖41表面的外螺纹相互啮合连接,通过上述的步骤进行循环烘干使用即可。
49.s5、使用时,另外当使用一段时间后,可以转动螺纹连接管44,使螺纹连接管44从对接管431的底部上取下,完成对布袋45的拆卸,可以对布袋45内腔进行清理即可。
50.同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
51.需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实
体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
52.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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