一种石墨烯粉末除杂清洁装置的制作方法

本实用新型涉及石墨烯生产技术领域，具体涉及一种石墨烯粉末除杂清洁装置。

背景技术：

石墨可以看做是石墨烯层状结构通过范德华力相互粘结起来的，层间距大约为0.34nm。通过破坏相邻层间的范德华吸引力可以使石墨完整剥离成单层石墨烯，通过物理和化学辅助手段克服层间的范德华力，从而使石墨剥离得到石墨烯较为常见。

为获得优质的石墨烯，必须严格控制石墨烯的品质，然而，在生产的石墨烯粉末中往往存在一些污染物，其存在增加了电子、声子的散射损失从而影响了石墨烯的电学、热学和光学性质。因此，对石墨烯粉末进行后处理除杂清洁对于提高石墨烯粉末的性质具有重要的意义。

技术实现要素：

本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种石墨烯粉末除杂清洁装置，目的是对生产出的石墨烯粉末进行有效的除杂，提高石墨烯粉末的纯度。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种石墨烯粉末除杂清洁装置，包括通过管道依次连接设置的分散罐、过滤罐、沉降罐、微波干燥器以及分离器；所述的分散罐内设置有搅拌装置，所述分散罐顶部设置有进料口和溶剂口；所述过滤罐的顶部设置有入料口，所述过滤罐内由上至下分别设置有第一过滤膜和第二过滤膜，所述第一过滤膜的膜孔径为5-6μm，所述第二过滤膜的膜孔径为1-2μm；所述的微波干燥器通过波导管与微波发生器相连接，所述的分离器设置在所述微波干燥器的下部，所述分离器底部设置有集液装置，所述分离器还设置有出料口，所述出料口通过管道连接有旋转分离器，所述的旋转分离器连接有石墨烯收集装置。

作为本实用新型的一种优选结构，所述的搅拌装置包括设置在分散罐内部的搅拌轴和设置在分散罐外部的电机，所述的搅拌轴与电机的输出轴相连接，所述的搅拌轴上设置有螺旋状的叶片。

作为本实用新型的一种优选结构，在所述分散罐与过滤罐连接的管路上设置有输送泵和控制阀，所述的控制阀上设置有流量计。

作为本实用新型的一种优选结构，所述第一过滤膜为水平设置，所述第二过滤膜为倾斜设置，所述第二过滤膜的底部连接有过滤出口，所述过滤罐底部设置有排液口。

作为本实用新型的一种优选结构，所述的旋转分离器连接有石墨烯收集装置。

本装置的具体使用过程为，将石墨烯通过分散罐的进料口放入分散罐内，同时将溶剂从溶剂口输入分散罐，在搅拌装置的作用下，使石墨烯充分分散在溶剂中，将分散后的石墨烯，通过管路进入过滤罐进行过滤处理，第一过滤膜的作用是阻隔粒径大于5-6μm的颗粒，使得石墨烯颗粒进入第一过滤膜与第二过滤膜之间进一步过滤，第二过滤膜的作用是将粒径小于1-2μm的颗粒以及大部分的溶剂滤下，使得2-5μm的石墨烯被截留，被截留的石墨烯湿度还很大，存有一部分溶剂，然后将过滤得到的石墨烯进一步干燥，先进入沉降罐物理沉降，进一步分离溶剂，之后将分离出的石墨烯通过微波干燥器进行干燥处理，经过干燥的石墨烯进入分离器进行振动分离，进一步分离出的溶剂被回收，而石墨烯则进入旋转分离器分离后被收集，完成对石墨烯的除杂清洁。

本实用新型相对于现有技术所产生的有益效果为。

本装置通过分散、过滤、沉降、干燥和分离的过程将混于石墨烯粉末中不易去除的杂质进行彻底过滤，提高了石墨烯的品质和性能，整个装置可采用密闭连续化作业，过程更为清洁环保。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中，1为分散罐，2为过滤罐，3为沉降罐，4为微波干燥器，5为分离器，6为进料口，7为溶剂口，8为入料口，9为第一过滤膜，10为第二过滤膜，11为波导管，12为微波发生器，13为集液装置，14为出料口，15为旋转分离器，16为搅拌轴，17为电机，18为叶片，19为输送泵，20为控制阀，21为流量计，22为过滤出口，23为排液口，24为石墨烯收集装置。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，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。下面结合实施例及附图详细说明本实用新型的技术方案，但保护范围不被此限制。

如图1所示，是一种石墨烯粉末除杂清洁装置，包括通过管道依次连接设置的分散罐1、过滤罐2、沉降罐3、微波干燥器4以及分离器5；在所述分散罐1与过滤罐2连接的管路上设置有输送泵19和控制阀20，所述的控制阀20上设置有流量计21。分散罐1内设置有搅拌装置，所述的搅拌装置包括设置在分散罐1内部的搅拌轴16和设置在分散罐1外部的电机17，所述的搅拌轴16与电机17的输出轴相连接，所述的搅拌轴16上设置有螺旋状的叶片18，有利于充分搅拌均匀；所述分散罐1顶部设置有进料口6和溶剂口7；所述过滤罐2的顶部设置有入料口8，所述过滤罐2内由上至下分别设置有第一过滤膜9和第二过滤膜10，所述第一过滤膜9的膜孔径为5-6μm，所述第二过滤膜10的膜孔径为1-2μm；所述第一过滤膜9为水平设置，所述第二过滤膜10为倾斜15°设置，所述第二过滤膜10的底部连接有过滤出口22，倾斜设置更有利于被截留的石墨烯从过滤罐2内流出，所述过滤罐2底部设置有排液口23，被滤出的溶剂以及更小粒径的杂质从排液口23排出。所述的微波干燥器4通过波导管11与微波发生器12相连接，所述的分离器5设置在所述微波干燥器4的下部，所述分离器5底部设置有集液装置13，所述分离器5还设置有出料口14，所述出料口14通过管道连接有旋转分离器15。所述的旋转分离器15连接有石墨烯收集装置24。

本装置的具体使用过程为，将石墨烯通过分散罐1的进料口6放入分散罐1内，同时将溶剂从溶剂口7输入分散罐1，在搅拌装置的作用下，使石墨烯充分分散在溶剂中，将分散后的石墨烯，通过管路进入过滤罐2进行过滤处理，第一过滤膜9的作用是阻隔粒径大于5-6μm的颗粒，使得石墨烯颗粒进入第一过滤膜9与第二过滤膜10之间进一步过滤，第二过滤膜10的作用是将粒径小于1-2μm的颗粒以及大部分的溶剂滤下，使得2-5μm的石墨烯被截留，被截留的石墨烯湿度还很大，存有一部分溶剂，然后将过滤得到的石墨烯进一步干燥，先进入沉降罐3物理沉降，进一步分离溶剂，之后将分离出的石墨烯通过微波干燥器4进行干燥处理，经过干燥的石墨烯进入分离器5进行振动分离，进一步分离出的溶剂被回收，而石墨烯则进入旋转分离器15分离后被收集，完成对石墨烯的除杂清洁。

本装置通过分散、过滤、沉降、干燥和分离的过程将混于石墨烯粉末中不易去除的杂质进行彻底过滤，提高了石墨烯的品质和性能，整个装置可采用密闭连续化作业，过程更为清洁环保。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所做的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。