专利名称：富勒烯无氧收集混合器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可于无氧条件下收集粉尘物料的收集混合器，尤其涉及一种富勒烯无氧收集混合器，属于纳米材料制备设备技术领域。
背景技术：
在化学化工领域，特别是富勒烯制备设备领域，电弧合成炉中烟炱的收集和溶解 最好在无氧条件下进行，以防止富勒烯品质改变。但是，目前富勒烯的收集通常是打开电弧 合成炉，人工将烟炱从电弧合成炉收集在开口容器中，这样烟炱就暴露在空气中，象富勒烯 一样对空气敏感的物质暴露在空气中容易引起品质变化。此外，人工收集烟炱不但增加了 操作人员劳动强度，还易损害环境质量和人体健康。
发明内容
本发明的目的在于提供一种富勒烯无氧收集混合器，用于解决现有技术存在的富 勒烯于暴露状态下收集所导致的品质改变及其他损害问题。为了实现本发明的目的，本发明提供的富勒烯无氧收集混合器包括罐体，所述罐 体上设有和电弧合成炉的出料口连接的收集口、和真空设备连接以对所述罐体抽真空的抽 气口、向所述罐体输入溶剂的进液口、向所述罐体输入惰性气体的进气口以及从所述罐体 输出混合后液体的出料口，所述抽气口、进液口和出料口上均设有阀门，所述收集口设有阀 门或密封装置。通过配置罐体上各输出输入接口的功能，本发明可以在无氧条件下完成富勒烯等 固体样品的收集、溶解和出料，不但避免样品收集、溶解过程中外来物质的污染，还有效防 止烟炱对环境和人体的损害、降低操作人员的劳动强度，提高生产效率。根据上述富勒烯无氧收集混合器的一种优选实施方式，其中，所述罐体中还设有 搅拌器。根据上述富勒烯无氧收集混合器的一种优选实施方式，其中，所述抽气口上还设 有过滤网以防止富勒烯进入真空设备。根据上述富勒烯无氧收集混合器的一种优选实施方式，其中，所述抽气口的阀门 设于所述过滤网和抽气口的端口之间。根据上述富勒烯无氧收集混合器的一种优选实施方式，其中，所述进气口设于所 述收集口上。根据上述富勒烯无氧收集混合器的一种优选实施方式，其中，所述收集口的端口 设有法兰。根据上述富勒烯无氧收集混合器的一种优选实施方式，其中，所述罐体上设有开 口，所述开口上设有与所述开口法兰连接的盖子。根据上述富勒烯无氧收集混合器的一种优选实施方式，其中，所述收集口、进液 口、抽气口设于所述盖子上。
根据上 述富勒烯无氧收集混合器的一种优选实施方式，其中，所述罐体呈圆柱状， 且所述罐体的下方设有支架。根据上述富勒烯无氧收集混合器的一种优选实施方式，其中，所述出料口设于所 述罐体的下部。
图1为本发明优选实施例的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步详细说明。如图1所示，本优选实施例包括呈圆柱状的罐体1，罐体1的下方设有支架7以支 撑罐体1及便于操作。罐体1上设有用于和电弧合成炉的出料口连接的收集口 5、和真空设 备连接以对罐体1抽真空的抽气口 3、向罐体1输入溶剂的进液口 2、向罐体1输入惰性气 体的进气口 52以及从罐体1输出混合后液体的出料口 6。抽气口 3、进液口 2和出料口 6 上分别设有阀门31、21、61以控制相应输出输入接口的导通关断。收集口 5设有用于密封 连接电弧合成炉出料口的法兰51。进气口 52设于收集口 5上可以在打开收集口 5将其连 接于电弧合成炉出料口的短时间内输出惰性气体，以保证罐体1中的气氛始终为无氧状态 进气口。出料口 6设于罐体1的下部。对于出料口 6和进气口 52的设置位置，本发明并不 以图1所示为限，例如进气口 52可以设置于下面所描述的盖子8上，当向罐体1冲入大量 惰性气体时，依然可以保证罐体1内部为无氧气氛。出料口还可以设于罐体的底角处和侧 面下部，若不需要利用重力使混合后液体自动流出，而是应用泵抽取等方式，则出料口的位 置可以任意设置。在其他实施例中，罐体的形状并不限于圆柱状，其可以为长方体或球状， 并且若为球状，其下方设置的出料口更易于混合后液体的流出，其他实施例的收集口处也 可以设置一个阀门以控制收集口的导通关断等。罐体1的上端部为一开口，开口上设有法兰11以与盖子8连接。当需要清洗罐体 1内部时，可以拆掉盖子8。为简化本优选实施例的制造工艺，收集口 5、进液口 2、抽气口 3 和搅拌器4设于盖子8上，搅拌器4的驱动装置41则设于盖子8上方。搅拌器4主要用于 搅拌从收集口 5收集的烟炱和从进液口 2输入的溶剂，驱动装置41可以是一动力输出装 置，例如电动机及减速器，也可以是一手动操作的手柄。为防止罐体1中的富勒烯或者混合后液体进入真空设备，抽气口 3的阀门31之前 还设有一过滤网32，也即阀门31设于过滤网32和抽气口 3的端口之间。若将过滤网32设 于阀门31之后，则真空设备可能将烟炱抽吸至阀门31，影响阀门31的性能。在应用本优选实施例时，若是第一次使用，则应首先通过安装盲法兰或者关闭阀 门等方式密封收集口 5，关闭出料口 6的阀门61、抽气口 3的阀门31、进液口 2的阀门21和 进气口 52。接着打开阀门31，利用真空设备，例如真空泵，将整个罐体1抽成真空状态，关闭 阀门31，通过例如打开气罐上的阀门等方式利用进气口 52通入惰性气体。如此重复多次， 例如三次，保证罐体1内部处于无氧状态。然后在通入惰性气体的状态下，打开收集口 5，由 于进气口 52在收集口 5部位，打开收集口 5时，惰性气体的通入起到保护内部气氛不受外界干扰的作用，将收集口 5与电弧放电合成炉的出料口密封地对接。关闭进气口 52，打开真空泵和阀门31，此时合成炉中的固体将在无氧条件下吸入 罐体1内。继续开启真空泵，从进液口 2吸入要混合的液体(无氧状态)，然后关闭进液口 2、 真空泵和阀门31。打开进气口 52，通入惰性气体至常压后关闭。将 收集口 5与合成炉断开，将收集口 5法兰51闭合。打开搅拌器4，通过搅拌叶片对物料进行充分搅拌。打开进气口 52，打开出料口 6的阀门61，将物料通过压力输送到下一个反应器。完成此一工作循环后，整个腔体仍充满惰性气体，进行下一循环，避免被空气污
^fe ο综上所述，本发明可以在完全无氧的条件下完成对样品的收集，避免了空气中氧 气或水蒸汽对样品的损坏，而且还可以在无氧状态下添加各种液体，达到与样品混合及溶 解的目的。惰性气体加压可以完成无氧出料的目的。进一步地，搅拌器可以使加入的液体 充分搅拌均勻。可见，本发明能够连续作业，完成从样品的收集、溶解、混合和输出等过程。 避免样品收集、溶解过程中外来物质的污染，同时也避免了样品对外界环境的污染，降低了 操作人员的劳动强度和健康损害风险，提高了生产效率。由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方 案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所 有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
权利要求
1.一种富勒烯无氧收集混合器，其特征在于，包括罐体，所述罐体上设有和电弧合成炉 的出料口连接的收集口、和真空设备连接以对所述罐体抽真空的抽气口、向所述罐体输入 溶剂的进液口、向所述罐体输入惰性气体的进气口以及从所述罐体输出混合后液体的出料 口，所述抽气口、进液口和出料口上均设有阀门，所述收集口设有阀门或密封装置。
2.根据权利要求1所述的富勒烯无氧收集混合器，其特征在于，所述罐体中还设有搅 拌器。
3.根据权利要求1所述的富勒烯无氧收集混合器，其特征在于，所述抽气口上还设有 过滤网以防止富勒烯进入真空设备。
4.根据权利要求3所述的富勒烯无氧收集混合器，其特征在于，所述抽气口的阀门设 于所述过滤网和抽气口的端口之间。
5.根据权利要求1所述的富勒烯无氧收集混合器，其特征在于，所述进气口设于所述 收集口上。
6.根据权利要求1所述的富勒烯无氧收集混合器，其特征在于，所述收集口的端口设有法兰。
7.根据权利要求1所述的富勒烯无氧收集混合器，其特征在于，所述罐体上设有开口， 所述开口上设有与所述开口法兰连接的盖子。
8.根据权利要求7所述的富勒烯无氧收集混合器，其特征在于，所述收集口、进液口、 抽气口设于所述盖子上。
9.根据权利要求1所述的富勒烯无氧收集混合器，其特征在于，所述罐体呈圆柱状，且 所述罐体的下方设有支架。
10.根据权利要求9所述的富勒烯无氧收集混合器，其特征在于，所述出料口设于所述 罐体的下部。
全文摘要
本发明提供一种富勒烯无氧收集混合器，其包括罐体，所述罐体上设有用于和电弧合成炉的出料口连接的收集口、和真空设备连接以对所述罐体抽真空的抽气口、向所述罐体输入溶剂的进液口、向所述罐体输入惰性气体的进气口以及从所述罐体输出混合后液体的出料口，所述抽气口、进液口和出料口上均设有阀门，所述收集口设有阀门或密封装置。本发明可以在无氧条件下完成富勒烯等固体样品的收集、溶解和出料，不但避免样品收集、溶解过程中外来物质的污染，还避免了防止烟炱对环境和人体的损害、降低了操作人员的劳动强度，提高了生产效率。
文档编号B82Y40/00GK102126717SQ20101059179
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月16日 优先权日2010年12月16日
发明者孙宝云, 董金泉, 赵世雄, 赵宇亮 申请人:中国科学院高能物理研究所