一种联产制取石墨烯轮胎的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及轮胎领域，尤其涉及一种联产制取石墨烯轮胎的装置，通过煤基石墨烯轮胎联产电油铝合金硅铁，将石墨烯轮胎制取与尾气污染排放治理、IGCC发电、制油整合在一起产业化应用。本实用新型专利技术的有益效果在于：一是低成本制取石墨烯汽车、摩托车、拖拉机、自行车、工业、飞机安全轮胎，尤其是增加轮胎防扎破、防爆裂和增加阻力、延长寿命；二是利用生产碳黑、粉煤灰制铝合金和硅铁产生的尾气低成本制氢，与IGCC发电捕集二氧化碳低成本制油；三是全程密闭循环，从源头上控制煤电二氧化碳排放和粉煤灰污染环境的问题，并将二氧化碳和粉煤灰100％资源利用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及轮胎领域，尤其涉及一种联产制取石墨烯轮胎的装置。
技术介绍
石墨烯是一种由碳原子紧密堆积构成的二维晶体，它是人类已知物质中透明度强、有韧性、极其坚硬、防水防热，电阻率低，资源丰富的一种完美材料，并成为国际各个行业竞争的焦点。石墨烯是一种新型二维碳纳米材料，因其超薄、超强度、高电导率等特性,在电池、传感器、涂料、超级电容器等领域有着广泛的应用前景。碳黑是一种无定形碳。轻、松而极细的黑色粉末，表面积非常大，范围从10～3000m2/g，可作黑色染料，主要用于制造油墨和橡胶轮胎。现行技术生产碳黑的原料主要为半焦油或蒽油，主要缺陷是生产成本较高和橡胶轮胎增强的阻力较低。报道称，2010年全球因交通事故死亡的人共计124万人，其中行人就多达27万人，此外，每天因交通事故死亡的中小学生超过2000人。而引起交通事故的重要原因之一，是现有技术的轮胎质量较差，如易爆胎和易被扎破。将石墨烯用于轮胎制备，可以有效解决现有轮胎质量差易爆胎等现象，但是石墨烯昂贵的制取成本对于其的推广应用以及产业化生产不利，如何降低制取成本，推广产业化应用是需要解决的难题之一。
技术实现思路
本技术为克服上述的不足之处，目的在于提供一种联产制取石墨烯轮胎的装置，通过工艺与装置制取石墨烯轮胎，该轮胎质量好强度大，增加轮胎防扎破、防爆裂和增加阻力、延长寿命，减少爆胎事故，同时通过联产捕集二氧化碳与粉煤灰用于制油，减少环境污染。本技术是通过以下技术方案达到上述目的：一种联产制取石墨烯轮胎的装置，包括：煤基岛、硅铝钛碳黑岛、石墨烯岛、石墨烯轮胎岛、IGCC碳氧循环发电岛、粉煤灰制铝合金硅铁岛、二氧化碳捕集岛、尾气余热蒸汽岛、尾气制氢岛、空分岛、二氧化碳制油岛、远程防爆监控岛；所述煤基岛与硅铝钛碳黑岛、石墨烯岛、IGCC碳氧循环发电岛连接，硅铝钛碳黑岛、石墨烯岛与石墨烯轮胎岛连接，IGCC碳氧循环发电岛与粉煤灰制铝合金硅铁岛、二氧化碳捕集岛、尾气余热蒸汽岛连接，硅铝钛碳黑岛与尾气余热蒸汽岛、尾气制氢岛连接，粉煤灰制铝合金硅铁岛与尾气余热蒸汽岛、尾气制氢岛连接，尾气余热蒸汽岛与尾气制氢岛连接，尾气余热蒸汽岛通过电解蒸汽岛分别与氢气岛、氧气岛连接，尾气制氢岛与氢气岛、二氧化碳捕集岛连接，氢气岛、二氧化碳捕集岛与二氧化碳制油岛连接，氧气岛与空分岛、IGCC碳氧循环发电岛连接，空分岛与硅铝钛碳黑岛连接，远程防爆监控岛实时在线监控。作为优选，硅铝钛碳黑岛为等离子炬硅铝钛碳黑装置，包括：氮气一次风口、氮气二次风口、高铝煤矸石粉第一送料口、高铝煤矸石粉第二送料口、空心阴极、四个多阳极、阴极循环冷却水、阳极循环冷却水、催化芯、绝缘体、催化室保温壁、催化室、直流电源、高压脉冲电源、高压脉冲器、气固分离器、硅铝钛碳黑包装置系统、尾气回收处理装置系统、远程防爆监控器；所述空心阴极与四个多阳极依次排列并且左右对称，所述直流电源的负极与一侧的空心阴极、一个多阳极连通，直流电源的阳极与同侧的其余多阳极连通；所述对称空心阴极间设有氮气一次风口，空心阴极与多阳极之间依次设有氮气一次风口、氮气二次风口、高铝煤矸石粉第一送料口、高铝煤矸石粉第二送料口；所述高压脉冲电源的负极与另一侧的空心阴极、一个多阳极连通，直流电源的阳极与同侧的其余多阳极连通；蜂窝状的催化芯插在等离子炬硅铝钛碳黑装置中央，一端通过绝缘体与高压脉冲器连通；阴极冷却循环水流经
左右两侧的空心阴极，阳极冷却循环水流经左右两侧的多阳极；氮气与高铝煤矸石粉送催化室，催化室由密闭催化室保温壁构成；催化室与气固分离器连接，气固分离器与硅铝钛碳黑包装置系统、尾气回收处理装置系统，远程防爆监控器实时在线监控。本技术的有益效果在于：一是低成本制取石墨烯汽车、摩托车、拖拉机、自行车、工业、飞机安全轮胎，尤其是增加轮胎防扎破、防爆裂和增加阻力、延长寿命；二是利用生产碳黑、粉煤灰制铝合金和硅铁产生的尾气低成本制氢，与IGCC发电捕集二氧化碳低成本制油；三是全程密闭循环，从源头上控制煤电二氧化碳排放和粉煤灰污染环境的问题，并将二氧化碳和粉煤灰100％资源利用。附图说明图1是本技术装置的结构示意图；图2是煤基石墨烯工艺流程示意图；图3是联产尾气余热蒸汽、制氢、捕碳、制油的工艺流程示意图；图4是本技术等离子炬硅铝钛碳黑装置的结构示意图；图5是石墨烯轮胎的结构示意图；图6是本专利技术实施例2装置的结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术进行进一步描述，但本技术的保护范围并不仅限于此：实施例1：如图1所示，一种联产制取石墨烯轮胎的装置，包括：煤基岛、硅铝钛碳黑岛、石墨烯岛、石墨烯轮胎岛、IGCC碳氧循环发电岛、粉煤灰制铝合金硅铁岛、二氧化碳捕集岛、尾气余热蒸汽岛、尾气制氢岛、空分岛、二氧化碳制油岛、远程防爆监控岛；所述煤基岛与硅铝钛碳黑岛、石墨烯岛、IGCC碳氧循环发电岛连接，硅铝钛碳黑岛、石墨烯岛与石墨烯轮胎岛连接，IGCC碳氧循环发电岛与粉煤灰制铝合金硅铁岛、二氧化碳捕集岛、尾气余热蒸汽岛连接，硅铝钛碳黑岛与尾气余热蒸汽岛、尾气制氢岛连接，粉煤灰制铝合金硅铁岛与尾气余热蒸汽岛、尾气制氢岛连接，尾气余热蒸汽岛与尾气制氢岛连接，尾气余热蒸汽岛通过电解蒸汽岛分别与氢气岛、氧气岛连接，尾气制氢岛与氢气岛、二氧化碳捕集岛连接，氢气岛、二氧化碳捕集岛与二氧化碳制油岛连接，氧气岛与空分岛、IGCC碳氧循环发电岛连接，空分岛与硅铝钛碳黑岛连接，远程防爆监控岛实时在线监控。煤基岛，主要包括煤炭粉碎、洗煤、智能计量输送系统。优选煤基为高铝煤或高铝煤矸石。优选煤基岛的煤基为高铝煤，或高铝煤矸石、无烟煤、焦煤。煤基岛分别将煤基送石墨烯岛、硅铝钛碳黑岛、IGCC碳氧循环发电岛。硅铝钛碳黑岛，包括等离子炬制硅铝钛碳黑，脱除煤中的水和挥发分，将煤大分子在氮气等离子体作用下快速裂变成单质碳。优选硅铝钛碳黑岛的温度为800—3600℃。石墨烯岛，包括以煤基为原料，优选用物理方法通过取向附生法、或液相或气相直接剥离法、机械剥离法来制备单层或多层石墨烯。这些方法原料易得,操作相对简单，合成的石墨烯的纯度高、缺陷较少。石墨烯轮胎岛，包括将以石墨烯与硅铝钛碳黑为原料，制取石墨烯轮胎。如：石墨烯汽车、摩托车、拖拉机、自行车、工业、飞机安全轮胎。IGCC碳氧循环发电岛，包括捕集二氧化碳循环与煤产生一氧化碳，进行纯氧燃烧发电，提高热能转化率。产生的粉煤灰送粉煤灰制铝合金硅铁岛。粉煤灰制铝合金硅铁岛，包括将IGCC碳氧循环发电岛产生的粉煤灰，直接提取铝合金和硅铁产品。二氧化碳捕集岛，包括对IGCC碳氧循环发电岛、尾气制氢岛产生的二氧化碳，进行捕集和循环利用。尾气蒸汽岛，包括对IGCC碳氧循环发电岛、硅铝钛碳黑岛、粉煤灰制铝合金硅铁岛产生的高温尾气余热利用制水蒸汽。一部分蒸汽送尾气制氢岛，一部分蒸汽送电解蒸汽岛。尾气制氢岛，包括将蒸汽与硅铝钛碳黑岛、粉煤灰制铝合金硅铁岛尾气的一氧化碳反应，产生氢气和二氧化碳。氢气送氢气岛，二氧化碳送二氧化碳捕集岛。电解蒸汽岛，包括将蒸汽进行电解，产生氢气和氧气。氢气送氢气岛，氧气送氧气岛，供IGCC碳氧循环发电岛，进行纯氧燃烧发电。优选电解蒸汽岛的温度为200—1000℃。二氧化碳制油岛，包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种联产制取石墨烯轮胎的装置，其特征在于包括：煤基岛、硅铝钛碳黑岛、石墨烯岛、石墨烯轮胎岛、IGCC碳氧循环发电岛、粉煤灰制铝合金硅铁岛、二氧化碳捕集岛、尾气余热蒸汽岛、尾气制氢岛、空分岛、二氧化碳制油岛、远程防爆监控岛；所述煤基岛与硅铝钛碳黑岛、石墨烯岛、IGCC碳氧循环发电岛连接，硅铝钛碳黑岛、石墨烯岛与石墨烯轮胎岛连接，IGCC碳氧循环发电岛与粉煤灰制铝合金硅铁岛、二氧化碳捕集岛、尾气余热蒸汽岛连接，硅铝钛碳黑岛与尾气余热蒸汽岛、尾气制氢岛连接，粉煤灰制铝合金硅铁岛与尾气余热蒸汽岛、尾气制氢岛连接，尾气余热蒸汽岛与尾气制氢岛连接，尾气余热蒸汽岛通过电解蒸汽岛分别与氢气岛、氧气岛连接，尾气制氢岛与氢气岛、二氧化碳捕集岛连接，氢气岛、二氧化碳捕集岛与二氧化碳制油岛连接，氧气岛与空分岛、IGCC碳氧循环发电岛连接，空分岛与硅铝钛碳黑岛连接，远程防爆监控岛实时在线监控。

【技术特征摘要】
2015.12.21 CN 20152107582411.一种联产制取石墨烯轮胎的装置，其特征在于包括：煤基岛、硅铝钛碳黑岛、石墨烯岛、石墨烯轮胎岛、IGCC碳氧循环发电岛、粉煤灰制铝合金硅铁岛、二氧化碳捕集岛、尾气余热蒸汽岛、尾气制氢岛、空分岛、二氧化碳制油岛、远程防爆监控岛；所述煤基岛与硅铝钛碳黑岛、石墨烯岛、IGCC碳氧循环发电岛连接，硅铝钛碳黑岛、石墨烯岛与石墨烯轮胎岛连接，IGCC碳氧循环发电岛与粉煤灰制铝合金硅铁岛、二氧化碳捕集岛、尾气余热蒸汽岛连接，硅铝钛碳黑岛与尾气余热蒸汽岛、尾气制氢岛连接，粉煤灰制铝合金硅铁岛与尾气余热蒸汽岛、尾气制氢岛连接，尾气余热蒸汽岛与尾气制氢岛连接，尾气余热蒸汽岛通过电解蒸汽岛分别与氢气岛、氧气岛连接，尾气制氢岛与氢气岛、二氧化碳捕集岛连接，氢气岛、二氧化碳捕集岛与二氧化碳制油岛连接，氧气岛与空分岛、IGCC碳氧循环发电岛连接，空分岛与硅铝钛碳黑岛连接，远程防爆监控岛实时在线监控。2.根据权利要求1所述的一种联产制取石墨烯轮胎的装置，其特征在于，硅铝钛碳黑岛为等离子炬硅铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：程礼华，程皓，徐渭渭，
申请(专利权)人：程礼华，
类型：新型
国别省市：浙江;33