一种高纯石墨生产装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种高纯石墨生产装置技术领域，特别是一种高纯石墨提纯、洗涤、干燥一体化的设备技术领域。该设备包括三合一罐和溶剂中转罐组成，三合一罐通过挡板挤压和超声作用，提高提纯效率，冲洗时间短，耗水量小，通过底部气体加热和夹套热媒加热，酸碱提纯、洗涤、干燥一体化，即“三合一”，避免了由于物料转移所引起损失物料和环境污染。

High purity graphite production device

The utility model relates to a device for high purity graphite production technical field, in particular to a high purity graphite purification, washing and drying integrated device technology field. The equipment includes three in one tank and a solvent transfer tank, three in one tank through the baffle and extrusion effect of ultrasound, improve the purification efficiency, the washing time is short, small water consumption, through the bottom of the gas heating and jacketed heating, acid purification, washing and drying integration, namely \three in one\, to avoid the because the material transfer caused by the loss of material and environmental pollution.

【技术实现步骤摘要】
一种高纯石墨生产装置
本技术涉及一种高纯石墨生产装置
，特别是一种高纯石墨提纯、洗涤、干燥一体化的装置

技术介绍
石墨作为一种高能晶体碳材料，因其独特的结构和良好的导热导电性、耐高温性、化学稳定性等特点，广泛应用于原子能、汽车、航天技术、冶金、化工、机械等行业。天然石墨经过选矿处理后的含碳量最高仅能达95%左右，而且石墨中的杂质（二氧化硅、金属氧化物等）相互包覆、焦结在一起，远远不能满足高纯石墨应用领域的需求，目前提纯石墨方法主要碱酸法，通过酸碱去除其中的杂质，达到提纯的目的。然而在实际的生产过程中存在以下不足和缺点：一是常规的去除除杂质的方法去除效率低，难以满足纯度要求；二是酸碱置换，冲洗时间长，耗水量大，造成水资源浪费，增加生产成本；三是物料细小，过滤困难，容易堵塞滤板；四是酸碱提纯、洗涤、干燥分别处于不同的反应装置中，物料需要转移，操作复杂，易于损失物料，造成环境污染。因此，石墨提纯生产过程中冲洗、脱水、干燥都是制约生产效率和原料品质的重要环节。
技术实现思路
针对以上技术问题本申请提供了一种石墨生产设备，如图1和2所示，该设备包括三合一罐（1）和溶剂中转罐（2）组成，三合一罐（1）内设有挡板（3）和第一滤板（4），挡板（3）连接第一升降件（6），第一滤板（4）连接第二升降件（11），三合一罐（1）为正八面体，内壁上设有八块第一超声板（5），三合一罐（1）上端设有进料口（7），进料口（7）下方10-15cm处设有带有滤网通气口（13），通气口（13）分别与大气和真空相连，底部设有溶液进口（8）和进气口（9），溶液进口（8）溶液流出方向与第一滤板（4）平行；进气口（9）气体喷出方向与第一滤板（4）平行；进气口（9）中设有单向阀（12），溶剂中转罐（2）上端通过罐底阀（10）和三合一罐（1）连接。通过提升第一升降件（6）升起档板（3），当档板（3）高于进料口（7）后，将石墨通过进料口(7)加入三合一罐（1）中，降低第一升降件（6）至进料口（7）下方。碱液由三合一罐（1）底部溶液进口（8）进入三合一罐（1）内部，溶液进口（8）溶液流出方向与第一滤板（4）平行。二者平行一方面可以增大第一滤板（4）的竖直移动范围，另一方面可以减少溶液经过“捷径”通过滤板的现象。同时打开超声装置，使得石墨在强碱条件下充分反应，反应结束后，通过降低第一升降件（6）下降档板（3），溶液通过罐底阀（10）排出至溶剂中转罐（2）中。当石墨沉积到底部时反方向提升档板（3），溶液或气体由底部反向进入，使得沉积在底部的石墨升起并在超声的作用下均匀分散，避免堵塞滤板。当碱液基本排出后，清水由溶液进口（8）进入三合一罐（1）内部，在超声作用下清洗石墨至中性，洗液排出后进入酸液，进一步提纯、水洗。洗至中性后，调节档板（3）的高度至进料口（7）下方且在排气口（13）上方，热干燥气由底部带有单向阀（12）的进气口（9）吹入三合一罐（1）底部，热气体通过第一滤板（4）后，带走石墨中的水分，气体经排气口（13）排出大气。当三合一罐（1）升温后，关闭相应阀门，三合一罐（1）石墨所在区域为封闭区域，由排气口（13）接入真空，进行真空干燥，干燥结束后通过提升第二升降件（11）升起第一滤板（4），通过进料口（7）取出样品。有益效果1本设备除杂质的效率高，纯度满足要求；提取液中气泡在超声波的作用下产生振动，当声压达到一定值时，气泡由于定向扩散而增大，形成共振腔，然后突然闭合，这就是超声波的空化效应。这种气泡在闭合时会在其周围产生几千个大气压的压力，形成微激波，它可造成石墨中的杂质（二氧化硅、金属氧化物等）包覆体和焦结体破裂，而且整个破裂过程在瞬间完成，有利于杂质成分的溶出。超声波在‘空化效应’和机械作用一方面可有效地破碎包覆体和焦结体，使杂质成分呈游离状态并溶入提取液体中，另一方面可加速提取液体的分子运动，使得提取杂质成分快速接触，相互溶合、混合。此外超声有利于石墨分散，不会出现沉积。2本设备酸碱置换借助超声和上板挤压，酸碱去除充分，冲洗时间短，耗水量小，效率高。3本设备当石墨沉积到底部时反方向提升档板，溶液或气体由底部反向进入，使得沉积在底部的石墨升起并在超声的作用下均匀分散，避免堵塞滤板。4本设备是酸碱提纯、洗涤、干燥一体化，即“三合一”，避免了由于物料转移所引起损失物料和环境污染。附图说明附图1实施例1的剖面图。附图2实施例1沿附图1辅助线AA＇的切面图。附图3实施例2的剖面图。附图4实施例2沿附图3辅助线BB＇的切面图。附图5实施例3的剖面图。附图6实施例3沿附图1辅助线CC＇的切面图。附图7实施例3沿附图7辅助线DD＇的切面图。附图8实施例4的剖面图。附图9实施例4沿附图7辅助线EE＇的切面图。附图10实施例5的剖面图。附图1实施例1的剖面图。图中：1-三合一罐；2-溶剂中转罐；3-挡板；4-第一滤板；5-第一超声板；6-第一升降件；7-进料口；8-溶液进口；9-进气口；10-罐底阀；11-第二升降件；12-单向阀；13-通气口；14-盘管；15-第二超声板；16-第三升降件；17-夹套。具体实施方式实施例1一种石墨生产设备，如图1和2所示，该设备包括三合一罐（1）和溶剂中转罐（2）组成，三合一罐（1）内设有挡板（3）和第一滤板（4），挡板（3）连接第一升降件（6），第一滤板（4）连接第二升降件（11），三合一罐（1）为正八面体，内壁上设有八块第一超声板（5），三合一罐（1）上端设有进料口（7），进料口（7）下方10-15cm处设有带有滤网通气口（13），通气口（13）分别与大气和真空相连，底部设有溶液进口（8）和进气口（9），溶液进口（8）溶液流出方向与第一滤板（4）平行；进气口（9）气体喷出方向与第一滤板（4）平行；进气口（9）中设有单向阀（12），溶剂中转罐（2）上端通过罐底阀（10）和三合一罐（1）连接。实施例2如图3和4所示，本实施例与实施例1基本相同，不同之处在底部设有溶液进口（8）和进气口（9）分别与位于三合一罐（1）底部的带有气孔的盘管(14)相连，气体或者液体由第一盘管底部通气阀（8）进入，后经由通气口（13）排出。气体均匀，垂直向上。实施例3如图5、6和7所示，本实施例与实施例2基本相同，不同之处在于三合一罐（1）罐体截面为圆形，四块第二超声板（15）被固定到第二升降件（11）上，四块第二超声板（15）插入挡板（3）和第一升降件（6）中，挡板（3）能够沿着四块第二超声板（15）上下移动。第二超声板（15）置于罐体内部，可以充分发挥超声的作用效果。实施例4如图8和9所示，本实施例与实施例3基本相同，不同之处在于在第二升降件（11）上和第一升降件（6）之间设有第三升降件（16），四块超声板（15）被固定到第三升降件（16）上。在加热过程中，四块超声板（15）绝大部分区域可以通过第三升降件（16）升高到三合一罐（1）加热区域以外，减少加热对于超声板的影响。实施例5如图10所示，本实施例与实施例4基本相同，不同之处在于，三合一罐（1）罐体外壁设有夹套（17）。此夹套依附在罐体表面，热水经由夹套口上部加入，下部排出，热水循环使用，以便控制温度。如上所述，已经在上面具体地描述了本专利技术的实施例，但是本专利技术不限于此。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高纯石墨生产装置，包括三合一罐（1）和溶剂中转罐（2）组成，三合一罐（1）内设有挡板（3）和第一滤板（4），挡板（3）连接第一升降件（6），第一滤板（4）连接第二升降件（11），三合一罐（1）为正八面体，内壁上设有八块第一超声板（5），三合一罐（1）上端设有进料口（7），进料口（7）下方10‑15cm处设有带有滤网通气口（13），通气口（13）分别与大气和真空相连，底部设有溶液进口（8）和通气口（9），溶液进口（8）溶液流出方向与第一滤板（4）平行；通气口（9）气体喷出方向与第一滤板（4）平行；通气口（9）中设有单向阀（12），溶剂中转罐（2）上端通过罐底阀（10）和三合一罐（1）连接。

【技术特征摘要】
1.一种高纯石墨生产装置，包括三合一罐（1）和溶剂中转罐（2）组成，三合一罐（1）内设有挡板（3）和第一滤板（4），挡板（3）连接第一升降件（6），第一滤板（4）连接第二升降件（11），三合一罐（1）为正八面体，内壁上设有八块第一超声板（5），三合一罐（1）上端设有进料口（7），进料口（7）下方10-15cm处设有带有滤网通气口（13），通气口（13）分别与大气和真空相连，底部设有溶液进口（8）和通气口（9），溶液进口（8）溶液流出方向与第一滤板（4）平行；通气口（9）气体喷出方向与第一滤板（4）平行；通气口（9）中设有单向阀（12），溶剂中转罐（2）上端通过罐底阀（10）和三合一罐（1）连接。2.如权利要求1所述一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁慧贤，张增凤，
申请(专利权)人：黑龙江科技大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23