一种用于氧化石墨烯高温还原的回转电阻炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于氧化石墨烯高温还原的回转电阻炉，包括1对加热组件、炉管组件、炉管支撑座和炉管倾斜机构，加热组件为内圆外方的中空半壳结构，所述1对加热组件以内圆相对方式扣接密封设置，炉管组件卡设于所述1对加热组件之间，炉管支撑座和炉管倾斜机构均设置于炉管组件的出料端，炉管组件的出料端低于炉管组件的进料端；本实用新型专利技术具有提高了整个回转电阻炉的耐腐蚀能力，加热组件旋转动态煅烧避免了氧化石墨烯的生烧、过烧、夹生等缺陷，加热组件采用以内圆相对方式扣接密封设置，便于拆卸，当需要冷却时可将1对加热组件机械驱开散热，可增大冷却效率，缩短降温时间。

A rotary resistance furnace for high temperature reduction of graphene oxide

The utility model discloses a rotary furnace for high temperature reduction of graphene oxide, which comprises a furnace pipe holder and a tilt mechanism of 1 furnace tube heating component, furnace tube assembly, and heating component is a hollow half shell structure inside the circle, that is within the 1 circle each other on the heating component type fastening seal set of furnace tube assembly is arranged on the 1 card between the heating component, furnace pipe holder and furnace tilting mechanism are arranged in the furnace tube assembly of the discharge end, furnace tube assembly of the discharge end of the furnace tube is lower than the feed end of the assembly; the utility model has the advantages of improving the rotary electric resistance furnace resistance corrosion resistance, heating components of rotary dynamic calcination to avoid graphene oxide burning, burning, and other defects, the heating component used within the circle of relatively buckled sealing settings, convenient disassembly, when cooling is required to be 1 heating assembly machinery The cooling efficiency can be increased and the cooling time can be shortened.

【技术实现步骤摘要】
一种用于氧化石墨烯高温还原的回转电阻炉
本技术属石墨烯制备
，具体涉及一种用于氧化石墨烯高温还原的回转电阻炉。
技术介绍
石墨烯是近几年发展起来的一种具有优良力学、电学、光学性能的材料，在透明电极、晶体管、传感器、能源储存、高强度复合材料等方面存在广泛的应用前景。目前石墨烯主要制备方法有机械剥离法、化学气相沉淀CVD法、外延生长法、氧化还原法等。氧化还原法依次经过氧化和还原两个过程，氧化剂将天然石墨进行氧化，产生膨胀剥离，然后在高温环境下对剥离的石墨层进行还原。其中低温氧化插层法是一种改进的氧化还原方法，具有操作简单、性能稳定的优点，是一种可实现石墨烯材料工业化生产的合成方法。对于还原过程来说，其还原温度对石墨烯的还原程度、官能团结构、表面形貌等都具有重要影响。现有的普通高温回转炉在制备石墨烯材料的过程中存在以下问题：一是生产工艺中高温还原装置连续性较差、耐腐蚀性差、热稳定差、高能耗、产品一致性差且操作复杂等困难；二是石墨烯煅烧过程中所产生的生烧、过烧、夹生等缺陷，可缩短石墨烯的反应时间并提高产品品质均匀性；三是石墨烯材料在高温还原过程中也会生成大量腐蚀气体，对设备本身、产品质量影响明显。
技术实现思路
本技术的目的在于：针对上述氧化石墨烯还原回转电阻炉存在的问题，本技术提供一种用于氧化石墨烯还原的回转电阻炉。本技术采用的技术方案如下：一种用于氧化石墨烯高温还原的回转电阻炉，包括一对加热组件、炉管组件、炉管支撑座和炉管倾斜机构，加热组件为内圆外方的中空半壳结构，所述一对加热组件以内圆相对方式扣接密封设置，炉管组件卡设于所述一对加热组件之间，炉管支撑座和炉管倾斜机构均设置于炉管组件的出料端，炉管组件的出料端低于炉管组件的进料端。进一步限定，所述加热组件包括中部的第一加热组件及对称设置在第一加热组件两侧的第二加热元件，所述第一加热组件由若干顺次连接的第一加热元件组成。进一步限定，所述炉管组件包括卡设于一对加热组件之间的炉筒，炉筒内沿炉筒轴向方向设置有炉管，炉管一端伸出所述进料端形成原料进口，所述炉管另一端伸出所述出料端形成产品出口，产品出口上设置有主进气口，所述炉管支撑座和炉管倾斜机构均设置于所述出料端底部。进一步限定，所述第一加热元件包括从外到内顺次连接的第一保温层、第一半壳、第一外胆和第一石英层，所述第一半壳内卡设有若干第一加热棒。进一步限定，所述第二加热元件包括左部分的第三加热部分和右部分第四加热部分，第四加热部分的结构与所述第一加热元件的结构相同，第三加热部分包括由外到内顺次连接的第二保温层、第二半壳、第二外胆和第二石英层，所述第二半壳上卡设有若干第二加热棒。进一步限定，所述第一加热元件和所述第二加热元件上均设置有测温元件。进一步限定，所述原料出口上设置有烟气处理装置。进一步限定，所述烟气处理装置包括顺次连接的还原气体出口管路、还原气体回收机构和烟道，还原气体回收机构与烟道的连接处设置有过滤网，所述烟道内壁安装有隔板，所述烟道侧壁上的隔板处开设有粉尘出口，粉尘出口上安装有球阀。进一步限定，所述原料进口采用聚四氟乙烯材质，所述炉筒采用多晶莫来石纤维模块材质，所述炉管外层采用310S不锈钢耐热合金材质。进一步限定，所述炉管支撑座下端设置有平台，平台上设置有驱动加热组件沿自身中心轴旋转的伺服机构。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：1.本技术具有结构简单、操作方便的优点，一对加热组件用于对炉管进行加热且采用以内圆相对方式扣接密封设置，便于冷却时机械打开，增加降温速度；炉管倾斜机构用于将炉管倾斜，当氧化石墨烯被还原时由于重力的作用石墨烯出料端运动，还原产生的腐蚀性气体向氧化石墨烯进口端运动形成自动的气固分离，且起到传递温度和还原气体的充分利用的作用。2.加热组件中部的第一加热组件及对称设置在第一加热组件两侧的第二加热元件，所述第一加热组件由若干顺次连接的第一加热元件组成，便于加热组件的拆卸、维修以及设备的散热。3.炉筒用于炉管的固定以及提升温度稳定性、提高升温速度、提高热稳定性，节约能耗；主进气口设置于产品出口端，一方面可用于产品的降温处理，另一方面还原气体的纯度较高，有利于氧化石墨烯还原的彻底性。4.第一保温层用于保持还原需要的温度范围和节约能耗，第一加热棒部分卡设于第一半壳内便于第一加热棒的固定以及可以在整个第一半壳内加热，使得第一加热棒均匀分布于加热区域内；第一石英层可用于耐高温、不易磨损、强度高等特点。5.第二加热元件设置为第三加热部分和右部分第四加热部分，第四加热部分与第一加热元件有相同的加热作用，第三加热部分除了具有与第一加热元件有相同的加热作用相同以外，还具有防止热量辐射到加热组件和炉管组件以外影响其它设备的工作；测温元件的设置便于监控加热炉区域内温度，避免出现温度不在还原需要的范围内，从而影响产品的质量。6.烟气处理装置一方面可以提高循环的还原气体的纯度，另一方面降低腐蚀性气体的循环从而降低对设备的腐蚀和降低对环境的污染；过滤网的设置可以将尾气中带走的石墨烯粉粒挡下来，落在隔板上收集，跟原料一起进入回转电阻炉被还原，节约原料的成本。7.原料进口采用聚四氟乙烯材质既可耐高温也耐腐蚀；炉筒采用多晶莫来石纤维模块材质可提升温度稳定性、提高升温速度、提高热稳定性，节约能耗；炉管外层采用310S不锈钢耐热合金材质，可用于耐蚀又可用于高温部件，且改善了钢在敏化态的耐晶间腐蚀能力，可显著提升耐腐蚀性、耐高温、耐磨损等性能，同时也可降低杂质引入造成产品质量下降的风险。8.伺服机构驱动加热组件沿着自身的中心轴旋转，克服石墨烯煅烧过程中所产生的生烧、过烧、夹生等缺陷，可缩短石墨烯的反应时间并提高产品品质均匀性。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为图1中A-A截面图；图3为图1中B-B截面图；图4为有烟气处理装置的结构示意图；其中：1-第一加热元件；101-第一保温层；102-第一加热棒；103-第一石英层；104-第一石英层；105-测温元件；106-第一半壳；2-平台；3-炉管支撑座；4-炉管倾斜机构；5-炉管；6-主进气口；7-产品出口；8-原料进口；9-烟气处理装置；91-还原气体回收机构；92-球阀；93-过滤网；94-粉尘出口；95-烟道；96-还原气体出口管路；11-伺服机构；12-第二加热元件；121-第四加热部分；122-第三加热部分；1221-第二保温层；1222-第二外胆；1223-第二石英层；1224-第二加热棒；1226-第二半壳；13-炉筒。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征以外，均可以以任何方式组合。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术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技术，并不用于限定本技术。实施例一本实施例的技术方案为：一种用于氧化石墨烯高温还原的回转电阻炉，包括一对加热组件、炉管组件、炉管支撑座3和炉管倾斜机构4，加热组件为内圆外方的中空半壳结构，所述一对加热组件以内圆相对方式扣接密封设置，炉管组件卡设于所述一对加热组件之间，炉管支撑座3和炉管倾斜机构4均设置于炉管组件的出料端，炉管组件的出料端低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于氧化石墨烯高温还原的回转电阻炉，其特征在于，包括一对加热组件、炉管组件、炉管支撑座(3)和炉管倾斜机构(4)，加热组件为内圆外方的中空半壳结构，所述一对加热组件以内圆相对方式扣接密封设置，炉管组件卡设于所述一对加热组件之间，炉管支撑座(3)和炉管倾斜机构(4)均设置于炉管组件的出料端，炉管组件的出料端低于炉管组件的进料端。

【技术特征摘要】
1.一种用于氧化石墨烯高温还原的回转电阻炉，其特征在于，包括一对加热组件、炉管组件、炉管支撑座(3)和炉管倾斜机构(4)，加热组件为内圆外方的中空半壳结构，所述一对加热组件以内圆相对方式扣接密封设置，炉管组件卡设于所述一对加热组件之间，炉管支撑座(3)和炉管倾斜机构(4)均设置于炉管组件的出料端，炉管组件的出料端低于炉管组件的进料端。2.根据权利要求1所述的一种用于氧化石墨烯高温还原的回转电阻炉，其特征在于，所述加热组件包括中部的第一加热组件及对称设置在第一加热组件两侧的第二加热元件(12)，所述第一加热组件由若干顺次连接的第一加热元件(1)组成。3.根据权利要求1所述的一种用于氧化石墨烯高温还原的回转电阻炉，其特征在于，所述炉管组件包括卡设于一对加热组件之间的炉筒(13)，炉筒(13)内沿炉筒(13)轴向方向设置有炉管(5)，炉管(5)一端伸出所述进料端形成原料进口(8)，所述炉管(5)另一端伸出所述出料端形成产品出口(7)，产品出口(7)上设置有主进气口(6)，所述炉管支撑座(3)和炉管倾斜机构(4)均设置于所述出料端底部。4.根据权利要求2所述的一种用于氧化石墨烯高温还原的回转电阻炉，其特征在于，所述第一加热元件(1)包括从外到内顺次连接的第一保温层(101)、第一半壳(106)、第一外胆(103)和第一石英层(104)，所述第一半壳(106)内卡设有若干第一加热棒(102)。5.根据权利要求2所述的一种用于氧化石墨烯高温还原的回转电阻炉，其特征在于，所述第二加热元件(12)包括左部分的第三加热部分(122)和右部分第...

【专利技术属性】
技术研发人员：周宝珠，蒋虎南，胡键，漆长席，
申请(专利权)人：大英聚能科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51