一种氧化石墨烯制备反应釜制造技术

本发明专利技术属于氧化石墨烯制备制造技术领域，具体的说是一种氧化石墨烯制备反应釜；包括壳体、反应桶、投料管、收集管、支柱、搅拌模块、震荡模块和支撑弹簧；反应桶位于壳体内部，反应桶用于反应物反应；投料管位于反应桶上部，收集管位于反应桶下端；支柱位于反应桶中央；搅拌模块位于反应桶上，搅拌模块上端固定于壳体上，搅拌模块用于反应物搅拌以及搅拌模块为震荡模块提供动力；震荡模块位于反应桶外部，震荡模块外部与壳体转动连接，震荡模块用于对反应桶敲击震动；支撑弹簧位于震荡模块与反应桶之间，支撑弹簧用于支撑反应桶；本发明专利技术可使制备氧化石墨烯的原料快速充分反应，提高了氧化石墨烯的制备效率。

【技术实现步骤摘要】
一种氧化石墨烯制备反应釜
本专利技术属于氧化石墨烯制备
，具体的说是一种氧化石墨烯制备反应釜。
技术介绍
氧化石墨烯薄片是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物，氧化石墨烯是单一的原子层，可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米。氧化石墨烯一般是用浓硫酸中的高锰酸钾与石墨粉末经氧化反应之后，得到棕色的在边缘有衍生羧酸基及在平面上主要为酚羟基和环氧基团的石墨薄片，此石墨薄片层可以经超声或高剪切剧烈搅拌剥离为氧化石墨烯，并在水中形成稳定、浅棕黄色的单层氧化石墨烯悬浮液；经烘干处理即可得到氧化石墨烯；在制备氧化石墨烯过程中一般使用磁力搅拌器进行搅拌，但是制备氧化石墨烯依旧耗时较长，最快也需要两天，制备效率低；现有技术中也出现了一些氧化石墨烯制备装置的技术方案，如申请号为CN201710855441的一项中国专利公开了一种制备氧化石墨烯的一体装置及其制备方法，包括“制备氧化石墨烯的一体装置的夹套反应器置于磁力搅拌器上，超声信号发生器置于夹套反应器的上部；夹套反应器的外层夹套设置有入口管和出口管，低温冷却水循环系统、循环油浴系统分别通过相应的出口管线连接至入口管，低温冷却水循环系统出口管线设置有冷却水出口切换阀，循环油浴系统出口管线设置有加热油出口切换阀；低温冷却水循环系统、循环油浴系统分别通过相应的进口管线连接至出口管，低温冷却水循环系统回水管线设置有回水切换阀，循环油浴系统回油管线设置有回油切换阀。”该技术方案将超声、搅拌及氧化过程在一个反应器中进行，但只是将现有设备超声信号发生器和磁力搅拌器堆积在一起来实现该装置的超声和搅拌功能，从而提高氧化石墨烯的制备效率，但该设备机构庞大而复杂，使用多有不便。鉴于此，本专利技术所述的一种氧化石墨烯制备反应釜，本专利技术所述氧化石墨烯制备反应釜结构简单，设备体积小，使用方便，并对制备氧化石墨烯制备的反应物有搅拌、碾压和震荡的效果，加快了反应物的反应速度，提高了氧化石墨烯的制备效率。
技术实现思路
为了弥补现有技术的不足，本专利技术提出了一种氧化石墨烯制备反应釜，本专利技术主要用于氧化石墨烯的制备。本专利技术所述氧化石墨烯制备反应釜结构简单，设备体积小，使用方便；同时，本专利技术所述氧化石墨烯制备反应釜使得氧化石墨烯在制备过程中，反应物反应物可以得到充分搅拌、碾压和震荡，使得制备氧化石墨烯的反应物可快速反应，提高了反应物的反应速度，从而提高了氧化石墨烯的制备效率。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术所述的一种氧化石墨烯制备反应釜，包括壳体、反应桶、投料管、收集管、支柱、搅拌模块、震荡模块和支撑弹簧；所述反应桶位于壳体内部，反应桶用于反应物反应；所述投料管位于反应桶上部，投料管用于投放反应物；所述收集管位于反应桶下端，收集管用于收集反应后的混合溶液；所述支柱位于反应桶中央，支柱下部设置有加热棒，加热棒用于反应物加热；所述搅拌模块位于反应桶上，搅拌模块上端固定于壳体上，搅拌模块下部位于反应桶内，搅拌模块用于反应物搅拌以及搅拌模块为震荡模块提供动力；所述震荡模块位于反应桶外部，震荡模块外部与壳体转动连接，震荡模块上部与反应桶弹性连接，震荡模块用于对反应桶敲击震动；所述支撑弹簧位于震荡模块与反应桶之间，支撑弹簧用于支撑反应桶。所述搅拌模块包括电机、驱动轴、曲柄、球头和搅拌叶片，所述电机位于壳体上部，电机的下端与驱动轴上端连接；所述曲柄与驱动轴下端固定连接，曲柄与球头上端转动连接，曲柄运动带动球头旋转摆动；所述球头下端抵靠在支柱上，球头与支柱转动连接，球头转动驱动搅拌叶片在转动的同时向四周有规律的摆动；所述搅拌叶片固定于球头上，搅拌叶片的下端与反应桶的桶底不接触，搅拌叶片用于反应物搅拌。工作时，电机带动驱动轴转动，驱动轴通过曲柄驱动球头自转和公转，即，使球头在自转的同时向四周有规律的倾斜摆动旋转，球头带动搅拌叶片在转动的同时向四周有规律的摆动旋转，可更好的将混合物搅拌均匀，不至于使混合物只按一个回转中心转动而使得颗粒物都集聚在旋转的漩涡中心，这样可避免反应物沉淀，使得搅拌叶片可以将搅拌物充分搅拌，提高反应物的反应效率。所述搅拌叶片的下端设置有碾压辊，碾压辊与搅拌叶片转动连接，且搅拌叶片摆动到最下端时，碾压辊抵靠反应桶的桶底，碾压辊在抵靠反应桶桶底时碾压沉淀的反应物。工作时，搅拌叶片转动并有规律的向四周摆动，使得碾压辊有节奏的抵靠在反应桶桶底上，由于碾压辊抵靠在反应桶桶底时还在围绕驱动轴转动，使得碾压辊可以将沉淀在反应桶桶底的颗粒物碾碎，使得反应物反应更为充分，同时也提高了反应物的反应速度，促进了氧化石墨烯制备的效率。所述震荡模块包括固定桶、敲击棒、复位弹簧和转桶；所述固定桶套设于反应桶外侧，固定桶上部与反应桶弹性连接，固定桶的下端与壳体固定连接，固定桶的桶壁和桶底上均布有多个安装槽；所述敲击棒设置有多个，敲击棒穿过固定桶的安装槽，敲击棒与固定桶滑动连接；所述复位弹簧位于安装槽内且复位弹簧套在于敲击棒上，复位弹簧用于敲击棒敲击后的复位；所述转桶位于固定桶外侧，转桶上端与驱动轴固定连接，转桶跟随驱动轴转动，转桶外壁与壳体转动连接，转桶的曲壁和桶底的壁厚连续变化，转桶的厚壁处始终挤压敲击棒末端使敲击棒抵住反应桶的外桶壁，转桶的薄壁处始终与敲击棒末端分离不接触，转桶转动驱动敲击棒间歇式敲击反应桶外表面。工作时，驱动轴转动带动转桶转动，转桶转动驱使敲击棒在固定桶上对反应桶做敲击运动，复位弹簧复位敲击棒，反应桶的桶底与侧壁将产生剧烈震荡，使得反应物中的石墨以及其他混合物不易附着于反应桶内壁上，尤其是将一些外部湿润而内部还为干的石墨粉从反应桶的桶壁上震落，有利于反应物反应的顺利进行，使得反应更加充分，提高了氧化石墨烯制备时的反应速度；同时，反应桶的剧烈震动，可使反应后期的氧化石墨被震荡剥离成氧化石墨烯，使得此时已产生少量氧化石墨烯，有利于用超声波剥离氧化石墨的效率，从而提高了氧化石墨烯制备的效率。所述敲击棒的敲击端设置有敲击头，敲击头与敲击棒固定连接；所述敲击头包括固定板、弹性敲击杆一、弹性敲击杆二和弹性敲击杆三；所述弹性敲击杆一在自然状态下长度短于弹性敲击杆二，弹性敲击杆二在自然状态下长度短于弹性敲击杆三，弹性敲击杆一、弹性敲击杆二和弹性敲击杆三的长度可被压缩为相同长度，且弹性敲击杆一、弹性敲击杆二和弹性敲击杆三的结构相同，弹性敲击杆一、弹性敲击杆二和弹性敲击杆三均垂直固定于敲击头；所述弹性敲击杆三包括杆一、弹簧一和杆二，所述弹簧一的一端与杆一连接，弹簧一的另一端与杆二固定连接，弹簧一长度变化改变弹性敲击杆三总体长度。工作时，敲击棒向反应桶外壁敲击，因敲击棒上设置有敲击头，弹性敲击杆一、弹性敲击杆二和弹性敲击杆三的长度不同，弹性敲击杆三先敲击反应桶的桶壁，之后，弹性敲击杆三被压缩，弹性敲击杆二敲击反应桶的桶壁，再之后，弹性敲击杆二被压缩，弹性敲击杆三继续被压缩，弹性敲击杆一敲击反应桶，即当敲击棒敲击反应桶时，敲击棒上的敲击头会连续快速敲击反应桶三次，提高了敲击棒敲击反应桶的频率，增强了反应桶震荡的效果，使得反应物更加不易附着于反应桶的桶壁上，同时使得更多的氧化石墨被震荡剥离成氧化石墨烯，提高了氧化石墨烯的制备效率。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术所述的一种氧化石墨烯制备反应釜，本专利技术所述氧化石墨烯制备反应釜结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化石墨烯制备反应釜，其特征在于：包括壳体(1)、反应桶(2)、投料管(3)、收集管(4)、支柱(5)、搅拌模块(6)、震荡模块(7)和支撑弹簧(8)；所述反应桶(2)位于壳体(1)内部，反应桶(2)用于反应物反应；所述投料管(3)位于反应桶(2)上部，投料管(3)用于投放反应物；所述收集管(4)位于反应桶(2)下端，收集管(4)用于收集反应后的混合溶液；所述支柱(5)位于反应桶(2)中央，支柱(5)下部设置有加热棒(51)，加热棒(51)用于反应物加热；所述搅拌模块(6)位于反应桶(2)上，搅拌模块(6)用于反应物搅拌以及搅拌模块(6)为震荡模块(7)提供动力；所述震荡模块(7)位于反应桶(2)外部，震荡模块(7)上部与反应桶(2)弹性连接，震荡模块(7)用于对反应桶(2)敲击震动；所述支撑弹簧(8)位于震荡模块(7)与反应桶(2)之间，支撑弹簧(8)用于支撑反应桶(2)。

【技术特征摘要】
1.一种氧化石墨烯制备反应釜，其特征在于：包括壳体(1)、反应桶(2)、投料管(3)、收集管(4)、支柱(5)、搅拌模块(6)、震荡模块(7)和支撑弹簧(8)；所述反应桶(2)位于壳体(1)内部，反应桶(2)用于反应物反应；所述投料管(3)位于反应桶(2)上部，投料管(3)用于投放反应物；所述收集管(4)位于反应桶(2)下端，收集管(4)用于收集反应后的混合溶液；所述支柱(5)位于反应桶(2)中央，支柱(5)下部设置有加热棒(51)，加热棒(51)用于反应物加热；所述搅拌模块(6)位于反应桶(2)上，搅拌模块(6)用于反应物搅拌以及搅拌模块(6)为震荡模块(7)提供动力；所述震荡模块(7)位于反应桶(2)外部，震荡模块(7)上部与反应桶(2)弹性连接，震荡模块(7)用于对反应桶(2)敲击震动；所述支撑弹簧(8)位于震荡模块(7)与反应桶(2)之间，支撑弹簧(8)用于支撑反应桶(2)。2.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯制备反应釜，其特征在于：所述搅拌模块(6)包括电机(61)、驱动轴(62)、曲柄(63)、球头(64)和搅拌叶片(65)，所述电机(61)位于壳体(1)上部，电机(61)的下端与驱动轴(62)上端连接；所述曲柄(63)与驱动轴(62)下端固定连接，曲柄(63)与球头(64)上端转动连接，曲柄(63)运动带动球头(64)旋转摆动；所述球头(64)下端抵靠在支柱(5)上，球头(64)与支柱(5)转动连接，球头(64)转动驱动搅拌叶片(65)在转动的同时向四周有规律的摆动；所述搅拌叶片(65)固定于球头(64)上，搅拌叶片(65)的下端与反应桶(2)的桶底不接触，搅拌叶片(65)用于反应物搅拌。3.根据权利要求2所述的一种氧化石墨烯制备反应釜，其特征在于：所述搅拌叶片(65)的下端设置有碾压辊(66)，碾压辊(66)与搅拌叶片(65)转动连接，且搅拌叶片(65)摆动到最下端时，碾压辊(66)抵靠反应桶(2)的桶底，碾压辊(66)在抵靠反应桶(2)桶底时碾压沉淀的反应物。4.根据权利要求2所述的一种氧化石墨烯制...

【专利技术属性】
技术研发人员：李训祺，
申请(专利权)人：李训祺，
类型：发明
国别省市：江苏,32