用于处理含碳组合物的方法、装置和系统制造方法及图纸

本文提供了用于处理含碳组合物的方法、装置和系统。所述处理可包括制造(或合成)氧化形式的含碳组合物和/或制造(或合成)氧化含碳组合物的还原形式。一些实施方式提供了用于从石墨制造(或合成)氧化石墨和/或用于从氧化石墨制造(或合成)还原的氧化石墨的方法、装置和系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于处理含碳组合物的方法、装置和系统交叉引用本申请要求于2016年2月26日提交的美国临时申请号62/300,550、于2016年2月29日提交的美国临时申请号62/301,511、于2016年3月2日提交的美国临时申请号62/302,689和于2016年4月19日提交的美国临时申请号62/324,796的权益，所述美国临时申请通过引用以其全文并入本文。
技术实现思路
本文提供了用于处理含碳组合物的方法、装置和系统。在某些实施方式中，所述处理包括制造(或合成)氧化形式的含碳组合物和/或制造(或合成)氧化含碳组合物的还原形式。一些实施方式提供了用于从石墨制造(或合成)氧化石墨和/或用于从氧化石墨制造(或合成)还原的氧化石墨的方法、装置和系统。在一个方面，本文公开了一种设备，所述设备包括：罐，所述罐包含含碳组合物；安装至所述罐的混合器，所述混合器与所述罐流体连通；以及机械耦合至所述混合器的罐搅拌器。所述罐搅拌器被配置成搅拌所述罐中的含碳组合物，从而以大于约1吨/年(tpy)的速率形成氧化形式的含碳组合物。当结合以下描述和附图考虑时，将会进一步领会和理解本文公开的方法、装置和系统的其他目标和优点。虽然以下描述包含描述特定实施方式的具体细节，但这不应解释为限制，而应是对优选实施方式的例示。对于本专利技术的每个方面，本领域普通技术人员已知如本文暗示的许多变化是可能的。在一些实施方式中，本文公开的方法、装置和系统能够进行未明确列举的各种改变和修改。在一个方面，本文描述了一种反应系统，其包括：(a)包含含碳组合物的反应容器，所述容器包括(i)安装至所述容器的反应混合器，所述反应混合器与所述容器流体连通；和(ii)机械耦合至所述反应混合器的反应搅拌器，其中所述反应搅拌器被配置成搅拌所述容器中的所述含碳组合物；(b)罐，其包括(i)安装至所述罐的罐混合器，所述罐混合器与所述罐流体连通；和(ii)机械耦合至所述罐混合器的罐搅拌器，其中所述搅拌器被配置成在所述组合物已经转移至所述罐之后搅拌所述罐中的含碳组合物；其中所述反应系统被配置成将所述含碳组合物从所述反应容器转移至所述罐。在一些实施方式中，所述系统包括安设在所述反应容器内的传感器。在进一步的实施方式中，所述传感器测量温度、pH或盐浓度。在一些实施方式中，所述系统包括安设在所述罐内的传感器。在进一步的实施方式中，所述传感器测量温度、pH或盐浓度。在一些实施方式中，所述系统调控一种或多种反应物向所述反应容器内的添加速率，以维持反应温度不高于15℃。在一些实施方式中，所述系统允许在所述反应结束后，所述反应容器内的温度(例如，反应温度)升至环境温度。在一些实施方式中，所述系统调节所述反应容器内的温度(例如，升高或降低所述温度)。在一些实施方式中，所述系统包括一个或多个冷却盘管(coolingcoil)，所述冷却盘管被配置成降低所述反应容器内的反应温度。在一些实施方式中，所述系统包括用于调节由所述系统进行的反应的控制单元。在进一步的实施方式中，所述控制单元调节反应温度。在进一步的实施方式中，所述控制单元调节所述反应容器内的所述含碳组合物的温度。在进一步的实施方式中，所述控制单元在所述含碳组合物已被转移到所述罐后调节其温度。在进一步的实施方式中，所述控制单元通过控制一种或多种材料向反应容器内添加的速率来调节温度。在更进一步的实施方式中，所述一种或多种材料选自：含碳组合物、高锰酸钾、硫酸、水、过氧化氢和冰。在一些实施方式中，所述反应容器包括用于接收含碳组合物的进口。在一些实施方式中，所述反应容器包括用于接收高锰酸钾的进口。在一些实施方式中，所述反应容器包括用于接收硫酸的进口。在一些实施方式中，所述反应容器包括用于向所述容器内接收通风的端口。在一些实施方式中，所述反应容器包括用于从所述容器释放通风的端口。在一些实施方式中，所述系统被配置成使所述反应混合器和反应容器朝向彼此和远离彼此移动。在一些实施方式中，所述系统被配置成将所述反应混合器下降到所述反应容器中。在一些实施方式中，所述系统被配置成将所述反应混合器远离所述反应容器抬升。在一些实施方式中，所述系统被配置成将所述反应容器远离所述反应混合器下降。在一些实施方式中，所述系统被配置成将所述反应容器朝向所述反应混合器抬升。在一些实施方式中，所述反应混合器配置在滑动件上，使得其可相对于所述反应容器移动。在一些实施方式中，所述反应混合器被配置成远离所述反应容器滑动以便于清洁所述反应容器。在一些实施方式中，所述反应混合器包括用于在所述反应混合器下降到所述反应容器中时密封所述反应容器的盖。在一些实施方式中，所述反应混合器是反应混合器叶片，所述反应混合器叶片具有在所述反应容器一侧的5英寸内的边缘。在一些实施方式中，所述反应混合器包括与所述反应容器的内表面接合的刮刀，所述刮刀被配置成刮掉粘附在所述内表面上的材料。在某些实施方式中，所述刮刀是刮刀片。在进一步的实施方式中，所述刮刀附接至所述反应混合器。在进一步的实施方式中，所述刮刀以一定角度与所述反应容器的内表面接合，其中所述刮刀的顶部部分在所述搅拌器的反应混合器叶片的旋转方向上在所述刮刀的底部部分之前。在一些实施方式中，所述反应混合器包括刮刀片，该刮刀片被配置成移去粘附至所述反应容器的材料。在一些实施方式中，所述反应容器具有至少约20加仑的容积。在一些实施方式中，所述反应容器具有至少约60加仑的容积。在一些实施方式中，所述罐具有至少约500加仑的容积。在一些实施方式中，所述罐具有至少约1,600加仑的容积。在一些实施方式中，所述反应容器包括阀，其中所述反应容器通过所述阀与所述罐流体连通。在进一步的实施方式中，其中所述系统被配置成打开所述阀以允许所述含碳组合物从所述反应容器转移至所述罐，以猝灭在所述反应容器中进行的反应。在进一步的实施方式中，所述反应容器被定位在高于所述罐的位置，其中打开所述阀允许所述反应容器中的所述含碳组合物排入所述罐中。在一些实施方式中，以最高约60转/分钟的速率驱动所述反应搅拌器。在一些实施方式中，所述罐具有至少约200加仑的容积。在一些实施方式中，所述罐容纳或含有(i)至少约200加仑的液体，(ii)至少约300磅的冰，或(iii)液体和至少约300磅的冰。在一些实施方式中，所述罐包括用于接收过氧化氢的进口。在一些实施方式中，所述罐被配置成将过氧化氢分配到所述罐的内部空间中。在一些实施方式中，所述罐包括用于接收碎冰的进口。在一些实施方式中，所述罐被配置成将碎冰分配到所述罐的内部空间中。在一些实施方式中，所述罐混合器被安装至所述罐的顶部。在一些实施方式中，所述罐混合器包括将所述罐搅拌器机械耦合至所述罐混合器的轴杆。在一些实施方式中，所述罐混合器被配置在滑动件上，使得其可相对于所述罐移动。在一些实施方式中，所述罐混合器远离所述罐滑动以便于清洁所述罐。在一些实施方式中，所述系统包括多个罐搅拌器。在一些实施方式中，以最高约60转/分钟的速率驱动所述罐搅拌器。在一些实施方式中，所述罐搅拌器包括搅拌器叶片。在进一步的实施方式中，所述搅拌器叶片包括2排各4个叶片，其具有距所述罐的所有侧面和底部至少约1/2英寸的间隙。在一些实施方式中，所述系统包括(i)所述罐混合器与所述罐搅拌器之间的传动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反应系统，其包括：a)包含含碳组合物的反应容器，所述容器包括：i)安装至所述容器的反应混合器，所述反应混合器与所述容器流体连通；和ii)机械耦合至所述反应混合器的反应搅拌器，其中所述反应搅拌器被配置成搅拌所述容器中的所述含碳组合物；b)罐，其包括：i)安装至所述罐的罐混合器，所述罐混合器与所述罐流体连通；和ii)机械耦合至所述罐混合器的罐搅拌器，其中所述罐搅拌器被配置成在所述组合物已经转移至所述罐之后搅拌所述罐中的所述含碳组合物；其中所述反应系统被配置成将所述含碳组合物从所述反应容器转移至所述罐。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.26 US 62/300,550;2016.02.29 US 62/301,511;1.一种反应系统，其包括：a)包含含碳组合物的反应容器，所述容器包括：i)安装至所述容器的反应混合器，所述反应混合器与所述容器流体连通；和ii)机械耦合至所述反应混合器的反应搅拌器，其中所述反应搅拌器被配置成搅拌所述容器中的所述含碳组合物；b)罐，其包括：i)安装至所述罐的罐混合器，所述罐混合器与所述罐流体连通；和ii)机械耦合至所述罐混合器的罐搅拌器，其中所述罐搅拌器被配置成在所述组合物已经转移至所述罐之后搅拌所述罐中的所述含碳组合物；其中所述反应系统被配置成将所述含碳组合物从所述反应容器转移至所述罐。2.如权利要求1所述的系统，还包括安设在所述反应容器内的传感器。3.如权利要求2所述的系统，其中所述传感器测量温度、pH或盐浓度。4.如权利要求1所述的系统，其中所述系统调控一种或多种反应物向所述反应容器内的添加速率，以维持反应温度不高于15℃。5.如权利要求1所述的系统，其中所述系统包括一个或多个冷却盘管，所述冷却盘管被配置成降低所述反应容器内的反应温度。6.如权利要求1所述的系统，其中所述系统包括用于调节由所述系统进行的反应的控制单元。7.如权利要求1所述的系统，其中所述反应混合器包括用于在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯科特·莱恩，
申请(专利权)人：纳米技术能源公司，
类型：发明
国别省市：美国,US