一种氧化还原法石墨烯生产系统技术方案

本实用新型专利技术涉及机械领域，具体涉及石墨烯生产系统。一种氧化还原法石墨烯生产系统，包括一石墨烯生产系统，石墨烯生产系统包括一氧化反应釜。本实用新型专利技术通过此设计，提供了一种氧化还原法石墨烯生产系统，结构简单，设备集中，减少了工人的操作量，提高了生产效率，提高了产量，适用于大规模生产。

A production system of graphene by redox method

【技术实现步骤摘要】
一种氧化还原法石墨烯生产系统
本技术涉及机械领域，具体地，涉及石墨烯生产系统。
技术介绍
石墨烯是从石墨中剥离出来的单层碳原子材料，由碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构，具有优异的力学、光学和电学性质，结构非常稳定，碳原子之间的链接非常柔韧、强度高；现有的的石墨烯生产系统一般采用氧化还原法，石墨烯生产系统中生产设备分散、工人操作复杂、生产效率低，同时工业级氧化石墨烯生产涉及强酸试剂，伴随剧烈放热，容易造成反应釜的腐蚀及损坏，降低了生产的安全性。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种氧化还原法石墨烯生产系统，以解决上述至少一个技术问题。为了达到上述目的，本技术采用下述技术方案：一种氧化还原法石墨烯生产系统，包括一石墨烯生产系统，其特征在于，所述石墨烯生产系统包括一氧化反应釜，所述氧化反应釜的出料口通过第一管道连接一用于纯化的离心机的进料口，所述离心机的一侧设有一螺旋输送机，所述螺旋输送机的进料口设置在所述离心机的出料口的一侧，所述螺旋输送机的出料口连接一均质机的进料口，所述均质机的出料口通过第二管道连接一喷雾干燥机的进料口，所述喷雾干燥机的出料口通过第三管道连接一还原炉的进料口。所述氧化反应釜的内壁、所述第一管道的内壁上均涂覆有一防腐涂层。所述氧化反应釜包括一呈圆柱状的釜体，所述釜体的下部安有至少三片横截面呈圆环状的片状凸起，至少三片所述片状凸起等间距排布在所述釜体的外表面上。所述片状凸起的厚度由内向外逐渐减小。所述第二管道上安有一管道过滤器。所述还原炉采用微波管式炉。在使用时，将石墨粉置入氧化反应釜内，并通过强酸对石墨粉进行充分氧化反应，将氧化后的石墨粉通过第一管道输入到离心机内进行纯化，利用离心技术除去反应中剩余的强酸及其它离子，并将处理后的原料通过螺旋输送机置入到均质机内，通过均质机将处理后的氧化石墨粉进行高速剪切，得到氧化石墨烯溶液，利用第二管道将氧化石墨烯溶液输送给喷雾干燥机，进而通过喷雾干燥机将氧化石墨烯溶液在密闭环境中进行喷雾干燥，得到氧化石墨烯粉体，最后通过还原炉将氧化石墨烯粉体在高温密闭环境中进行还原反应，得到石墨烯粉体。本技术通过此设计，提供了一种氧化还原法石墨烯生产系统，结构简单，设备集中，减少了工人的操作量，提高了生产效率，提高了产量，适用于大规模生产。附图说明图1为本技术的部分结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式作进一步地说明。如图1所示，一种氧化还原法石墨烯生产系统，包括一石墨烯生产系统，石墨烯生产系统包括一氧化反应釜1，氧化反应釜的出料口通过第一管道2连接一用于纯化的离心机3的进料口，离心机的一侧设有一螺旋输送机4，螺旋输送机的进料口设置在离心机的出料口的一侧，螺旋输送机的出料口连接一均质机5的进料口，均质机的出料口通过第二管道6连接一喷雾干燥机7的进料口，喷雾干燥机的出料口通过第三管道8连接一还原炉9的进料口。本技术通过此设计，提供了一种氧化还原法石墨烯生产系统，结构简单，设备集中，减少了工人的操作量，提高了生产效率，提高了产量，适用于大规模生产。在使用时，将石墨粉置入氧化反应釜内，并通过强酸对石墨粉进行充分氧化反应，将氧化后的石墨粉通过第一管道输入到离心机内进行纯化，利用离心技术除去反应中剩余的强酸及其它离子，并将处理后的原料通过螺旋输送机置入到均质机内，通过均质机将处理后的氧化石墨粉进行高速剪切，得到氧化石墨烯溶液，利用第二管道将氧化石墨烯溶液输送给喷雾干燥机，进而通过喷雾干燥机将氧化石墨烯溶液在密闭环境中进行喷雾干燥，得到氧化石墨烯粉体，最后通过还原炉将氧化石墨烯粉体在高温密闭环境中进行还原反应，得到石墨烯粉体。氧化反应釜的内壁、第一管道的内壁上均涂覆有一防腐涂层。防腐涂层采用陶瓷防腐涂层。以保证设备的运行，减少氧化后的石墨粉残留强酸对釜体、管道的损坏的情况发生。氧化反应釜包括一呈圆柱状的釜体，釜体的下部安有至少三片横截面呈圆环状的片状凸起10，至少三片片状凸起等间距排布在釜体的外表面上。片状凸起的厚度由内向外逐渐减小。即，片状凸起的厚度由靠近釜体的一侧向远离釜体的一侧逐渐减小。片状凸起采用铝合金制成。片状凸起呈圆环状排布在釜体上，提高了散热效果，同时片状凸起起到了加强筋的作用，增加的釜体的结构强度，提高了生产的安全性。第二管道上安有一管道过滤器11。利用管道过滤器去除氧化石墨烯溶液中的杂质颗粒，减少对喷雾干燥机的使用影响，提高设备的运作效果。为了控制石墨烯生产系统的运转，第一管道、第二管道、第三管道上均安有一阀门。第三管道上安有一过滤网，喷雾干燥机的风机将干燥后的粉体吹入到第三管道内，利用过滤网过滤较大颗粒，以保证还原炉的使用效果。还原炉采用微波管式炉。例如，采用型号为FCG15的石墨烯微波管式炉。采用微波对氧化石墨烯进行还原，微波直接作用于石墨层间的极性氧化基团，使其迅速分解或汽化，从而实现还原，与传统的电加热马弗炉相比，处理效率更高。最后应说明的是：以上仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限定本技术，尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化还原法石墨烯生产系统，包括一石墨烯生产系统，其特征在于，所述石墨烯生产系统包括一氧化反应釜，所述氧化反应釜的出料口通过第一管道连接一用于纯化的离心机的进料口，所述离心机的一侧设有一螺旋输送机，所述螺旋输送机的进料口设置在所述离心机的出料口的一侧，所述螺旋输送机的出料口连接一均质机的进料口，所述均质机的出料口通过第二管道连接一喷雾干燥机的进料口，所述喷雾干燥机的出料口通过第三管道连接一还原炉的进料口。/n

【技术特征摘要】
1.一种氧化还原法石墨烯生产系统，包括一石墨烯生产系统，其特征在于，所述石墨烯生产系统包括一氧化反应釜，所述氧化反应釜的出料口通过第一管道连接一用于纯化的离心机的进料口，所述离心机的一侧设有一螺旋输送机，所述螺旋输送机的进料口设置在所述离心机的出料口的一侧，所述螺旋输送机的出料口连接一均质机的进料口，所述均质机的出料口通过第二管道连接一喷雾干燥机的进料口，所述喷雾干燥机的出料口通过第三管道连接一还原炉的进料口。


2.如权利要求1所述的一种氧化还原法石墨烯生产系统，其特征在于，所述氧化反应釜的内壁、所述第一管道的内壁上均涂覆有一防腐涂层。
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘少华，马立国，任国峰，
申请(专利权)人：任国峰，
类型：新型
国别省市：河北;13