用于石墨烯制备的微波反应器制造技术

本发明专利技术的用于石墨烯制备的微波反应器，包括管式反应器，管式反应器内部设置有用于物料反应的且可旋转的石英管，管式反应器通过中空的连接座连接有多个微波发生器，连接座与管式反应器的内部连通，微波发生器连接于连接座的外端，微波发生器用于通过连接座向石英管发射微波，连接座用于聚集辐射于管式反应器内部。本发明专利技术的用于石墨烯制备的微波反应器，结合微波、旋转、重力及气流等因素，能够使得反应器内部的物料反应充分，并且避免石英管炸管情况的发生，从而提升产品品质、减少维修及材料损耗。本发明专利技术的用于石墨烯制备的微波反应器，设计简单易实现、并且可直接对产物进行筛选，提高生产效率。产效率。产效率。

【技术实现步骤摘要】
用于石墨烯制备的微波反应器


[0001]本专利技术涉及石墨烯的制备，特别是涉及一种用于石墨烯制备的微波反应器。

技术介绍

[0002]石墨烯由于其优异的理化性质，成为近些年来材料领域的研究及发展热点。
[0003]目前，石墨烯的制备方法有很多，基本可分为物理法和化学法。大规模的工业化制备主要以氧化还原法为主，由于该方法制备石墨烯的过程涉及大量的酸、碱及强氧化剂，不但对环境存在着破坏，而且对于生产设备有着较高的要求；同时，该方法制备的石墨烯往往引入大量的含氧官能团，造成产品存在着结构上的缺陷，进而难以保证稳定的产品质量及后续石墨烯应用产品的效能提升。
[0004]近些年来，随着对石墨烯制备过程及机理的越发深入研究，人们发现利用微波加热氧化石墨烯(GO)或膨胀石墨(EG)，能够将GO中的含氧官能团或EG中的掺杂物质分解为气体，这些气体产生的压力超过片层间的范德华力时，石墨层之间剥离，便可以得到石墨烯，同时，由于石墨本身具有较强的微波吸收能力，使得这一过程更易实现。大量的实验数据也证实了通过微波加热进行石墨剥离制备石墨烯，能够避开强氧化作用，减少产物中的含氧量，并且制备过程简便，反应快捷，对环境的基本无影响。
[0005]对于上述过程的实现，离不开微波加热设备，也即微波反应器。常规的微波反应器受热不均，只能间歇化的生产，不能保证石墨烯质量(即膨化热剥离程度)及产能。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是提供一种原料受热均一的，适用于工业化生产的用于石墨烯制备的反应器。
[0007]本专利技术的用于石墨烯制备的微波反应器，包括管式反应器，所述管式反应器内部设置有用于物料反应的且可旋转的石英管，所述管式反应器通过中空的连接座连接有多个微波发生器，所述连接座与管式反应器的内部连通，微波发生器连接于连接座的外端，微波发生器用于通过连接座向石英管发射微波，连接座用于聚集辐射于管式反应器内部。
[0008]本专利技术的用于石墨烯制备的微波反应器，其中，管式反应器的进料端连接有物料输送管道，所述管式反应器的出料端连接有用于筛分产物的筛分筒。
[0009]本专利技术的用于石墨烯制备的微波反应器，其中，所述石英管两端分别通过可旋转法兰与管式反应器两端连接。
[0010]本专利技术的用于石墨烯制备的微波反应器，其中，所述筛分筒通过可旋转法兰与管式反应器内部的石英管相连接，管式反应器的外侧连接有电机，所述电机的输出轴通过电机与筛分筒相连，所述电机用于带动筛分筒及内部石英管作相同速度的旋转。
[0011]本专利技术的用于石墨烯制备的微波反应器，其中，所述筛分筒下方焊接有产物料仓以及废料仓，分别用于盛接以及暂存目标产物和废料。
[0012]本专利技术的用于石墨烯制备的微波反应器，其中，所述筛分筒由金属筛网卷曲制成，
所述用于石墨烯制备的微波反应器还包括包裹所述筛分筒的金属外壳，所述金属外壳的一端设置有用于观察管式反应器中反应情况的观察孔。
[0013]本专利技术的用于石墨烯制备的微波反应器，其中，还包括风机及加热器，加热器一端与风机相连接，另一端通过管道与物料输送管道的物料输送口相连接，风机用于将加热后的气体吹送至管式反应器的石英管内部。
[0014]本专利技术的用于石墨烯制备的微波反应器，其中，还包括用于悬挂管式反应器的挂架，所述管式反应器的进料端向上倾斜，倾斜角度为10～15
°
。
[0015]本专利技术的用于石墨烯制备的微波反应器，结合微波、旋转、重力及气流等因素，能够使得反应器内部的物料反应充分，并且避免石英管炸管情况的发生，从而提升产品品质、减少维修及材料损耗。本专利技术的用于石墨烯制备的微波反应器，设计简单易实现、并且可直接对产物进行筛选，提高生产效率。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的用于石墨烯制备的微波反应器的内部结构示意图；
[0017]图2为本专利技术的用于石墨烯制备的微波反应器的外部结构示意图；
[0018]图3为本专利技术的用于石墨烯制备的微波反应器的安装示意图；
[0019]图中标记：1、管式反应器；2、石英管；3、进料端；4、筛分筒；6、微波发生器；7、连接座；8、电机；9、链条；10、产物料仓；11、废料仓；12、金属外壳；13、观察孔；14、风机；15、加热器；16、挂架；17、金属罩。
具体实施方式
[0020]如图1、图2、图3所示，本专利技术的用于石墨烯制备的微波反应器，包括管式反应器1，管式反应器内部设置有用于物料反应的且可旋转的石英管2，管式反应器通过中空的连接座7连接有多个微波发生器6，连接座7与管式反应器1的内部连通，微波发生器连接于连接座的外端，微波发生器用于通过连接座向石英管发射微波，连接座用于聚集辐射于管式反应器内部。
[0021]本专利技术的用于石墨烯制备的微波反应器，其中，管式反应器的进料端3连接有物料输送管道，管式反应器的出料端连接有用于筛分产物的筛分筒4。
[0022]本专利技术的用于石墨烯制备的微波反应器，其中，石英管2两端分别通过可旋转法兰与管式反应器两端连接。
[0023]本专利技术的用于石墨烯制备的微波反应器，其中，筛分筒4通过可旋转法兰与管式反应器内部的石英管相连接，管式反应器的外侧连接有电机8，电机的输出轴通过电机与筛分筒4相连，电机用于带动筛分筒及内部石英管作相同速度的旋转。
[0024]本专利技术的用于石墨烯制备的微波反应器，其中，筛分筒下方焊接有产物料仓10以及废料仓11，分别用于盛接以及暂存目标产物和废料。
[0025]本专利技术的用于石墨烯制备的微波反应器，其中，筛分筒4由金属筛网卷曲制成，所述用于石墨烯制备的微波反应器还包括包裹所述筛分筒的金属外壳12，所述金属外壳的一端设置有用于观察管式反应器中反应情况的观察孔13。
[0026]本专利技术的用于石墨烯制备的微波反应器，其中，还包括风机14及加热器15，加热器
一端与风机相连接，另一端通过管道与物料输送管道的物料输送口相连接，风机用于将加热后的气体吹送至管式反应器的石英管内部。
[0027]本专利技术的用于石墨烯制备的微波反应器，其中，还包括用于悬挂管式反应器的挂架16，管式反应器的进料端向上倾斜，倾斜角度为10～15
°
。
[0028]本专利技术的用于石墨烯制备的微波反应器，管式反应器内部设有用于物料反应的且可旋转的石英管，石英管的外径略小于管式反应器的内径。本专利技术的用于石墨烯制备的微波反应器，结合微波、旋转、重力及气流等因素，能够使得反应器内部的物料反应充分，避免石英管炸管，并兼具自动筛分的功能，能够有效提升产品品质、提高生产效率、减少维修及材料损耗。
[0029]本专利技术的用于石墨烯制备的微波反应器，其中石英管两端分别通过可旋转法兰与管式反应器两端相连接，并作密封处理。
[0030]本专利技术的用于石墨烯制备的微波反应器，其中筛分筒通过可旋转法兰与反应器内部的石英管相连接，管式反应器的外侧连接有电机，通过链条及与筛分筒相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于石墨烯制备的微波反应器，其特征在于，包括管式反应器，所述管式反应器内部设置有用于物料反应的且可旋转的石英管，所述管式反应器通过中空的连接座连接有多个微波发生器，所述连接座与管式反应器的内部连通，微波发生器连接于连接座的外端，微波发生器用于通过连接座向石英管发射微波，连接座用于聚集辐射于管式反应器内部。2.如权利要求1所述的用于石墨烯制备的微波反应器，其特征在于，管式反应器的进料端连接有物料输送管道，所述管式反应器的出料端连接有用于筛分产物的筛分筒。3.如权利要求2所述的用于石墨烯制备的微波反应器，其特征在于，所述石英管两端分别通过可旋转法兰与管式反应器两端连接。4.如权利要求3所述的用于石墨烯制备的微波反应器，其特征在于，所述筛分筒通过可旋转法兰与管式反应器内部的石英管相连接，管式反应器的外侧连接有电机，所述电机的输出轴通过电机与筛分筒相连，所述电机用于带动筛分...

【专利技术属性】
技术研发人员：高明山，王钰，申畅，刘彦君，丁振杰，马旭武，赵世乾，袁源，
申请(专利权)人：宁夏墨工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：