本实用新型专利技术属于石墨烯生产技术领域，公开了一种用于石墨烯生产的装置，包括粉碎装置、失重称料箱、氧化装置、剪切机、超声波装置、还原装置、干燥装置、粉尘处理装置、废气处理装置和PLC控制系统，所述粉碎装置对石墨进行粉碎制成石墨粉，所述失重称料箱对石墨粉进行定量投加，所述氧化装置将石墨粉氧化成氧化石墨，所述剪切机对氧化石墨混合液进行预分散，所述超声波装置将氧化石墨制成氧化石墨烯，所述还原装置将氧化石墨烯还原成石墨烯。本实用新型专利技术的有益效果：本装置通过所述PLC控制系统对整个制备过程进行控制，可以高效的制备石墨烯产品，能适用于工厂的流水线化生产，并且装置的结构简单、稳定性高，制备过程安全环保。制备过程安全环保。制备过程安全环保。
【技术实现步骤摘要】
一种用于石墨烯生产的装置
[0001]本技术涉及石墨烯生产
，尤其涉及一种用于石墨烯生产的装置。
技术介绍
[0002]石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，在透明导电薄膜、导电油墨、防腐涂料、太阳能电池、锂电池、超级电容器和传感器等领域已逐渐被应用，是近年来国内外研究的热点之一。石墨烯常见的生产方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法和化学气相沉积法(CVD)等。其中，氧化还原法应用较广，步骤包括先将石墨氧化成氧化石墨，再超声剥离得氧化石墨烯，然后采用溶液还原(水合肼、硼氢化钠等还原剂还原)或高温烧结还原得石墨烯。失重称是一种通过静态称重的方式实现高精度连续定量给料的自动称重设备，它可以对粉末、颗粒、片状等干散物料进行可靠、精确和稳定的给料。现有技术中，制备石墨烯的装置的效率较低，并且自动化程度不高。因此，有必要提供一种环保高效制备石墨烯的装置，提高企业的效益。
技术实现思路
[0003]本技术公开了一种用于石墨烯生产的装置，其可以有效解决
技术介绍
中涉及的技术问题。
[0004]为实现上述目的，本技术的技术方案为：
[0005]一种用于石墨烯生产的装置，包括粉碎装置、失重称料箱、氧化装置、剪切机、超声波装置、还原装置、干燥装置、粉尘处理装置、废气处理装置和PLC控制系统。
[0006]所述粉碎装置顶部设有粉碎装置进料口和粉尘排出口，底部设有粉碎装置出料口，所述粉尘排出口和所述粉尘处理装置连通，所述粉碎装置出料口与所述失重称料箱连接，所述粉碎装置内部从上到下依次设有转轴、振动筛网、导向板和对辊机辊筒，所述转轴数量不少于两个，由电机驱动转动，所述转轴沿其竖直方向上装有交错设置的刀片，所述导向板将物料导向所述对辊机辊筒的挤压中心。
[0007]所述失重称料箱包括储料箱、失重称和支架，所述储料箱固定在所述失重称上，所述失重称固定在所述支架上，所述储料箱底部设有储料箱出料口，所述储料箱出料口处设有电磁阀，所述储料箱位于所述氧化装置的上方，所述失重称和电磁阀与所述PLC控制系统连接。
[0008]所述氧化装置顶部设有石墨粉进料口、氧化剂添加口和废气排出口，底部设有氧化石墨排出口，所述石墨粉进料口和所述储料箱出料口连接，所述废气排出口和所述废气处理装置连接，所述氧化装置还包括氧化装置内壳、氧化装置外壳和温度感应器，所述氧化装置内壳内设有第一搅拌装置，所述氧化装置内壳和所述氧化装置外壳之间设有冷却装置和第一加热装置，所述温度感应器用于测量反应物的温度，所述氧化装置内壳内壁涂有耐腐蚀涂层，所述氧化装置外壳用于保温隔热，所述温度感应器、所述冷却装置和所述第一加
热装置与所述PLC控制系统连接。
[0009]所述氧化装置的产物纯化后，进入所述剪切机，所述剪切机位于所述超声波装置的上方，所述剪切机通过管道和所述超声波装置连通，管道上设有电磁阀。
[0010]所述还原装置顶部设有氧化石墨烯进料口和还原剂添加口，底部设有石墨烯排出口，所述还原装置还包括第二搅拌装置和第二加热装置，所述还原装置的产物纯化后，进入所述干燥装置，干燥后得到石墨烯产品。
[0011]需要说明的是，所述冷却装置、所述加热装置、所述超声波装置和所述PLC控制系统为本领域技术人员所知的装置，采自市面在售的。
[0012]作为本技术的一种优选改进：所述转轴数量为两个，由电机驱动沿相反方向转动。
[0013]作为本技术的一种优选改进：所述转轴上装有3组所述刀片。
[0014]作为本技术的一种优选改进：所述粉碎装置还包括毛刷，所述毛刷顶端固定在所述导向板上，底端和所述对辊机辊筒接触，所述毛刷位于所述对辊机辊筒轴心的正上方。
[0015]作为本技术的一种优选改进：所述粉碎装置的侧壁上设有清理窗。
[0016]作为本技术的一种优选改进：所述还原装置还包括涂有耐腐蚀层的还原装置内壳和用于保温隔热的还原装置外壳。
[0017]作为本技术的一种优选改进：所述一种用于石墨烯生产的装置还包括废液处理装置，所述废液处理装置对所述氧化装置和所述还原装置的废液进行收集处理。
[0018]作为本技术的一种优选改进：所述一种用于石墨烯生产的装置还包括离心分离装置，所述离心分离装置对所述氧化装置和所述还原装置的产物进行纯化。
[0019]作为本技术的一种优选改进：所述还原剂添加口用于添加茶多酚和金属的混合物。
[0020]作为本技术的一种优选改进：所述干燥装置为真空干燥器。
[0021]本技术的有益效果如下：
[0022]1、本装置通过所述PLC控制系统对整个制备过程进行控制，可以高效的制备石墨烯产品，能适用于工厂的流水线化生产，并且装置的结构简单、稳定性高，制备过程安全环保；
[0023]2、所述粉碎装置高质量的对石墨进行粉碎，提高石墨的氧化效率，并且对粉碎过程产生的粉尘进行处理，不对外部环境产生影响；
[0024]3、所述失重称料箱进行石墨粉的定量投加，称量精度高，减少氧化剂的浪费；
[0025]4、所述剪切机对氧化石墨进行预分散，提高所述超声波装置的加工质量；
[0026]5、废气处理装置和废液处理装置对反应过程产生的废气和废液进行回收处理，减少对环境的污染。
【附图说明】
[0027]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图
获得其它的附图，其中：
[0028]图1为本技术一种用于石墨烯生产的装置的示意图；
[0029]图2为本技术粉碎装置结构示意图；
[0030]图3为本技术失重称料箱结构示意图；
[0031]图4为本技术氧化装置结构示意图；
[0032]图5为本技术还原装置结构示意图。
[0033]图中：1
‑
粉碎装置，11
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粉碎装置进料口，12
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粉尘排出口，13
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转轴，14
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刀片，15
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振动筛网，16
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导向板，17
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对辊机辊筒，18
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粉碎装置出料口，19
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毛刷，110
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清理窗，2
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失重称料箱，21
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储料箱，211
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储料箱出料口，22
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失重称，23
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支架，3
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氧化装置，31
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石墨粉进料口，32
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氧化剂添加口，33
‑...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于石墨烯生产的装置，其特征在于：包括粉碎装置(1)、失重称料箱(2)、氧化装置(3)、剪切机(4)、超声波装置(5)、还原装置(6)、干燥装置(7)、粉尘处理装置、废气处理装置和PLC控制系统；所述粉碎装置(1)顶部设有粉碎装置进料口(11)和粉尘排出口(12)，底部设有粉碎装置出料口(18)，所述粉尘排出口(12)和所述粉尘处理装置连通，所述粉碎装置出料口(18)与所述失重称料箱(2)连接，所述粉碎装置(1)内部从上到下依次设有转轴(13)、振动筛网(15)、导向板(16)和对辊机辊筒(17)，所述转轴(13)数量不少于两个，由电机驱动转动，所述转轴(13)沿其竖直方向上装有交错设置的刀片(14)，所述导向板(16)将物料导向所述对辊机辊筒(17)的挤压中心；所述失重称料箱(2)包括储料箱(21)、失重称(22)和支架(23)，所述储料箱(21)固定在所述失重称(22)上，所述失重称(22)固定在所述支架(23)上，所述储料箱(21)底部设有储料箱出料口(211)，所述储料箱出料口(211)处设有电磁阀，所述储料箱(21)位于所述氧化装置(3)的上方，所述失重称(22)和电磁阀与所述PLC控制系统连接；所述氧化装置(3)顶部设有石墨粉进料口(31)、氧化剂添加口(32)和废气排出口(33)，底部设有氧化石墨排出口(35)，所述石墨粉进料口(31)和所述储料箱出料口(211)连接，所述废气排出口(33)和所述废气处理装置连接，所述氧化装置(3)还包括氧化装置内壳(36)、氧化装置外壳(37)和温度感应器(310)，所述氧化装置内壳(36)内设有第一搅拌装置(34)，所述氧化装置内壳(36)和所述氧化装置外壳(37)之间设有冷却装置(38)和第一加热装置(39)，所述温度感应器(310)用于测量反应物的温度，所述氧化装置内壳(36)内壁涂有耐腐蚀涂层，所述氧化装置外壳(37)用于保温隔热，所述温度感应器(310)、所述冷却装置(38)和所述第一加热装置(39)与所述PLC控制系统连接；所述氧化装置(3)的产...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡庆寿，
申请(专利权)人：株洲潭龙益友新材料有限公司，
类型：新型
国别省市：
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