【技术实现步骤摘要】
本技术涉及碳点制备,尤其是涉及一种以生物质为碳源的水溶性碳点的制备装置。
技术介绍
1、碳点是近年发展起来的一类新型碳纳米材料,尺寸一般小于10nm,因其具有水溶性好、易表面修饰、毒性低、生物相容性好及荧光可调等一系列优点,已经被应用于众多领域,如生物成像、荧光传感、光电催化和电化学分析及发光器件等。碳点的合成方法总体上可分为自上而下法和自下而上法,自上而下法主要包括电弧放电法、激光烧蚀法和电化学法等。自下而上法主要包括热解法、微波法、燃烧法和水热法等,其中,水热法由于具有反应设备简单、操作简便、适用性强等优点,是目前应用最为普遍的碳点的合成方法。
2、自然界中很多含碳的生物质可作为制备碳点的原料,生物质资源作为一种储量大、可再生、清洁的原料,来源广泛廉价易得;以生物质为碳源制备碳点不仅具有成本低,而且具有环保绿色无污染等优点。但是,目前以生物质为碳源制备水溶性碳点的适用于大量生产的装置的报道有限。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题,本技术提供了一种适用于大量生产的以生物质为碳源的水溶性碳点的制备装置。
2、本技术采用的技术方案是:
3、一种以生物质为碳源的水溶性碳点的制备装置,包括粉碎机、储料仓、反应器、第一输送泵、过滤器、调合器、超纳滤过滤器、储存罐、超纯水输送管道和第二输送泵;
4、所述粉碎机通过管道依次与储料仓和反应器的顶部入口连通;反应器包括罐体、内衬、反应搅拌器、超纯水入口和反应器出液口,罐体内设有内衬,内衬侧壁的下部
5、所述过滤器包括过滤器壳体、过滤器进液口、过滤器出液口、过滤器滤网、过滤器滤网冲洗水管和过滤器滤网冲洗水出口;过滤器侧壁的上部和下部分别设有过滤器进液口和过滤器出液口;过滤器进液口和过滤器出液口之间在过滤器壳体内设有过滤反应后生物质灰的过滤器滤网,过滤器侧壁的上部设有过滤器滤网冲洗水管,过滤器滤网冲洗水管的一端穿过过滤器壳体侧壁设在靠近过滤器出液口的过滤器出液空间内;过滤器的侧壁的下部设有过滤器滤网冲洗水出口,所述过滤器滤网冲洗水出口与过滤器滤网冲洗出水管的一端连通;
6、所述调合器包括调合器壳体、调合器进液口、调合器出液口、调合搅拌器、取样管、调合器滤网、调合器滤网冲洗水管、盐酸溶液输送管和氢氧化钠溶液输送管;所述调合器侧壁的上部设有调合器进液口;取样管的一端穿过调合器壳体顶部深入到调合器壳体内部;调合器内设有调合器滤网,调合器滤网和调合器壳体之间围成一调合器出料空间,在所述调合器出料空间的调合器的侧壁的下部设有调合器出液口,调合器的侧壁的下部还设有调合器滤网冲洗水出口,所述调合器滤网冲洗水出口与调合器滤网冲洗出水管的一端连通;
7、所述反应器出液口通过管道与第一输送泵的入口连通,第一输送泵的出口通过管道与过滤器进液口连通,过滤器出液口通过管道依次与第二输送泵和调合器进液口连通,调合器壳体顶部分别通过管道与盐酸溶液输送管和氢氧化钠溶液输送管的一端连通,调合器出液口通过管道与超纳滤过滤器的入口连通,超纳滤过滤器的出口通过管道与储存罐的侧壁的入口连通;
8、所述超纯水输送管道、过滤器滤网冲洗水管、调合器滤网冲洗水管、盐酸溶液输送管、氢氧化钠溶液输送管、所述过滤器滤网冲洗出水管和所述调合器滤网冲洗出水管上分别设有阀门;所述储料仓和反应器之间的管道、反应器出液口和第一输送泵之间的管道、调合器出液口和超纳滤过滤器之间的管道以及超纳滤过滤器和储存罐之间的管道上分别设有阀门。
9、本技术所述的以生物质为碳源的水溶性碳点的制备装置,其中,所述反应搅拌器包括第一电机、第一搅拌轴和第一搅拌叶片,所述第一搅拌叶片为浆式搅拌叶片;所述反应器上设有液位计。
10、本技术所述的以生物质为碳源的水溶性碳点的制备装置,其中,所述罐体为不锈钢材质,所述内衬为聚四氟乙烯材质。
11、本技术所述的以生物质为碳源的水溶性碳点的制备装置,其中,所述过滤器滤网为矩形,所述过滤器滤网垂直固定连接在过滤器壳体的内壁;所述过滤器滤网为网格型,所述过滤器滤网的目数为200~300目,所述过滤器滤网为不锈钢材质。
12、本技术所述的以生物质为碳源的水溶性碳点的制备装置,其中,所述过滤器的侧壁的下部还设有人孔。
13、本技术所述的以生物质为碳源的水溶性碳点的制备装置,其中,所述超纳滤过滤器采用3000-3500截留分子量的陶瓷滤膜。
14、本技术所述的以生物质为碳源的水溶性碳点的制备装置,其中,所述调合器滤网为网格型,为不锈钢材质;所述调合器滤网目数为200~300目。
15、本技术所述的以生物质为碳源的水溶性碳点的制备装置,其中,所述调合搅拌器包括第二电机、第二搅拌轴和第二搅拌叶片,所述第二搅拌叶片为浆式搅拌叶片。
16、本技术有益效果:
17、本技术所述的以生物质为碳源的水溶性碳点的制备装置,结构简单,工艺流程短,能够提高生产效率,适于以生物质为碳源的水溶性碳点的工业化生产。
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1.一种以生物质为碳源的水溶性碳点的制备装置,其特征在于:包括粉碎机(1)、储料仓(2)、反应器(3)、第一输送泵(4)、过滤器(5)、调合器(6)、超纳滤过滤器(7)、储存罐(8)、超纯水输送管道(9)和第二输送泵(10);
2.根据权利要求1所述的以生物质为碳源的水溶性碳点的制备装置,其特征在于:所述反应搅拌器(33)包括第一电机、第一搅拌轴和第一搅拌叶片,所述第一搅拌叶片为浆式搅拌叶片;所述反应器(3)上设有液位计(30)。
3.根据权利要求1所述的以生物质为碳源的水溶性碳点的制备装置,其特征在于:所述罐体(31)为不锈钢材质,所述内衬(32)为聚四氟乙烯材质。
4.根据权利要求1所述的以生物质为碳源的水溶性碳点的制备装置,其特征在于:所述过滤器滤网(54)为矩形,所述过滤器滤网(54)垂直固定连接在过滤器壳体(51)的内壁;所述过滤器滤网(54)为网格型,所述过滤器滤网(54)的目数为200~300目,所述过滤器滤网(54)为不锈钢材质。
5.根据权利要求1所述的以生物质为碳源的水溶性碳点的制备装置,其特征在于:所述过滤器(
6.根据权利要求1所述的以生物质为碳源的水溶性碳点的制备装置,其特征在于:所述超纳滤过滤器(7)采用3000-3500截留分子量的陶瓷滤膜。
7.根据权利要求1所述的以生物质为碳源的水溶性碳点的制备装置,其特征在于:所述调合器滤网(66)为网格型,为不锈钢材质;所述调合器滤网(66)目数为200~300目。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的以生物质为碳源的水溶性碳点的制备装置,其特征在于:所述调合搅拌器(64)包括第二电机、第二搅拌轴和第二搅拌叶片,所述第二搅拌叶片为浆式搅拌叶片。
...【技术特征摘要】
1.一种以生物质为碳源的水溶性碳点的制备装置,其特征在于:包括粉碎机(1)、储料仓(2)、反应器(3)、第一输送泵(4)、过滤器(5)、调合器(6)、超纳滤过滤器(7)、储存罐(8)、超纯水输送管道(9)和第二输送泵(10);
2.根据权利要求1所述的以生物质为碳源的水溶性碳点的制备装置,其特征在于:所述反应搅拌器(33)包括第一电机、第一搅拌轴和第一搅拌叶片,所述第一搅拌叶片为浆式搅拌叶片;所述反应器(3)上设有液位计(30)。
3.根据权利要求1所述的以生物质为碳源的水溶性碳点的制备装置,其特征在于:所述罐体(31)为不锈钢材质,所述内衬(32)为聚四氟乙烯材质。
4.根据权利要求1所述的以生物质为碳源的水溶性碳点的制备装置,其特征在于:所述过滤器滤网(54)为矩形,所述过滤器滤网(54)垂直固定连接在过滤器壳体(51)的内壁;所...
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