[實(shí)用新型]一種氧化石墨自動(dòng)控溫生產(chǎn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720406143.1
• 申請(qǐng)日: 2017-04-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206701259U
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何超;劉成君
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 青島華高墨烯科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01J19/18
• 分類(lèi)號(hào): B01J19/18;B01J19/00
• 代理公司: 青島高曉專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙)37104
• 代理人: 白瑩,于正河

技術(shù)領(lǐng)域：

本實(shí)用新型屬于化工加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氧化石墨自動(dòng)控溫生產(chǎn)裝置，在自動(dòng)控制反應(yīng)溫度的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)氧化石墨的生產(chǎn)制備。

背景技術(shù)：

氧化石墨被稱(chēng)為石墨氧化物或石墨酸，是一種由物質(zhì)量之比不定的碳、氫、氧元素構(gòu)成的化合物，氧化石墨是強(qiáng)氧化劑處理石墨后制備而得的產(chǎn)物，其中氧化程度最高的產(chǎn)物是一種碳、氧數(shù)量之比介于2.1到2.9之間黃色固體，并仍然保留石墨的層狀結(jié)構(gòu)，但結(jié)構(gòu)變得更復(fù)雜，松散的氧化石墨分散在堿性溶液中形成類(lèi)似石墨烯結(jié)構(gòu)的單原子厚度的片段，由于氧化石墨的這個(gè)性質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于石墨烯的工業(yè)化生產(chǎn)：將濃硫酸與高錳酸鉀的混合溶液用于切割碳納米管來(lái)產(chǎn)生少量的石墨烯納米帶，并且石墨烯納米帶的邊緣具有氧原子(＝O)或者羥基(-OH)等基團(tuán)，由于氧化石墨中存在大量親水基團(tuán)(如羧基與羥基)，氧化石墨很容易在水溶液中分散，形成單個(gè)小片段，而且絕大部分都只有單個(gè)石墨層，少量的實(shí)驗(yàn)室制備石墨烯的方法有三種：一是用肼處理處于懸浮狀態(tài)的氧化石墨，并加熱至100℃保持24小時(shí)，二是將氧化石墨放入氫氣氛圍中，通過(guò)電擊得到，三是將氧化石墨暴露在強(qiáng)脈沖光線下，例如氙氣燈；中國(guó)專(zhuān)利96195007.2公開(kāi)的一種氧化石墨的制備方法及設(shè)備，其中制備氧化石墨的設(shè)備包括帶有具有內(nèi)圓筒表面的機(jī)體反應(yīng)器，機(jī)體內(nèi)安裝有陽(yáng)極、陰極和位于陰極與陽(yáng)極之間的能滲透過(guò)酸溶液的隔膜，機(jī)體內(nèi)也安裝有徑向固定在軸向水平的旋轉(zhuǎn)軸上的葉片，它們能轉(zhuǎn)動(dòng)并靠著止塊徑向運(yùn)動(dòng)到陽(yáng)極表面，半環(huán)形陽(yáng)極位于加料管和卸料管之間的機(jī)體的下部?jī)?nèi)，該半環(huán)形陽(yáng)極的軸線相對(duì)于水平旋轉(zhuǎn)軸的軸線向卸料管移動(dòng)，從而從加料管到卸料管把陽(yáng)極和隔膜之間的間隙增大了1.5-3倍；現(xiàn)有技術(shù)中的生產(chǎn)氧化石墨的設(shè)備存在以下缺點(diǎn)：一是大規(guī)模生產(chǎn)氧化石墨所需的反應(yīng)釜體積大，相對(duì)傳熱面積小，反應(yīng)溫度難控制；二是制備氧化石墨一般采用外部夾套循環(huán)液控溫，溫控滯后，容易產(chǎn)生副反應(yīng)；三是反應(yīng)釜要求傳熱效率高、耐腐蝕性能強(qiáng)，對(duì)材質(zhì)要求嚴(yán)格，設(shè)備成本高；四是反應(yīng)釜采用的耐溫差急變性差的聚四氟乙烯或搪瓷內(nèi)襯，在溫度變化較快時(shí)易脫落，使用壽命短。因此，研發(fā)一種氧化石墨自動(dòng)控溫生產(chǎn)裝置，在降低生產(chǎn)成本的前提下，解決反應(yīng)釜傳熱效率與耐腐蝕性能之間的矛盾，很有社會(huì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，應(yīng)用前景廣闊。

發(fā)明內(nèi)容：

本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種氧化石墨自動(dòng)控溫生產(chǎn)裝置，在自動(dòng)控制反應(yīng)溫度的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)氧化石墨的低成本化生產(chǎn)制備。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型涉及的氧化石墨自動(dòng)控溫生產(chǎn)裝置的主體結(jié)構(gòu)包括中溫反應(yīng)釜、一號(hào)攪拌器、一號(hào)投料口、一號(hào)溫度計(jì)、一號(hào)溫度負(fù)反饋控制器、一號(hào)內(nèi)盤(pán)管、一號(hào)外盤(pán)管、一號(hào)恒溫水槽、一號(hào)出料口、耐腐蝕泵、高溫反應(yīng)釜、二號(hào)攪拌器、二號(hào)投料口、二號(hào)溫度計(jì)、二號(hào)溫度負(fù)反饋控制器、二號(hào)內(nèi)盤(pán)管、二號(hào)外盤(pán)管、二號(hào)恒溫水槽和二號(hào)出料口；內(nèi)空式圓柱形結(jié)構(gòu)的中溫反應(yīng)釜的頂端中心設(shè)置有一號(hào)攪拌器，一號(hào)攪拌器從中溫反應(yīng)釜的外部進(jìn)入中溫反應(yīng)釜的內(nèi)部，中溫反應(yīng)釜的頂端一側(cè)開(kāi)設(shè)有一號(hào)投料口，中溫反應(yīng)釜的頂端另一側(cè)設(shè)置有一號(hào)溫度計(jì)，一號(hào)溫度計(jì)從中溫反應(yīng)釜的外部進(jìn)入中溫反應(yīng)釜的內(nèi)部，一號(hào)投料口與一號(hào)溫度計(jì)之間設(shè)置有一號(hào)溫度負(fù)反饋控制器，中溫反應(yīng)釜的內(nèi)部敷設(shè)有圓柱形管狀結(jié)構(gòu)的一號(hào)內(nèi)盤(pán)管，中溫反應(yīng)釜的外部設(shè)置有圓柱形管狀結(jié)構(gòu)的一號(hào)外盤(pán)管，一號(hào)內(nèi)盤(pán)管與一號(hào)外盤(pán)管之間設(shè)置有一號(hào)恒溫水槽，中溫反應(yīng)釜的底端中心處開(kāi)設(shè)有一號(hào)出料口，中溫反應(yīng)釜通過(guò)耐腐蝕泵與內(nèi)空式圓柱形結(jié)構(gòu)的高溫反應(yīng)釜連接，高溫反應(yīng)釜的頂端中心設(shè)置有二號(hào)攪拌器，二號(hào)攪拌器從高溫反應(yīng)釜的外部進(jìn)入高溫反應(yīng)釜的內(nèi)部，高溫反應(yīng)釜的頂端一側(cè)開(kāi)設(shè)有二號(hào)投料口，高溫反應(yīng)釜的頂端另一側(cè)設(shè)置有二號(hào)溫度計(jì)，二號(hào)溫度計(jì)從高溫反應(yīng)釜的外部進(jìn)入高溫反應(yīng)釜的內(nèi)部，二號(hào)投料口與二號(hào)溫度計(jì)之間設(shè)置有二號(hào)溫度負(fù)反饋控制器，高溫反應(yīng)釜的內(nèi)部敷設(shè)有圓柱形管狀結(jié)構(gòu)的二號(hào)內(nèi)盤(pán)管，高溫反應(yīng)釜的外部設(shè)置有圓柱形管狀結(jié)構(gòu)的二號(hào)外盤(pán)管，二號(hào)內(nèi)盤(pán)管與二號(hào)外盤(pán)管之間設(shè)置有二號(hào)恒溫水槽，高溫反應(yīng)釜的底端中心處開(kāi)設(shè)有二號(hào)出料口，一號(hào)出料口通過(guò)耐腐蝕泵與二號(hào)投料口連接，二號(hào)出料口與下一工藝設(shè)備連接。