[發明專利]一種等離子體制備無硫可膨脹石墨的裝置及方法

在審

• 申請號: 202010537536.2
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111533123A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 宋春蓮;徐元成;李金懋;秦立達;路丹丹;江志國;池金亮;金泰平;鞏倫江
• 申請（專利權）人: 黑龍江工業學院;雞西市普晨石墨有限責任公司
• 主分類號: C01B32/22
• 分類號: C01B32/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種等離子體制備無硫可膨脹石墨的裝置，其特征在于，包括等離子體反應器、中間罐、高壓電源、氣泵、石墨溶液罐、溶劑氣壓罐、氣壓罐進氣口、液罐進料口、液罐出料口、中間罐進料口、中間罐出料口、溶劑分布器、電加熱器、氣罐、攪拌裝置、卸料口；等離子體反應器是氣-液介質阻擋放電管式結構，等離子體反應器包括出料口、高壓電極、接地電極、介質管、曝氣頭、放電氣體進氣口、回液進口、進液口、懸浮液分布器、液體分布口、橫板、圓臺、曝氣口、上板面、下板面、側面、分布板。

2.根據權利要求1所述的一種等離子體制備無硫可膨脹石墨的裝置，其特征在于：等離子體反應器為圓柱形，上部側面設置等離子體反應器出料口，進入等離子體反應器中的石墨溶液達到等離子體反應器出料口的高度后，打開閥門，可以通過等離子體反應器出料口流出，通過中間罐進料口進入中間罐，中間罐下部設置卸料口，用于反應后石墨插層物卸料；等離子體反應器出料口在等離子體反應器側壁上設置兩個以上。

3.根據權利要求1所述的一種等離子體制備無硫可膨脹石墨的裝置，其特征在于：回液進口設置在等離子體反應器底部，根據等離子體反應器底面積的大小設置多個，從等離子體反應器出料口出來的物料經過中間罐緩沖后通過回液進口進入到等離子體反應器內，回液進口分布在不同地點，使進入等離子體反應器中的物料呈現均勻分布。

4.根據權利要求1所述的一種等離子體制備無硫可膨脹石墨的裝置，其特征在于：進液口設置在等離子體反應器底部中心，在等離子體反應器內部設置懸浮液分布器，連接在進液口上；等離子體反應器的介質管為圓形管，材質為石英或α-Al₂O₃，高壓電極由不銹鋼絲或銅絲扭成螺紋，接地電極為石墨溶液；高壓電源直接連接到高壓電極上。

5.根據權利要求1所述的一種等離子體制備無硫可膨脹石墨的裝置，其特征在于：高壓電源為高頻交流電源，電壓范圍大于10kV；高壓電極所用的不銹鋼絲或銅絲直徑為1-3mm，螺距為16-20mm，長度為280-380mm。

6.根據權利要求1所述的一種等離子體制備無硫可膨脹石墨的裝置，其特征在于：介質管上端為放電氣體進氣口，下端與曝氣頭相連，曝氣頭作為放電氣體的出口，石墨溶液處于介質管與等離子體反應器器壁之間；曝氣頭由圓臺和橫板構成，圓臺側邊和橫板上設置多個曝氣口，橫板為圓形空心板，其上板面、下板面和側面都設有曝氣口。

7.根據權利要求1所述的一種等離子體制備無硫可膨脹石墨的裝置，其特征在于：懸浮液分布器與曝氣頭相對，距離可以根據曝氣量的多少進行調整；上部為圓形分布板，分布板上設置多個液體分布口，液體分布口的開口位置與曝氣頭下板面上的曝氣口相對，以達到兩相反應物料第一時間并且充分接觸；溶劑氣壓罐與石墨溶液罐相連，上端設置氣壓罐進氣口，下端與石墨溶液罐相連，石墨溶液罐上部側面設置溶劑分布器，上面設置液罐進料口，石墨粉料通過液罐進料口進入石墨溶液罐中，溶劑氣壓罐中的溶劑通過溶劑分布器進入石墨溶液罐中，石墨粉料和溶劑在進料過程中接觸并落入石墨溶液罐中，石墨溶液罐設置攪拌裝置，通過攪拌裝置使溶劑和石墨粉料充分接觸。