適用于批量生產的石墨烯工業生產設備制造技術

本發明專利技術公開了一種適用于批量生產的石墨烯工業生產設備，包括依次連通的混合物料配料釜、氧化釜、氧化液緩存罐、淬滅釜、沉降釜；沉降釜上清液送至廢酸收集罐，下料送至沉降超聲釜；沉降超聲釜、沉降液存儲罐、一級稀釋罐、一級離心機依次連通，一級離心后廢液送廢酸收集罐，離心后物料送至提純料儲罐，提純料儲罐、還原釜、還原液儲罐、一級超聲釜、二級稀釋罐、二級離心機依次連通，二級離心后廢液送至廢堿收集罐，離心后物料送至石墨烯儲罐，石墨烯儲罐、石墨烯稀釋釜、二級超聲釜、三級離心機依次連通，三級離心后廢液送至廢堿收集罐，離心后物料送至干燥機。本發明專利技術實現規模化連續制備石墨烯，且得到的石墨烯具有良好的品質。

Graphene industrial production equipment suitable for mass production

The invention discloses a method suitable for mass production of graphene industrial production equipment, including successively communicated mixed material blending tank, oxidation reactor, buffer tank, oxidation liquid quenching tank, sedimentation tank; settlement tank supernatant sent to collect waste acid tank material sent to the settlement of ultrasonic reactor; settling tank, ultrasonic the settlement of liquid storage tank, a tank, a dilution centrifuge is connected with a waste liquid after centrifugation, to collect waste acid tank, centrifugal purification materials to the material storage tank, purification tank, material reduction kettle, liquid storage tank, a reduction kettle, two ultrasound dilution tank, two centrifuges are connected, two centrifugal effluent sent to the waste collection tank, after centrifugation of graphene material sent to the storage tank, storage tank, graphene graphene dilution kettle, two ultrasonic kettle, three centrifuge are connected, three stage centrifugal effluent sent to the waste collection tank After centrifugation, the material is fed to the dryer. The invention realizes large-scale and continuous preparation of graphene, and the obtained graphene has good quality.

【技術實現步驟摘要】
適用于批量生產的石墨烯工業生產設備
本專利技術屬于一種石墨烯生產設備，具體涉及一種適用于批量生產的石墨烯工業生產設備。
技術介紹
石墨烯（Graphene）是從石墨材料中剝離出來、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。2004年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功從石墨中分離出石墨烯，證實它可以單獨存在，兩人也因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。石墨烯既是最薄的材料，也是最強韌的材料，斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍。同時它又有很好的彈性，拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、強度最高的材料，如果用一塊面積1平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克便可以承受一只一千克的貓。石墨烯目前最有潛力的應用是成為硅的替代品，制造超微型晶體管，用來生產未來的超級計算機。用石墨烯取代硅，計算機處理器的運行速度將會快數百倍。另外，石墨烯幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光。另一方面，它非常致密，即使是最小的氣體原子(氦原子)也無法穿透。這些特征使得它非常適合作為透明電子產品的原料，如透明的觸摸顯示屏、發光板和太陽能電池板。作為目前發現的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米材料，石墨烯被稱為"黑金"，是"新材料之王"，科學家甚至預言石墨烯將"徹底改變21世紀"。極有可能掀起一場席卷全球的顛覆性新技術新產業革命。為了進一步實現石墨烯在各個領域的實際應用，降低石墨烯生產成本就至關重要，一套完善的石墨烯批量生產設備也成為了各個石墨烯生產企業的研究熱點。
技術實現思路
本專利技術是為了克服現有技術中存在的缺點而提出的，其目的是為了提供一種適用于批量生產的石墨烯工業生產設備。本專利技術的技術方案是：一種適用于批量生產的石墨烯工業生產設備，包括硫酸高位槽，硫酸高位槽下方出口分別與混合物料配料釜上方進口和氧化釜上方進口連通，混合物料配料釜下方出口通過混合物料輸送泵與氧化釜上方進口連通，氧化釜下方出口通過氧化釜輸送泵與氧化液緩存罐上方進口連通，氧化液緩存罐下方出口通過氧化液輸送泵與淬滅釜上方進口連通，淬滅釜上方另一進口與雙氧水高位槽下方出口連通，淬滅釜下方出口通過淬滅料輸送泵與沉降釜連接，沉降釜釜身上側出口通過上清液輸送泵與廢酸收集罐連通，沉降釜釜身下側出口通過下料輸送泵與沉降超聲釜上方入口連通，沉降超聲釜出口通過沉降超聲釜輸送泵與沉降液存儲罐連通，沉降液存儲罐通過沉降液輸送泵與一級稀釋罐連通，一級稀釋罐通過一級稀釋液輸送泵與一級離心機連通，一級離心機離心后廢液通過管路輸送至一級離心液緩存罐，一級離心液緩存罐通過一級離心液輸送泵與廢酸收集罐連通，一級離心機離心后物料通過管路輸送至提純料儲罐，提純料儲罐出口通過提純料輸送泵與還原釜上方一進口連通，還原釜上方還設置有與水合肼高位槽和氨水高位槽連通的入口，還原釜出口通過還原釜輸送泵與還原液儲罐入口連通，還原液儲罐出口通過還原液輸送泵與一級超聲釜連通，一級超聲釜出口通過還原液輸送泵與二級稀釋罐入口連通，二級稀釋罐出口通過二級稀釋罐輸送泵與二級離心機連通，二級離心機離心后廢液輸送至二級離心液緩存罐，二級離心液緩存罐出口通過二級離心液輸送泵連通廢堿收集罐，二級離心機離心后物料通過管路輸送至石墨烯儲罐，石墨烯儲罐出口通過石墨烯輸送泵與石墨烯稀釋釜入口連通，石墨烯稀釋釜出口通過石墨烯分散液輸送泵與二級超聲釜入口連通，二級超聲釜出口通過二級超聲液輸送泵與三級離心機連通，三級離心機離心后廢液輸送至廢堿收集罐，三級離心機離心后物料輸送至干燥機干燥。所述混合物料配料釜、一級離心機、二級離心機、三級離心機和干燥機均設置于密閉空間內。所述氧化釜和氧化液緩存罐均設置有氮氣輸入口。所述氧化釜外設置有冷卻水夾套。所述淬滅釜和還原釜外設置有導熱油夾套。所述氧化釜、氧化液緩存罐、淬滅釜、沉降釜、沉降超聲釜、沉降液存儲罐、一級稀釋罐、提純料儲罐、還原釜、還原液儲罐、一級超聲釜、二級稀釋罐、石墨烯儲罐、石墨烯稀釋釜和二級超聲釜均設置有與純水系統連接的去離子水入口。所述各個管路上均設置有截止閥。所述各個釜罐均設置有與尾氣處理系統連接的尾氣出口。所述硫酸高位槽的安裝水平位置高于混合物料配料釜所在水平位置；水合肼高位槽和氨水高位槽安裝水平位置高于還原釜所在水平位置。本專利技術的有益效果是：本專利技術設計合理，使用便利，可以實現連續制備石墨烯，是規模化生產石墨烯的基礎，有利于大規模生產石墨烯，由本專利技術得到的石墨烯具有良好的品質。附圖說明圖1是本專利技術第一部分的結構示意圖；圖2是本專利技術第二部分的結構示意圖；圖3是本專利技術第三部分的結構示意圖；圖4是本專利技術第四部分的結構示意圖；圖5是本專利技術第五部分的結構示意圖。其中：1硫酸高位槽2混合物料配料釜3混合物料輸送泵4高錳酸鉀投料倉5氧化釜6氧化釜輸送泵7氧化液緩存罐8氧化液輸送泵9雙氧水高位槽10淬滅釜11淬滅料輸送泵12沉降釜13上清液輸送泵14下料輸送泵15沉降超聲釜16沉降超聲釜輸送泵17沉降液存儲罐18沉降液輸送泵19一級稀釋罐20一級稀釋液輸送泵21一級離心機22一級離心液緩存罐23一級離心液輸送泵24廢酸收集罐25提純料儲罐26提純料輸送泵27還原釜28還原釜輸送泵29還原液儲罐30還原液輸送泵31一級超聲釜32一級超聲液輸送泵33二級稀釋罐34二級稀釋罐輸送泵35二級離心機36二級離心液緩存罐37二級離心液輸送泵38廢堿收集罐39石墨烯儲罐40石墨烯輸送泵41石墨烯稀釋釜42石墨烯分散液輸送泵43二級超聲釜44二級超聲液輸送泵45三級離心機46干燥機47水合肼高位槽48氨水高位槽。具體實施方式下面結合說明書附圖及實施例對本專利技術適用于批量生產的石墨烯工業生產設備進行詳細說明：如圖1~5所示，一種適用于批量生產的石墨烯工業生產設備，包括硫酸高位槽1，硫酸高位槽1下方出口分別與混合物料配料釜2上方進口和氧化釜5上方進口連通，混合物料配料釜2下方出口通過混合物料輸送泵3與氧化釜5上方進口連通，氧化釜5下方出口通過氧化釜輸送泵6與氧化液緩存罐7上方進口連通，氧化液緩存罐7下方出口通過氧化液輸送泵8與淬滅釜10上方進口連通，淬滅釜10上方另一進口與雙氧水高位槽9下方出口連通，淬滅釜10下方出口通過淬滅料輸送泵與沉降釜12連接，沉降釜12釜身上側出口通過上清液輸送泵13與廢酸收集罐24連通，沉降釜12釜身下側出口通過下料輸送泵14與沉降超聲釜15上方入口連通，沉降超聲釜15出口通過沉降超聲釜輸送泵16與沉降液存儲罐17連通，沉降液存儲罐17通過沉降液輸送泵18與一級稀釋罐19連通，一級稀釋罐19通過一級稀釋液輸送泵20與一級離心機21連通，一級離心機21離心后廢液通過管路輸送至一級離心液緩存罐22，一級離心液緩存罐22通過一級離心液輸送泵23與廢酸收集罐24連通，一級離心機21離心后物料通過管路輸送至提純料儲罐25，提純料儲罐25出口通過提純料輸送泵26與還原釜27上方一進口連通，還原釜27上方還設置有與水合肼高位槽47和氨水高位槽48連通的入口，還原釜27出口通過還原釜輸送泵28與還原液儲罐29入口連通，還原液儲罐29出口通過還原液輸送泵30與一級超聲釜31連通，一級超聲釜31出口通過還原液輸送泵32與二級稀釋罐33入口連通，二級稀釋罐33出本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種適用于批量生產的石墨烯工業生產設備，其特征在于：包括硫酸高位槽（1），硫酸高位槽（1）下方出口分別與混合物料配料釜（2）上方進口和氧化釜（5）上方進口連通，混合物料配料釜（2）下方出口通過混合物料輸送泵（3）與氧化釜（5）上方進口連通，氧化釜（5）下方出口通過氧化釜輸送泵（6）與氧化液緩存罐（7）上方進口連通，氧化液緩存罐（7）下方出口通過氧化液輸送泵（8）與淬滅釜（10）上方進口連通，淬滅釜（10）上方另一進口與雙氧水高位槽（9）下方出口連通，淬滅釜（10）下方出口通過淬滅料輸送泵與沉降釜（12）連接，沉降釜（12）釜身上側出口通過上清液輸送泵（13）與廢酸收集罐（24）連通，沉降釜（12）釜身下側出口通過下料輸送泵（14）與沉降超聲釜（15）上方入口連通，沉降超聲釜（15）出口通過沉降超聲釜輸送泵（16）與沉降液存儲罐（17）連通，沉降液存儲罐（17）通過沉降液輸送泵（18）與一級稀釋罐（19）連通，一級稀釋罐（19）通過一級稀釋液輸送泵（20）與一級離心機（21）連通，一級離心機（21）離心后廢液通過管路輸送至一級離心液緩存罐（22），一級離心液緩存罐（22）通過一級離心液輸送泵（23）與廢酸收集罐（24）連通，一級離心機（21）離心后物料通過管路輸送至提純料儲罐（25），提純料儲罐（25）出口通過提純料輸送泵（26）與還原釜（27）上方一進口連通，還原釜（27）上方還設置有與水合肼高位槽（47）和氨水高位槽（48）連通的入口，還原釜（27）出口通過還原釜輸送泵（28）與還原液儲罐（29）入口連通，還原液儲罐（29）出口通過還原液輸送泵（30）與一級超聲釜（31）連通，一級超聲釜（31）出口通過還原液輸送泵（32）與二級稀釋罐（33）入口連通，二級稀釋罐（33）出口通過二級稀釋罐輸送泵（34）與二級離心機（35）連通，二級離心機（35）離心后廢液輸送至二級離心液緩存罐（36），二級離心液緩存罐（36）出口通過二級離心液輸送泵（37）連通廢堿收集罐（38），二級離心機（35）離心后物料通過管路輸送至石墨烯儲罐（39），石墨烯儲罐（39）出口通過石墨烯輸送泵（40）與石墨烯稀釋釜（41）入口連通，石墨烯稀釋釜（41）出口通過石墨烯分散液輸送泵（42）與二級超聲釜（43）入口連通，二級超聲釜（43）出口通過二級超聲液輸送泵（44）與三級離心機（45）連通，三級離心機（45）離心后廢液輸送至廢堿收集罐（38），三級離心機（45）離心后物料輸送至干燥機（46）干燥。...

【技術特征摘要】
1.一種適用于批量生產的石墨烯工業生產設備，其特征在于：包括硫酸高位槽（1），硫酸高位槽（1）下方出口分別與混合物料配料釜（2）上方進口和氧化釜（5）上方進口連通，混合物料配料釜（2）下方出口通過混合物料輸送泵（3）與氧化釜（5）上方進口連通，氧化釜（5）下方出口通過氧化釜輸送泵（6）與氧化液緩存罐（7）上方進口連通，氧化液緩存罐（7）下方出口通過氧化液輸送泵（8）與淬滅釜（10）上方進口連通，淬滅釜（10）上方另一進口與雙氧水高位槽（9）下方出口連通，淬滅釜（10）下方出口通過淬滅料輸送泵與沉降釜（12）連接，沉降釜（12）釜身上側出口通過上清液輸送泵（13）與廢酸收集罐（24）連通，沉降釜（12）釜身下側出口通過下料輸送泵（14）與沉降超聲釜（15）上方入口連通，沉降超聲釜（15）出口通過沉降超聲釜輸送泵（16）與沉降液存儲罐（17）連通，沉降液存儲罐（17）通過沉降液輸送泵（18）與一級稀釋罐（19）連通，一級稀釋罐（19）通過一級稀釋液輸送泵（20）與一級離心機（21）連通，一級離心機（21）離心后廢液通過管路輸送至一級離心液緩存罐（22），一級離心液緩存罐（22）通過一級離心液輸送泵（23）與廢酸收集罐（24）連通，一級離心機（21）離心后物料通過管路輸送至提純料儲罐（25），提純料儲罐（25）出口通過提純料輸送泵（26）與還原釜（27）上方一進口連通，還原釜（27）上方還設置有與水合肼高位槽（47）和氨水高位槽（48）連通的入口，還原釜（27）出口通過還原釜輸送泵（28）與還原液儲罐（29）入口連通，還原液儲罐（29）出口通過還原液輸送泵（30）與一級超聲釜（31）連通，一級超聲釜（31）出口通過還原液輸送泵（32）與二級稀釋罐（33）入口連通，二級稀釋罐（33）出口通過二級稀釋罐輸送泵（34）與二級離心機（35）連通，二級離心機（35）離心后廢液輸送至二級離心液緩存罐（36），二級離心液緩存罐（36）出口通過二級離心液輸送泵（37）連通廢堿收集罐（38），二級離心機（35）離心后物料通過管路輸送至石墨烯儲罐（39），石墨烯儲罐...

【專利技術屬性】
技術研發人員：曹明，曹飛，宛楠，范國利，雷遠，
申請(專利權)人：北京優碳環能科技有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11