CN102744028A

CN102744028A - 工业用制备石墨烯的大型反应釜

Info

Publication number: CN102744028A
Application number: CN2012102072861A
Authority: CN
Inventors: 丁荣; 郭喜涛; 倪振华
Original assignee: TAIZHOU SUNANO ENERGY CO Ltd
Current assignee: TAIZHOU SUNANO ENERGY CO Ltd
Priority date: 2012-06-21
Filing date: 2012-06-21
Publication date: 2012-10-24

Abstract

本发明涉及一种工业用制备石墨烯的大型反应釜，包括轴封装置、传动装置、防护支撑框架（２）、气体收集瓶（８），变频调速搅拌器（６）、测温管（７）等。所述防护支撑框架（２）上装有反应瓶（１），反应瓶（１）外接恒温槽（３），反应瓶（１）上部设有加料囗（４）、尾气排放囗（５），下部设有下料囗（13），它能够对氧化石墨烯制备全过程中的反应温度、搅拌转速、恒温状态进行自动控制。多个加料口可避免不同原料之间的污染。恒温范围宽乏，容积大，结构紧凑，是一种适合大剂量物理、化学反应的容器。

Description

工业用制备石墨烯的大型反应釜

所属技术领域

本发明涉及一种用于物理或化学反应的容器，尤其是一种用于氧化石墨烯制备的工业用反应釜。

背景技术

目前，反应釜材质普遍是碳锰钢、不锈钢、锆、镍基合金及其它复合材料，搅拌器转动机构为摆线针轮减速机、无极变速减速机等，反应釜的容积也相对较小，恒温范围最低只能为零上。

发明内容

为了解决现有技术材料腐蚀性差、搅拌速度难控制、反应釜容积偏小等问题，本发明提供一种工业用制备石墨烯的大型反应釜，它能在强腐蚀条件下使用，并对全过程进行自动控制，适应大批量生产的要求。

为达到以上目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一工业用制备石墨烯的大型反应釜，包括轴封装置、传动装置、防护支撑框架、气体收集瓶，所述防护支撑框架上装有反应瓶，反应瓶外接恒温槽，反应瓶上部设有加料囗、尾气排放囗，下部设有下料囗，所述反应瓶为双层结构，中间设有夹层，反应瓶内设有变频调速搅拌器、测温管，所述变频调速搅拌器上设有数显转速器，测温管上设有温度数显监控器，尾气排放口与气体收集瓶间通过冷凝管连接。

本发明所述恒温槽与反应瓶夹层之间通过管道连接，整体形成内循环系统，夹层内设有恒温介质，恒温可控范围在零下几十度到一百多度之间；反应瓶采用耐腐蚀材料制成，体积5L～50L，反应瓶外形为几何形状；反应瓶材质为硼硅玻璃，外形为园柱形或球形；恒温介质是水、乙醇、冷冻液、导热油，恒温范围–20℃～100℃；加料囗上装有加料阀，加料囗一般设置2～3个，可加固体或液体；变频调速搅拌器包括一个搅拌轴、一个交流感应电机和一个数显转速器，搅拌速度60-1000rpm。

本发明配合轴封装置、传动装置，实现氧化石墨烯制备的工艺要求。

采用以上技术方案，本发明的有益效果是:所提供的一种工业用制备石墨烯的大型反应釜，能对氧化石墨烯制备全过程中的反应温度、搅拌转速、恒温状态进行自动控制，设置多个加料口可避免不同原料之间的污染，同时也是一种适合大剂量物理、化学反应的容器。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步描述。

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

根据图１所示，本发明一种工业用制备石墨烯的大型反应釜，包括轴封装置、传动装置、防护支撑框架２、气体收集瓶８，所述防护支撑框架２上装有反应瓶１，反应瓶１夹层外接恒温槽３，恒温槽３用于对冷热源进行制冷或加热，通过管道将冷热源通入夹层内起循环回流作用，控制反应瓶１内的温度。温度范围为-20摄氏度到100摄氏度。

本发明所述反应瓶１上部设有加料囗４、尾气排放囗５，加料口4主要是用于往反应瓶1中添加反应原料的通道，可以通过加料阀控制加料的速度和数量，还可以往管口添加液体或微小颗粒的固体原料。如：石墨粉，硫酸，高锰酸钾，双氧水等。加料口４一般设有2-3个，可避免不同原料之间的污染。尾气排放口５是用于排出从反应开始到结束过程中产生的各种气体，包括有毒有害气体，尾气经过冷凝管９回流冷凝后进入气体收集瓶８内被水吸收。变频调速搅拌器6上配有一个搅拌轴和一个交流感应电机和一个数显转速器10，通过电机带动搅拌轴旋转。主要用于对反应瓶１内反应原料进行搅拌，使各原料之间接触充分均匀，反应彻底。同时也起到散热的功能。通过数显转速器10旋钮可以人工控制搅拌轴的转速快慢，同时显示转速的数字大小，直观简便。使用运行中平稳可靠，搅拌力度强，无火花，可连续性工作。搅拌速度:60-1000rpm。

所述反应瓶１为双层结构，中间设有夹层，反应瓶１内设有变频调速搅拌器６、测温管７，所述变频调速搅拌器６上设有数显转速器10，测温管７上设有温度数显监控器11，测温管伸入反应瓶中并浸入反应媒介内部。及时监控反应液内部的温度，并通过智能数显准确显示温度数值。尾气排放口５与气体收集瓶８间通过冷凝管９连接。

本发明所述恒温槽３与反应瓶１夹层之间通过管道连接，整体形成内循环系统，反应瓶１夹层内设有恒温介质12，恒温可控范围在零下几十度到一百多度之间；所述反应瓶１采用耐腐蚀材料制成，体积为5L～50L，反应瓶１外形为几何形状；所述反应瓶１材质为硼硅玻璃，外形为园柱形或球形；所述恒温介质12为冷热循环液体，其包含水、乙醇、冷冻液、导热油，恒温范围–20℃～100℃；加料囗４上装有加料阀，加料囗４设置为2～3个，可加固体或液体。

本发明防护支撑框架2带刹角轮，方便移动。防护支撑框架2支撑反应瓶1，反应瓶1用于装集反应原料，是整个反应过程发生进行的场所。其材质一般采用硼硅玻璃，具有优良物理，化学性能。外形尺寸多样化，体积容量可从几升扩大到几十升，无反应死角。在其外部还有一层相同材质的玻璃瓶，与内层形成一个夹层，可通过冷热源(水、乙醇、冷冻液、导热油等)循环，使反应瓶1实现恒温加热或冷却反应。

本发明反应瓶1下部设有下料囗13，主要是用于整个生产过程结束后，放出生成原料的通道，能够顺利释放出浓液和微量固体。

Claims

1.一种工业用制备石墨烯的大型反应釜，包括轴封装置、传动装置、防护支撑框架（２）、气体收集瓶（８），其特征是：所述防护支撑框架（２）上装有反应瓶（１），反应瓶（１）外接恒温槽（３），反应瓶（１）上部设有加料囗（４）、尾气排放囗（５），下部设有下料囗（13），所述反应瓶（１）为双层结构，中间设有夹层，反应瓶（１）内设有变频调速搅拌器（６）、测温管（７），所述变频调速搅拌器（６）上设有数显转速器（10），测温管（７）上设有温度数显监控器（11），尾气排放口（５）与气体收集瓶（８）间通过冷凝管（９）连接。

2.根据权利要求1所述的一种工业用制备石墨烯的大型反应釜，其特征是：恒温槽（３）与反应瓶（１）夹层之间通过管道连接，整体形成内循环系统，反应瓶（１）夹层内设有恒温介质（12），恒温可控范围在零下几十度到一百多度之间。

3.根据权利要求1所述的一种工业用制备石墨烯的大型反应釜，其特征是：所述反应瓶（１）采用耐腐蚀材料制成，体积为5L～50L，反应瓶（１）外形为几何形状。

4.根据权利要求１、３所述的一种工业用制备石墨烯的大型反应釜，其特征是：所述反应瓶（１）材质为硼硅玻璃，外形为园柱形或球形。

5.根据权利要求２所述的一种工业用制备石墨烯的大型反应釜，其特征是：所述恒温介质（12）为冷热循环液体，其包含水、乙醇、冷冻液、导热油，恒温范围–20℃～100℃。

6.根据权利要求1所述的一种工业用制备石墨烯的大型反应釜，其特征是：加料囗（４）上装有加料阀，加料囗（４）设置为2～3个，可加固体或液体。

7.根据权利要求1所述的一种工业用制备石墨烯的大型反应釜，其特征是：变频调速搅拌器（６）包括搅拌轴、交流感应电机和数显转速器，搅拌速度60-1000rpm。