CN205683609U - 一种用于石墨烯或氧化石墨的干燥装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于石墨烯或氧化石墨的干燥装置，包括加热器（3），储料罐（4），进料泵（5），换热器（6），干燥塔（8），旋风收集器，引风机（18），废气排放管（19），空气过滤器（1）通过送风机（2）、加热器（3）与干燥塔（8）上部进口连接，储料罐（4）依次经过进料泵（5），换热器（6），雾化器（7）与干燥塔（8）顶端连接，干燥塔（8）底端的出口依次与一级旋风收集器（10），二级旋风收集器（12），三级旋风收集器（14）连接，三级旋风收集器（14）出风口与布袋收集器（16）下部的进风口连接，布袋收集器（16）上部出风口通过引风机（18 ）与换热器（6）连接。本实用新型具有产品粒径均匀、能耗低，污染小的优点。

Description

一种用于石墨烯或氧化石墨的干燥装置

技术领域

本实用新型属于一种石墨烯生产设备的技术领域，具体涉及一种石墨烯或氧化石墨的干燥装置。

背景技术

石墨烯是一种单层碳原子构成的二维纳米材料。由于石墨烯结构的特殊性，赋予它诸多优异的特性：具有优异的力、热、光、电等性能，已在科研界与产业界引起广泛关注。它是目前已知世上最薄最坚硬的材料(拉伸模量E≈1.01TPa和极限强度σ≈130GPa)；石墨烯的透光率达97.7％，几乎是完全透明的；石墨烯理论比表面积达2630m²/g；其热导率高达5300W/m·K，远高于碳纳米管和金刚石；常温下其电子迁移率超过15000cm²/V·s，比碳纳米管或硅晶体都高，而电阻率只有10^-6Ω·cm，比铜或银更低，为目前世上电阻率最小的材料。因此，石墨烯在储能、催化、热管理、复合材料等领域具有广泛的应用前景。

常规制备方法中，通常需要将石墨烯或氧化石墨溶液制成粉体。目前最常用的方法为将溶液在一定温度下烘干，得到片状或块状的材料，再通过粉碎得到石墨烯或氧化石墨粉末。在烘干过程中，由于干燥时间较长，氧化石墨中部分含氧官能团分解，使其氧含量降低。而且，常规的粉碎手段得到的粉末粒径比较大，不均匀，同时还会产生大量粉尘污染。喷雾干燥机是连续式常压干燥器的一种，通过雾化器将液体物料喷成雾状，使其与热空气接触，在极短的时间内干燥，常被用于干燥有些热敏性的液体、悬浮液和粘滞液体，如牛奶、蛋、单宁和药物等。然而对于石墨烯或氧化石墨烯溶液而言，其固含量通常低于1wt％，因此能耗非常高。

发明内容

为了解决现有工艺中的缺点，本实用新型的目的是提供了一种产品粒径均匀、能耗低，污染小的用于石墨烯或氧化石墨的干燥装置。

为实现上述技术目的，本实用新型采用的技术方案是，一种用于石墨烯或氧化石墨的干燥装置，它包括加热器，储料罐，进料泵，换热器，干燥塔，旋风收集器，引风机，废气排放管，其特征在于空气过滤器通过送风机与加热器进口连接，加热器出口与干燥塔上部进口连接，储料罐依次经过进料泵，换热器与雾化器连接，雾化器位于干燥塔的顶端，旋风收集器包括一级旋风收集器， 二级旋风收集器和三级旋风收集器，干燥塔底端的出口依次与一级旋风收集器，二级旋风收集器，三级旋风收集器连接，三级旋风收集器出风口与布袋收集器下部的进风口连接，布袋收集器出风口通过引风机与换热器连接，废气排放管与换热器连接。

如上所述的一级旋风收集器底端有一级收料罐，二级旋风收集器12底端有二级收料罐，三级旋风收集底端有三级收料罐，布袋收集器底端有四级收料罐。

如上所述在雾化器与布袋收集器之间还连接有空压机。

由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果如下：

(1)采用三级旋风与布袋收集器联合收料，提高了石墨烯或氧化石墨的收率，减少了尾气中的粉尘污染。

(2)通过换热器将尾气中的热量用来加热待干燥的物料，可有效降低物料在干燥塔中干燥所消耗的能量，有利于降低石墨烯或氧化石墨的生产成本。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

如图所示，1为空气过滤器，2为送风机，3为加热器，4为储料罐，5为进料泵，6为换热器，7为雾化器，8为干燥塔，9为空压机，10为一级旋风收集器，11为一级收料罐，12为二级旋风收集器，13为二级收料罐，14为三级旋风收集器，15为三级收料罐，16为布袋收集器，17为四级收料罐，18为引风机，19为废气排放管。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

实施例1

一种用于石墨烯或氧化石墨的干燥装置，它包括其特征在于加热器3，储料罐4，进料泵5，换热器6，干燥塔8，旋风收集器，引风机18，废气排放管19，其特征在于空气过滤器1通过送风机2与加热器3进口连接，加热器3出口与干燥塔8上部进口连接，储料罐4依次经过进料泵5，换热器6与雾化器7连接，雾化器7位于干燥塔8的顶端，旋风收集器包括一级旋风收集器10，二级旋风收集器12和三级旋风收集器14，干燥塔8底端的出口依次与一级旋风收集器10，二级旋风收集器12，三级旋风收集器14连接，三级旋风收集器14出风口与布袋收集器16下部的进风口连接，布袋收集器16出风口通过引风机18与换 热器6连接，废气排放管与换热器6连接。一级旋风收集器10底端有一级收料罐11，二级旋风收集器12底端有二级收料罐13，三级旋风收集底端有三级收料罐15料罐15，布袋收集器16底端有四级收料罐17。布袋收集器16底端有四级收料罐17。在雾化器7与布袋收集器16之间还连接有空压机9。

送风机2进风口装有空气过滤器1，出风口通过加热器3与干燥塔8顶部连接。进料泵5进料口与储料罐4连接，出料口通过换热器6与雾化器7连接。雾化器7安装在干燥塔8顶部，干燥塔8塔底与一级旋风收集器10进风口通过管道连接。二级旋风收集器12和三级旋风收集器14的进风口分别与上一级旋风收集器的出风口连接，三级旋风收集器14的出风口与布袋收集器16的进风口连接。布袋收集器16内有透气布袋，布袋收集器16出风口与引风机18进风口通过管道连接。引风机18出风口与换热器6通过管道连接。三级旋风收集器10、12、14和布袋收集器16底部各通过阀门连接一个收料罐11、13、15、17。空压机9通过气管分别与雾化器7和布袋收集器16连接。

开启送风机2与加热器3，待干燥塔8的温度达到设定值后，开启空压机9和进料泵5，物料在进料泵5的驱动下通过换热器3，然后进入雾化器7，在空压机9产生的压缩空气雾化成小液滴进入干燥塔8，被送风机2和加热器3产生的热风瞬间干燥成粉体，然后随热风依次通过一级旋风收集器10、二级旋风收集器12、三级旋风收集器14和布袋收集器16，不同粒度的石墨烯或氧化石墨粉体分别落入收料罐11、13、15、17中，尾气被引风机18送至换热器6，与进料泵5输送的液体物料进行热交换后经废气排放管19排至大气中。

Claims (3)

1.一种用于石墨烯或氧化石墨的干燥装置，它包括加热器（3），储料罐（4），进料泵（5），换热器（6），干燥塔（8），旋风收集器，引风机（18），废气排放管（19），其特征在于空气过滤器（1）通过送风机（2）与加热器（3）进口连接，加热器（3）出口与干燥塔（8）上部进口连接，储料罐（4）依次经过进料泵（5），换热器（6）与雾化器（7）连接，雾化器（7）位于干燥塔（8）的顶端，旋风收集器包括一级旋风收集器（10），二级旋风收集器（12）和三级旋风收集器（14），干燥塔（8）底端的出口依次与一级旋风收集器（10），二级旋风收集器（12），三级旋风收集器（14）连接，三级旋风收集器（14）出风口与布袋收集器（16）下部的进风口连接，布袋收集器（16）上部出风口通过引风机（18 ）与换热器（6）连接，废气排放管（19）与换热器（6）连接。

2.如权利要求1所述的一种用于石墨烯或氧化石墨的干燥装置，其特征在于所述的一级旋风收集器（10）底端有一级收料罐（11），二级旋风收集器（12）底端有二级收料罐（13），三级旋风收集器（14）底端有三级收料罐（15），布袋收集器（16）底端有四级收料罐（17）。

3.如权利要求1所述的一种用于石墨烯或氧化石墨的干燥装置，其特征在于上所述在雾化器（7）与布袋收集器（16）之间连接有空压机（9）。