CN209271447U - 一种纳米金刚石碳纤维反应槽 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种纳米金刚石碳纤维反应槽，涉及微反应器技术领域。包括加工底座、四个支撑脚、两个支撑架、两个支撑架上端垂直连接的同一个支撑板，所述的加工底座上端自左向右设置有冷却水槽、废水箱和储物箱，所述冷却水槽的上端铰接有过滤板，所述过滤板的下端抵触在储物箱的上端，所述过滤板的上端设置有反应装置，位于右侧的所述支撑架的内侧壁上固定连接有喷水装置，本实用新型克服了现有技术的不足，设计合理，结构紧凑，能有效解决反应器反应不够充分，加速反应槽内的冷却降温，确保反应过程中状态稳定，快速清洗干燥反应物，有效的降低能耗、提升效率。

Description

一种纳米金刚石碳纤维反应槽

技术领域

本实用新型涉及微反应器技术领域，具体涉及一种纳米金刚石碳纤维反应槽。

背景技术

碳纤维是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。

反应槽指的是一种反应容器，根据反应条件对反应槽结构功能及配置附件的设计。从开始的进料-反应-出料均能够以较高的自动化程度完成预先设定好的反应步骤，对反应过程中的温度、压力、搅拌、反应物/产物浓度等重要参数进行严格的调控。

现有的，反应槽搅拌性能较差、混合不够充分，反应不够彻底，造成原料的浪费，收集反应物效率较低，能耗较高。

公开号为CN207254293的专利，公开了一种用于生产纳米硫酸钡的微反应器，它包括氯化钡入口、硫酸钠入口、主反应通道和纳米硫酸钡出口；所述主反应通道中设置有混合模块；所述混合模块由多块反应通道层相互紧靠组成，形成多层结构，每一块所述反应通道层的两面都布满倾斜的反应槽，致使每一块所述反应通道层的横截面都为上下起伏的线形；每相邻两块反应通道层各自的反应槽呈角度交叉设置，形成交错的混合反应通道。本实用新型用于生产纳米硫酸钡的反应器解决了现有技术中的混合不够充分，反应不够彻底，效率较低，能耗较高的问题，能够使反应原料充分混合、反应彻底，使产物的粒径大小分布均匀，同时又能降低能耗、节省资源，该装置解决了反应不够彻底，能耗较高的问题，但是该装置没有冷却降温的装置，无法确保反应过程中状态稳定的问题，为此，我们提出了一种纳米金刚石碳纤维反应槽。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种纳米金刚石碳纤维反应槽，克服了现有技术的不足，设计合理，结构紧凑，能有效解决反应器反应不够充分，加速反应槽内的冷却降温，确保反应过程中状态稳定，快速清洗干燥反应物，有效的降低能耗、提升效率。

（二）技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种纳米金刚石碳纤维反应槽，包括加工底座、加工底座下端安装的四个支撑脚、加工底座上端垂直连接的两个支撑架、两个支撑架上端垂直连接的同一个支撑板，所述的加工底座上端自左向右设置有冷却水槽、废水箱和储物箱，所述冷却水槽的上端铰接有过滤板，所述过滤板的下端抵触在储物箱的上端，所述过滤板的上端设置有反应装置，位于右侧的所述支撑架的内侧壁上固定连接有喷水装置；

所述反应装置包括反应槽、进料管、进液管、出料口、出水口、进水管、回流管、水泵、外壳、搅拌器和第一电机，所述反应槽与支撑板的下端固定连接，所述支撑板上贯通插接有进料管和进液管，且进料管和进液管的下端延伸入反应槽的内腔，所述反应槽的内腔设有搅拌器，所述搅拌器的上端中部垂直连接第一转轴，所述第一转轴的上端贯穿支撑板并连接第一电机的输出端，所述第一电机通过支架固定连接在支撑板的上端，所述反应槽的下端开设有出料口，且出料口上设有出料口开关，所述反应槽的外侧设有外壳，所述外壳的下端安装有出水口，且出水口上设有出水口阀门，所述外壳的侧壁上贯通连接有进水管和回流管，所述进水管和回流管的另一端延伸入同一冷却水槽的内腔，且进水管上安装有水泵。

优选的，所述的喷水装置包括第二电机、第一带轮、第二带轮、凸轮、压动板、活塞杆、活塞、喷水箱、套筒、橡胶小球、喷水管、喷嘴、单向阀和水管，所述第二电机与支撑板的上端固定连接，所述第二电机的输出端连接有第二转轴，所述第二转轴的另一端垂直连接有第一带轮，所述第一带轮通过传动皮带连接有第二带轮，所述第二带轮固定套接在第三转轴上，所述第三转轴的另一端贯穿右侧的支撑架并垂直连接有凸轮，所述凸轮的侧壁下端抵触压动板的上端，所述压动板的下端中部连接有活塞杆，所述活塞杆到达喷水箱的内腔并垂直连接有活塞，且活塞与喷水箱的内侧壁滑动连接，所述喷水箱与右侧的支撑架固定连接，所述活塞杆上套接有复位弹簧，且复位弹簧的两端分别与压动板的下端和喷水箱的上端连接，所述喷水箱的下端贯通连接有套筒，且套筒的下端倾斜贯通连接有喷水管，喷水管的另一端贯通连接有喷嘴，所述套筒的内顶壁抵触有橡胶小球，且橡胶小球的另一端通过压缩弹簧与套筒的内底壁连接，所述喷水箱的下端贯通连接单向阀的输出端，所述单向阀的输入端贯通连接有水管，所述水管的另一端贯穿支撑架的侧壁并贯通连接外部水箱。

优选的，所述套筒与喷水管之间的倾斜角度为120°至150°。

优选的，所述压动板的上侧壁开设有与凸轮相匹配的弧形凹槽。

优选的，所述搅拌器为C字形结构，且搅拌器的下端为扁平桨叶状。

优选的，所述支撑架的侧壁上贯穿插接有喷气管，所述喷气管的输入端贯通连接有喷气嘴，且喷气管的输入端安装有进气风机。

优选的，所述喷气管的内侧壁上固定安装有加热环。

（三）有益效果

本实用新型实施例提供了一种纳米金刚石碳纤维反应槽。具备以下有益效果：

1、通过喷水装置，可以有效除去反应物表面残留的反应液，有效避免了人体在触碰时对人体的损害。

2、喷气嘴、进气风机和加热环的组合结构，使喷气嘴喷出大量的热气，加速反应物表面的干燥。

3、反应槽、外壳、进水管、回流管的组合结构，保持反应槽和壳体之间的水不断流动，有效降低和保持反应槽的温度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型结构示意图；

图2为反应装置示意图；

图3为喷水装置示意图。

图中：加工底座1、支撑架2、支撑板3、冷却水槽4、废水箱5、储物箱6、过滤板7、反应装置8、反应槽81、进料管82、进液管83、出料口84、出水口85、进水管86、回流管87、水泵88、外壳89、搅拌器810、第一电机811、喷水装置9、第二电机91、第一带轮92、第二带轮93、凸轮94、、压动板95、活塞杆96、活塞97、喷水箱98、套筒99、橡胶小球910、喷水管911、喷嘴912、单向阀913、水管914、喷气管10、进气风机11、喷气嘴12。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照附图，一种纳米金刚石碳纤维反应槽，包括加工底座1、加工底座1下端安装的四个支撑脚、加工底座1上端垂直连接的两个支撑架2、两个支撑架2上端垂直连接的同一个支撑板3，所述的加工底座1上端自左向右设置有冷却水槽4、废水箱5和储物箱6，所述冷却水槽4的上端铰接有过滤板7，所述过滤板7的下端抵触在储物箱6的上端，所述过滤板7的上端设置有反应装置8，位于右侧的所述支撑架2的内侧壁上固定连接有喷水装置9；

所述反应装置包括反应槽81、进料管82、进液管83、出料口84、出水口85、进水管86、回流管87、水泵88、外壳89、搅拌器810和第一电机811，所述反应槽81与支撑板3的下端固定连接，所述支撑板3上贯通插接有进料管82和进液管83，且进料管82和进液管83的下端延伸入反应槽81的内腔，所述反应槽81的内腔设有搅拌器810，所述搅拌器810的上端中部垂直连接第一转轴，所述第一转轴的上端贯穿支撑板3并连接第一电机811的输出端，所述第一电机811通过支架固定连接在支撑板3的上端，所述反应槽81的下端开设有出料口84，且出料口84上设有出料口开关，所述反应槽81的外侧设有外壳89，所述外壳89的下端安装有出水口85，且出水口85上设有出水口阀门，所述外壳89的侧壁上贯通连接有进水管86和回流管87，所述进水管86和回流管87的另一端延伸入同一冷却水槽4的内腔，且进水管86上安装有水泵88。

所述的喷水装置包括第二电机91、第一带轮92、第二带轮93、凸轮94、压动板95、活塞杆96、活塞97、喷水箱98、套筒99、橡胶小球910、喷水管911、喷嘴912、单向阀913和水管914，所述第二电机91与支撑板3的上端固定连接，所述第二电机91的输出端连接有第二转轴，所述第二转轴的另一端垂直连接有第一带轮92，所述第一带轮92通过传动皮带连接有第二带轮93，所述第二带轮93固定套接在第三转轴上，所述第三转轴的另一端贯穿右侧的支撑架2并垂直连接有凸轮94，所述凸轮94的侧壁下端抵触压动板95的上端，所述压动板95的下端中部连接有活塞杆96，所述活塞杆96到达喷水箱98的内腔并垂直连接有活塞97，且活塞97与喷水箱98的内侧壁滑动连接，所述喷水箱98与右侧的支撑架2固定连接，所述活塞杆96上套接有复位弹簧，且复位弹簧的两端分别与压动板95的下端和喷水箱98的上端连接，所述喷水箱98的下端贯通连接有套筒99，且套筒99的下端倾斜贯通连接有喷水管911，喷水管的另一端贯通连接有喷嘴912，所述套筒99的内顶壁抵触有橡胶小球910，且橡胶小球910的另一端通过压缩弹簧与套筒99的内底壁连接，所述喷水箱98的下端贯通连接单向阀913的输出端，所述单向阀913的输入端贯通连接有水管914，所述水管914的另一端贯穿支撑架2的侧壁并贯通连接外部水箱，使喷嘴912喷出的水可以有效清洗除去反应物表面残留的反应液。

所述套筒99与喷水管911之间的倾斜角度为120°至150°，保证喷水管911喷出的水能有效的作用在反应物的表面。

所述压动板95的上侧壁开设有与凸轮94相匹配的弧形凹槽，有效的契合凸轮94的转动，防止压动板95在运动的过程中滑脱。

所述搅拌器810为C字形结构，且搅拌器810的下端为扁平桨叶状，搅拌面积增大，使搅拌性能提高，混合更加充分，反应更加彻底。

所述支撑架2的侧壁上贯穿插接有喷气管10，所述喷气管10的输入端贯通连接有喷气嘴12，且喷气管的输入端安装有进气风机11，喷气嘴12喷出的气体可以除去反应物表面残留的反应液和水。

所述喷气管10的内侧壁上固定安装有加热环，使喷出的热气加速反应物表面的干燥。

所述第一电机811与外接电源通过导线共同组成一条串联电路，第二电机91与外接电源通过导线共同组成一条串联电路。

如图1-3所示，一种纳米金刚石碳纤维反应槽工作原理如下：经工作人员调试后，通过进料口82加入原料，通过进液口83加入反应液，接通外接电源，第一电机811启动，带动下方搅拌器88使原料充分反应，同时启动水泵88，进水管86通入大量的水到外壳89与反应槽81之间的夹层处，可以有效的对反应槽进行冷却，多余的水从回流管87流回到冷却水槽中；

反应完全后，打开出料口84，反应物通过出料口84到达过滤板7上，此时启动第二电机91，电机91带动第一带轮92转动，第一带轮92通过皮带带动第二带轮93转动，第二带轮93通过第三转轴带动凸轮94转动，凸轮94在转动时压动压动板95上下运动，通过活塞杆96带动活塞97在喷水箱98的内腔中上下运动，挤压喷水箱98中的水，水挤压套筒99中的橡胶小球910向下运动，套筒99贯通，水通过贯通的套筒64和喷水管911并从喷嘴912中对反应物喷出，有效的除去反应物表面残留的反应液；

同时活塞97在喷水箱98内向上运动时，通过单向阀913和水管914，有效的将外部水箱中的水抽吸到喷水箱98中，循环往复的对反应物喷洗，大大提高了清洗的效率，清洗后的反应物通过倾斜的过滤板向下滑动，同时进气风机11吹进大量气体，经过加热环加热后，通多喷气嘴12喷到反应物表面，大量的热气对反应物快速干燥，最终反应物进入到储物箱6中。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种纳米金刚石碳纤维反应槽，包括加工底座（1）、加工底座（1）下端安装的四个支撑脚、加工底座（1）上端垂直连接的两个支撑架（2）、两个支撑架（2）上端垂直连接的同一个支撑板（3），其特征在于：所述的加工底座（1）上端自左向右设置有冷却水槽（4）、废水箱（5）和储物箱（6），所述冷却水槽（4）的上端铰接有过滤板（7），所述过滤板（7）的下端抵触在储物箱（6）的上端，所述过滤板（7）的上端设置有反应装置（8），位于右侧的所述支撑架（2）的内侧壁上固定连接有喷水装置（9）；

所述反应装置包括反应槽（81）、进料管（82）、进液管（83）、出料口（84）、出水口（85）、进水管（86）、回流管（87）、水泵（88）、外壳（89）、搅拌器（810）和第一电机（811），所述反应槽（81）与支撑板（3）的下端固定连接，所述支撑板（3）上贯通插接有进料管（82）和进液管（83），且进料管（82）和进液管（83）的下端延伸入反应槽（81）的内腔，所述反应槽（81）的内腔设有搅拌器（810），所述搅拌器（810）的上端中部垂直连接第一转轴，所述第一转轴的上端贯穿支撑板（3）并连接第一电机（811）的输出端，所述第一电机（811）通过支架固定连接在支撑板（3）的上端，所述反应槽（81）的下端开设有出料口（84），且出料口（84）上设有出料口开关，所述反应槽（81）的外侧设有外壳（89），所述外壳（89）的下端安装有出水口（85），且出水口（85）上设有出水口阀门，所述外壳（89）的侧壁上贯通连接有进水管（86）和回流管（87），所述进水管（86）和回流管（87）的另一端延伸入同一冷却水槽（4）的内腔，且进水管（86）上安装有水泵（88）。

2.如权利要求1所述的一种纳米金刚石碳纤维反应槽，其特征在于：所述的喷水装置包括第二电机（91）、第一带轮（92）、第二带轮（93）、凸轮（94）、压动板（95）、活塞杆（96）、活塞（97）、喷水箱（98）、套筒（99）、橡胶小球（910）、喷水管（911）、喷嘴（912）、单向阀（913）和水管（914），所述第二电机（91）与支撑板（3）的上端固定连接，所述第二电机（91）的输出端连接有第二转轴，所述第二转轴的另一端垂直连接有第一带轮（92），所述第一带轮（92）通过传动皮带连接有第二带轮（93），所述第二带轮（93）固定套接在第三转轴上，所述第三转轴的另一端贯穿右侧的支撑架（2）并垂直连接有凸轮（94），所述凸轮（94）的侧壁下端抵触压动板（95）的上端，所述压动板（95）的下端中部连接有活塞杆（96），所述活塞杆（96）到达喷水箱（98）的内腔并垂直连接有活塞（97），且活塞（97）与喷水箱（98）的内侧壁滑动连接，所述喷水箱（98）与右侧的支撑架（2）固定连接，所述活塞杆（96）上套接有复位弹簧，且复位弹簧的两端分别与压动板（95）的下端和喷水箱（98）的上端连接，所述喷水箱（98）的下端贯通连接有套筒（99），且套筒（99）的下端倾斜贯通连接有喷水管（911），喷水管的另一端贯通连接有喷嘴（912），所述套筒（99）的内顶壁抵触有橡胶小球（910），且橡胶小球（910）的另一端通过压缩弹簧与套筒（99）的内底壁连接，所述喷水箱（98）的下端贯通连接单向阀（913）的输出端，所述单向阀（913）的输入端贯通连接有水管（914），所述水管（914）的另一端贯穿支撑架（2）的侧壁并贯通连接外部水箱。

3.如权利要求2所述的一种纳米金刚石碳纤维反应槽，其特征在于：所述套筒（99）与喷水管（911）之间的倾斜角度为120°至150°。

4.如权利要求2所述的一种纳米金刚石碳纤维反应槽，其特征在于：所述压动板（95）的上侧壁开设有与凸轮（94）相匹配的弧形凹槽。

5.如权利要求1所述的一种纳米金刚石碳纤维反应槽，其特征在于：所述搅拌器（810）为C字形结构，且搅拌器（810）的下端为扁平桨叶状。

6.如权利要求1所述的一种纳米金刚石碳纤维反应槽，其特征在于：所述支撑架（2）的侧壁上贯穿插接有喷气管（10），所述喷气管（10）的输入端贯通连接有喷气嘴（12），且喷气管的输入端安装有进气风机（11）。

7.如权利要求6所述的一种纳米金刚石碳纤维反应槽，其特征在于：所述喷气管（10）的内侧壁上固定安装有加热环。