CN209456078U

CN209456078U - 一种膨胀石墨连续制备系统

Info

Publication number: CN209456078U
Application number: CN201920169650.7U
Authority: CN
Inventors: 顾大明; 姚智慧
Original assignee: Research Institute Of Unmanned Equipment And Artificial Intelligence Of Harbin University Of Technology Robot (zhongshan)
Current assignee: Research Institute Of Unmanned Equipment And Artificial Intelligence Of Harbin University Of Technology Robot (zhongshan)
Priority date: 2019-01-31
Filing date: 2019-01-31
Publication date: 2019-10-01
Anticipated expiration: 2029-01-31

Abstract

一种膨胀石墨连续制备系统，它涉及一种膨胀石墨的制备系统。它是要解决现有的化学方法制备膨胀石墨存在的需要加热、过程周期长、废水量大、生产不连续的技术问题。本实用新型的膨胀石墨连续制备系统包括导轨、多个搅拌器、螺旋输送机和高温膨化炉；导轨为环形，多个搅拌器设置在导轨上，可沿导轨移动；该系统在搅拌器中直接制备可膨胀石墨，过程反应快、无需加热、不产生废水。制备的可膨胀石墨经螺旋输送机输送至高温膨化炉进行膨化，就得到膨胀石墨，可实现快速、连续制备无硫无金属的膨胀石墨。

Description

一种膨胀石墨连续制备系统

技术领域

本实用新型涉及一种膨胀石墨的制备系统。

背景技术

膨胀石墨具有天然石墨的耐高温、耐腐蚀、耐辐射、导电性等优良性质，同时还具有许多特有的优良性能，例如柔软性、回弹性、自粘性、不渗透性、吸附性和低密度等特性，随着科技进步和高科技的开发膨胀石墨越来越广泛地应用于石油、化工、原子能、电力，制药等方面。目前采用化学方法制备膨胀石墨的过程为：先由天然鳞片石墨在加热条件下经氧化、插层，然后再水洗、干燥得到可膨胀石墨，可膨胀石墨再在高温下受热迅速膨胀得到膨胀石墨。该方法的制备过程周期长，而且产生大量废水，生产不连续，同时可膨胀石墨分散性不好，导致其膨化时受热不均匀，得到的膨胀石墨膨胀倍数不够高、产品形貌与品质均匀性差、且常含有硫或重金属等问题。

实用新型内容

本实用新型是要解决现有的化学方法制备膨胀石墨存在的需要加热、过程周期长、废水量大、生产不连续、可膨胀石墨分散性不好致使其膨化时受热不均匀，得到的膨胀石墨品质差的技术问题，而提供一种膨胀石墨连续制备系统。

本实用新型的膨胀石墨连续制备系统包括导轨、多个搅拌器、螺旋输送机和高温膨化炉；

导轨为环形，多个搅拌器设置在导轨上，可沿导轨移动；多个搅拌器实现连续化供料；

多个搅拌器由锥形壳体、电机、搅拌轴、外围螺旋搅拌片、中心螺旋搅拌片、固体进料口和液体进料口组成，电机设置在壳体的顶部中心，电机控制搅拌轴的转动，外围螺旋搅拌片和中心螺旋搅拌片固定在搅拌轴上，固体进料口和液体进料口设置在壳体的顶部；在锥形壳体底部设置出料口；

螺旋输送机由筒状外壳、V形入料口、喇叭形出料管、输送电机、输送轴、输送螺旋片、分散网组成；V形入料口设置在靠近输送电机一侧的筒状外壳上部；喇叭形出料管与筒状外壳远离输送电机一侧连接且喇叭形出料管开口向下；其中输送电机带动输送轴转动，输送螺旋片固定在输送轴上，分散网设置在喇叭形出料管与筒状外壳的连接处，分散网所在平面与输送轴之间的角度为90～150°；

喇叭形出料管开口与高温膨化炉的入料口正面对接。

本实用新型的膨胀石墨连续制备系统，搅拌器无需加热，直接制备可膨胀石墨，过程反应快、无需加热，不产生废水，可快速制备可膨胀石墨，并通过多个搅拌器工作，保证高温膨化炉的连续供料，是一种实现快速、连续、无污染制备高品质石墨膨胀的设备。

搅拌器制备出的可膨胀石墨为润湿状态，不需干燥，而是通过分散网进行分散后直接入高温膨化炉进行膨化，操作简单。得到的膨胀石墨不含硫，无金属杂质，膨化均匀。可用于膨胀石墨制备领域。

附图说明

图1是本实用新型的膨胀石墨连续制备系统的示意图；

图2是本实用新型的膨胀石墨连续制备系统的搅拌器的结构示意图；

图3是本实用新型的膨胀石墨连续制备系统的螺旋输送机的结构示意图；

图4是分散网3-7的结构示意图；

图5是本实用新型的膨胀石墨连续制备系统的高温膨化炉的结构示意图；

图6是本实用新型的膨胀石墨连续制备系统的筛网4-6的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式的膨胀石墨连续制备系统包括导轨1、多个搅拌器2、螺旋输送机3和高温膨化炉4；

导轨1为环形，多个搅拌器2设置在导轨1上，可沿导轨1移动；多个搅拌器2实现连续化供料；

多个搅拌器2由锥形壳体2-1、电机2-2、搅拌轴2-3、外围螺旋搅拌片2-4、中心螺旋搅拌片2-5、固体进料口2-6和液体进料口2-7组成，电机2-2设置在壳体的顶部中心，电机2-2控制搅拌轴2-3的转动，外围螺旋搅拌片2-4和中心螺旋搅拌片2-5固定在搅拌轴2-3上，固体进料口2-6和液体进料口2-7设置在壳体的顶部；在锥形壳体2-1底部设置出料口2-8；

螺旋输送机3由筒状外壳3-1、V形入料口3-2、喇叭形出料管3-3、输送电机3-4、输送轴3-5、输送螺旋片3-6、分散网3-7组成；V形入料口3-2设置在靠近输送电机3-4一侧的筒状外壳3-1上部；喇叭形出料管3-3与筒状外壳3-1远离输送电机3-4一侧连接且喇叭形出料管3-3开口向下；其中输送电机3-4带动输送轴3-5转动，输送螺旋片3-6固定在输送轴3-5上，分散网3-7设置在喇叭形出料管3-3与筒状外壳3-1的连接处，分散网3-7所在平面与输送轴3-5之间的角度为90～150°；

喇叭形出料管3-3开口与高温膨化炉4的入料口正面对接。

本实施方式的实用新型的使用方法和原理如下：

一、将磷片石墨通过固体进料口2-6加入到第一个搅拌器2中，再将一定浓度的液体插层剂和氧化剂通过液体进料口2-7加入到搅拌器2中，启动电机2-2，搅拌轴2-3转动并带动外围螺旋搅拌片2-4和中心螺旋搅拌片2-5对搅拌器2中的物料产生向上的搅拌作用，搅拌1～5分钟后；将多元醇通过进料口2-7加入到搅拌器2中，继续搅拌1～5分钟，在搅拌器2中形成可膨胀石墨；然后将该搅拌器2通过导轨1向螺旋输送机3的V形入料口3-2上方移动；第一个搅拌器2转移后，相同的方法操作第二个搅拌器；以此类推，以保证可膨胀石墨连续供应螺旋输送机3；

二、搅拌器2运动至螺旋输送机的V形入料口上方后，打开搅拌器出料口，其中的可膨胀石墨经螺旋搅拌片向下旋转沿V形入料口落入至螺旋输送机3中；经输送螺旋片输送至分散网处，经过筛网的分散作用，可膨胀石墨被均匀分散，经喇叭形出料管落入高温膨化炉的入料口中；

三、可膨胀石墨在高温膨化炉的受热膨化，得到膨胀石墨。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是膨胀石墨连续制备系统还包括固体自动计量投料装置、液体自动计量投料装置；其它与具体实施方式一相同。

本实施方式中，固体自动计量投料装置用于投加磷片石墨，液体自动计量投料装置用于投加液体插层剂和氧化剂。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是搅拌器2的个数为2～10个；其它与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是分散网3-7的孔径为10～50目；其它与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是高温膨化炉4，高温膨化炉4由高温仓4-1、输送仓4-2、气固分离仓4-3、废气吸收仓4-4、隔断4-5、筛网4-6、喷淋装置4-7、引风机4-8和支架4-9组成；

高温仓4-1内设置加热层4-1-1，在高温仓上部设置入料口4-1-2；

高温仓4-1、输送仓4-2与气固分离仓4-3相连通；高温仓4-1与输送仓4-2设置在支架4-9上并保持它们的轴线在同一条直线上；

隔断4-5将气固分离仓4-3、废气吸收仓4-4隔离开来；隔断4-5顶部设置有筛网4-6；

气固分离仓4-3的底部为膨胀石墨产品收集区4-3-1；

废气吸收仓4-4的顶部设置有喷淋装置4-7，废气吸收仓4-4的底部为废液池4-4-1；废气吸收仓4-4的顶部设置排放口4-4-2，引风机4-8与排放口4-4-2相连。

其它与具体实施方式一至四之一相同。

本实施方式的高温膨化炉4的作用原理：分散均匀的可膨胀石墨落入高温膨化炉4后，立刻膨化，然后在负压的作用下，膨胀石墨离开高温仓4-1，经输送仓4-2输到气固分离仓4-3，膨胀石墨落入下部的膨胀石墨产品收集区4-3-1，而膨胀产生的烟雾粉尘进入废气吸收仓4-4经喷淋净化的后排出。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式五不同的是筛网4-6为80～150目的丝网或金属网。其它与具体实施方式五相同。

本实施方式的筛网可更换、清洗，可重复使用。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式五或六不同的是筛网4-6所在平面与隔断隔断4-5所在平面形成角α，α＝120～150°。其它与具体实施方式五或六相同。

本实施方式的设置可避免喷淋装置4-7喷出的吸收液打湿筛网，使膨胀石墨粘附在筛网上造成筛网堵塞。

Claims

1.一种膨胀石墨连续制备系统，其特征在于该系统包括导轨(1)、多个搅拌器(2)、螺旋输送机(3)和高温膨化炉(4)；

导轨(1)为环形，多个搅拌器(2)设置在导轨(1)上，可沿导轨(1)移动；

搅拌器(2)由锥形壳体(2-1)、电机(2-2)、搅拌轴(2-3)、外围螺旋搅拌片(2-4)、中心螺旋搅拌片(2-5)、固体进料口(2-6)和液体进料口(2-7)组成，电机(2-2)设置在壳体的顶部中心，电机(2-2)控制搅拌轴(2-3)的转动，外围螺旋搅拌片(2-4)和中心螺旋搅拌片(2-5)固定在搅拌轴(2-3)上，固体进料口(2-6)和液体进料口(2-7)设置在壳体的顶部；在锥形壳体(2-1)底部设置出料口(2-8)；

螺旋输送机(3)由筒状外壳(3-1)、V形入料口3-2、喇叭形出料管(3-3)、输送电机(3-4)、输送轴(3-5)、输送螺旋片(3-6)、分散网(3-7)组成；V形入料口3-2设置在靠近输送电机(3-4)一侧的筒状外壳(3-1)上部；喇叭形出料管(3-3)与筒状外壳(3-1)远离输送电机(3-4)一侧连接且喇叭形出料管(3-3)开口向下；其中输送电机(3-4)带动输送轴(3-5)转动，输送螺旋片(3-6)固定在输送轴(3-5)上，分散网(3-7)设置在喇叭形出料管(3-3)与筒状外壳(3-1)的连接处，分散网(3-7)所在平面与输送轴(3-5)之间的角度为90～150°；

喇叭形出料管(3-3)开口与高温膨化炉(4)的入料口正面对接。

2.根据权利要求1所述的一种膨胀石墨连续制备系统，其特征在于膨胀石墨连续制备系统还包括固体自动计量投料装置、液体自动计量投料装置。

3.根据权利要求1或2所述的一种膨胀石墨连续制备系统，其特征在于搅拌器(2)的个数为2～10个。

4.根据权利要求1或2所述的一种膨胀石墨连续制备系统，其特征在于分散网(3-7)的孔径为10～50目。

5.根据权利要求1或2所述的一种膨胀石墨连续制备系统，其特征在于高温膨化炉(4)由高温仓(4-1)、输送仓(4-2)、气固分离仓(4-3)、废气吸收仓(4-4)、隔断(4-5)、筛网(4-6)、喷淋装置(4-7)、引风机(4-8)和支架(4-9)组成；

高温仓(4-1)内设置加热层(4-1-1)，在高温仓上部设置入料口(4-1-2)；

高温仓(4-1)、输送仓(4-2)与气固分离仓(4-3)相连通；高温仓(4-1)与输送仓(4-2)设置在支架(4-9)上并保持它们的轴线在同一条直线上；

隔断(4-5)将气固分离仓(4-3)、废气吸收仓(4-4)隔离开来；隔断(4-5)顶部设置有筛网(4-6)；

气固分离仓(4-3)的底部为膨胀石墨产品收集区(4-3-1)；

废气吸收仓(4-4)的顶部设置有喷淋装置(4-7)，废气吸收仓(4-4)的底部为废液池4-4-1；废气吸收仓(4-4)的顶部设置排放口4-4-2，引风机(4-8)与排放口4-4-2相连。

6.根据权利要求1或2所述的一种膨胀石墨连续制备系统，其特征在于筛网(4-6)为50～150目的丝网或金属网。

7.根据权利要求1或2所述的一种膨胀石墨连续制备系统，其特征在于筛网(4-6)所在平面与隔断隔断(4-5)所在平面形成角α，α＝120～150°。