CN209771558U - 一种石墨烯粉体处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种石墨烯粉体处理装置，包括通过管路串联的过滤装置、缓冲罐、加热罐、蒸发器和回收罐；过滤装置还通过管路与干燥器相连，干燥器通过管路与筛分器相连；过滤装置的底部为锥形结构，过滤装置内壁上于底部上方设有过滤石墨烯液体混合物的滤板，滤板为坡向所述干燥器的倾斜状结构，过滤装置的侧壁于滤板最高位置处设有观察窗，滤板上设有穿出观察窗的刮板；过滤装置的顶部设有混合物进料口，过滤装置的侧壁上部设有惰性气体入口；该装置结构简单，易于维修，占地面积小，使用该装置不仅可以实现快速一体化粉体处理，具有环保、节能的优点。本实用新型适用于对溶剂热法合成的石墨烯混合物进行处理。

Description

一种石墨烯粉体处理装置

技术领域

本实用新型属于化工领域物料分离设备，涉及一种石墨烯粉体处理装置。

背景技术

目前，石墨烯是通过前驱物在溶剂中高温合成，合成后的石墨烯通常会置于干燥器中直接干燥，在干燥的过程中，有机溶剂挥发，留下粉体，干燥后的气体直接排空，然而这种干燥过程液体多而粉末少，干燥时间长，效率差，并且挥发的有机气体污染环境且有机溶剂无法回收二次利用。另外，通常的这种石墨烯粉体获得后，石墨烯粉体颗粒粗细不均，在实际的应用中无法满足应用需求，而需要人工进行筛分，在少分过程中大量的扬尘不仅造成石墨烯损失，而且还污染环境，危害操作人员的身心健康。

实用新型内容

为了解决上述的问题，本实用新型提供了一种石墨烯粉体处理装置，该装置结构简单，易于维修，占地面积小，使用该装置不仅可以实现快速一体化粉体处理，具有环保、节能的优点。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种石墨烯粉体处理装置，包括通过管路串联的过滤装置、缓冲罐、加热罐、蒸发器和回收罐；所述过滤装置还通过管路与干燥器相连，所述干燥器通过管路与筛分器相连；所述过滤装置的底部为锥形结构，过滤装置内壁上于底部上方设有过滤石墨烯液体混合物的滤板，所述滤板倾斜指向干燥器，所述过滤装置的侧壁于滤板最高位置处设有观察窗，所述滤板上设有穿出观察窗的刮板；所述过滤装置的顶部设有混合物进料口，所述过滤装置的侧壁上部设有惰性气体入口。

作为本实用新型的限定：

所述缓冲罐的侧壁上连接有液位计；

所述过滤装置的上方还设有负压抽吸装置；

所述筛分器由上至下依次包括物料连续入口、筛分通道和细粉体回收仓，所述物料连续入口通过管道与干燥器相连，所述筛分通道为倾斜的筒形结构，所述筛分通道内垂直间隔布设有两个倾斜的第一筛分板和第二筛分板，所述第二筛分板的低位置下方设有细粉体回收仓，所述筛分器的侧壁于第一筛分板和第二筛分板的下方通过管路与粗粉体回收仓相连。

作为本实用新型的进一步限定，所述筛分器的顶部设有与筛分通道相连的扬尘收集装置。

本实用新型还有一种限定，所述筛分器的顶部设有粉体进料口。

采用本实用新型的技术方案后，所取得的技术效果如下：

本实用新型提供的一种石墨烯粉体处理装置，结构简单，易于维修，占地面积小，使用该装置不仅可以实现快速一体化粉体处理，具有环保、节能的优点，制备合成的石墨烯液体混合物能快速形成符合一定尺寸的粉体颗粒，不仅提高了干燥的效率，节省能源，并且石墨烯液体混合物中的有机液体还能回收利用，减少了对环境的污染。

本实用新型适用于对溶剂热法合成的石墨烯混合物进行处理。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图中：18-过滤装置，7-缓冲罐，9-加热罐，11-蒸发器，19-干燥器，21- 筛分器，17-负压抽吸装置，2-进气口，1-混合物进料口，5-滤板，4-观察窗，3-刮板，6-液位计，8-第一开关，10-第二开关，12-回收罐，16-第三开关，15- 第一筛分板，14-第二筛分板，13-细粉体回收仓，23-粗粉体回收仓，22-扬尘收集装置，20-粉体进料口。

具体实施方式

下述实施例中所使用的装置如无特殊说明，均为现有的装置。

实施例一种石墨烯粉体处理装置

本实施例为一种石墨烯粉体处理装置，结构如图1所示，它包括通过管路串联的过滤装置18、缓冲罐7、加热罐9、蒸发器11和回收罐12；过滤装置18 还通过管路与干燥器19、筛分器21串联。

过滤装置18的底部为锥形结构，过滤装置18的顶部设有混合物进料口1，过滤装置18的侧壁上部设有惰性气体入口2。溶剂热法制备得到的石墨烯固液混合物通过进料口1加入，为了防止石墨烯在空气中氧化，保持过滤装置18中正压状态，即通过进气口2通入惰性气体。过滤装置18的内壁上于底部上方设有过滤石墨烯液体混合物的滤板5，滤板5倾斜指向干燥器19，以图1为例，即滤板为左高右低，过滤装置18的侧壁于滤板5最高位置处设有观察窗4，滤板5上设有穿出观察窗4的刮板3，刮板3为T字形顺时针旋转90度的结构，滤板5将液体与石墨烯颗粒分离，在过滤的过程中，由于滤板5上方充有惰性气体，压力大，过滤速度快，人员可通过观察窗4观察滤板5上石墨烯的厚度，当达到一定厚度时，人员操作刮板3，将湿状石墨烯顺着滤板5的斜坡推入管道中，并进入干燥器19中进行干燥。

在过滤装置18中过滤固液混合物时，会有挥发性气体散发，为了降低环境污染和对操作人员的危害，过滤装置18的上方设有负压抽吸装置17。

过滤装置18过滤后的液体经由管道进入缓冲罐7内，该段管道为蛇形管到，可以起到缓冲作用，液体储存至缓冲罐7中，缓冲罐7的底端连接管道上设有第一开关8，为了便于人员观察液位，缓冲罐7的侧壁上连接有液位计6，根据液位计的高度，选择开启和关闭第一开关8。

缓冲罐7的液体经由管道流入加热罐9内，经过加热后，液体从顶部经由管路流入蒸发器11内，在蒸发作用下，有机溶剂经过挥发后，经由蒸发器11 顶部管路收集至回收罐12内，该部分回收的有机溶剂还可以重复利用，蒸发器 11内剩余的液体为浓度较低的中水，通过蒸发器11底部管路收集，可用于冲刷试剂瓶等用途，为了便于控制，蒸发器11底部管路处设有第二开关10。

进入干燥器19内的湿状石墨烯经过短暂的干燥后，经由底部的管路进入筛分器21内，为了便于物料控制，干燥器19底部管道上设有第三开关16。

筛分器21由上至下依次包括物料连续入口、筛分通道和细粉体回收仓13，物料连续入口通过管道与干燥器19相连，筛分通道为倾斜的筒形结构，筛分通道内垂直间隔布设有两个倾斜的第一筛分板15和第二筛分板14，第二筛分板 14的低位置下方(以图1为例，即第二筛分板14的右端)设有细粉体回收仓 13，筛分器21的侧壁于第一筛分板15和第二筛分板14的下方(以图1为例，即第一筛分板15和第二筛分板14的右下端)通过管路与粗粉体回收仓23相连。筛分器21的顶部设有与筛分通道相连的扬尘收集装置22，筛分器21的顶部设有粉体进料口20，扬尘收集装置22收集的石墨烯扬尘进行回收后通过粉体进料口20再次进入筛分器21进行筛分。

干燥后的石墨烯粉体进入筛分器21内，并依次经过第一筛分板15(粗筛) 和第二筛分板14(细筛)，筛分的细颗粒物自动落至细粉体回收仓13内，筛分的粗颗粒物经由管道进入粗粉体回收仓23内。

本实施例，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型所作的其它形式的限定，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述技术内容作为启示加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但凡是未脱离本实用新型权利要求的技术实质，对以上实施例所作出的简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型权利要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种石墨烯粉体处理装置，其特征在于：包括通过管路串联的过滤装置(18)、缓冲罐(7)、加热罐(9)、蒸发器(11)和回收罐(12)；所述过滤装置(18)还通过管路与干燥器(19)相连，所述干燥器(19)通过管路与筛分器(21)相连；所述过滤装置(18)的底部为锥形结构，过滤装置(18)内壁上于底部上方设有过滤石墨烯液体混合物的滤板(5)，所述滤板(5)倾斜指向干燥器(19)，所述过滤装置(18)的侧壁于滤板(5)最高位置处设有观察窗(4)，所述滤板(5)上设有穿出观察窗(4)的刮板(3)；所述过滤装置(18)的顶部设有混合物进料口(1)，所述过滤装置(18)的侧壁上部设有惰性气体入口(2)。

2.根据权利要求1所述的石墨烯粉体处理装置，其特征在于：所述缓冲罐(7)的侧壁上连接有液位计(6)。

3.根据权利要求1所述的石墨烯粉体处理装置，其特征在于：所述过滤装置(18)的上方还设有负压抽吸装置(17)。

4.根据权利要求1所述的石墨烯粉体处理装置，其特征在于：所述筛分器(21)由上至下依次包括物料连续入口、筛分通道和细粉体回收仓(13)，所述物料连续入口通过管道与干燥器(19)相连，所述筛分通道为倾斜的筒形结构，所述筛分通道内垂直间隔布设有两个倾斜的第一筛分板(15)和第二筛分板(14)，所述第二筛分板(14)的低位置下方设有细粉体回收仓(13)，筛分器(21)的侧壁于第一筛分板(15)和第二筛分板(14)的下方通过管路与粗粉体回收仓(23)相连。

5.根据权利要求4所述的石墨烯粉体处理装置，其特征在于：所述筛分器(21)的顶部设有与筛分通道相连的扬尘收集装置(22)。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的石墨烯粉体处理装置，其特征在于：所述筛分器(21)的顶部设有粉体进料口(20)。