CN211419584U - 一种连续化生产工业级氧化石墨烯引发剂用生产设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种连续化生产工业级氧化石墨烯引发剂用生产设备，包括氧化石墨烯生产设备，所述氧化石墨烯生产设备的底端右侧螺接有第一阀门，所述第一阀门的底端螺接有第一管道的一端，所述第一管道的另一端安装有引发剂生产装置，所述引发剂生产装置包括底座，所述底座的顶端从左至右分别螺钉连接有管式离心机、第一罐体和第二罐体，所述管式离心机的底端进液口与第一管道固定连接，所述管式离心机的右侧出液管与第一罐体的顶端固定连接，所述底座的顶端位于管式离心机的左侧放置有容器。本实用新型能实现氧化石墨烯反应釜与引发剂生产装置的直接连接，减小了氧化石墨烯引发剂生产的中间环节，省时省力，提高生产效率。

Description

一种连续化生产工业级氧化石墨烯引发剂用生产设备

技术领域

本实用新型涉及氧化石墨烯引发剂生产技术领域，具体为一种连续化生产工业级氧化石墨烯引发剂用生产设备。

背景技术

石墨烯是一种新型材料，被称为“黑金”，是“新材料之王”。氧化石墨烯是石墨烯的氧化物，因经氧化后，其上含氧官能团增多而使性质较石墨烯更加活泼，可经由各种与含氧官能团的反应而改善本身性质。氧化石墨烯薄片是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物，氧化石墨烯是单一的原子层，可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米。因此，其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺度，可视为一种非传统型态的软性材料，具有聚合物、胶体、薄膜，以及两性分子的特性。通过化学修饰，氧化石墨烯也可做成引发剂，用于引发丙烯酸酯类、环氧类等单体的聚合。氧化石墨烯引发剂的制备是由氧化石墨烯作为主要原料，经端基化学修饰反应制备得到。

目前，现有的氧化石墨烯与氧化石墨烯引发剂的生产都是单独进行的，无法将氧化石墨烯的反应釜与氧化石墨烯引发剂的反应釜连接起来，生产氧化石墨烯引发剂时中间环节较多，费时费力，成本较高，难以满足连续化生产工业级氧化石墨烯引发剂生产的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种连续化生产工业级氧化石墨烯引发剂用生产设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种连续化生产工业级氧化石墨烯生产设备，包括氧化石墨烯反应釜，所述氧化石墨烯反应釜的反应釜底端右侧螺接有第一阀门，所述第一阀门的底端螺接有第一管道的一端，所述第一管道的另一端安装有引发剂生产装置；

所述引发剂生产装置包括底座，所述底座的顶端从左至右分别螺钉连接有管式离心机、第一罐体和第二罐体，所述管式离心机的底端进液口与第一管道固定连接，所述管式离心机的右侧出液管与第一罐体的顶端固定连接，所述底座的顶端位于管式离心机的左侧放置有容器，且管式离心机的左侧出液口位于容器的正上方，所述第一罐体的顶端前侧安装有第一进料管，所述第一罐体的顶端左右两侧分别安装有第二进料管和超声波分散机，所述第一罐体的顶端中心位置螺钉连接有第一电机，所述第一电机的输出端延伸至第一罐体的内腔通过联轴器锁紧有第一搅拌杆，所述第一罐体的左右侧壁从上至下均安装有振动棒，且振动棒与超声波分散机电性连接，所述振动棒的尖端延伸至第一罐体的内腔，所述第一罐体的底端中心位置螺接有第二管道的一端，所述第二罐体的左侧壁顶端螺钉连接有泵体，所述泵体的进水口与第二管道的另一端固定连接，所述泵体的出水口延伸至第二罐体的内腔，所述第二罐体的外壁顶端沿周向均开设有气孔，所述第二罐体的顶端中心位置螺钉连接有第二电机，所述第二电机的输出端延伸至第二罐体的内腔键连接有主动齿轮，所述第二罐体的内腔顶端安装有隔板，所述隔板的顶端沿周向均通过轴承转动连接有转轴，所述轴承的内环与转轴的外壁中部过盈配合，所述轴承的外环与隔板的顶端固定连接，所述转轴的外壁顶端键连接有与主动齿轮啮合连接的从动齿轮，所述转轴的外壁底端通过联轴器锁紧有第二搅拌杆，所述第二罐体的底端中心位置安装有加热器，所述加热器的顶端贯穿第二罐体的底部，所述第二罐体的底端左右两侧均安装有第二阀门。

优选的，所述管式离心机的底端进液管沿水平方向低于第一阀门的底端。

优选的，所述第一罐体的下表面为圆弧形。

优选的，若干个所述振动棒从上至下间隙排列在第一罐体的侧壁，且每两个相邻的所述振动棒之间的间距为10cm。

优选的，所述气孔的数量为十二个，且十二个所述气孔按顺时针每隔30度分布在第二罐体的外壁。

优选的，所述转轴的数量为四个，且四个所述转轴按顺时针每隔90度分布在隔板的四周。

本实用新型提出的一种连续化生产工业级氧化石墨烯引发剂用生产设备，有益效果在于：

本实用新型通过氧化石墨烯反应釜可实现氧化石墨烯的生产，管式离心机对氧化石墨烯进行提取，在超声波分散机和振动棒的配合下可得到精制氧化石墨烯溶液，通过第一罐体、第一电机和第一搅拌杆的配合可实现氧化石墨烯引发剂溶液的生产，最后加热器对第二罐体内的氧化石墨烯引发剂进行加热，通过第二电机、主动齿轮、转轴、从动齿轮和第二搅拌杆的配合可使氧化石墨烯引发剂溶液均匀受热，提高杂质的去除效率，当氧化石墨烯引发剂溶液达到恒重时，即实现氧化石墨烯引发剂的生产，从而实现氧化石墨烯反应釜与引发剂生产装置的直接连接，减小了氧化石墨烯引发剂生产的中间环节，省时省力，降低生产成本，大大地满足了氧化石墨烯引发剂生产的需求。

附图说明

图1为本实用新型主视图；

图2为本实用新型的引发剂生产装置正面剖视图；

图3为本实用新型的第二罐体俯视剖视图。

图中：1、氧化石墨烯反应釜，2、第一阀门，3、第一管道，4、引发剂生产装置，401、底座，402、管式离心机，403、第一罐体，404、第二罐体，405、容器，406、第一进料管，407、第二进料管，408、超声波分散机，409、第一电机，410、第一搅拌杆，411、振动棒，412、第二管道，413、泵体，414、气孔，415、第二电机，416、主动齿轮，417、隔板，418、转轴，419、从动齿轮，420、第二搅拌杆，421、加热器，422、第二阀门。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种连续化生产工业级氧化石墨烯引发剂用生产设备，包括氧化石墨烯反应釜1，氧化石墨烯反应釜1的反应釜底端右侧螺接有第一阀门2，打开第一阀门2，可将氧化石墨烯反应釜1内的杨阿虎石墨烯溶液排入管式离心机402内，第一阀门2的底端螺接有第一管道3的一端，第一管道3的另一端安装有引发剂生产装置4；

引发剂生产装置4包括底座401，底座401的顶端从左至右分别螺钉连接有管式离心机402、第一罐体403和第二罐体404，管式离心机402的底端进液口与第一管道3固定连接，管式离心机402可对氧化石墨烯溶液进行离心，利用密度不同将氧化石墨烯与杂质分离，使密度较小的杂质流入容器405内，氧化石墨烯进入第一罐体403内，管式离心机402的右侧出液管与第一罐体403的顶端固定连接，底座401的顶端位于管式离心机402的左侧放置有容器405，且管式离心机402的左侧出液口位于容器405的正上方，容器405用于存储氧化石墨烯溶液的杂质，第一罐体403的顶端前侧安装有第一进料管406，打开第一进料管406，可便于物料的倒入，第一罐体403的顶端左右两侧分别安装有第二进料管407和超声波分散机408，第二进料管407通过水管与去离子水水箱的水泵连接，用于去离子水的供给，第一罐体403的顶端中心位置螺钉连接有第一电机409，第一电机409的输出端延伸至第一罐体403的内腔通过联轴器锁紧有第一搅拌杆410，通过第一搅拌杆410的旋转对第一罐体403内的物质进行搅拌，提高反应速率，使物质间的反应更彻底，反应第一罐体403的左右侧壁从上至下均安装有振动棒411，且振动棒411与超声波分散机408电性连接，振动棒 411的尖端延伸至第一罐体403的内腔，第一罐体403的底端中心位置螺接有第二管道412的一端，第二罐体404的左侧壁顶端螺钉连接有泵体413，泵体413 利用自身吸力可将第一罐体403内的物质导入第二罐体404内，泵体413的进水口与第二管道412的另一端固定连接，泵体413的出水口延伸至第二罐体404 的内腔，第二罐体404的外壁顶端沿周向均开设有气孔414，通过气孔414用于蒸气的排放，气孔414在泵体413进水口的上方，防止溶液通过气孔414流出，造成污染和浪费，第二罐体404的顶端中心位置螺钉连接有第二电机415，第二电机415的输出端延伸至第二罐体404的内腔键连接有主动齿轮416，第二罐体 404的内腔顶端安装有隔板417，通过隔板417对转轴418固定，同时对第二罐体404的内腔顶端件密封，对主动齿轮416、从动齿轮419实现保护，隔板417 的顶端沿周向均通过轴承转动连接有转轴418，轴承的内环与转轴418的外壁中部过盈配合，轴承的外环与隔板417的顶端固定连接，转轴418的外壁顶端键连接有与主动齿轮416啮合连接的从动齿轮419，转轴418的外壁底端通过联轴器锁紧有第二搅拌杆420，通过第二搅拌杆420的旋转可使第二罐体404内的溶液受热均匀，提高去除杂质的效率，第二罐体404的底端中心位置安装有加热器421，加热器421的顶端贯穿第二罐体404的底部，第二罐体404的底端左右两侧均安装有第二阀门422。

下列为本案的各电器件型号及作用：

氧化石墨烯反应釜1：是型号为GSH的不锈钢反应釜，用于氧化石墨烯的生产；

管式离心机402：型号为GQ125，由外部操作系统控制，用于氧化石墨烯的提取；

超声波分散机408：型号为YPS17B-HB，连接有外接电源，用于氧化石墨烯的破碎；

第一电机409：是型号为R107R77的减速电机，由外部操作系统控制，用于驱动第一搅拌杆410旋转；

泵体413：是型号为WBZ的不锈钢自吸泵，由外部操作系统控制，可将第一罐体403内溶液导入第二罐体404内；

第二电机415：是型号为XYK的齿轮减速电机，由外部操作系统控制，用于驱动主动齿轮416顺时针旋转；

加热器421：型号为JW-008，由外部操作系统控制，用于第二罐体404内氧化石墨烯引发剂溶液的加热。

作为优选方案，更进一步的，管式离心机402的底端进液管沿水平方向低于第一阀门2的底端，确保氧化石墨烯反应釜1内的溶液能在自身重力作用下通过第一管道3流入管式离心机402内。

作为优选方案，更进一步的，第一罐体403的下表面为圆弧形，便于第一罐体403内溶液的流出，防止第一罐体403内出现溶液残留。

作为优选方案，更进一步的，若干个振动棒411从上至下间隙排列在第一罐体403的侧壁，且每两个相邻的振动棒411之间的间距为10cm，通过多个振动棒411可提高氧化石墨烯固定的破碎效率。

作为优选方案，更进一步的，气孔414的数量为十二个，且十二个气孔414 按顺时针每隔30度分布在第二罐体404的外壁，第二罐体404内溶液产生的蒸气能从第二罐体404的外壁多个方向飘出，便于蒸气的排放。

作为优选方案，更进一步的，转轴418的数量为四个，且四个转轴418按顺时针每隔90度分布在隔板417的四周，可固定四个第二搅拌杆420，提高搅拌效率，使氧化石墨烯引发剂溶液受热均匀。

其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，具体工作如下。

使用时，将石墨烯、强酸和物料等倒入氧化石墨烯反应釜1中，通过加热、一系列反应等生产出氧化石墨烯溶液，当需要生产氧化石墨烯引发剂时，将第二进料管407通过水管与去离子水水箱的水泵连接，打开第一阀门2将氧化石墨烯反应釜1中的氧化石墨烯溶液放出，通过第一管道3输送给管式离心机402，管式离心机402对氧化石墨烯溶液进行离心，密度较小的杂质流入容器405内，被分离出的氧化石墨烯流入第一罐体403内，启动超声波分散机408，促使振动棒411工作将氧化石墨烯固体破碎成溶液，打开第一进料管406倒入物料，再使去离子水通过第二进料管407流入第一罐体403内，通过第一电机402驱动第一搅拌杆410旋转，使氧化石墨烯、去离子水和物料融合，提高氧化石墨烯引发剂形成效率，在泵体413的吸力作用下将氧化石墨烯引发剂溶液导入第二罐体404内，通过加热器421进行加热，第二电机415驱动主动齿轮416顺时针旋转，由于主动齿轮416与从动齿轮419的啮合连接，促使从动齿轮419通过转轴418带动第二搅拌杆420逆时针旋转，使氧化石墨烯引发剂溶液均匀受热，产生的蒸气通过气孔414排出，直至氧化石墨烯引发剂溶液达到恒重，即得到需要的氧化石墨烯引发剂，从而产出的氧化石墨烯能直接用来生产氧化石墨烯引发剂，免去了过多的中间环节，提高氧化石墨烯引发剂的生产效率，更利于推广。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种连续化生产工业级氧化石墨烯引发剂用生产设备，包括氧化石墨烯反应釜(1)，其特征在于：所述氧化石墨烯反应釜(1)的反应釜底端右侧螺接有第一阀门(2)，所述第一阀门(2)的底端螺接有第一管道(3)的一端，所述第一管道(3)的另一端安装有引发剂生产装置(4)；

所述引发剂生产装置(4)包括底座(401)，所述底座(401)的顶端从左至右分别螺钉连接有管式离心机(402)、第一罐体(403)和第二罐体(404)，所述管式离心机(402)的底端进液口与第一管道(3)固定连接，所述管式离心机(402)的右侧出液管与第一罐体(403)的顶端固定连接，所述底座(401)的顶端位于管式离心机(402)的左侧放置有容器(405)，且管式离心机(402)的左侧出液口位于容器(405)的正上方，所述第一罐体(403)的顶端前侧安装有第一进料管(406)，所述第一罐体(403)的顶端左右两侧分别安装有第二进料管(407)和超声波分散机(408)，所述第一罐体(403)的顶端中心位置螺钉连接有第一电机(409)，所述第一电机(409)的输出端延伸至第一罐体(403)的内腔通过联轴器锁紧有第一搅拌杆(410)，所述第一罐体(403)的左右侧壁从上至下均安装有振动棒(411)，且振动棒(411)与超声波分散机(408)电性连接，所述振动棒(411)的尖端延伸至第一罐体(403)的内腔，所述第一罐体(403)的底端中心位置螺接有第二管道(412)的一端，所述第二罐体(404)的左侧壁顶端螺钉连接有泵体(413)，所述泵体(413)的进水口与第二管道(412)的另一端固定连接，所述泵体(413)的出水口延伸至第二罐体(404)的内腔，所述第二罐体(404)的外壁顶端沿周向均开设有气孔(414)，所述第二罐体(404)的顶端中心位置螺钉连接有第二电机(415)，所述第二电机(415)的输出端延伸至第二罐体(404)的内腔键连接有主动齿轮(416)，所述第二罐体(404)的内腔顶端安装有隔板(417)，所述隔板(417)的顶端沿周向均通过轴承转动连接有转轴(418)，所述轴承的内环与转轴(418)的外壁中部过盈配合，所述轴承的外环与隔板(417)的顶端固定连接，所述转轴(418)的外壁顶端键连接有与主动齿轮(416)啮合连接的从动齿轮(419)，所述转轴(418)的外壁底端通过联轴器锁紧有第二搅拌杆(420)，所述第二罐体(404)的底端中心位置安装有加热器(421)，所述加热器(421)的顶端贯穿第二罐体(404)的底部，所述第二罐体(404)的底端左右两侧均安装有第二阀门(422)。

2.根据权利要求1所述的一种连续化生产工业级氧化石墨烯引发剂用生产设备，其特征在于：所述管式离心机(402)的底端进液管沿水平方向低于第一阀门(2)的底端。

3.根据权利要求1所述的一种连续化生产工业级氧化石墨烯引发剂用生产设备，其特征在于：所述第一罐体(403)的下表面为圆弧形。

4.根据权利要求1所述的一种连续化生产工业级氧化石墨烯引发剂用生产设备，其特征在于：若干个所述振动棒(411)从上至下间隙排列在第一罐体(403)的侧壁，且每两个相邻的所述振动棒(411)之间的间距为10cm。

5.根据权利要求1所述的一种连续化生产工业级氧化石墨烯引发剂用生产设备，其特征在于：所述气孔(414)的数量为十二个，且十二个所述气孔(414)按顺时针每隔30度分布在第二罐体(404)的外壁。

6.根据权利要求1所述的一种连续化生产工业级氧化石墨烯引发剂用生产设备，其特征在于：所述转轴(418)的数量为四个，且四个所述转轴(418)按顺时针每隔90度分布在隔板(417)的四周。

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