CN217016432U - 一种纳米碳材料的原材料加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种纳米碳材料的原材料加工装置，通过破碎装置将生物质原料破碎成碎料，利用运输带将碎料运输至碎料入口，使碎料进入到混合器内。通过催化剂喷雾器喷出催化剂雾滴，使混合器内弥漫着催化剂。碎料进入到混合器内后，因重力而降落至碎料出口，而在碎料的下降过程中便能与催化剂接触混合，实现碎料与催化剂充分混合。当碎料与催化剂混合后则经过碎料出口进入至微波加热箱体内，并落在物料容器中，利用搅拌叶搅拌物料容器中的物料，进一步提高物料的混合度，以利于提高加工效率，实现对大量原材料的混料加工生产。此外，在加热过程中，搅拌叶继续对物料容器中的物料进行搅拌，能有效解决物料受热不均的问题，提高前处理加工的效率。

Description

一种纳米碳材料的原材料加工装置

技术领域

本实用新型涉及纳米材料加工设备技术领域，尤其涉及一种纳米碳材料的原材料加工装置。

背景技术

纳米碳材料是指分散相尺度至少有一维小于100nm的碳材料。分散相既可以由碳原子组成，也可以由异种原子(非碳原子)组成，甚至可以是纳米孔。碳元素广泛存在于不同的物质中，因此制备纳米碳材料的原料也有会有多种，例如中药渣、秸秆等生物质碳材料。利用生物质碳材料制备纳米碳材料时需要对进行破碎和加热的前处理步骤。而目前工厂内是通过破碎机破碎物料，然后通过搅拌器将破碎物料与催化剂搅拌均匀，然后再将混合后的物料放入加热装置中加热，完成大量物料的前处理加工。但在加热过程中，容易出现受热不均匀，从而导致物料前处理加工不达标，影响后续的纳米碳材料的制备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种纳米碳材料的原材料加工装置，以解决现有材料在前处理技工的加热过程中，容易出现受热不均匀，从而导致物料前处理加工不达标，影响后续的纳米碳材料的制备的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型公开了：一种纳米碳材料的原材料加工装置，包括供料装置和微波加热装置；

所述供料装置包括破碎装置、运输带和混合器，所述混合器的顶部设有碎料入口，所述混合器的底部设有碎料出口，所述混合器内设有催化剂喷雾器；

所述微波加热装置包括微波加热箱体、微波加热机构、物料容器和搅拌机构；

所述微波加热箱体的顶部设有物料入口，所述混合器的碎料出口与所述物料入口相连接；所述物料容器放置于所述微波加热箱体内并承接由所述混合器内投入的物料；

所述搅拌机构包括可升降的搅拌叶，所述搅拌叶设置于所述微波加热箱体内，并用于搅拌所述物料容器的物料；

所述微波加热机构用于对所述微波加热箱体内的物料进行微波加热。

作为一种可选的实施方式，所述搅拌机构包括搅拌叶驱动组件，所述搅拌叶的转轴顶部设有从动齿轮，所述搅拌叶驱动组件包括第一电机和主动齿轮，所述主动齿轮设置于所述第一电机的输出轴上，所述主动齿轮用于与所述从动齿轮啮合以带动搅拌叶的转轴转动。

作为一种可选的实施方式，所述搅拌机构还包括高度调整组件，所述高度调整组件包括线性移动座、第二电机和升降齿轮，所述搅拌叶的转轴延其长度方向设有齿条部，所述线性移动座水平设置，所述第二电机设置于所述线性移动座，所述升降齿轮设置于所述第二电机的输出轴，所述升降齿轮用于与所述齿条部啮合以带动搅拌叶上升和下降。

作为一种可选的实施方式，所述混合器内设有水平设置的平板闸门，所述混合器通过所述平板闸门分设出碎料缓存室和混合室，所述碎料缓存室位于所述混合室的上方，所述催化剂喷雾器设置于所述混合室内。

作为一种可选的实施方式，所述混合室于所述平板闸门的下方设有导料出口，所述导料出口和所述混合器的碎料出口分别呈漏斗状，且所述导料出口与所述混合器的碎料出口均设置在混合器的中心轴上。

作为一种可选的实施方式，所述催化剂喷雾器的喷头环形阵列地设置于所述混合室内。

作为一种可选的实施方式，所述微波加热箱体的侧面设有用于打开和关闭所述微波加热箱体的内部腔室的门体。

作为一种可选的实施方式，所述物料容器的材质和所述搅拌叶的材质分别为耐腐蚀且可在微波加热箱室中微波加热的材质。

与现有技术相比，本实用新型实施例具有以下有益效果：

在本实用新型的实施例，通过破碎装置将生物质原料破碎成碎料，利用运输带将碎料运输至高处的碎料入口，使碎料进入到混合器内。通过催化剂喷雾器喷出催化剂雾滴，使混合器内弥漫着催化剂。碎料进入到混合器内后，因重力而降落至碎料出口，而在碎料的下降过程中便能与催化剂接触混合，实现碎料与催化剂充分混合。当碎料与催化剂混合后则经过碎料出口进入至微波加热箱体内，并落在物料容器中，利用搅拌叶搅拌物料容器中的物料，进一步提高物料的混合度，以利于提高加工效率，实现对大量的原材料的混料进行加工生产。此外，在加热过程中，搅拌叶继续对物料容器中的物料进行搅拌，能有效解决物料受热不均的问题，提高前处理加工的效率。值得说明的是，搅拌叶可升降地设置在微波加热箱体内，如此，需要搅拌物料容器内的物料时，搅拌叶的叶体降下至物料容器内，实现搅拌物料容器内的物料。当需要取出物料容器时，搅拌叶的叶体上升至物料容器的上方，以避免搅拌叶阻碍物料容器取出。

附图说明

图1是本实用新型其中一个实施例的结构示意图；

图2是本实用新型其中一个实施例的微波加热装置的结构示意图；

图3是本实用新型其中一个实施例的微波加热装置内搅拌叶升起的状态示意图；

图4是本实用新型其中一个实施例的混合器的结构示意图；

附图中：1-供料装置、11-破碎装置、12-运输带、13-混合器、131-碎料入口、132-碎料出口、133-催化剂喷雾器、134-平板闸门、135-碎料缓存室、136-混合室、137-导料出口、2-微波加热装置、21-微波加热箱体、211-物料入口、22-微波加热机构、23-物料容器、24-搅拌机构、241-搅拌叶、2411-从动齿轮、2412-齿条部、242-搅拌叶驱动组件、2421-第一电机、2422-主动齿轮、243-高度调整组件、2431-线性移动座、2432-第二电机、2433-升降齿轮。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。

下面结合图1至图4，描述本实用新型实施例的一种纳米碳材料的原材料加工装置，包括供料装置1和微波加热装置2；所述供料装置1包括破碎装置11、运输带12和混合器13，所述混合器13的顶部设有碎料入口131，所述混合器13的底部设有碎料出口132，所述混合器13内设有催化剂喷雾器133；其中所述破碎装置11是指可以将大块的物料破碎成细碎的物料的器械，破碎装置11具体可以是市面可以购买的破碎机。在本实用新型的一个实施例中，所述催化剂喷雾器133包括电动泵、喷管和催化剂存储容器，所述喷管设置在混合器13内，且设有多个喷头，通过电动泵加压，使催化剂存储容器内的催化剂从喷头喷出。所述微波加热装置2包括微波加热箱体21、微波加热机构22、物料容器23和搅拌机构24；所述微波加热箱体21的顶部设有物料入口211，所述混合器13的碎料出口132与所述物料入口211相连接；所述物料容器23放置于所述微波加热箱体21内并承接由所述混合器13内投入的物料；所述搅拌机构24包括可升降的搅拌叶241，所述搅拌叶241设置于所述微波加热箱体21内，并用于搅拌所述物料容器23的物料；所述微波加热机构22用于对所述微波加热箱体21内的物料进行微波加热。其中，值得说明的是，所述微波发热机构包括磁控管和旋转桨叶，由磁控管朝微波加热箱体21内发射微波，旋转桨叶在微波加热箱体21的微波输入口处旋转以向微波加热箱体21的不同方向反射微波。

在本实用新型的实施例，通过破碎装置11将生物质原料破碎成碎料，利用运输带12将碎料运输至高处的碎料入口131，使碎料进入到混合器13内。通过催化剂喷雾器133喷出催化剂雾滴，使混合器13内弥漫着催化剂。碎料进入到混合器13内后，因重力而降落至碎料出口132，而在碎料的下降过程中便能与催化剂接触混合，实现碎料与催化剂充分混合。当碎料与催化剂混合后则经过碎料出口132进入至微波加热箱体21内，并落在物料容器23中，利用搅拌叶241搅拌物料容器23中的物料，进一步提高物料的混合度，以利于提高加工效率，实现对大量的原材料的混料进行加工生产，此外，在加热过程中，搅拌叶241继续对物料容器23中的物料进行搅拌，能有效解决物料受热不均的问题，提高前处理加工的效率。值得说明的是，搅拌叶241可升降地设置在微波加热箱体21内，如此，需要搅拌物料容器23内的物料时，搅拌叶241的叶体降下至物料容器23内，实现搅拌物料容器23内的物料。当需要取出物料容器23时，搅拌叶241的叶体上升至物料容器23的上方，以避免搅拌叶241阻碍物料容器23取出。

作为一种可选的实施例，所述搅拌机构24包括搅拌叶驱动组件242，所述搅拌叶241的转轴顶部设有从动齿轮2411，所述搅拌叶驱动组件242包括第一电机2421和主动齿轮2422，所述主动齿轮2422设置于所述第一电机2421的输出轴上，所述主动齿轮2422用于与所述从动齿轮2411啮合以带动搅拌叶241的转轴转动。具体地，如图2所示的实施例，当搅拌叶241的叶体下降至物料容器23内时，主动齿轮2422与从动齿轮2411啮合，如此，第一电机2421能带动搅拌叶241转动，当搅拌叶241的叶体上升至物料容器23的上方时，主动齿轮2422便与从动齿轮2411相分离。搅拌叶241与第一电机2421之间采用齿轮传动，实现搅拌叶241可与第一电机2421分离，以使搅拌叶241可以升高，避免搅拌叶241位于物料容器23内而不方便取出微波加热箱体21内的物料容器23。

作为一种可选的实施例，所述搅拌机构24还包括高度调整组件243，所述高度调整组件243包括线性移动座2431、第二电机2432和升降齿轮2433，所述搅拌叶241的转轴延其长度方向设有齿条部2412，所述线性移动座2431水平设置，所述第二电机2432设置于所述线性移动座2431，所述升降齿轮2433设置于所述第二电机2432的输出轴，所述升降齿轮2433用于与所述齿条部2412啮合以带动搅拌叶241上升和下降。具体地，所述线性移动座2431可以是直线运动模组，也可以是滚珠丝杆直线传动机构。通过将第二电机2432安装在线性移动座2431上，以使第二电机2432靠近和远离搅拌叶241的转轴，当线性移动座2431带动第二电机2432靠近搅拌叶241的转轴，升降齿轮2433与搅拌叶241的转轴的齿条部2412啮合，第二电机2432驱动升降齿轮2433转动，从而带动搅拌叶241上升或下降。当线性移动座2431带动第二电机2432远离搅拌叶241的转轴时，升降齿轮2433与搅拌叶241的转轴的齿条部2412啮合分离，以避免高度调整组件243阻碍搅拌叶241转动。更具体地，所述齿条部2412为与升降齿轮2433啮合的锯齿凸部。

作为一种可选的实施例，所述混合器13内设有水平设置的平板闸门134，所述混合器13通过所述平板闸门134分设出碎料缓存室135和混合室136，所述碎料缓存室135位于所述混合室136的上方，所述催化剂喷雾器133设置于所述混合室136内。具体地，当平板闸门134关闭闸口时，碎料能存储在碎料缓存室135内。当平板闸门134的闸口打开后，碎料因重力落入混合室136内与催化剂混合。在本实施例中，通过平板闸门134分设出碎料缓存室135和混合室136，混合器13能存储一定量的碎料，且确保碎料干燥。

作为一种可选的实施例，所述混合室136于所述平板闸门134的下方设有导料出口137，所述导料出口137和所述混合器13的碎料出口132分别呈漏斗状，且所述导料出口137与所述混合器13的碎料出口132均设置在混合器13的中心轴上。通过将导料出口137设计成漏斗状，以使碎料从混合器13的中部降落，有效减少碎料与混合器13的内壁接触，从而减少碎料与混合器13内壁的附着量。通过将混合器13的碎料出口132设置呈漏斗状，以利于集中碎料落入微波加热箱体21内。

作为一种可选的实施例，所述催化剂喷雾器133的喷头环形阵列地设置于所述混合室136内。如此，通过将多个催化剂喷雾器133的喷头环形阵列地设置在混合室136内，实现在不同方位喷出催化剂，使混合室136内的催化剂均匀分布，从而利于催化剂与下降中的碎料混合，提高催化剂与生物质原料的混合程度。

作为一种可选的实施例，所述微波加热箱体21的侧面设有用于打开和关闭所述微波加热箱体21的内部腔室的门体。当加工完毕后，通过打开门体以打开微波加热箱体21的内部腔室，然后高度调整机构升起搅拌叶241的高度，以避免搅拌叶241阻碍物料容器23取出，最后将物料容器23从微波加热箱体21内取出。具体地，微波加热箱体21呈方形，门体设置在微波加热箱体21的侧面。

作为一种可选的实施例，所述物料容器23的材质和所述搅拌叶241的材质分别为耐腐蚀且可在微波加热箱室中微波加热的材质。例如，所述搅拌叶241的材质和所述物料容器23的材质可以是为聚丙烯。采用聚丙烯材质的搅拌桨和物料容器23，耐腐蚀性能好，又能在在微波加热箱室中受热。

根据本实用新型实施例的一种纳米碳材料的原材料加工装置的其他构成等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨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权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种纳米碳材料的原材料加工装置，其特征在于：包括供料装置和微波加热装置；

所述供料装置包括破碎装置、运输带和混合器，所述混合器的顶部设有碎料入口，所述混合器的底部设有碎料出口，所述混合器内设有催化剂喷雾器；

所述微波加热装置包括微波加热箱体、微波加热机构、物料容器和搅拌机构；

所述微波加热箱体的顶部设有物料入口，所述混合器的碎料出口与所述物料入口相连接；所述物料容器放置于所述微波加热箱体内并承接由所述混合器内投入的物料；

所述搅拌机构包括可升降的搅拌叶，所述搅拌叶设置于所述微波加热箱体内，并用于搅拌所述物料容器的物料；

所述微波加热机构用于对所述微波加热箱体内的物料进行微波加热。

2.根据权利要求1所述的一种纳米碳材料的原材料加工装置，其特征在于：所述搅拌机构包括搅拌叶驱动组件，所述搅拌叶的转轴顶部设有从动齿轮，所述搅拌叶驱动组件包括第一电机和主动齿轮，所述主动齿轮设置于所述第一电机的输出轴上，所述主动齿轮用于与所述从动齿轮啮合以带动搅拌叶的转轴转动。

3.根据权利要求2所述的一种纳米碳材料的原材料加工装置，其特征在于：所述搅拌机构还包括高度调整组件，所述高度调整组件包括线性移动座、第二电机和升降齿轮，所述搅拌叶的转轴延其长度方向设有齿条部，所述线性移动座水平设置，所述第二电机设置于所述线性移动座，所述升降齿轮设置于所述第二电机的输出轴，所述升降齿轮用于与所述齿条部啮合以带动搅拌叶上升和下降。

4.根据权利要求1所述的一种纳米碳材料的原材料加工装置，其特征在于：所述混合器内设有水平设置的平板闸门，所述混合器通过所述平板闸门分设出碎料缓存室和混合室，所述碎料缓存室位于所述混合室的上方，所述催化剂喷雾器设置于所述混合室内。

5.根据权利要求4所述的一种纳米碳材料的原材料加工装置，其特征在于：所述混合室于所述平板闸门的下方设有导料出口，所述导料出口和所述混合器的碎料出口分别呈漏斗状，且所述导料出口与所述混合器的碎料出口均设置在混合器的中心轴上。

6.根据权利要求5所述的一种纳米碳材料的原材料加工装置，其特征在于：所述催化剂喷雾器的喷头环形阵列地设置于所述混合室内。

7.根据权利要求1所述的一种纳米碳材料的原材料加工装置，其特征在于：所述微波加热箱体的侧面设有用于打开和关闭所述微波加热箱体的内部腔室的门体。

8.根据权利要求1所述的一种纳米碳材料的原材料加工装置，其特征在于：所述物料容器的材质和所述搅拌叶的材质分别为耐腐蚀且可在微波加热箱室中微波加热的材质。

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