專利名稱：工業(yè)用制備石墨烯的大型反應釜的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種用于物理或化學反應的容器，尤其是一種用于氧化石墨烯制備的工業(yè)用反應釜。
背景技術(shù)：
目前，反應釜材質(zhì)普遍是碳錳鋼、不銹鋼、鋯、鎳基合金及其它復合材料，攪拌器轉(zhuǎn)動機構(gòu)為擺線針輪減速機、無極變速減速機等，反應釜的容積也相對較小，恒溫范圍最低只能為零上。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)材料腐蝕性差、攪拌速度難控制、反應釜容積偏小等問題，本發(fā)明提供一種工業(yè)用制備石墨烯的大型反應釜，它能在強腐蝕條件下使用，并對全過程進行自動控制，適應大批量生產(chǎn)的要求。為達到以上目的，本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一工業(yè)用制備石墨烯的大型反應釜，包括軸封裝置、傳動裝置、防護支撐框架、氣體收集瓶，所述防護支撐框架上裝有反應瓶，反應瓶外接恒溫槽，反應瓶上部設有加料口、尾氣排放口，下部設有下料口，所述反應瓶為雙層結(jié)構(gòu)，中間設有夾層，反應瓶內(nèi)設有變頻調(diào)速攪拌器、測溫管，所述變頻調(diào)速攪拌器上設有數(shù)顯轉(zhuǎn)速器，測溫管上設有溫度數(shù)顯監(jiān)控器，尾氣排放口與氣體收集瓶間通過冷凝管連接。本發(fā)明所述恒溫槽與反應瓶夾層之間通過管道連接，整體形成內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，夾層內(nèi)設有恒溫介質(zhì)，恒溫可控范圍在零下幾十度到一百多度之間；反應瓶采用耐腐蝕材料制成，體積5L 50L,反應瓶外形為幾何形狀；反應瓶材質(zhì)為硼娃玻璃,外形為園柱形或球形；恒溫介質(zhì)是水、乙醇、冷凍液、導熱油，恒溫范圍-20°C 100°C;加料口上裝有加料閥，加料口一般設置2 3個，可加固體或液體；變頻調(diào)速攪拌器包括一個攪拌軸、一個交流感應電機和一個數(shù)顯轉(zhuǎn)速器，攪拌速度60-1OOOrpm。本發(fā)明配合軸封裝置、傳動裝置，實現(xiàn)氧化石墨烯制備的工藝要求。采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是所提供的一種工業(yè)用制備石墨烯的大型反應釜，能對氧化石墨烯制備全過程中的反應溫度、攪拌轉(zhuǎn)速、恒溫狀態(tài)進行自動控制，設置多個加料口可避免不同原料之間的污染，同時也是一種適合大劑量物理、化學反應的容器。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。圖I為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
根據(jù)圖I所示，本發(fā)明一種工業(yè)用制備石墨烯的大型反應釜，包括軸封裝置、傳動裝置、防護支撐框架2、氣體收集瓶8，所述防護支撐框架2上裝有反應瓶I，反應瓶I夾層外接恒溫槽3，恒溫槽3用于對冷熱源進行制冷或加熱，通過管道將冷熱源通入夾層內(nèi)起循環(huán)回流作用，控制反應瓶I內(nèi)的溫度。溫度范圍為-20攝氏度到100攝氏度。本發(fā)明所述反應瓶I上部設有加料口 4、尾氣排放口 5，加料口 4主要是用于往反應瓶I中添加反應原料的通道，可以通過加料閥控制加料的速度和數(shù)量，還可以往管口添加液體或微小顆粒的固體原料。如石墨粉，硫酸，高錳酸鉀，雙氧水等。加料口 4 一般設有2-3個，可避免不同原料之間的污染。尾氣排放口 5是用于排出從反應開始到結(jié)束過程中產(chǎn)生的各種氣體，包括有毒有害氣體，尾氣經(jīng)過冷凝管9回流冷凝后進入氣體收集瓶8內(nèi)被水吸收。變頻調(diào)速攪拌器6上配有一個攪拌軸和一個交流感應電機和一個數(shù)顯轉(zhuǎn)速器10，通過電機帶動攪拌軸旋轉(zhuǎn)。主要用于對反應瓶I內(nèi)反應原料進行攪拌，使各原料之間接 觸充分均勻，反應徹底。同時也起到散熱的功能。通過數(shù)顯轉(zhuǎn)速器10旋鈕可以人工控制攪拌軸的轉(zhuǎn)速快慢，同時顯示轉(zhuǎn)速的數(shù)字大小，直觀簡便。使用運行中平穩(wěn)可靠，攪拌力度強，無火花，可連續(xù)性工作。攪拌速度60-1000rpm。所述反應瓶I為雙層結(jié)構(gòu)，中間設有夾層，反應瓶I內(nèi)設有變頻調(diào)速攪拌器6、測溫管7，所述變頻調(diào)速攪拌器6上設有數(shù)顯轉(zhuǎn)速器10，測溫管7上設有溫度數(shù)顯監(jiān)控器11，測溫管伸入反應瓶中并浸入反應媒介內(nèi)部。及時監(jiān)控反應液內(nèi)部的溫度，并通過智能數(shù)顯準確顯示溫度數(shù)值。尾氣排放口 5與氣體收集瓶8間通過冷凝管9連接。本發(fā)明所述恒溫槽3與反應瓶I夾層之間通過管道連接，整體形成內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，反應瓶I夾層內(nèi)設有恒溫介質(zhì)12，恒溫可控范圍在零下幾十度到一百多度之間；所述反應瓶I采用耐腐蝕材料制成，體積為5L 50L,反應瓶I外形為幾何形狀；所述反應瓶I材質(zhì)為硼硅玻璃，外形為園柱形或球形；所述恒溫介質(zhì)12為冷熱循環(huán)液體，其包含水、乙醇、冷凍液、導熱油，恒溫范圍-20°C 100°C;加料口 4上裝有加料閥，加料口 4設置為2 3個，可加固體或液體。本發(fā)明防護支撐框架2帶剎角輪，方便移動。防護支撐框架2支撐反應瓶1，反應瓶I用于裝集反應原料，是整個反應過程發(fā)生進行的場所。其材質(zhì)一般采用硼硅玻璃，具有優(yōu)良物理，化學性能。外形尺寸多樣化，體積容量可從幾升擴大到幾十升，無反應死角。在其外部還有一層相同材質(zhì)的玻璃瓶，與內(nèi)層形成一個夾層，可通過冷熱源(水、乙醇、冷凍液、導熱油等)循環(huán)，使反應瓶I實現(xiàn)恒溫加熱或冷卻反應。本發(fā)明反應瓶I下部設有下料口 13，主要是用于整個生產(chǎn)過程結(jié)束后，放出生成原料的通道，能夠順利釋放出濃液和微量固體。
權(quán)利要求
1.一種工業(yè)用制備石墨烯的大型反應釜，包括軸封裝置、傳動裝置、防護支撐框架(2 )、氣體收集瓶(8 )，其特征是所述防護支撐框架(2 )上裝有反應瓶(I )，反應瓶(I )外接恒溫槽(3 )，反應瓶(I )上部設有加料口( 4 )、尾氣排放口( 5 )，下部設有下料口(13)，所述反應瓶(I )為雙層結(jié)構(gòu)，中間設有夾層，反應瓶(I )內(nèi)設有變頻調(diào)速攪拌器(6 )、測溫管(7 )，所述變頻調(diào)速攪拌器(6 )上設有數(shù)顯轉(zhuǎn)速器(10)，測溫管(7 )上設有溫度數(shù)顯監(jiān)控器(11)，尾氣排放口( 5 )與氣體收集瓶(8 )間通過冷凝管(9 )連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種工業(yè)用制備石墨烯的大型反應釜，其特征是恒溫槽(3)與反應瓶(I )夾層之間通過管道連接，整體形成內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，反應瓶(I )夾層內(nèi)設有恒溫介質(zhì)(12)，恒溫可控范圍在零下幾十度到一百多度之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種工業(yè)用制備石墨烯的大型反應釜，其特征是所述反應瓶(I )采用耐腐蝕材料制成，體積為5L 50L,反應瓶(I )外形為幾何形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求I、3所述的一種工業(yè)用制備石墨烯的大型反應釜，其特征是所述反應瓶(I )材質(zhì)為硼娃玻璃，外形為園柱形或球形。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種工業(yè)用制備石墨烯的大型反應釜，其特征是所述恒溫介質(zhì)(12)為冷熱循環(huán)液體，其包含水、乙醇、冷凍液、導熱油，恒溫范圍-20°C 100°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種工業(yè)用制備石墨烯的大型反應釜，其特征是加料口(4 )上裝有加料閥,加料口( 4 )設置為2 3個,可加固體或液體。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種工業(yè)用制備石墨烯的大型反應釜，其特征是變頻調(diào)速攪拌器(6 )包括攪拌軸、交流感應電機和數(shù)顯轉(zhuǎn)速器，攪拌速度60-1000rpm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種工業(yè)用制備石墨烯的大型反應釜，包括軸封裝置、傳動裝置、防護支撐框架(２)、氣體收集瓶(８)，變頻調(diào)速攪拌器(６)、測溫管(７)等。所述防護支撐框架(２)上裝有反應瓶(１)，反應瓶(１)外接恒溫槽(３)，反應瓶(１)上部設有加料囗(４)、尾氣排放囗(５)，下部設有下料囗(13)，它能夠?qū)ρ趸┲苽淙^程中的反應溫度、攪拌轉(zhuǎn)速、恒溫狀態(tài)進行自動控制。多個加料口可避免不同原料之間的污染。恒溫范圍寬乏，容積大，結(jié)構(gòu)緊湊，是一種適合大劑量物理、化學反應的容器。
文檔編號B01J19/18GK102744028SQ20121020728
公開日2012年10月24日 申請日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月21日
發(fā)明者丁榮, 倪振華, 郭喜濤 申請人:泰州巨納新能源有限公司