一種生產石墨烯用反應釜制造技術

本實用新型專利技術涉及石墨烯生產領域，特別涉及一種生產石墨烯用反應釜。它包括釜體和內膽，釜體外設有與釜體組成密閉空腔的外殼，所述外殼上設有冷卻液進口和冷卻液出口，所述密閉空腔內設有加熱裝置和溫度傳感器，加熱裝置連接散熱片，所述加熱裝置和溫度傳感器都與電控箱電路連接。釜體上方設有電控磁力攪拌轉換器，攪拌器與電控磁力攪拌轉換器連接后伸入釜體內部。本實用新型專利技術結構緊湊、密閉恒溫高壓、操作簡便，并能制備出大面積、少層優質石墨烯粉末產品，是一種全新的生產石墨烯裝置，其制備的石墨烯材料在鋰離子電池、超級電容器、太陽能電池、復合材料和導電劑等領域有著廣泛的應用。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本技術涉及石墨烯生產領域，特別涉及一種生產石墨烯用反應釜。它包括釜體和內膽，釜體外設有與釜體組成密閉空腔的外殼，所述外殼上設有冷卻液進口和冷卻液出口，所述密閉空腔內設有加熱裝置和溫度傳感器，加熱裝置連接散熱片，所述加熱裝置和溫度傳感器都與電控箱電路連接。釜體上方設有電控磁力攪拌轉換器，攪拌器與電控磁力攪拌轉換器連接后伸入釜體內部。本技術結構緊湊、密閉恒溫高壓、操作簡便，并能制備出大面積、少層優質石墨烯粉末產品，是一種全新的生產石墨烯裝置，其制備的石墨烯材料在鋰離子電池、超級電容器、太陽能電池、復合材料和導電劑等領域有著廣泛的應用。【專利說明】一種生產石墨烯用反應釜(一)
本技術涉及石墨烯生產領域，特別涉及一種生產石墨烯用反應釜。(二)
技術介紹
石墨烯(Graphene)是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格排列構成的單層平面薄膜，只有一個碳原子厚度的二維材料，被稱為21世紀能源、電子等領域最閃亮的明星，是近年來國際上的研究熱點。當前有可能實現大規模生產石墨烯粉體的方法之一是采用Hummers法(Preparation of graphitic oxide, Journal of the American Chemical Society, 80,1339)與溶液還原相結合的方法:首先，將石墨進行控溫插層氧化處理，得氧化石墨，再超聲剝離得到氧化石墨烯，然后用水合肼、硼氫化鈉等還原劑還原處理得石墨烯。其石墨插層氧化處理的裝置多采用敞開的釜體裝置，控溫插層操作較難，同時使用的試劑在反應中容易揮發溢出，對環境、對操作工人都有一定的影響。因此，如何開發一種全新的控溫插層技術路線，實現石墨烯的低成本批量化生產是當前研究的重點之一。(三)
技術實現思路
本技術為了彌補現有技術的缺陷，提供了一種實現石墨烯的低成本批量化生產的生產石墨烯用反應釜。本技術是通過如下技術方案實現的:一種生產石墨烯用反應釜，包括釜體，釜體內設有內膽，其特征是，所述釜體外設有加熱冷凝裝置，所述加熱冷凝裝置包括與釜體組成密閉空腔的外殼，所述外殼上設有冷卻液進口和冷卻液出口，所述密閉空腔內設有加熱裝置和溫度傳感器，加熱裝置連接散熱片，所述加熱裝置和溫度傳感器都與電控箱電路連接。還包括電控磁力攪拌轉換器和攪拌器，所述電控磁力攪拌轉換器位于爸體上方，攪拌器與電控磁力攪拌轉換器連接后伸入釜體內部。所述散熱片纏繞在釜體上。還包括支撐裝置，所述支撐裝置包括三條或四條支腿，每條支腿的上端固定在外殼上。所述內膽和攪拌器由聚四氟材料制成。本技術的有益效果是:本技術整合了生活中的高壓鍋與電控磁力攪拌裝置的優點:利用高壓鍋的密閉恒溫高壓作用使制備石墨烯的原材料快速膨脹氧化，采用電控磁力攪拌裝置的攪拌功能，使原料能夠被均勻的膨脹。與傳統的Hummers法生產石墨烯的裝置相比，本技術結構緊湊、密閉恒溫高壓、操作簡便，并能制備出大面積、少層優質石墨烯粉末產品，是一種全新的生產石墨烯裝置，其制備的石墨烯材料在鋰離子電池、超級電容器、太陽能電池、復合材料和導電劑等領域有著廣泛的應用。(四)【專利附圖】【附圖說明】下面結合附圖對本技術作進一步的說明。圖1為本技術的剖視結構示意圖。圖中，I電控磁力攪拌轉換器，2物料進口控制閥，3緊固螺釘，4外殼，5冷卻液出口，6釜體，7內膽，8攪拌器，9支腿，10加熱裝置，11物料出口控制閥，12溫度傳感器，13冷卻液進口，14散熱片，15密封圈，16釜蓋，17安全閥，18壓力表，19固定螺栓，20密閉空腔，21電控箱。(五)【具體實施方式】附圖為本技術的具體實施例。如圖1所示，該種生產石墨烯用反應釜，包括釜體6，釜體6內設有內膽7，釜體6外連接有與釜體6組成密閉空腔20的外殼4，釜體6上方設有釜蓋16，釜蓋16通過緊固螺釘3壓在外殼4上，釜蓋16與內膽7之間配置有密封圈15，釜蓋16上設有物料進口控制閥2和壓力表18，壓力表18與釜蓋16之間安裝有安全閥17，釜體6下端設有物料出口控制閥11，外殼4上設有冷卻液進口 13和冷卻液出口 5，冷卻液出口 5在上，冷卻液進口 13在下，并且最好分列于外殼4的兩側，在密閉空腔20內設有加熱裝置10和溫度傳感器12，加熱裝置10連接散熱片14，散熱片14纏繞在釜體6上，力口熱裝置10和溫度傳感器12都與電控箱21電路連接；通過加熱裝置10和溫度傳感器12控制循環液的溫度，從而達到控制反應釜內膽7溫度的作用；在釜蓋16上還安裝有電控磁力攪拌轉換器1，電控磁力攪拌轉換器I下端連接有攪拌器8，攪拌器8伸入釜體6內部，電控磁力攪拌轉換器I由電機控制轉動；內膽7和攪拌器8必須耐強酸、耐強氧化劑，宜采用聚四氟材料。在外殼4上還安裝有起支撐作用的三條或四條支腿9，每條支腿9的上端固定在外殼4上，支腿9的下端通過固定螺栓19錨定在地面上。本技術可根據生產石墨烯的量(公斤級別)配置內膽7的大小，由幾升到幾百升不等；制備石墨烯的壓力和溫度條件都不高，反應釜材料具有一定的抗壓5MPa)和抗溫(蘭150°C)能力即可。除說明書所述技術特征外，其余技術特征均為本領域技術人員已知技術。【權利要求】1.一種生產石墨烯用反應釜，包括釜體(6)，釜體(6)內設有內膽(7)，其特征是，所述釜體(6)外設有加熱冷凝裝置，所述加熱冷凝裝置包括與釜體(6)組成密閉空腔(20)的外殼(4 )，所述外殼(4 )上設有冷卻液進口( 13 )和冷卻液出口( 5 )，所述密閉空腔(20 )內設有加熱裝置(10)和溫度傳感器(11 )，加熱裝置(10)連接散熱片(14)，所述加熱裝置(10)和溫度傳感器(12)都與電控箱(21)電路連接。2.根據權利要求1所述的生產石墨烯用反應釜，其特征是，還包括電控磁力攪拌轉換器(I)和攪拌器(8 )，所述電控磁力攪拌轉換器(I)位于釜體(6 )上方，攪拌器(8 )與電控磁力攪拌轉換器(I)連接后伸入釜體內部。3.根據權利要求1或2所述的生產石墨烯用反應釜，其特征是，所述散熱片(14)纏繞在釜體(6)上。4.根據權利要求3所述的生產石墨烯用反應釜，其特征是，還包括支撐裝置，所述支撐裝置包括三條或四條支腿(9 )，每條支腿(9 )的上端固定在外殼(4 )上。5.根據權利要求4所述的生產石墨烯用反應釜，其特征是，所述內膽(7)和攪拌器(8)由聚四氟材料制成。【文檔編號】C01B31/04GK203807181SQ201420230709【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月7日 優先權日:2014年5月7日 【專利技術者】陳欣, 王瑛, 趙成龍, 宋春華, 董賀存, 張兵 申請人:山東玉皇新能源科技有限公司本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種生產石墨烯用反應釜，包括釜體（6），釜體（6）內設有內膽（7），其特征是，所述釜體（6）外設有加熱冷凝裝置，所述加熱冷凝裝置包括與釜體（6）組成密閉空腔（20）的外殼（4），所述外殼（4）上設有冷卻液進口（13）和冷卻液出口（5），所述密閉空腔（20）內設有加熱裝置（10）和溫度傳感器（11），加熱裝置（10）連接散熱片（14），所述加熱裝置（10）和溫度傳感器（12）都與電控箱（21）電路連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳欣，王瑛，趙成龍，宋春華，董賀存，張兵，
申請(專利權)人：山東玉皇新能源科技有限公司，
類型：新型
國別省市：山東;37