[发明专利]一种回旋式石墨烯剥离装置、石墨烯生产系统及生产方法

权利要求书

1.一种回旋式石墨烯剥离装置，其特征在于，包括回转筒体，回转筒体上方设置有顶罩，回转筒体下方设置有底罩，顶罩顶部设置有进料口，底罩底部设置有出料口，进料口与回转筒体内部相连通；回转筒体的外侧设置有第一电机，用于驱动回转筒体水平旋转；回转筒体内还设置有内筒，回转筒体的下方设置有用于驱动内筒以与回转筒体旋转方向相反的方向水平旋转的第二电机；内筒的上部以一定锥角收缩，与回转筒体上部之间留有储料空间；内筒的下部与回转筒体的下部间隙配合，用于研磨石墨片，且内筒下部与回转筒体下部之间的间隙沿回转筒体的轴向向下依次递减。

2.如权利要求1所述的回旋式石墨烯剥离装置，其特征在于，所述内筒为梭形，所述回转筒体为锥角朝下的圆台形。

3.如权利要求1所述的回旋式石墨烯剥离装置，其特征在于，所述内筒的下部为锥角朝上的圆台，内筒的上部呈锥形；所述回转筒体为锥角朝上的圆台形。

4.如权利要求1所述的回旋式石墨烯剥离装置，其特征在于，所述内筒为锥角朝上的锥形；所述回转筒体的中下部为圆台形，回转筒体的上部为圆柱形。

5.如权利要求1至4任意一项所述的回旋式石墨烯剥离装置，其特征在于，所述回转筒体外侧和/或所述内筒内侧设有冷却机构。

6.如权利要求1至4任意一项所述的回旋式石墨烯剥离装置，其特征在于，所述内筒下部的底端分布有毛刷。

7.如权利要求6所述的回旋式石墨烯剥离装置，其特征在于，所述毛刷的尖部设有与所述回旋筒体内壁相适应的弧形板。

8.如权利要求6所述的回旋式石墨烯剥离装置，其特征在于，所述毛刷为球头毛刷。

9.一种石墨烯生产系统，其特征在于，除了权利要求1至8任意一项所述的回旋式石墨烯剥离装置，该石墨烯生产系统沿工艺顺序还依次包括用于收集和静置回旋式石墨烯剥离装置处理后排出产物的储料罐、用于将储料罐内上层悬浮液进行离心以分离剥离石墨烯和未剥离石墨的离心机、用于将离心机离心后得到的上层清液进行过滤、洗涤的真空过滤装置、以及用于干燥真空过滤后石墨烯的冷冻干燥装置。

10.一种使用含权利要求9所述的石墨烯生产系统生产石墨烯的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将石墨鳞片、溶剂和分散剂注入所述回旋式石墨烯剥离装置内，保持回转筒体转速为50～300 rpm/min，内筒转速为50～300 rpm/min，待物料全部从出料口流出回旋式石墨烯剥离装置后关闭第一、第二电机；

步骤二、通过回旋式石墨烯剥离装置的出料口将上层石墨烯悬浮液排出至储料罐内，静置12-24h；

步骤三、将步骤二中储料罐内的石墨烯悬浮液输送至离心机内，离心机转速为1000-6000 rpm/min，离心时间10min-2h，取上层清液，在真空过滤装置中真空过滤得到滤饼；

步骤四、将步骤三得到的滤饼以适量的蒸馏水洗涤，滤饼在冷冻干燥装置内冷冻干燥3h以上，即得到石墨烯产品。