[发明专利]一种生物质石墨烯生产装置及工艺

说明书

本发明公开了一种生物质石墨烯生产装置及工艺，包括依次连接的气化炉、第一旋风除尘器、第一加热夹层、气液分离器、催化吸附净化器、冲洗液射流器和冲洗储气罐，负压螺旋低温热解净化机和负压螺旋高温热解碳化机分别与冲洗储气罐的出气口连通，负压螺旋低温热解净化机和负压螺旋高温热解碳化机分别与热交换器的高温尾气进口连通，喷雾烘干机与热交换器的热风出口连通；第一加热夹层设置在螺旋干燥机上，螺旋干燥机、负压螺旋低温热解净化机、负压螺旋高温热解碳化机、石墨粉碎机、负压空化渗透罐、高压膨化剥离机、剥离悬浮液储罐、输送泵、喷雾烘干机和旋风收集器依次连通。本发明提高了生产石墨烯时的能源利用率及产率。

技术领域

本发明涉及石墨烯生产技术领域，特别是涉及一种生物质石墨烯生产装置及工艺。

背景技术

石墨烯作为一种碳基新材料，具有良好的光、电、热、力性能，在电子信息、新材料、新能源、生物医药等领域具有广阔的应用前景，正成为全球新技术新产业革命的焦点，随着经济和工业技术的快速发展，石墨烯越来越受到重视。

目前，石墨烯材料的制备主要有三种方式，第一种是以天然矿物石墨为原料，主要包括机械剥离法，氧化还原法，液相机械剥离法，第二种是以天然气、甲烷等可燃气体有机碳源为原料，化学气相沉积法，第三种是以生物质固形物为原料合成生物质石墨烯。上述现有石墨烯制备方法存在制备工艺复杂、生产安全性差、生产成本高、反应条件苛刻、产量和产率低等问题，难以工业化生产，大大限制了石墨烯材料的应用和发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种生物质石墨烯生产装置及工艺，以解决上述现有技术存在的问题，提高生产石墨烯时的能源利用率及产率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种生物质石墨烯生产装置及工艺，包括依次通过管路连接的气化炉(1)、第一旋风除尘器(105)、第一加热夹层(304)、气液分离器(4)、催化吸附净化器(6)、冲洗液射流器(7)和冲洗储气罐(8)，负压螺旋低温热解净化机(10)和负压螺旋高温热解碳化机(11)分别与所述冲洗储气罐(8)的出气口连通，所述负压螺旋低温热解净化机(10)和所述负压螺旋高温热解碳化机(11)分别与热交换器(19)的高温尾气进口连通，喷雾烘干机(17)与所述热交换器(19)的热风出口连通，尾气催化净化器(20)与所述热交换器(19)的冷却尾气出口连通；所述第一加热夹层(304)设置在螺旋干燥机(3)上，所述螺旋干燥机(3)、所述负压螺旋低温热解净化机(10)、所述负压螺旋高温热解碳化机(11)、石墨粉碎机(12)、负压空化渗透罐(13)、高压膨化剥离机(14)、剥离悬浮液储罐(15)、输送泵(16)、所述喷雾烘干机(17)和旋风收集器(18)依次连通，所述螺旋干燥机(3)的水蒸气出口(301)还与所述气化炉(1)连通，所述气液分离器(4)的出液口连接有生物质醋液储罐(5)。

优选的，还包括原料粉碎机(2)，所述原料粉碎机(2)的出料口与所述螺旋干燥机(3)上的螺旋进料斗(302)连通；所述冲洗储气罐(8)的出气口连接有可燃气体空气射流混合器(806)，所述负压螺旋低温热解净化机(10)和所述负压螺旋高温热解碳化机(11)分别与所述可燃气体空气射流混合器(806)的出气口连通；所述生物质醋液储罐(5)的出液管上设置有生物质醋液截止阀(501)。

优选的，所述气化炉(1)的顶端进料口处设置有第一螺旋加料器(101)，所述负压螺旋低温热解净化机(10)的左侧进料口处设置有第二螺旋加料器(1001)，所述负压螺旋高温热解碳化机(11)的左侧进料口处设置有第三螺旋加料器(1101)，所述负压螺旋低温热解净化机(10)的左下部出料口处设置有第一卸料器(1007)，所述负压螺旋高温热解碳化机(11)的左下部出料口处设置有第二卸料器(1107)。