[发明专利]一种氧化石墨烯的工业级量产自动化生产系统及生产方法

权利要求书

1.一种氧化石墨烯的工业级量产自动化生产系统，其特征在于：包括原料预混装置、高锰酸钾加料装置、纯水供应装置、中温反应釜、高温反应釜、双氧水加料装置、清洗过滤装置和控制系统；所述原料预混装置和高锰酸钾加料装置分别通过管道与所述中温反应釜连接；所述中温反应釜通过设有电磁阀的管道与所述高温反应釜连接；所述纯水供应装置和所述双氧水加料装置分别与所述高温反应釜连接；所述高温反应釜通过转运泵将内部的反应物传输至所述清洗过滤系统；所述控制系统分别与所述原料预混系统、纯水供应装置、双氧水加料装置和清洗过滤装置电连接，控制上述装置自动运行。

2.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯的工业级量产自动化生产系统，其特征在于：所述原料预混装置包括石墨上料仓、负压装置、称量槽和混合槽，所述负压装置设置在所述石墨上料仓内，并且通过软管连通所述称量槽，所述称量槽内设有与所述控制系统电连接的称重模块且下部通过被所述控制系统控制的电子开关与所述混合槽连接，所述混合槽通过管道与硫酸储存槽连接。

3.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯的工业级量产自动化生产系统，其特征在于：所述高锰酸钾加料装置包括高锰酸钾分料仓和与所述控制系统电连接的螺杆输送机，所述高锰酸钾分料仓内预存有高锰酸钾，通过所述螺杆输送机将仓内的高锰酸钾输送至所述中温反应釜内。

4.根据权利要求3所述的一种氧化石墨烯的工业级量产自动化生产系统，其特征在于：所述高锰酸钾加料装置还包括行车、高锰酸钾自动上料器，所述行车用于将高锰酸钾运送至所述高锰酸钾自动上料器，所述高锰酸钾自动上料器通过螺杆输送机将固定重量的高锰酸钾输送至所述高锰酸钾分料仓内。

5.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯的工业级量产自动化生产系统，其特征在于：所述中温反应釜和所述高温反应釜结构相同，均包括反应釜本体和进料口，所述进料口位于所述反应釜本体的上部；所述反应釜本体内设置有与所述控制系统电连接的温度传感器、液位计和搅拌器，所述反应釜本体外壁上还设有一层用于通入冷却水的夹套。

6.根据权利要求5所述的一种氧化石墨烯的工业级量产自动化生产系统，其特征在于：还包括冷却系统，所述冷却系统包括依次连接的凉水塔、压缩冷水机和冷水储水槽，所述冷水储水槽通过管道与所述中温反应釜和高温反应的所述夹套连通。

7.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯的工业级量产自动化生产系统，其特征在于：所述纯水供应装置包括纯水源和与之连通的纯水中间槽，所述纯水中间槽通过一管道与所述高温反应釜连通，管道上设置有与所述控制系统连接的流量计和电磁阀。

8.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯的工业级量产自动化生产系统，其特征在于：所述双氧水加料装置包括通过管道相互连通的双氧水储存槽和双氧水中间槽，所述双氧水储存槽和双氧水中间槽的连接管道处设有与控制系统电连接的双氧水供应泵和双氧水流量计，所述双氧水中间槽内还设置有双氧水液位计。

9.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯的工业级量产自动化生产系统，其特征在于：还包括原浆料储存槽和清洗过滤系统，所述原浆料储存槽设有两个，其中一个所述原浆料储存槽分别与所述高温反应釜和所述清洗过滤系统连接，另一个所述原浆料储存槽与所述过滤系统连接。

10.一种氧化石墨烯的工业级量产自动化生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）预混反应，所述控制系统按照预设的比例添加既定重量的石墨和既定流量的浓硫酸，将石墨和浓硫酸加入至所述混合槽中搅拌预混；

2）中温反应，将高锰酸钾添加至所述高锰酸钾分料仓内预存，所述控制系统通过泵将所述混合槽内的石墨浓硫酸预混液打入所述中温反应釜内，在确保所述中温反应釜内反应体系维持在35-40℃区间范围内，所述控制系统根据温度传感器回传的信息控制所述高锰酸钾分料仓陆续向所述中温反应釜投放高锰酸钾；

3）高温反应，所述纯水供应装置在控制系统的调节下将设定流量的纯水加入至所述高温反应釜内，在确保所述高温反应釜内反应体系维持在80-100℃的区间范围内，调节电磁阀调节开度将所述中温反应釜内的反应液陆续加入至所述高温反应釜中；

4）加双氧水，待反应液全部加入至所述高温反应釜并且温度降低至70℃时，所述控制系统控制所述双氧水供加料装置缓慢加入双氧水，加入双氧水的速度以所述高温反应釜内液位为准，保证其液位不超过80%，获得原浆料；

5）清洗过滤，将原浆料经过清洗过滤系统多次清洗压滤后获得氧化石墨烯滤饼。