[实用新型]一种三维石墨烯工业生产装置

说明书

本实用新型公开了一种三维石墨烯工业生产装置,该装置包括依次设置的反应釜、闭路循环式离心喷雾干燥机、回转炉、搅拌罐、洗涤设备、干燥机、除磁机、气流粉碎机和包装机。该装置具有不间断连续化生产的优点，且设备简单，操作简易，节能环保，易于实现自动化及批量化工业生产，可以解决高质量三维石墨烯规模化生产的问题。

技术领域

本实用新型涉及石墨烯生产设备技术领域，具体为一种三维石墨烯工业生产装置。

背景技术

石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格排列构成的只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯导热系数高达5300W/m.K，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率超过15000cm2/(V.s)，又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只约10-6Ω.cm，比铜或银更低，是电阻率最小的材料。石墨烯具有如此优异的物理化学性能，但是其致命的缺点--易堆叠团聚，导致其无法充分发挥其性能。

三维(3D)石墨烯材料，不仅具有石墨烯固有的理化性质，而且解决了石墨烯的堆叠团聚问题。此外，三维多孔的微/纳米结构还使其兼具比表面积大、机械强度高等优良特性。这些独特的性质使三维石墨烯及其复合材料在材料科学领域备受关注。

中国发明专利CN 106495134 B、CN 102992306 B、CN 106927451 B公开了三维石墨烯的制备方法。以上三个专利采用的石墨烯的生产设备基本都是实验室设备，难以批量化生产。尤其是静态烧结设备，导致产品板结成块，粘附在炉体内壁/匣钵等容器，无法正常取出。

综上，目前三维石墨烯制备采用的设备和方法，基本都是实验室级别设备和方法，无法处理大规模的物料；并且间歇操作，尤其是烧结工序产物板结结块，无法正常卸料，严重制约着三维石墨烯的连续化及批量化工业生产。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足之处，提供了一种新型高效的三维石墨烯高温烧结设备。

为了实现以上目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种三维石墨烯工业生产装置,包括依次设置的反应釜、闭路循环式离心喷雾干燥机、回转炉、搅拌罐、洗涤设备、干燥机、除磁机、气流粉碎机和包装机。

作为一种优选方案，所述循环式离心喷雾干燥机内安装有惰性气体喷射口。

作为一种优选方案，所述循环式离心喷雾干燥机设置有机溶剂回收装置。

作为一种优选方案，所述回转炉设有一炉腔主体，炉腔主体的材质为不锈钢材料或陶瓷材料。

作为一种优选方案，所述炉腔主体的材质为310S不锈钢

作为一种优选方案，所述洗涤设备为陶瓷膜设备、离心机、板框压滤机的一种或多种。

作为一种优选方案，所述洗涤设备安装有pH检测仪和电导率检测仪。

作为一种优选方案，所述干燥机为离心喷雾干燥机、沸腾干燥机、流化床干燥机、网带干燥机、真空干燥机中的一种或多种。

作为一种优选方案，所述干燥机内安装有配备旋风分离器和布袋除尘器。

作为一种优选方案，所述搅拌罐由PP、PVDF或PTFE材料制成。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1.该装置具有不间断连续化生产的优点，且设备简单，操作简易，节能环保，易于实现自动化及批量化工业生产，可以解决高质量三维石墨烯规模化生产的问题；

2、该装置中采用闭路循环式离心喷雾干燥机，由惰性气体(如氮气)作为干燥循环气体，不仅避免了强碱的吸潮吸水，而且还可以起到防爆功能，避免乙醇等有机溶剂发生爆炸。同时配备有机溶剂回收装置，大量的有机溶剂得到回收再利用，节能环保；