一种稳定高效石墨烯高温提纯装置[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 211770321 U(45)授权公告日 2020.10.27

(21)申请号 202020273810.5(22)申请日 2020.03.09

(73)专利权人 翼松（上海）新材料科技有限公司

地址 202150 上海市崇明区横沙乡富民支

路58号D2-5973室(72)发明人 刘相明　

(74)专利代理机构 上海微策知识产权代理事务

所(普通合伙) 31333

代理人 史玉婷(51)Int.Cl.

C01B 32/196(2017.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图3页

(54)实用新型名称

一种稳定高效石墨烯高温提纯装置(57)摘要

本实用新型公开了一种稳定高效石墨烯高温提纯装置，包括加热炉，加热炉内顶面安装有等离子喷枪，所述加热炉上端一侧贯穿连接有进气管，所述加热炉的输出端连接有出料管道，出料管道背离加热炉一侧贯穿连接有吸气管，吸气管上安装有气泵一，所述出料管道上端贯穿连接有排污管，排污管上安装有气泵二，所述排污管一侧设有气体净化器，所述出料管道的下端固接有冷凝室，冷凝室一侧设有液体冷凝器，液体冷凝器的输出端与冷凝室上端一侧贯穿连接有进水管，进水管上还安装有水泵，所述液体冷凝器的输入端与冷凝室下端另一侧贯穿连接有排水管，所述冷凝室的下侧贯穿连接有出料管，所述加热炉的输入端连接有进料机构。

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权　利　要　求　书

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1.一种稳定高效石墨烯高温提纯装置，包括加热炉(1)，加热炉(1)内顶面安装有等离子喷枪(2)，所述加热炉(1)上端一侧贯穿连接有进气管(3)，其特征在于：所述加热炉(1)的输出端连接有出料管道(4)，出料管道(4)背离加热炉(1)一侧贯穿连接有吸气管(5)，吸气管(5)上安装有气泵一(6)，所述出料管道(4)上端贯穿连接有排污管(7)，排污管(7)上安装有气泵二(8)，所述排污管(7)一侧设有气体净化器(9)；

所述出料管道(4)的下端固接有冷凝室(10)，冷凝室(10)一侧设有液体冷凝器(11)，液体冷凝器(11)的输出端与冷凝室(10)上端一侧贯穿连接有进水管(12)，进水管(12)上还安装有水泵(13)，所述液体冷凝器(11)的输入端与冷凝室(10)下端另一侧贯穿连接有排水管(14)，所述冷凝室(10)的下侧贯穿连接有出料管(15)，所述加热炉(1)的输入端连接有进料机构(16)；

所述进料机构(16)包括固定座(161)，固定座(161)的上端固接有输料筒(162)，输料筒(162)背离加热炉(1)一侧固接有安装板(163)，安装板(163)上端面固接有伺服电机(164)，伺服电机(164)的输出端固接有输送绞龙(165)，所述输料筒(162)上端背离加热炉(1)贯穿连接有进料漏斗(166)，所述输料筒(162)下端另一侧贯穿连接有导料管(167)，导料管(167)的下端设进料室(168)，且导料管(167)的下端与进料室(168)连通，所述固定座(161)靠近进料室(168)一端侧壁上固接有水平板(169)，水平板(169)上端安装有鼓风机(1610)，鼓风机(1610)的输出端固接有散风漏斗(1611)。

2.根据权利要求1所述的一种稳定高效石墨烯高温提纯装置，其特征在于，所述气体净化器(9)包括净化皿(91)，所述排污管(7)与净化皿(91)底端一侧相连通，所述净化皿(91)内壁自下而上依次设有石英石过滤层(92)、活性炭过滤层(93)和光触媒滤网(94)，所述净化皿(91)的顶端还贯穿连接有出气管(95)。

3.根据权利要求1所述的一种稳定高效石墨烯高温提纯装置，其特征在于，所述等离子喷枪(2)设有多个并均匀分布在加热炉(1)内顶面上。

4.根据权利要求1所述的一种稳定高效石墨烯高温提纯装置，其特征在于，所述液体冷凝器(11)为球状结构。

5.根据权利要求1所述的一种稳定高效石墨烯高温提纯装置，其特征在于，所述输送绞龙(165)与输料筒(162)两侧壁均个滚动轴承转动连接。

6.根据权利要求1所述的一种稳定高效石墨烯高温提纯装置，其特征在于，所述散风漏斗(1611)背离鼓风机(1610)一端与进料室(168)内壁相贴合。

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一种稳定高效石墨烯高温提纯装置

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技术领域

[0001]本实用新型涉及石墨烯加工设备技术领域，具体是一种稳定高效石墨烯高温提纯装置。

背景技术

[0002]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的二维碳纳米材料,石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，在石墨烯生产时对其提纯是十分重要的一道工序。[0003]经检索，申请号201821030993.7的专利，公开一种石墨高温提纯装置,包括水平设置的加热炉,加热炉入口设有竖直的进料通道,进料通道底部设有朝向加热炉入口的石墨送料装置,加热炉出口连接有竖直的出料通道；加热炉的炉内底部敷设有石墨板,石墨板作为石墨粉原料在加热炉内的承载平台，石墨板的纯度为99.99％以上,加热炉的炉顶设有一组等离子体喷枪,等离子喷枪沿加热炉轴向间隔分布,等离子喷枪的喷嘴伸入加热炉内；加热炉入口侧的炉壁设有进气管,进气管的外端连接有惰性气体注入泵，出料通道的侧部分别设有出气管与抽真空管，出气管的内端与出料通道侧部相连通、出气管的外端连接有；抽真空管的内端与出料通道侧部相。

[0004]上述装置在进行石墨提纯时石墨粉原料通过气缸推入，此时石墨粉原料堆积使其中的杂质难以实现充分燃烧，严重影响了石墨烯高温提纯的精度，难以满足高质量生产的需求，所以研究一种稳定高效石墨烯高温提纯装置是很有必要的。实用新型内容

[0005]本实用新型的目的在于提供一种稳定高效石墨烯高温提纯装置，提纯效果好，精度高，以解决上述背景技术中提出的问题。[0006]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：[0007]一种稳定高效石墨烯高温提纯装置，包括加热炉，加热炉内顶面安装有等离子喷枪，所述加热炉上端一侧贯穿连接有进气管，所述加热炉的输出端连接有出料管道，出料管道背离加热炉一侧贯穿连接有吸气管，吸气管上安装有气泵一，所述出料管道上端贯穿连接有排污管，排污管上安装有气泵二，所述排污管一侧设有气体净化器，所述出料管道的下端固接有冷凝室，冷凝室一侧设有液体冷凝器，液体冷凝器的输出端与冷凝室上端一侧贯穿连接有进水管，进水管上还安装有水泵，所述液体冷凝器的输入端与冷凝室下端另一侧贯穿连接有排水管，所述冷凝室的下侧贯穿连接有出料管，所述加热炉的输入端连接有进料机构，所述进料机构包括固定座，固定座的上端固接有输料筒，输料筒背离加热炉一侧固接有安装板，安装板上端面固接有伺服电机，伺服电机的输出端固接有输送绞龙，所述输料筒上端背离加热炉贯穿连接有进料漏斗，所述输料筒下端另一侧贯穿连接有导料管，导料管的下端设进料室，且导料管的下端与进料室连通，所述固定座靠近进料室一端侧壁上固接有水平板，水平板上端安装有鼓风机，鼓风机的输出端固接有散风漏斗。

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作为本实用新型进一步的方案：所述气体净化器包括净化皿，所述排污管与净化

皿底端一侧相连通，所述净化皿内壁自下而上依次设有石英石过滤层、活性炭过滤层和光触媒滤网，所述净化皿的顶端还贯穿连接有出气管。[0009]作为本实用新型再进一步的方案：所述等离子喷枪设有多个并均匀分布在加热炉内顶面上。

[0010]作为本实用新型再进一步的方案：所述液体冷凝器为球状结构。[0011]作为本实用新型再进一步的方案：所述输送绞龙与输料筒两侧壁均个滚动轴承转动连接。

[0012]作为本实用新型再进一步的方案：所述散风漏斗背离鼓风机一端与进料室内壁相贴合。

[0013]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：[0014]1、本实用新型通过在加热炉输入端加设有进料机构，在进行石墨烯高温提纯时，通过伺服电机带动输送绞龙转动输料便于控制石墨烯粉原料的进料速度，石墨烯粉原料通过输送绞龙导入进料室内，此时鼓风机将石墨烯粉原料吹入加热炉内，从而使石墨烯粉原料充分燃烧，进而将石墨烯粉原料中的杂质去除，很好的确保了石墨烯提纯的精度；[0015]2、本实用新型中冷凝室一侧设有液体冷凝器，液体冷凝器的输出端与冷凝室上端一侧贯穿连接有进水管，液体冷凝器的输入端与冷凝室下端另一侧贯穿连接有排水管，从而实现水循环冷却，大大节约了水资源，降低石墨烯提纯的生产成本；[0016]3、本实用新型通过在排污管的导出端设有气体净化器，石墨烯提纯产生的废气经过石英石过滤层、活性炭过滤层和光触媒滤网三层吸附，从而将废气中的有害物质吸附，进而保护了自然环境。

附图说明

[0017]图1为一种稳定高效石墨烯高温提纯装置的结构示意图。

[0018]图2为一种稳定高效石墨烯高温提纯装置中进料机构的结构示意图。[0019]图3为一种稳定高效石墨烯高温提纯装置中气体净化的内部结构图。[0020]图中：加热炉1、等离子喷枪2、进气管3、出料管道4、吸气管5、气泵一6、排污管7、气泵二8、气体净化器9、冷凝室10、液体冷凝器11、进水管12、水泵13、排水管14、出料管15、进料机构16、净化皿91、石英石过滤层92、活性炭过滤层93、光触媒滤网94、出气管95、固定座161、输料筒162、安装板163、伺服电机164、输送绞龙165、进料漏斗166、导料管167、进料室168、水平板169、鼓风机1610、散风漏斗1611。具体实施方式

[0021]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。[0022]请参阅图1～3，本实用新型实施例中，一种稳定高效石墨烯高温提纯装置，包括加热炉1，加热炉1内顶面安装有等离子喷枪2，所述加热炉1上端一侧贯穿连接有进气管3，所

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述加热炉1的输出端连接有出料管道4，出料管道4背离加热炉1一侧贯穿连接有吸气管5，吸气管5上安装有气泵一6，所述出料管道4上端贯穿连接有排污管7，排污管7上安装有气泵二8，所述排污管7一侧设有气体净化器9，所述出料管道4的下端固接有冷凝室10，冷凝室10一侧设有液体冷凝器11，液体冷凝器11的输出端与冷凝室10上端一侧贯穿连接有进水管12，进水管12上还安装有水泵13，所述液体冷凝器11的输入端与冷凝室10下端另一侧贯穿连接有排水管14，所述冷凝室10的下侧贯穿连接有出料管15，所述加热炉1的输入端连接有进料机构16，所述进料机构16包括固定座161，固定座161的上端固接有输料筒162，输料筒162背离加热炉1一侧固接有安装板163，安装板163上端面固接有伺服电机164，伺服电机164的输出端固接有输送绞龙165，所述输料筒162上端背离加热炉1贯穿连接有进料漏斗166，所述输料筒162下端另一侧贯穿连接有导料管167，导料管167的下端设进料室168，且导料管167的下端与进料室168连通，所述固定座161靠近进料室168一端侧壁上固接有水平板169，水平板169上端安装有鼓风机1610，鼓风机1610的输出端固接有散风漏斗1611。[0023]所述气体净化器9包括净化皿91，所述排污管7与净化皿91底端一侧相连通，所述净化皿91内壁自下而上依次设有石英石过滤层92、活性炭过滤层93和光触媒滤网94，所述净化皿91的顶端还贯穿连接有出气管95，从而将废气中的有害物质吸附，进而保护了自然环境。

[0024]所述等离子喷枪2设有多个并均匀分布在加热炉1内顶面上，从而确保加热炉1的燃烧效率，保证石墨烯粉原料充分燃烧。[0025]所述液体冷凝器11为球状结构，从而增大冷却面积，保证石墨烯的冷却效率，所述输送绞龙165与输料筒162两侧壁均个滚动轴承转动连接，从而确保输送绞龙165转动更平稳。

[0026]所述散风漏斗1611背离鼓风机1610一端与进料室168内壁相贴合。从而使鼓风机1610输出的风能将石墨烯粉原料顺利吹入加热炉1内，保证石墨烯粉原料充分燃烧。[0027]本实用新型的工作原理是：在使用时，首先通过气泵一6将加热炉1内的气体抽出，然后通过进气管3导入氩气或氮气，然后启动伺服电机164，伺服电机164带动输送绞龙165转动从而将石墨烯粉原料导入进料室168内，与此同时，打开鼓风机1610，在鼓风机1610的作用下能将石墨烯粉原料吹入加热炉1内，从而使石墨烯粉原料实现充分燃烧，燃烧后的气体流入出料管道4内，在重力作用下，气态的石墨烯受重力作用下移，此时启动水泵13，从而使气态的石墨烯在冷凝室10中实现冷却，有害气体通过排污管7导入气体净化器9内，气体净化器9实现有害气体净化在排出，从而实现石墨烯高温提纯作业。[0028]尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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