一种新能源石墨烯复合材料生产用反应釜及其控温方法技术

技术编号:21903742 阅读:33 留言:0更新日期:2019-08-21 09:34
本发明专利技术公开了一种新能源石墨烯复合材料生产用反应釜及其控温方法,包括釜体组件、釜盖组件、搅拌组件、测温组件和加热组件,所述釜体组件包括内釜体、外釜体、导热油入口、导热油出口和隔热棉,所述内釜体的外侧设有所述外釜体,所述外釜体的外侧壁安装有所述导热油入口以及所述导热油出口,所述外釜体的内侧壁设有所述隔热棉;通过材料改性将二者有机复合并作为超级电容器电极材料,使新电极材料既具有高的比容量,也具有优异的大倍率充放电能力和循环稳定性,且采用两个温度传感器,对导热介质和溶剂分别进行监测温度,再采用脉冲控制器控制加热管工作,对导热介质进行加热,可达到提高控温目的,进而达到提升反应效率。

A New Kind of Reactor for Graphene Composite Production and Its Temperature Control Method

【技术实现步骤摘要】
一种新能源石墨烯复合材料生产用反应釜及其控温方法
本专利技术属于石墨烯复合材料生产设备
,具体涉及一种新能源石墨烯复合材料生产用反应釜及其控温方法。
技术介绍
石墨烯/NixCo2-xS4复合电极材料作为机械、冶金、能源、电子、新材料的集成,是典型的高新技术产品。该项目成果可以带动电动汽车动力电池、电动汽车制造等产业发展,将为盐湖区经济发展、培育新的支柱产业、社会就业起到一定推动作用。目前,石墨烯/NixCo2-xS4复合电极材料在生产的过程中,采用水热法将石墨烯材料和NixCo2-xS4材料进行混合,形成复合材料,在水热条件下,NiCo2S4可在石墨烯薄膜表面原位均匀生长。现有技术存在以下问题:石墨烯材料和NixCo2-xS4材料在混合反应的过程中,受温度影响较大,在合适的温度条件下,石墨烯材料和NixCo2-xS4材料的混合反应效率可以有效提升,现有技术中,采用水热法,对石墨烯材料和NixCo2-xS4材料进行加热混合,其中,反应釜的加热方式为导热油加热,原有的导热油加热温度把控精度较差,影响复合材料的生产效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新能源石墨烯复合材料生产用反应釜及其控温方法,以解决上述
技术介绍
中提出的石墨烯材料和NixCo2-xS4材料在混合反应的过程中,受温度影响较大,在合适的温度条件下,石墨烯材料和NixCo2-xS4材料的混合反应效率可以有效提升,现有技术中,采用水热法,对石墨烯材料和NixCo2-xS4材料进行加热混合,其中,反应釜的加热方式为导热油加热,原有的导热油加热温度把控精度较差,影响复合材料的生产效率的问题。为实现上述目的,本专利技术采用了如下技术方案:一种新能源石墨烯复合材料生产用反应釜,包括釜体组件、釜盖组件、搅拌组件、测温组件和加热组件,所述釜体组件包括内釜体、外釜体、导热油入口、导热油出口和隔热棉,所述内釜体的外侧设有所述外釜体,所述外釜体的外侧壁安装有所述导热油入口以及所述导热油出口,所述外釜体的内侧壁设有所述隔热棉,所述测温组件包括第一监测口、导柱、第一温度传感器、第二监测口和第二温度传感器,所述第一监测口和所述第二监测口均位于所述外釜体的底部,所述第一监测口的内侧壁设有所述导柱,所述导柱的顶端固定连接有所述第一温度传感器,所述第二监测口的内部安装有所述第二温度传感器,所述加热组件包括电控箱、温度控制器、脉冲控制器和加热管,所述电控箱、所述温度控制器和所述脉冲控制器均位于所述外釜体的外侧壁,所述外釜体的内侧壁安装有所述加热管,所述电控箱的电性输出端与所述温度控制器的电性输入端电性连接,所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的电性输出端与所述温度控制器的电性输入端电性连接,所述温度控制器的电性输出端与所述脉冲控制器的电性输入端电性连接,所述脉冲控制器的电性输出端与所述加热管的电性输入端电性连接。优选的,所述釜盖组件包括盖体、压力阀、入料口和人孔,所述盖体的外侧壁安装有所述压力阀、所述入料口和所述人孔。优选的,所述搅拌组件包括搅拌座、电机架、减速箱、搅拌电机、搅拌轴和搅拌叶片,所述搅拌座的顶部固定连接有所述电机架,所述电机架的顶部固定连接有所述减速箱,所述减速箱的输入轴与所述搅拌电机的输出轴固定连接,所述减速箱的输出轴固定连接有所述搅拌轴,所述搅拌轴的底部固定连接有所述搅拌叶片。优选的,所述外釜体的外侧壁设有支座。优选的,所述加热管与所述外釜体的连接处设有管架,所述加热管通过所述管架固定在所述外釜体的内侧壁位置处。另外,本专利技术还提供了一种新能源石墨烯复合材料生产用反应釜的控温方法,包括如下步骤:S110:将石墨烯材料和NixCo2-xS4材料按一定投料比例投入反应釜中;S120:在反应釜加入热水,进行溶剂热合成,使NiCo2S4在石墨烯薄膜表面原位均匀生长;S130:启动反应釜中的搅拌电机,搅拌电机带动内釜体中的搅拌叶片转动,搅拌叶片再对石墨烯材料和NixCo2-xS4材料进行混合反应;S140:设定第一温度传感器和第二温度传感器采集温度预定值;S150:在反应的过程中,第一监测口中的第一温度传感器监测内釜体中的溶剂温度,第二监测口中的第二温度传感器监测外釜体内导热油的温度;S160:第一温度传感器和第二温度传感器分别将所处环境中的温度信息传递给温度控制器,当内釜体中的溶剂温度或外釜体内导热油的温度超过或低于预定值时,温度控制器控制脉冲控制器发出脉冲信号,控制外釜体内的加热管工作或停止工作;S170:反应完成后,将复合材料取出收集。优选的,所述S4中第一温度传感器和第二温度传感器采集温度预定值为60度-80度。优选的,所述石墨烯材料和NixCo2-xS4材料的投放比例为5:1。本专利技术的技术效果和优点:本专利技术提出的一种新能源石墨烯复合材料生产用反应釜及其控温方法,与现有技术相比,具有以下优点:利用石墨烯材料在大倍率充放电、循环稳定性方面的优势和尖晶石结构NixCo2-xS4电容量高的特点,通过材料改性将二者有机复合并作为超级电容器电极材料,使新电极材料既具有高的比容量,也具有优异的大倍率充放电能力和循环稳定性,且采用两个温度传感器,对导热介质和溶剂分别进行监测温度,再采用脉冲控制器控制加热管工作,对导热介质进行加热,可达到提高控温目的,进而达到提升反应效率。附图说明图1为本专利技术的结构示意图;图2为本专利技术中的釜体剖视图;图3为本专利技术的电路原理图;图4为本专利技术的流程图。图中:10、釜体组件;11、内釜体;12、外釜体;121、支座;13、导热油入口;14、导热油出口;15、隔热棉;20、釜盖组件;21、盖体;22、压力阀;23、入料口;24、人孔;30、搅拌组件;31、搅拌座;32、电机架;33、减速箱;34、搅拌电机;35、搅拌轴;36、搅拌叶片;40、测温组件;41、第一监测口;42、导柱;43、第一温度传感器;44、第二监测口;45、第二温度传感器;50、加热组件;51、电控箱;52、温度控制器;53、脉冲控制器;54、加热管;541、管架。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术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专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。需要说明的是,在本专利技术的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。同时,在本专利技术的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电性连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义,基于本专利技术中的实施例,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,都属于本专利技术保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新能源石墨烯复合材料生产用反应釜,包括釜体组件(10)、釜盖组件(20)、搅拌组件(30)、测温组件(40)和加热组件(50),其特征在于:所述釜体组件(10)包括内釜体(11)、外釜体(12)、导热油入口(13)、导热油出口(14)和隔热棉(15),所述内釜体(11)的外侧设有所述外釜体(12),所述外釜体(12)的外侧壁安装有所述导热油入口(13)以及所述导热油出口(14),所述外釜体(12)的内侧壁设有所述隔热棉(15),所述测温组件(40)包括第一监测口(41)、导柱(42)、第一温度传感器(43)、第二监测口(44)和第二温度传感器(45),所述第一监测口(41)和所述第二监测口(44)均位于所述外釜体(12)的底部,所述第一监测口(41)的内侧壁设有所述导柱(42),所述导柱(42)的顶端固定连接有所述第一温度传感器(43),所述第二监测口(44)的内部安装有所述第二温度传感器(45),所述加热组件(50)包括电控箱(51)、温度控制器(52)、脉冲控制器(53)和加热管(54),所述电控箱(51)、所述温度控制器(52)和所述脉冲控制器(53)均位于所述外釜体(12)的外侧壁,所述外釜体(12)的内侧壁安装有所述加热管(54),所述电控箱(51)的电性输出端与所述温度控制器(52)的电性输入端电性连接,所述第一温度传感器(43)和所述第二温度传感器(45)的电性输出端与所述温度控制器(52)的电性输入端电性连接,所述温度控制器(52)的电性输出端与所述脉冲控制器(53)的电性输入端电性连接,所述脉冲控制器(53)的电性输出端与所述加热管(54)的电性输入端电性连接。...

【技术特征摘要】
1.一种新能源石墨烯复合材料生产用反应釜,包括釜体组件(10)、釜盖组件(20)、搅拌组件(30)、测温组件(40)和加热组件(50),其特征在于:所述釜体组件(10)包括内釜体(11)、外釜体(12)、导热油入口(13)、导热油出口(14)和隔热棉(15),所述内釜体(11)的外侧设有所述外釜体(12),所述外釜体(12)的外侧壁安装有所述导热油入口(13)以及所述导热油出口(14),所述外釜体(12)的内侧壁设有所述隔热棉(15),所述测温组件(40)包括第一监测口(41)、导柱(42)、第一温度传感器(43)、第二监测口(44)和第二温度传感器(45),所述第一监测口(41)和所述第二监测口(44)均位于所述外釜体(12)的底部,所述第一监测口(41)的内侧壁设有所述导柱(42),所述导柱(42)的顶端固定连接有所述第一温度传感器(43),所述第二监测口(44)的内部安装有所述第二温度传感器(45),所述加热组件(50)包括电控箱(51)、温度控制器(52)、脉冲控制器(53)和加热管(54),所述电控箱(51)、所述温度控制器(52)和所述脉冲控制器(53)均位于所述外釜体(12)的外侧壁,所述外釜体(12)的内侧壁安装有所述加热管(54),所述电控箱(51)的电性输出端与所述温度控制器(52)的电性输入端电性连接,所述第一温度传感器(43)和所述第二温度传感器(45)的电性输出端与所述温度控制器(52)的电性输入端电性连接,所述温度控制器(52)的电性输出端与所述脉冲控制器(53)的电性输入端电性连接,所述脉冲控制器(53)的电性输出端与所述加热管(54)的电性输入端电性连接。2.根据权利要求1所述的一种新能源石墨烯复合材料生产用反应釜,其特征在于:所述釜盖组件(20)包括盖体(21)、压力阀(22)、入料口(23)和人孔(24),所述盖体(21)的外侧壁安装有所述压力阀(22)、所述入料口(23)和所述人孔(24)。3.根据权利要求1所述的一种新能源石墨烯复合材料生产用反应釜,其特征在于:所述搅拌组件(30)包括搅拌座(31)、电机架(32)、减速箱(33)、搅拌电机(34)、...

【专利技术属性】
技术研发人员:弓巧娟南辉刘赵荣李威威李国钦梁云霞李喜乐
申请(专利权)人:山西丰喜新能源开发有限公司运城学院山西得尔新能源汽车有限公司
类型:发明
国别省市:山西,14

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