一种石墨烯自动化加工提升装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种石墨烯自动化加工提升装置及方法，包括安装架、冷藏柜、反应釜、沉淀罐和纤维过滤器，所述安装架一侧布设有冷藏柜，所述冷藏柜一侧通过支撑架安装有反应釜，所述反应釜一侧设有沉淀罐，所述沉淀罐一侧设有纤维过滤器，所述安装架内通过螺栓安装布设有第一计量液泵，所述冷藏柜内布设有冷凝管，所述冷凝管上绕设有金属管，所述第一计量液泵的出料端分别与对应的金属管连接，所述反应釜顶部分布安装有液料管，所述金属管的出料端与液料管连接，所述反应釜一侧设有计量粉泵，所述计量粉泵的出料端与反应釜顶部连接。在保证石墨烯纯度提升的品质和高效同时，实现自动化加工提升处理，降低人力资源的耗费，降低电能的耗费。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯自动化加工提升装置及方法
本专利技术属于石墨烯
，具体涉及一种石墨烯自动化加工提升装置及方法。
技术介绍
目前石墨烯加方法类繁多，而氧化还原化学剥离法为耗资较低，纯度较好的一种方法，但目前的加工方法，不适合批量化生产，制备成本高，较易团聚，纯净度不够高，尺寸不够均匀，层数较多，且缺乏校准精度的自动化设备，人力成本高，不利于长期发展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种石墨烯自动化加工提升装置及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种石墨烯自动化加工提升装置，包括安装架、冷藏柜、反应釜、沉淀罐和纤维过滤器，所述安装架一侧布设有冷藏柜，所述冷藏柜一侧通过支撑架安装有反应釜，所述反应釜一侧设有沉淀罐，所述沉淀罐一侧设有纤维过滤器，所述安装架内通过螺栓安装布设有第一计量液泵，所述冷藏柜内布设有冷凝管，所述冷凝管上绕设有金属管，所述第一计量液泵的出料端分别与对应的金属管连接，所述反应釜顶部分布安装有液料管，所述金属管的出料端与液料管连接，所述反应釜一侧设有计量粉泵，所述计量粉泵的出料端与反应釜顶部连接，所述反应釜底部的出料端通过管道连接安装有第一浆料泵，所述第一浆料泵的出料端通过管道与沉淀罐顶部一侧的进料管安装连接，所述沉淀罐一侧设有第二计量液泵，所述沉淀罐内设有搅拌杆，所述沉淀罐一侧底部开设有排液嘴，所述排液嘴一端通过管道连接有排污泵，所述沉淀罐底部出料端通过贯穿连接有第二浆料泵，所述第二浆料泵的出料端通过管道与纤维过滤器的进料口连接，所述沉淀罐底部一侧设有计算机控制器，所述计算机控制器包括有颜色识别传感器、单片机、声音报警模块和显示器，所述颜色识别传感器的探测端位于沉淀罐一侧，所述颜色识别传感器与单片机电连接。进一步地，所述液料管、进料管、沉淀罐的出料端和计量粉泵的出料端上均安装有电动阀。进一步地，所述第二计量液泵的出料端与沉淀罐一侧顶部安装连接。进一步地，所述沉淀罐中部为双层高硼硅玻璃材料制作，所述沉淀罐顶部通过螺栓安装有驱动电机，所述驱动电机的驱动端与搅拌杆顶部的转动轴安装连接。进一步地，所述单片机与声音报警模块和显示器电连接。进一步地，所述颜色识别传感器为TCS3200颜色传感器，所述单片机与排污泵和纤维过滤器电连接。一种石墨烯自动化加工提升装置的使用方法，具体步骤方法如下：步骤一：配备硫酸料罐、磷酸料罐和高锰酸钾料罐，分别将硫酸料罐和磷酸料罐的出料端与对应的第一计量液泵进料端连接，并通过第一计量液泵将硫酸和磷酸计量排送至冷藏柜的金属管，通过冷凝管对金属管内对应流过的硫酸和磷酸进行低温处理，随后通过液料管将低温处理后的硫酸和磷酸排送至反应釜内；步骤二：通过反应釜对进入的硫酸和磷酸进行150-200r/min的搅拌处理，且搅拌15-20min后加入通过第一计量液泵将高锰酸钾计量输送至反应釜内，以110-150r/min的速度，进行4-6min的搅拌处理，得到混合液料，硫酸、磷酸和高锰酸钾的使用比例为9：0.8:0.13；步骤三：对步骤二的混合液料中加入石墨烯原料粉，加粉时，通过计量粉泵对反应釜内计量加入，且石墨烯与混合液料的比例为1:0.01，通过反应釜对混入的混合液料和石墨烯原料粉进行加热处理，并以70-75℃进行3.5-4.5h的混合处理，且混合搅拌速度为250-300r/min，得到氧化石墨烯；步骤四：通过第一浆料泵将得到的液态氧化石墨烯送入沉淀罐中，并通过第二计量液泵对沉淀罐内排送低温去离子水，通过驱动电机驱动搅拌杆对沉淀罐内的液态氧化石墨烯和低温去离子水进行混匀稀释处理，得到氧化石墨烯悬浮液，且低温去离子水与液态氧化石墨烯的比例为1：12；步骤五：通过计量泵对氧化石墨烯悬浮液中加入双氧水，静置沉淀，通过颜色识别传感器探测通过沉淀罐的高硼硅玻璃识别内部液料的颜色，且液料延伸达到亮黄色时，计算机控制器的单片机开启排污泵将沉淀罐内上层的废液排出，通过声音报警模块发出排液提示，再启动第二浆料泵将沉淀于沉淀罐底部的石墨烯浆料抽送排至纤维过滤器内，由纤维过滤器进行过滤处理得到氧化石墨烯固料；步骤六：将氧化石墨烯固料进行清洗，且pH值达到7.5后，将氧化石墨烯低温干燥，而后送入惰性气体的还原炉内还原，并以380-620℃的温度还原4.5-6h，得到高纯石墨烯粉。进一步地，所述步骤一中硫酸和磷酸的低温处理温度为-21℃～12℃。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：以自动化的工作模式，对石墨烯原料进行提升纯化，并通过高敏感的颜色识别传感器判断氧化沉淀后的石墨烯的颜色后，再进行下一步的排送处理，有效提高准确率和效率，通过TCS3200传感器使用三原色原理识别颜色变化，传感信号直接传输至单片机进行运算处理，筛选出最适排送石墨烯料的阶段，利用冷藏柜内金属管的布设，可实现对硫酸和磷酸进行即时性的低温处理，且工作时对经过金属管内的硫酸和磷酸进行降温，不工作时无需降温处理，无需长期对硫酸和磷酸进行低温存放，大大降低电能的耗费，实现即用即降温的效果，本专利技术在保证石墨烯纯度提升的品质和高效同时，实现自动化加工提升处理，降低人力资源的耗费，降低电能的耗费。附图说明图1为本专利技术一种石墨烯自动化加工提升装置及方法的主视结构示意图。图2为本专利技术一种石墨烯自动化加工提升装置及方法的沉淀罐截面结构示意图。图3为本专利技术一种石墨烯自动化加工提升装置及方法的金属管结构示意图。图4为本专利技术一种石墨烯自动化加工提升装置及方法的电路连接图。图中：1、安装架；2、冷藏柜；3、反应釜；4、沉淀罐；5、纤维过滤器；6、第一计量液泵；7、冷凝管；8、金属管；9、液料管；10、计量粉泵；11、第一浆料泵；12、进料管；13、搅拌杆；14、驱动电机；15、排液嘴；16、排污泵；18、第二浆料泵；19、第二计量液泵；20、电动阀；21、计算机控制器。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。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。实施例1如图1-4所示，一种石墨烯自动化加工提升装置，包括安装架1、冷藏柜2、反应釜3、沉淀罐4和纤维过滤器5，所述安装架1一侧布设有冷藏柜2，所述冷藏柜2一侧通过支撑架安装有反应釜3，所述反应釜3一侧设有沉淀罐4，所述沉淀罐4一侧设有纤维过滤器5，所述安装架1内通过螺栓安装布设有第一计量液泵6，所述冷藏柜2内布设有冷凝管7，所述冷凝管7上绕设有金属管8，所述第一计量液泵6的出料端分别与对应的金属管8连接，所述反应釜3顶部分布安装有液料管9，所述金属管8的出料端与液料管9连接，所述反应釜3一侧设有计量粉泵10，所述计量粉泵10的出料端与反应釜3顶部连接，所述反应釜3底部的出料端通过管道连接安装有第一浆料泵11，所述第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯自动化加工提升装置，包括安装架（1）、冷藏柜（2）、反应釜（3）、沉淀罐（4）和纤维过滤器（5），其特征在于，所述安装架（1）一侧布设有冷藏柜（2），所述冷藏柜（2）一侧通过支撑架安装有反应釜（3），所述反应釜（3）一侧设有沉淀罐（4），所述沉淀罐（4）一侧设有纤维过滤器（5），所述安装架（1）内通过螺栓安装布设有第一计量液泵（6），所述冷藏柜（2）内布设有冷凝管（7），所述冷凝管（7）上绕设有金属管（8），所述第一计量液泵（6）的出料端分别与对应的金属管（8）连接，所述反应釜（3）顶部分布安装有液料管（9），所述金属管（8）的出料端与液料管（9）连接，所述反应釜（3）一侧设有计量粉泵（10），所述计量粉泵（10）的出料端与反应釜（3）顶部连接，所述反应釜（3）底部的出料端通过管道连接安装有第一浆料泵（11），所述第一浆料泵（11）的出料端通过管道与沉淀罐（4）顶部一侧的进料管（12）安装连接，所述沉淀罐（4）一侧设有第二计量液泵（19），所述沉淀罐（4）内设有搅拌杆（13），所述沉淀罐（4）一侧底部开设有排液嘴（15），所述排液嘴（15）一端通过管道连接有排污泵（16），所述沉淀罐（4）底部出料端通过贯穿连接有第二浆料泵（18），所述第二浆料泵（18）的出料端通过管道与纤维过滤器（5）的进料口连接，所述沉淀罐（4）底部一侧设有计算机控制器（21），所述计算机控制器（21）包括有颜色识别传感器、单片机、声音报警模块和显示器，所述颜色识别传感器的探测端位于沉淀罐（4）一侧，所述颜色识别传感器与单片机电连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯自动化加工提升装置，包括安装架（1）、冷藏柜（2）、反应釜（3）、沉淀罐（4）和纤维过滤器（5），其特征在于，所述安装架（1）一侧布设有冷藏柜（2），所述冷藏柜（2）一侧通过支撑架安装有反应釜（3），所述反应釜（3）一侧设有沉淀罐（4），所述沉淀罐（4）一侧设有纤维过滤器（5），所述安装架（1）内通过螺栓安装布设有第一计量液泵（6），所述冷藏柜（2）内布设有冷凝管（7），所述冷凝管（7）上绕设有金属管（8），所述第一计量液泵（6）的出料端分别与对应的金属管（8）连接，所述反应釜（3）顶部分布安装有液料管（9），所述金属管（8）的出料端与液料管（9）连接，所述反应釜（3）一侧设有计量粉泵（10），所述计量粉泵（10）的出料端与反应釜（3）顶部连接，所述反应釜（3）底部的出料端通过管道连接安装有第一浆料泵（11），所述第一浆料泵（11）的出料端通过管道与沉淀罐（4）顶部一侧的进料管（12）安装连接，所述沉淀罐（4）一侧设有第二计量液泵（19），所述沉淀罐（4）内设有搅拌杆（13），所述沉淀罐（4）一侧底部开设有排液嘴（15），所述排液嘴（15）一端通过管道连接有排污泵（16），所述沉淀罐（4）底部出料端通过贯穿连接有第二浆料泵（18），所述第二浆料泵（18）的出料端通过管道与纤维过滤器（5）的进料口连接，所述沉淀罐（4）底部一侧设有计算机控制器（21），所述计算机控制器（21）包括有颜色识别传感器、单片机、声音报警模块和显示器，所述颜色识别传感器的探测端位于沉淀罐（4）一侧，所述颜色识别传感器与单片机电连接。


2.根据权利要求1所述的一种石墨烯自动化加工提升装置，其特征在于：所述液料管（9）、进料管（12）、沉淀罐（4）的出料端和计量粉泵（10）的出料端上均安装有电动阀（20）。


3.根据权利要求1所述的一种石墨烯自动化加工提升装置，其特征在于：所述第二计量液泵（19）的出料端与沉淀罐（4）一侧顶部安装连接。


4.根据权利要求1所述的一种石墨烯自动化加工提升装置，其特征在于：所述沉淀罐（4）中部为双层高硼硅玻璃材料制作，所述沉淀罐（4）顶部通过螺栓安装有驱动电机（14），所述驱动电机（14）的驱动端与搅拌杆（13）顶部的转动轴安装连接。


5.根据权利要求1所述的一种石墨烯自动化加工提升装置，其特征在于：所述单片机与声音报警模块和显示器电连接。


6.根据权利要求1所述的一种石墨烯自动化加工提升装置，其特征在于：所述单...

【专利技术属性】
技术研发人员：施思，金太香，
申请(专利权)人：南京旭羽睿材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32