用于碳纳米管母粒制备的高性能酸化反应槽结构制造技术

用于碳纳米管母粒制备的高性能酸化反应槽结构，包括釜体、支脚、进液管、溢液管、排液管、阳极片、磁力电机、磁力搅拌子、压合环、固定螺栓、釜盖、阴极片和搅拌机构；支脚设置于釜体的底面；进液管设置于釜体的顶面一侧；溢液管设置于釜体的侧面顶端；排液管设置于釜体的侧面底端；阳极片设置于进料口的内侧壁；磁力电机固定设置于阳极片的底端；磁力搅拌子设置于磁力电机的顶面；压合环设置于阳极片的顶端；釜盖的一侧通过活动铰链与釜体实现可转动设置；阴极片周向设置于釜体的内壁底侧；搅拌机构设置于釜体的底端。本实用新型专利技术简化的工艺流程，提高了工艺效率，酸化工艺的效率提高；阳极片可方便与釜体进行拆卸更换，方便对装置进行维护。

【技术实现步骤摘要】
用于碳纳米管母粒制备的高性能酸化反应槽结构
本技术涉及碳纳米管制备领域，特别是用于碳纳米管母粒制备的高性能酸化反应槽结构。
技术介绍
碳纳米管(简称CNTs)，是由碳原子形成的石墨烯片层卷成的中空管体，分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。自从1991年日本科学家Lijima发现了碳纳米管，由于碳纳米管管径小、长径比大等优点，使其具有优良的力学、热学、电学、光学等性能，一直受到材料科学、化学及物理等领域研究者的青睐，是一种具有独特结构和广泛应用前景的纳米材料。针对于制备碳纳米管母粒的工艺存在有多种方式，其中一种用于制备碳纳米管母粒的工艺将碳纳米管依次经过纯化作用，并将分散液经过油浴回流，与蒸馏水混合搅拌、过滤，反复抽滤后，再经过超声波震荡等步骤，制备成成品的碳纳米管。其中纯化过程是利用氧化性酸包括硝酸、硫酸、硫酸/硝酸混合物、硫酸/高锰酸钾等对粉体进行氧化处理，在除掉碳纳米管粉体中一些残余碳物质的同时，也能够酸溶解掉其中残余的金属催化剂颗粒。纯化的过程需要使用反应槽结构，可装配碳纤维管粉体与酸溶液并将二者进行充分混合反应。现有的反应槽结构中，需要先将碳纳米管粉体与酸溶液进行预先搅拌混合，再将混合后的粉体悬浮液灌入反应槽内进行氧化反应，工艺效率低；且反应槽内的电极与酸溶液的接触面积较小，反应速率较低，且电机长期使用后表面易形成结垢，无法对电极进行方便清洗或更换。
技术实现思路
为了解决上述存在的问题，本技术公开了用于碳纳米管母粒制备的高性能酸化反应槽结构，其具体技术方案如下：用于碳纳米管母粒制备的高性能酸化反应槽结构，包括釜体、支脚、进液管、溢液管、排液管、阳极片、磁力电机、磁力搅拌子、压合环、固定螺栓、釜盖、阴极片和搅拌机构；所述釜体为中空结构；所述支脚设置于所述釜体的底面；所述进液管设置于所述釜体的顶面一侧；所述溢液管设置于所述釜体的侧面顶端；所述排液管设置于所述釜体的侧面底端；所述釜体的顶面中心设有进料口，所述进料口的顶侧外圈周向呈凹槽状，形成釜体中心槽，所述釜体中心槽的外侧周向设有釜体侧槽，每个所述釜体侧槽的底面设有釜体侧槽孔；所述阳极片设置于所述进料口的内侧壁，所述阳极片的表面设有阳极通孔，所述阳极片的顶侧设有阳极固定环，所述阳极固定环与所述阳极片的顶端垂直固定，所述阳极固定环的外圈周向设有阳极侧固定片，每个所述阳极侧固定片的表面设有阳极侧固定片孔；所述磁力电机固定设置于所述阳极片的底端；所述磁力搅拌子设置于所述磁力电机的顶面；所述压合环设置于所述阳极片的顶端，嵌入于所述釜体中心槽内，且压合于所述阳极固定环的顶面；所述压合环的底侧设有内衬筒，所述内衬筒内衬贴合于所述阳极片的内侧；所述压合环的外圈周向设有压合侧固定片，每个所述压合侧固定片的表面设有压合侧固定片孔；所述固定螺栓依次贯穿压合侧固定片孔和阳极侧固定片孔，并伸入所述釜体侧槽孔内呈螺纹连接，实现所述压合环、阳极片与所述釜体固定；所述釜盖设置于所述釜体的顶面中心，所述釜盖的一侧通过活动铰链与所述釜体实现可转动设置；所述阴极片周向设置于所述釜体的内壁底侧，并与所述釜体呈固定设置；所述搅拌机构设置于所述釜体的底端。进一步的，所述釜体呈圆柱状结构。进一步的，所述支脚的数量为四个，每个所述支脚周向设置于所述釜体的底面；每个所述支脚与所述釜体呈斜向设置。进一步的，所述釜体侧槽的数量为四个，呈“十”字型设置于所述釜体中心槽的外侧；每个所述釜体侧槽的横截面呈前端窄后端宽的形状。进一步的，所述阳极片呈圆筒状结构，所述阳极片的外径大小与所述进料口的内径大小相适应；所述阳极通孔周向设置于所述阳极片的侧壁，每个所述阳极通孔成圆孔状结构。进一步的，所述阳极固定环呈圆环状结构，所述阳极固定环的外径大小与所述釜体中心槽的内径相适应；每个所述阳极侧固定片的设置位置与所述釜体侧槽的设置位置相适应，且所述阳极侧固定片的形状与所述釜体侧槽的形状相适应。进一步的，所述压合环呈圆环状结构，所述压合环的外径大小与所述釜体中心槽的内径相适应；每个所述压合侧固定片的设置位置与所述釜体侧槽的设置位置相适应，且所述压合侧固定片形状与所述釜体侧槽的形状相适应。进一步的，所述釜盖呈圆柱状结构，所述釜盖的横截面大小与所述釜体中心槽的内径相适应；所述釜盖的底端中心设有内塞柱，所述内塞柱与所述釜盖垂直固定，所述内塞柱呈圆柱状，所述内塞柱的直径与所述内衬筒的内径相适应；所述釜盖的底面外侧设有密封环，所述密封环周向设置于所述内塞柱的外侧。进一步的，所述搅拌机构包括搅拌电机、搅拌轴和桨叶，所述搅拌电机固定设置于所述釜体的外底面；所述搅拌轴伸入所述釜体的底面，并与所述搅拌电机呈同轴转动；所述桨叶设置于所述釜体的内壁，并与所述搅拌轴的顶端固定设置。进一步的，所述桨叶的截面形状为“U”字型，所述桨叶的两侧顶端靠近于所述阳极片的外侧。进一步的，所述釜体中心槽的一侧设有釜体卡接槽；所述阳极侧固定片的一侧设有阳极卡接片，所述阳极卡接片的顶面垂直设有阳极柱；所述压合环的一侧设有压合卡接片；所述阳极卡接片嵌入所述釜体卡接槽内，所述阳极柱贯穿所述压合卡接片，并伸出所述釜体的顶面，所述阳极柱与外接电源的阳极连通。进一步的，所述釜体的内侧壁设有阴极柱，所述阴极柱的底端与所述阴极片固定设置，所述阴极柱的顶端伸出所述釜体的顶面，所述阴极柱与外接电源的阴极连通。本技术的有益效果是：本技术设计了一种用于碳纳米管粉体进行酸化的反应槽结构，本技术装置可将碳纳米管粉体与酸溶液同时于同一容器进行搅拌、分散，避免使用多组设备分别进行工艺制备，简化的工艺流程，提高了工艺效率，降低了物料在不同设备之间转运产生的损耗；同时，将阳极片进行结构设计，使本装置可为两次搅拌分散形式，通过对粉体进行小容积内进行搅拌分散酸化，在进入大容积内进行二次搅拌分散酸化，酸化工艺的效率提高，酸化效果强。本技术将阳极片、阴极片均设计为圆筒状并没入溶液中，加大了阳极、阴极与酸溶液的接触面积，加强了对碳纳米管粉体的酸化效果；且本装置对阳极片与釜体的连接处进行了结构设计，阳极片可方便与釜体进行拆卸更换，方便对装置进行维护，阳极片与釜体处于连接状态下，连接强度高，结构稳定强。附图说明图1是本技术的整体外形结构示意图。图2是本技术的整体剖视结构示意图。图3是本技术釜体与阳极片、压合环、釜盖的装配示意图。图4是本技术釜体顶面的局部结构示意图。图5是本技术阳极片的结构示意图。图6是本技术压合环的结构示意图。附图标记列表：釜体1、进料口1-1、釜体中心槽1-2、釜体侧槽1-3、釜体侧槽孔1-4、釜体卡接槽1-5；支脚2；进液管3；溢液管4；排液管5；阳极片6、阳极通孔6-1、阳极固定环6-2、阳极侧固定片6-3、阳极侧固定片孔6-4、阳极卡接片6-5、阳极柱6-6；磁力电机7；磁力搅拌子8；压合环9、内衬本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于碳纳米管母粒制备的高性能酸化反应槽结构，其特征在于，包括釜体(1)、支脚(2)、进液管(3)、溢液管(4)、排液管(5)、阳极片(6)、磁力电机(7)、磁力搅拌子(8)、压合环(9)、固定螺栓(10)、釜盖(11)、阴极片(12)和搅拌机构(13)；/n所述釜体(1)为中空结构；所述支脚(2)设置于所述釜体(1)的底面；所述进液管(3)设置于所述釜体(1)的顶面一侧；所述溢液管(4)设置于所述釜体(1)的侧面顶端；所述排液管(5)设置于所述釜体(1)的侧面底端；所述釜体(1)的顶面中心设有进料口(1-1)，所述进料口(1-1)的顶侧外圈周向呈凹槽状，形成釜体中心槽(1-2)，所述釜体中心槽(1-2)的外侧周向设有釜体侧槽(1-3)，每个所述釜体侧槽(1-3)的底面设有釜体侧槽孔(1-4)；所述阳极片(6)设置于所述进料口(1-1)的内侧壁，所述阳极片(6)的表面设有阳极通孔(6-1)，所述阳极片(6)的顶侧设有阳极固定环(6-2)，所述阳极固定环(6-2)与所述阳极片(6)的顶端垂直固定，所述阳极固定环(6-2)的外圈周向设有阳极侧固定片(6-3)，每个所述阳极侧固定片(6-3)的表面设有阳极侧固定片孔(6-4)；所述磁力电机(7)固定设置于所述阳极片(6)的底端；所述磁力搅拌子(8)设置于所述磁力电机(7)的顶面；所述压合环(9)设置于所述阳极片(6)的顶端，嵌入于所述釜体中心槽(1-2)内，且压合于所述阳极固定环(6-2)的顶面；所述压合环(9)的底侧设有内衬筒(9-1)，所述内衬筒(9-1)内衬贴合于所述阳极片(6)的内侧；所述压合环(9)的外圈周向设有压合侧固定片(9-2)，每个所述压合侧固定片(9-2)的表面设有压合侧固定片孔(9-3)；所述固定螺栓(10)依次贯穿压合侧固定片孔(9-3)和阳极侧固定片孔(6-4)，并伸入所述釜体侧槽孔(1-4)内呈螺纹连接，实现所述压合环(9)、阳极片(6)与所述釜体(1)固定；所述釜盖(11)设置于所述釜体(1)的顶面中心，所述釜盖(11)的一侧通过活动铰链与所述釜体(1)实现可转动设置；所述阴极片(12)周向设置于所述釜体(1)的内壁底侧，并与所述釜体(1)呈固定设置；所述搅拌机构(13)设置于所述釜体(1)的底端。/n...

【技术特征摘要】
1.用于碳纳米管母粒制备的高性能酸化反应槽结构，其特征在于，包括釜体(1)、支脚(2)、进液管(3)、溢液管(4)、排液管(5)、阳极片(6)、磁力电机(7)、磁力搅拌子(8)、压合环(9)、固定螺栓(10)、釜盖(11)、阴极片(12)和搅拌机构(13)；
所述釜体(1)为中空结构；所述支脚(2)设置于所述釜体(1)的底面；所述进液管(3)设置于所述釜体(1)的顶面一侧；所述溢液管(4)设置于所述釜体(1)的侧面顶端；所述排液管(5)设置于所述釜体(1)的侧面底端；所述釜体(1)的顶面中心设有进料口(1-1)，所述进料口(1-1)的顶侧外圈周向呈凹槽状，形成釜体中心槽(1-2)，所述釜体中心槽(1-2)的外侧周向设有釜体侧槽(1-3)，每个所述釜体侧槽(1-3)的底面设有釜体侧槽孔(1-4)；所述阳极片(6)设置于所述进料口(1-1)的内侧壁，所述阳极片(6)的表面设有阳极通孔(6-1)，所述阳极片(6)的顶侧设有阳极固定环(6-2)，所述阳极固定环(6-2)与所述阳极片(6)的顶端垂直固定，所述阳极固定环(6-2)的外圈周向设有阳极侧固定片(6-3)，每个所述阳极侧固定片(6-3)的表面设有阳极侧固定片孔(6-4)；所述磁力电机(7)固定设置于所述阳极片(6)的底端；所述磁力搅拌子(8)设置于所述磁力电机(7)的顶面；所述压合环(9)设置于所述阳极片(6)的顶端，嵌入于所述釜体中心槽(1-2)内，且压合于所述阳极固定环(6-2)的顶面；所述压合环(9)的底侧设有内衬筒(9-1)，所述内衬筒(9-1)内衬贴合于所述阳极片(6)的内侧；所述压合环(9)的外圈周向设有压合侧固定片(9-2)，每个所述压合侧固定片(9-2)的表面设有压合侧固定片孔(9-3)；所述固定螺栓(10)依次贯穿压合侧固定片孔(9-3)和阳极侧固定片孔(6-4)，并伸入所述釜体侧槽孔(1-4)内呈螺纹连接，实现所述压合环(9)、阳极片(6)与所述釜体(1)固定；所述釜盖(11)设置于所述釜体(1)的顶面中心，所述釜盖(11)的一侧通过活动铰链与所述釜体(1)实现可转动设置；所述阴极片(12)周向设置于所述釜体(1)的内壁底侧，并与所述釜体(1)呈固定设置；所述搅拌机构(13)设置于所述釜体(1)的底端。


2.根据权利要求1所述的用于碳纳米管母粒制备的高性能酸化反应槽结构，其特征在于，所述支脚(2)的数量为四个，每个所述支脚(2)周向设置于所述釜体(1)的底面；每个所述支脚(2)与所述釜体(1)呈斜向设置。


3.根据权利要求1所述的用于碳纳米管母粒制备的高性能酸化反应槽结构，其特征在于，所述釜体侧槽(1-3)的数量为四个，呈“十”字型设置于所述釜体中心槽(1-2)的外侧；每个所述釜体侧槽(1-3)的横截面呈前端窄后端宽的形状。


4.根据权利要求1所述的用于碳纳米管母粒制备的高性能酸化反应槽结构，其特征在于，所述阳极片(6)呈圆筒状结构，所述阳极片(6)的外径大小与所述进料口(1-1)的内...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙敏，毛鸥，
申请(专利权)人：镇江新纳材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32