【技术实现步骤摘要】
：本技术涉及可膨胀石墨生产，具体涉及一种气相法连续生产可膨胀石墨的生产系统。
技术介绍
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技术介绍
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1、目前，阻燃材料呈低烟、低毒或无毒、无卤化的发展趋势，其中，可膨胀石墨作为一种膨胀型无卤阻燃剂受到了广泛的关注。可膨胀石墨是塑料材料良好的阻燃剂，其具有无毒、无污染等特点，单独使用或与其他阻燃剂混合使用都可达到理想的阻燃效果，且可膨胀石墨在达到同样阻燃效果时，用量远小于普通阻燃剂。其作用原理是：在高温时，可膨胀石墨急剧膨胀，窒息了火焰，同时其生成的石墨膨体材料覆盖在基材表面，隔绝了热能辐射和氧的接触；其夹层内部的酸根在膨胀时释放出来，也促进了基材的炭化，从而通过多种阻燃方式达到良好的效果。
2、可膨胀石墨由天然鳞片石墨生产而成，由于天然鳞片石墨片层之间以较弱的范德华力结合，通过物理或化学方法可以破坏结合力而不破坏层间碳原子的共价键，相应的插层物插入到层间而形成石墨层间化合物，即可膨胀石墨；在瞬时高温处理后，插层物分解气化对石墨片层产生沿c轴方向的推力，形成蠕虫状的化合物，即膨胀石墨。
3、目前，制备可膨胀石墨的常用方法是化学氧化法，化学氧化法的插层剂和氧化剂都比较简单，反应容易，即天然鳞片石墨在一定条件(温度、压力)下浸泡于由氧化剂和插层剂(浓硫酸兼具氧化剂与插层剂的作用，被广泛使用)等配制成的具有强酸、强氧化性的溶液中，后经过去酸、洗涤及干燥后制得可膨胀石墨。
4、但目前制备可膨胀石墨存在的问题在于难以实现连续生产，如申请号为cn202310124655.9的中国专利申请公开
技术实现思路
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技术实现思路
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1、为解决上述技术问题，本技术的目的在于提供一种气相法连续生产可膨胀石墨的生产系统。
2、本技术的目的由如下技术方案实施：一种气相法连续生产可膨胀石墨的生产系统，其包括卧式流化床反应器、石墨进料器、硫酸进料器和产品分离器，所述卧式流化床反应器底部均布进气孔，所述石墨进料器的出口与所述卧式流化床反应器的石墨口连接，在所述卧式流化床反应器的另一端底部设有出料口；
3、所述硫酸进料器出口连接硫酸进料管，所述硫酸进料管与所述进气孔连通；
4、所述产品分离器包括出料管，在所述出料管中段外侧套设有套管，所述套管的两端与所述出料管密封连接，所述套管上设有抽气口和反吹口，在所述出料管被所述套管套设一段上设有滤孔。
5、优选的，所述石墨口设置在所述卧式流化床反应器远离出料口一端的端部，所述石墨口水平设置；所述石墨进料器包括同轴设置且依次连接的惰性气体进气管、石墨进料管和缩径管，在所述惰性气体进气管和石墨进料管上分别设有惰性气体进口和石墨进口；在所述石墨进料管和惰性气体进气管内设有空心转轴，所述惰性气体进气管的两端与所述空心转轴密封连接，所述空心转轴的一端伸出所述惰性气体进气管，且与电机传动连接；所述空心转轴的另一端设于所述缩径管内，且空心转轴位于所述缩径管内的端部开口；在所述惰性气体进气管内的空心转轴上设有进气孔，在所述石墨进料管内的空心转轴上设有绞龙；
6、所述缩径管的出口与所述卧式流化床反应器的石墨口固定连接。
7、优选的，所述石墨口设置在所述卧式流化床反应器远离出料口一端的端部或顶部，所述石墨口竖直设置或倾斜设置；所述石墨进料器包括石墨进料管，在所述石墨进料管上设有石墨调节阀，在所述石墨调节阀和所述卧式流化床反应器之间的石墨进料管侧壁倾斜设有若干惰性气体进气管，所述气体进气管的进气方向指向所述石墨进料管的出口，所述石墨进料管的出口与所述石墨口固定连接。
8、优选的，所述硫酸进料器包括氮气总管、硫酸总管和文丘里混合进料器，所述氮气总管与进气孔通过氮气分管连通，在所述氮气分管上从进气端到出气端依次连接有氮气调节阀和文丘里混合进料器，所述硫酸总管与文丘里混合进料器的侧部进口通过硫酸分管连接，在每个硫酸分管上设有硫酸调节阀。
9、优选的，所述氮气分管垂直于卧式流化床反应器底部设置，或向卧式流化床反应器出料口方向倾斜设置。
10、优选的，所述氮气分管与所述卧式流化床反应器长度方向中线之间的夹角为80-90°。
11、优选的，在所述套管下部设有检修口。
12、优选的，在所述套管下部的出料管侧壁上设有取样口。
13、优选的，在所述出料管两端均设有出料调节阀。
14、卧式流化床反应器的长度一定程度上决定了石墨原料在反应器内的停留时间，即反应时间，其余影响参数包括氮气进料量、硫酸进料量、石墨进料量、氮气分管进气方向等，因此卧式流化床反应器的设计长度根据氮气进料量、硫酸进料量、石墨进料量、氮气分管进气方向等参数确定。
15、本技术在生产时，将热氮气与浓硫酸加入文丘里混合进料器内，浓硫酸经文丘里混合进料器混合加热到340-400℃并提速后，从进气孔喷入卧式流化床反应器内；将鳞片石墨经石墨进料器从石墨口送入卧式流化床反应器内，在与高速热浓硫酸混合后流化悬浮以及插酸，并在流化翻腾状态下向出料口方向移动，在移动过程中与卧式流化床反应器后端送入的浓硫酸持续混合插酸，直到从出料口落入产品分离器内，抽气口抽吸使插酸后的石墨与浓硫酸气体、氮气过滤分离，气体从抽气口抽到后续工序处理，插酸后的石墨从出料管落下，即可膨胀石墨半成品，再经过后续水洗、烘干作业，即得可膨胀石墨产品。
16、所述鳞片石墨的加入量通过电机转速或石墨调节阀的开度调节。
17、优选的，所述液体强氧化剂为过氧化氢或硝酸，所述固体强氧化剂为高锰酸钾、重铬酸钾、三氧化铬或氯酸钾。
18、优选的，所述鳞片石墨与浓硫酸的质量体积流量比为1：1:2.5-3.5；所述鳞片石墨与液体强氧化剂或固体强氧化剂的质量流量比为1：0-20。
19、本技术的优点：
20、1、本技术系统采用卧式流化床反应器辅以石墨进料器、硫酸进料器和产品分离器，鳞片石墨原料在进入卧式流化床反应器内后与气相浓硫酸混合流化插酸，可实现连续化作业，避免了传统可膨胀石墨生产时在反应釜中石墨与浓硫酸混合搅拌反应的非连续生产存在的生产效率低下的问题；而且本技术生产后的可膨胀石墨半成品与硫酸气体在产品分离器内即实现分离，无需压滤机分离，生产流程短，设备投入少，设备建设和维护成本低。
21、2、本技术系统采用卧式流化床反应器连续生产可膨胀石墨，可根据氮气进料量、硫酸进料量、石墨进料量、氮气分管进气方向等参数确定卧式流化床反应器的设计长度，即生产规模可控，生产系统可实现，是生产可膨胀石墨系统的创造性设计。
22、3、本技术方法以热氮气为氧化剂和插层剂浓硫酸的输送介质，在文丘里混合进料器内将浓硫酸加速气本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种气相法连续生产可膨胀石墨的生产系统，其特征在于，其包括卧式流化床反应器、石墨进料器、硫酸进料器和产品分离器，所述卧式流化床反应器底部均布进气孔，所述石墨进料器的出口与所述卧式流化床反应器的石墨口连接，在所述卧式流化床反应器的另一端底部设有出料口；
2.根据权利要求1所述一种气相法连续生产可膨胀石墨的生产系统，其特征在于，所述石墨口设置在所述卧式流化床反应器远离出料口一端的端部，所述石墨口水平设置；所述石墨进料器包括同轴设置且依次连接的惰性气体进气管、石墨进料管和缩径管，在所述惰性气体进气管和石墨进料管上分别设有惰性气体进口和石墨进口；在所述石墨进料管和惰性气体进气管内设有空心转轴，所述惰性气体进气管的两端与所述空心转轴密封连接，所述空心转轴的一端伸出所述惰性气体进气管，且与电机传动连接；所述空心转轴的另一端设于所述缩径管内，且空心转轴位于所述缩径管内的端部开口；在所述惰性气体进气管内的空心转轴上设有进气口，在所述石墨进料管内的空心转轴上设有绞龙；
3.根据权利要求1所述一种气相法连续生产可膨胀石墨的生产系统，其特征在于，所述石墨口设置在所述卧式流化
4.根据权利要求1所述一种气相法连续生产可膨胀石墨的生产系统，其特征在于，所述硫酸进料器包括氮气总管、硫酸总管和文丘里混合进料器，所述氮气总管与进气孔通过氮气分管连通，在所述氮气分管上从进气端到出气端依次连接有氮气调节阀和文丘里混合进料器，所述硫酸总管与文丘里混合进料器的侧部进口通过硫酸分管连接，在每个硫酸分管上设有硫酸调节阀。
5.根据权利要求4所述一种气相法连续生产可膨胀石墨的生产系统，其特征在于，所述氮气分管垂直于卧式流化床反应器底部设置，或向卧式流化床反应器出料口方向倾斜设置。
6.根据权利要求4所述一种气相法连续生产可膨胀石墨的生产系统，其特征在于，所述氮气分管与所述卧式流化床反应器长度方向中线之间的夹角为80-90°。
7.根据权利要求1所述一种气相法连续生产可膨胀石墨的生产系统，其特征在于，在所述套管下部设有检修口。
8.根据权利要求1所述一种气相法连续生产可膨胀石墨的生产系统，其特征在于，在所述套管下部的出料管侧壁上设有取样口。
9.根据权利要求1所述一种气相法连续生产可膨胀石墨的生产系统，其特征在于，在所述出料管两端均设有出料调节阀。
...【技术特征摘要】
1.一种气相法连续生产可膨胀石墨的生产系统，其特征在于，其包括卧式流化床反应器、石墨进料器、硫酸进料器和产品分离器，所述卧式流化床反应器底部均布进气孔，所述石墨进料器的出口与所述卧式流化床反应器的石墨口连接，在所述卧式流化床反应器的另一端底部设有出料口；
2.根据权利要求1所述一种气相法连续生产可膨胀石墨的生产系统，其特征在于，所述石墨口设置在所述卧式流化床反应器远离出料口一端的端部，所述石墨口水平设置；所述石墨进料器包括同轴设置且依次连接的惰性气体进气管、石墨进料管和缩径管，在所述惰性气体进气管和石墨进料管上分别设有惰性气体进口和石墨进口；在所述石墨进料管和惰性气体进气管内设有空心转轴，所述惰性气体进气管的两端与所述空心转轴密封连接，所述空心转轴的一端伸出所述惰性气体进气管，且与电机传动连接；所述空心转轴的另一端设于所述缩径管内，且空心转轴位于所述缩径管内的端部开口；在所述惰性气体进气管内的空心转轴上设有进气口，在所述石墨进料管内的空心转轴上设有绞龙；
3.根据权利要求1所述一种气相法连续生产可膨胀石墨的生产系统，其特征在于，所述石墨口设置在所述卧式流化床反应器远离出料口一端的端部或顶部，所述石墨口竖直设置或倾斜设置；所述石墨进料器包括石墨进料管，在所述石墨进料管上设有石墨调节阀，在所述石墨调节阀和所述卧式流化床反应器之间的石墨...
【专利技术属性】
技术研发人员：周正平，刘永珍，边瑞峰，徐岩文，田璐，
申请(专利权)人：内蒙古耀煜新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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