CN112090554B - 一种石墨烯浆料专用高剪切研磨分散*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***,包括釜中分散装置、反应釜装置、釜中叶轮搅拌装置、输送装置、高速研磨分散装置、输送管道,所述反应釜装置上设有釜中分散装置和釜中叶轮搅拌装置,所述反应釜装置的下方设有输送装置,所述输送装置连接反应釜装置和高速研磨分散装置,所述输送装置将反应釜装置的浆料输送入高速研磨分散装置,所述反应釜装置、输送装置和高速研磨分散装置之间设有输送管道及监控检测调节装置。本发明的石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***,能多重分散和研磨,得到各种质量好的石墨烯浆料。
Description
技术领域
本发明属于通用机械装备制造技术领域,特别涉及一种石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***。
背景技术
石墨烯产品应用广泛,石墨烯浆料可以用于制备各种石墨烯产品,如:石墨烯导电材料,石墨烯发热材料,石墨烯粉体等。
本申请提供一种石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***,用以得到各种石墨烯浆料。
发明内容
发明目的:本发明的目的是提供一种石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***,其工艺紧凑,占地面积小;能多重分散和研磨,浆料质量好;监控过程,能根据需求控制生产周期。
技术方案:一种石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***,包括釜中分散装置、反应釜装置、釜中叶轮搅拌装置、输送装置、高速研磨分散装置和输送管道,所述反应釜装置的中间轴心位置设有釜中叶轮搅拌装置,所述釜中叶轮搅拌装置两侧对称设有一组釜中分散装置,所述反应釜装置的下方设有输送装置,所述反应釜装置的一侧设有高速研磨分散装置,所述输送装置的输入端与反应釜装置连接,所述输送装置的输出端与高速研磨分散装置连接,所述输送管道设于反应釜装置、输送装置和高速研磨分散装置之间。所述釜中分散装置和釜中叶轮搅拌装置在釜体内工作,对釜体内的浆料进行研磨分散;所述反应釜装置、输送装置和高速研磨分散装置通过输送管道连接组合成一个浆料的循环输送***,将釜体内的浆料循环输送加工直至达到要求。
进一步的,上述的一种石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***,所述输送管道括第一输送管、第二输送管、第三输送管和设于输送管道上的监控检测调节装置,所述第一输送管连接反应釜装置与输送装置,所述第二输送管连接输送装置与高速研磨分散装置,所述第三输送管连接高速研磨分散装置与反应釜装置。
进一步的,上述的一种石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***,所述第一输送管、第二输送管和第三输送管上设有监控检测调节装置,所述第一输送管的输入口设有开关阀,所述第二输送管设有第一观察口,所述第三输送管从下向上依次设有第二温度探头、取样口、第二观察口和除铁器,所述第三输送管输入口还设有三通出料口。通过这些监控检测调节装置可以对输送管道中的浆料进行实时监控、检测和调节。
进一步的,上述的一种石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***,所述反应釜装置包括釜盖、釜体、釜底托和釜支架, 所述釜支架连接釜底托的外壁,所述釜底托的内腔设有釜体,所述釜体的下端设有出料管,所述出料管下端与第一输送管连接,所述釜体的上方设有通过螺钉连接的釜盖,所述釜盖上设有原料入口、一组第一安装座和第二安装座。
进一步的,上述的一种石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***,所述釜中分散装置包括第一电机、联轴器、法兰座、轴及分散机构,所述法兰座设有上法兰板、中法兰板和下法兰板,所述下法兰板通过螺钉与下方的第一安装座连接,所述第一电机法兰通过螺钉与下方的上法兰板连接。
进一步的,上述的一种石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***,所述分散机构从上到下依次为第一端盖、第一轴承、挡圈、第二轴承、第二端盖、连杆、连接板、定子、转子、大平垫和盖形螺母,所述第一端盖通过螺钉固定在下方的中法兰板上,所述第二端盖通过螺钉固定在上方的下法兰板上,所述下法兰板的下方设有一组连杆,所述连杆的下方设有连接板,所述下法兰板和连接板通过连杆和设于连杆两端的圆形螺母连接,所述定子套设于轴上,所述定子还通过螺钉固定在连接板上,所述转子通过大平垫和盖形螺母固定在轴的末端。所述转子随轴转动而转动,通过定子和转子的相对运动对浆料分散,所述釜中分散装置的两个分散装置在釜体的不同深度层工作,让釜体内的浆料都得到充分的分散,且每个分散装置可以单独使用。
进一步的,上述的一种石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***,所述釜中叶轮搅拌装置包括第二电机、连接轴和叶轮,所述第二电机的法兰盘固定在釜盖的第二法兰座上,所述第二电机的下方设有连接轴,所述连接轴的末端设有叶轮,所述叶轮为W形,所述叶轮的两侧的轮片与釜体的内壁相配合并沿内壁旋转。釜中叶轮搅拌装置能将釜体内的混合物搅拌均匀。
进一步的,上述的一种石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***,所述输送装置包括第三电机、泵和固定底架,所述第三电机和泵固定在下方的固定底架上。
进一步的,上述的一种石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***,所述高速研磨分散装置包括底架、高速研磨分散机、第四电机和温度调节***,所述高速研磨分散机和第四电机固定在下方的底架上,所述温度调节***与高速研磨分散机的冷却环路连接,通过冷却水控制高速研磨分散机的温度,所述高速研磨分散机的出口与第三输送管的三通出料口连接。
进一步的,上述的一种石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***,所述高速研磨分散机的出口设有三通阀,出口的一路通道接入釜中,一路用于排料,所述三通阀能控制出口浆料进入釜体或者排料口,所述温度调节***设有第一温控探头,实时监控高速研磨分散机的温度。
上述技术方案可以看出,本发明具有如下有益效果:
1、本发明所述的石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***,工艺紧凑,根据浆料需求能实施多重分散和研磨,并对各阶段的浆料检测监控调节,生产出高品质的各种石墨烯浆料。
2、本发明所述的石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***适用于制备石墨烯发热膜浆料。
3、本发明所述的石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***适用于制备石墨烯导电浆料。
4、本发明所述的石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***是石墨烯粉体制备的关键***。
附图说明
图1为本发明所述的石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***的结构示意图;
图2为本发明所述的石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***的反应釜装置的构示意图;
图3为本发明所述的石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***的釜中分散装置的结构示意图;
图4为本发明所述的石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***的釜中分散装置的局部结构示意图;
图5为本发明所述的石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***的釜中叶轮搅拌装置的结构示意图;
图6为本发明所述的石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***的输送装置的结构示意图;
图7为本发明所述的石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***的高速研磨分散装置和输送管道的结构示意图;
图中:1釜中分散装置、11第一电机、12联轴器、13法兰座、131上法兰板、132中法兰板、133下法兰板、14轴、15连杆、16连接板、17定子、18转子、19第一端盖、20第一轴承、21挡圈、22第二轴承、23第二端盖、24大平垫、25盖形螺母、2反应釜装置、21釜盖、211原料入口、212第一法兰座、213第二法兰座、22釜体、221出料管、23釜底托、24釜支架、3釜中叶轮搅拌装置、31第二电机、32连接轴、33叶轮、4输送装置、41第三电机、42泵、43固定底架、5高速研磨分散装置、51底架、52高速研磨分散机、53第四电机、54温度调节***、541第一温控探头、6输送管道、61第一输送管、611开关阀、62第二输送管、621第一观察口、63第三输送管、631第二温控探头、632取样口、633第二观察口、634除铁器、635三通出料口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本发明。
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述,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发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,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,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例1
如图1-7所示,本发明的一种石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***,包括釜中分散装置1、反应釜装置2、釜中叶轮搅拌装置3、输送装置4、高速研磨分散装置5和输送管道6,所述反应釜装置2的中间轴心位置设有釜中叶轮搅拌装置3,所述釜中叶轮搅拌装置3两侧对称设有一组釜中分散装置1,所述反应釜装置2的下方设有输送装置4,所述反应釜装置1的一侧设有高速研磨分散装置5,所述输送装置4的输入端与反应釜装置2连接,所述输送装置4的输出端与高速研磨分散装置5连接,所述输送管道6设于反应釜装置2、输送装置4、高速研磨分散装置5之间。所述釜中分散装置1和釜中叶轮搅拌装置3在釜体22内工作,对釜体22内的浆料进行研磨分散;所述反应釜装置2、输送装置4和高速研磨分散装置5通过输送管道6连接组合成一个浆料的循环输送***,将釜体22内的浆料循环输送加工直至达到要求。
实施例2
如图1-7所示,本发明的一种石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***,包括釜中分散装置1、反应釜装置2、釜中叶轮搅拌装置3、输送装置4、高速研磨分散装置5和输送管道6,所述反应釜装置2的中间轴心位置设有釜中叶轮搅拌装置3,所述釜中叶轮搅拌装置3两侧对称设有一组釜中分散装置1,所述反应釜装置2的下方设有输送装置4,所述反应釜装置1的一侧设有高速研磨分散装置5,所述输送装置4的输入端与反应釜装置2连接,所述输送装置4的输出端与高速研磨分散装置5连接,所述输送管道6设于反应釜装置2、输送装置4、高速研磨分散装置5之间。所述釜中分散装置1和釜中叶轮搅拌装置3在釜体22内工作,对釜体22内的浆料进行研磨分散;所述反应釜装置2、输送装置4和高速研磨分散装置5通过输送管道6连接组合成一个浆料的循环输送***,将釜体22内的浆料循环输送加工直至达到要求。
所述输送管道6括第一输送管61、第二输送管62、第三输送管63和设于输送管道上的监控检测调节装置,所述第一输送管61连接反应釜装置2与输送装置4,所述第二输送管62连接输送装置4与高速研磨分散装置5,所述第三输送管63连接高速研磨分散装置5与反应釜装置2。
所述第一输送管61、第二输送管62和第三输送管63上设有监控检测调节装置,所述第一输送管61的输入口设有开关阀611,所述第二输送管62设有第一观察口621,所述第三输送管63从下到上依次设有第二温度探头631、取样口632、第二观察口633和除铁器634,所述第三输送管63输入口还设有三通出料口635。通过这些监控检测调节装置可以对输送管道6中的浆料进行实时监控、检测和调节。
所述反应釜装置2包括釜盖21、釜体22、釜底托23和釜支架24, 所述釜支架24连接釜底托23的外壁,所述釜底托23的内腔设有釜体22,所述釜体22的下端设有出料管221,所述出料管221下端与第一输送管61连接,所述釜体22的上方设有通过螺钉连接的釜盖21,所述釜盖21上设有原料入口211、第一安装座212和第二安装座213。
所述釜中分散装置1包括第一电机11、联轴器12、法兰座13、轴14及分散机构,所述法兰座13设有上法兰板131、中法兰板132和下法兰板133,所述下法兰板133通过螺钉与下方的第一安装座212连接,所述第一电机11法兰通过螺钉与下方的上法兰板131连接。
所述分散机构从上到下依次为第一端盖19、第一轴承20、挡圈21、第二轴承22、第二端盖23、连杆15、连接板16、定子17、转子18、大平垫24和盖形螺母25,所述第一端盖19通过螺钉固定在下方的中法兰板132上,所述第二端盖23通过螺钉固定在上方的下法兰板133上,所述下法兰板133的下方设有一组连杆15,所述连杆15的下方设有连接板16,所述下法兰板133和连接板16通过连杆15和设于连杆15两端的圆形螺母连接,所述定子17套设于轴上,所述定子17还通过螺钉固定在连接板16上,所述18通过大平垫24和盖形螺母25固定在轴14的末端。所述分散机构转子18随轴14转动而转动,通过定子17和转子18的相对运动对浆料分散,所述釜中分散装置1的两个分散装置在釜体22内的不同深度层工作,让釜体22内的浆料都得到充分的分散,且每个分散装置可以单独使用。
所述釜中叶轮搅拌装置3包括第二电机31、连接轴32和叶轮33,所述第二电机31的法兰盘固定在釜盖21的第二法兰座213上,所述第二电机31的下方设有连接轴32,所述连接轴32的末端设有叶轮33,所述叶轮33为W形,所述叶轮33的两侧的轮片与釜体22的内壁相配合并沿内壁旋转。釜中叶轮搅拌装置3能将釜体22内的混合物搅拌均匀。
所述输送装置4包括第三电机41、泵42和固定底架43,所述第三电机41和泵42固定在下方的固定底架43上。
所述高速研磨分散装置5包括底架51、高速研磨分散机52、第四电机53和温度调节***54,所述高速研磨分散机52和第四电机53固定在下方的底架51上,所述温度调节***54与高速研磨分散机52的冷却环路连接,通过冷却水控制高速研磨分散机52的温度,所述高速研磨分散机52的出口与第三输送管63的三通出料口635连接。
所述高速研磨分散机52的出口设有三通阀,出口的一路通道接入釜中,一路用于排料,所述三通阀能控制出口浆料进入釜体22或者经排料口排出,所述温度调节***54设有第一温控探头541,实时监控高速研磨分散机52的温度。
本发明的石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***的工作原理为:
1)、开始工作前,为了控制高速下高速研磨分散机52的温度,给高速研磨分散机冷却***通冷却水;
2)、关闭泵42的输入阀、关闭高速研磨分散机52出口的三通阀,从釜盖21的原料入口211往釜中投入原料,原料为成比例的原料石墨和不同添加剂;
3)、启动釜中分散装置1的第一电机11、釜中叶轮搅拌装置3的第二电机31,使石墨原料和添加剂进行分散混合;
4)、启动输送装置4的第三电机41,启动高速研磨分散装置5的第四电机53,打开釜底的开关阀611,让釜体22中的混合料通过泵42传输到高速研磨分散机52的输入口,混合原料将在高速研磨分散机52中进行进一步的研磨分散;
5)、打开高速研磨分散机52出口的三通阀,使混合原料流入釜体22中,原料在釜体22中分散搅拌后再由泵42输送到高速研磨分散机52,当研磨分散出来的浆料满足要求后,打开高速研磨分散机52出口三通阀中的排料口,让浆料排出,完成浆料的制作,不同的添加剂制备不同性能的石墨烯浆料;
6)、在制备过程中,通过第一观察口621、第二观察口633或取样口632发现混合原料不适宜流入下一个装置或排出,则可以选择关闭釜底开关阀611或高速研磨分散机52的三通阀的出口,直到观察口和取样口得到的混合原料状态满足要求方可流入下一个装置或排出。这样各种装置都能得到最优化的利用,以便制得优质的浆料。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***,其特征在于:包括釜中分散装置(1)、反应釜装置(2)、釜中叶轮搅拌装置(3)、输送装置(4)、高速研磨分散装置(5)和输送管道(6),所述反应釜装置(2)的中间轴心位置设有釜中叶轮搅拌装置(3),所述釜中叶轮搅拌装置(3)两侧对称设有一组釜中分散装置(1),所述釜中分散装置(1)的两个分散装置在釜体22内的不同深度层工作,所述反应釜装置(2)的下方设有输送装置(4),所述反应釜装置(2)的一侧设有高速研磨分散装置(5),所述输送装置(4)的输入端与反应釜装置(2)连接,所述输送装置(4)的输出端与高速研磨分散装置(5)连接,所述输送管道(6)设于反应釜装置(2)、输送装置(4)和高速研磨分散装置(5)之间,包括第一输送管(61)、第二输送管(62)、第三输送管(63),所述第一输送管(61)连接反应釜装置(2)与输送装置(4),所述第二输送管(62)连接输送装置(4)与高速研磨分散装置(5),所述第三输送管(63)连接高速研磨分散装置(5)与反应釜装置(2);所述第一输送管(61)、第二输送管(62)和第三输送管(63)上设有监控检测调节装置,所述第一输送管(61)的输入口设有开关阀(611),所述第二输送管(62)设有第一观察口(621),所述第三输送管(63)从下向上依次设有第二温度探头(631)、取样口(632)、第二观察口(633)和除铁器(634),所述第三输送管(63)输入口还设有三通出料口(635);所述高速研磨分散装置(5)包括底架(51)、高速研磨分散机(52)、第四电机(53)和温度调节***(54),所述高速研磨分散机(52)和第四电机(53)固定在下方的底架(51)上,所述高速研磨分散机(52)的出口设有三通阀,并与第三输送管(63)的三通出料口(635)连接,所述温度调节***(54)与高速研磨分散机(52)的冷却环路连接,所述温度调节***(54)上设有第一温控探头(541)。
2.根据权利要求1所述的石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***,其特征在于:所述反应釜装置(2)包括釜盖(21)、釜体(22)、釜底托(23)和釜支架(24), 所述釜支架(24)连接釜底托(23)的外壁,所述釜底托(13)的内腔设有釜体(22),所述釜体(22)的下端设有出料管(221),所述出料管(221)下端与第一输送管(61)连接,所述釜体(22)的上方设有通过螺钉连接的釜盖(21),所述釜盖(21)上设有原料入口(211)、一组第一安装座(212)和第二安装座(213)。
3.根据权利要求1所述的石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***,其特征在于: 所述釜中分散装置(1)包括第一电机(11)、联轴器(12)、法兰座(13)、轴(14)及分散机构,所述法兰座(13)设有上法兰板(131)、中法兰板(132)和下法兰板(133),所述下法兰板(133)通过螺钉与下方的第一安装座(212)连接,所述第一电机(11)法兰通过螺钉与下方的上法兰板(131)连接。
4.根据权利要求3所述的石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***,其特征在于:所述分散机构从上到下依次为第一端盖(19)、第一轴承(20)、挡圈(21)、第二轴承(22)、第二端盖(23)、连杆(15)、连接板(16)、定子(17)、转子(18)、大平垫(24)和盖形螺母(25),所述第一端盖(19)通过螺钉固定在下方的中法兰板(132)上,所述第二端盖(23)通过螺钉固定在上方的下法兰板(133)上,所述下法兰板(133)的下方设有一组连杆(15),所述连杆(15)的下方设有连接板(16),所述下法兰板(133)和连接板(16)通过连杆(15)和设于连杆(15)两端的圆形螺母连接,所述定子(17)套设于轴(14)上,所述定子(17)还通过螺钉固定在连接板(16)上,所述转子(18)通过大平垫(24)和盖形螺母(25)固定在轴(14)的末端。
5.根据权利要求1所述的石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***,其特征在于: 所述釜中叶轮搅拌装置(3)包括第二电机(31)、连接轴(32)和叶轮(33),所述第二电机(31)的法兰盘固定在釜盖(21)的第二法兰座(213)上,所述第二电机(31)的下方设有连接轴(32),所述连接轴(32)的末端设有叶轮(33)。
6.根据权利要求1所述的石墨烯浆料专用高剪切研磨分散***,其特征在于:所述输送装置(4)包括第三电机(41)、泵(42)和固定底架(43),所述第三电机(41)和泵(42)固定在下方的固定底架(43)上。
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