CN113830752B - 一种空气净化用石墨烯的生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气净化用石墨烯的生产设备，包括反应装置和支撑装置，所述支撑装置靠近顶部的中间位置开有安装孔，所述反应装置通过所述安装孔安装在所述支撑装置上；所述反应装置包括进料部、反应部和出料部，所述进料部设置在所述反应部上方并与所述反应部连通，所述出料部设置在所述反应部底部并与所述反应部连通；进料部上设有密封盖，出料部设有过滤结构，还设有收集设备，用于收集反应产生的杂质。本发明的空气净化用石墨烯的生产设备反应效率高，且对环境友好。

Description

一种空气净化用石墨烯的生产设备

技术领域

本发明涉及石墨烯技术领域，具体涉及一种空气净化用石墨烯的生产设备。

背景技术

石墨烯是由单层碳原子以sp2杂化轨道组成的六角蜂窝结构的二维晶体；这种特殊的结构也赋予了石墨烯许多奇特的性能，例如石墨烯是世界上最薄和强度最高的材料；石墨烯的透光率只有2.3％，几乎透明；常温下石墨烯的电子迁移率超过15000cm²/V·s，而电阻率只有约10-8Ω·m，为电阻率最小的材料；石墨烯的导热系数高达5300W/m·K，比金刚石还要高。近年来，石墨烯材料一直是科技创新的前沿领域，其出色的导电性能、超高的电子迁移率及比表面积、高导热、高透光、高断裂强度及良好的化学稳定性等优势，在众多技术领域的应用前景极为广阔。

常用的制备石墨烯的方法主要包括机械剥离法、氧化还原法、外延生长法和化学气相沉积法。而为了生产出性能优异且产量高的石墨烯，上述的几种方法均对相关生产设备有着较高的要求，而目前所公开的设备仍有不足之处。

例如，申请号为201920281986.2的中国实用新型专利公开了一种石墨烯的生产设备，包括箱体，箱体上方设有进料口，箱体底部四角处分别设有支撑腿，箱体内部转动设有反应筒，反应筒一端的箱体外侧固定设有横板，横板上设有电动推杆，电动推杆轴端垂直于反应筒且连接设有齿条，齿条与横板通过T形导轨相连，反应筒一端轴部伸出箱体连接设有与齿条相配合的齿轮，反应筒圆周外侧设有与进料口相对应的入料口，反应筒外部缠绕设有加热丝，箱体底部设有冷却箱，箱体相对横板的外部设有反应气瓶，反应气瓶出气端连接设有输气管，输气管另一端通过反应筒相对齿轮的端部伸进反应筒内，箱体顶部分别设有出气管和进气管。本实用新型与现有技术相比优点在于：结构简单，成本较低，可广泛推广。

又如，申请号为CN201810715175.9的中国发明专利公开了一种石墨烯的生产设备，包括反应箱，所述反应箱的两侧内壁上均开设有放置槽，两个放置槽内活动连接有同一个放置皿，所述放置皿的底侧固定安装有安装块，所述安装块的顶侧开设有安装槽，所述安装槽的底侧内壁上固定安装有电机，所述放置皿顶侧竖直方向开设有第一通孔，第一通孔内转动安装有转轴，且转轴的两端均延伸至第一通孔外，所述转轴的底端固定连接在电机的输出轴上，转轴的顶端延伸至第一通孔外并固定连接有转杆，所述反应箱的顶侧内壁上开设有进料口。本发明结构简单，能够在高温条件下更加安全方便的开合进料口，并将石墨均匀地分散在放置皿上，方便了人们操作，提高了反应的均匀性，满足了使用需求。

基于上述现有技术的启示，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种空气净化用石墨烯的生产设备，能够有效改进现有技术中的不足之处。本发明人经过不断的研究、设计，并经反复试作及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明所要解决的问题和提出的技术方案是对现有技术进行改进，提供一种空气净化用石墨烯的生产设备，该设备结构简单，可以保证整个反应装置的密封性和反应效率，并且避免了对环境的污染。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

本发明的一个实施方式提供了一种空气净化用石墨烯的生产设备，其特征在于：包括反应装置和支撑装置，所述支撑装置靠近顶部的中间位置开有安装孔，所述反应装置通过所述安装孔安装在所述支撑装置上；

所述反应装置包括进料部、反应部和出料部，所述进料部设置在所述反应部上方并与所述反应部连通，所述出料部设置在所述反应部底部并与所述反应部连通；

所述进料部包括进料管、一字型支架和锁紧螺钉，所述进料管上设有盖，所述一字型支架设置于所述进料管上方并且与所述进料管卡合，所述一字型支架上设置有螺纹孔，所述锁紧螺钉设置在所述螺纹孔处，所述锁紧螺钉可通过所述螺纹孔沿着第一方向旋转抵接到所述盖上，或可沿着第二方向旋转脱离所述盖，从而使得所述盖处于压紧或松弛状态；

所述反应部包括外壳和内腔，所述外壳的顶部中间位置设有第一电机，所述第一电机的输出轴穿过所述外壳延伸且底部焊接有转轴，所述转轴从所述输出轴延伸到所述反应部的内腔中，所述转轴的外壁设置有螺旋叶片；

所述出料部包括出料管，所述出料管的外壁设有第二电机，所述第二电机的输出轴穿过所述出料管外壁延伸且端部设有第一滚轮，所述出料管的外壁与所述第二电机相对的位置设有固定板，第二滚轮通过连接轴与所述固定板连接，所述第一滚轮和第二滚轮外套有过滤皮带，所述第二滚轮下方设有收集设备，用于收集由所述过滤皮带过滤产生的杂质，所述出料管内部位于所述过滤皮带上方的位置还设有密封片。

根据本发明的上述一个实施方式提供的一种空气净化用石墨烯的生产设备，其特征在于：所述支撑装置包括支撑架和支撑平台，所述支撑平台的中间位置设有安装孔，所述出料部从所述安装孔穿过并延伸到所述支撑平台下方，从而使得所述反应部支撑于所述支撑装置上；所述支撑平台上还设置有加热器和水箱，所述加热器的一侧外壁设有导热管，所述反应部的内腔设有加热管，所述导热管延伸至所述反应部的内腔并与所述加热管连接，所述水箱通过导气管与所述反应部的内腔连通，所述导气管的内部设有第一阀门。

根据本发明的上述一个实施方式提供的一种空气净化用石墨烯的生产设备，其特征在于：所述加热管的一侧外壁与所述反应部的内腔的一侧之间通过螺栓连接，所述水箱上方设有进水管，所述水箱下方设有出水管，所述出水管的内部设有第二阀门。

根据本发明的上述一个实施方式提供的一种空气净化用石墨烯的生产设备，其特征在于：所述第一阀门、第二阀门、第一电机和第二电机和加热器均通过导线连接有开关，且开关通过导线连接有处理器。

根据本发明的上述一个实施方式提供的一种空气净化用石墨烯的生产设备，其特征在于：所述支撑架具有四个，分别设置在所述支撑平台的四个角处，用于支撑所述支撑平台。

根据本发明的上述一个实施方式提供的一种空气净化用石墨烯的生产设备，其特征在于：所述进料管具有开口，所述开口的外周设有环状凸起，所述一字型支架包括条形本体，所述条形本体向所述盖的方向弯折形成连接部，所述连接部远离所述条形本体的一端向所述开口的内部方向弯折形成卡接部，所述卡接部与所述环状凸起卡合，所述盖可拆卸的设置在所述开口上，用于打开和闭合所述开口。

根据本发明的上述一个实施方式提供的一种空气净化用石墨烯的生产设备，其特征在于：所述反应部的外壳一侧还设有温度传感器，所述温度传感器设有温度检测探头，所述温度检测探头设置在所述内腔的一侧，用于检测反应温度。

根据本发明的上述一个实施方式提供的一种空气净化用石墨烯的生产设备，其特征在于：所述收集设备的外壁固定有第一连接板，所述出料管的外壁固定有第二连接板，所述第一连接板与所述第二连接板的形状和尺寸匹配，从而使得所述收集设备可拆卸地固定在所述出料管的外壁上。

根据本发明的上述一个实施方式提供的一种空气净化用石墨烯的生产设备，其特征在于：所述收集设备具有顶部开口，所述开口的纵截面为梯形，所述第一连接板为倒U型结构，所述第二连接板为L型结构，所述第一连接板插接在所述第二连接板上。

根据本发明的上述一个实施方式提供的一种空气净化用石墨烯的生产设备，其特征在于：所述过滤皮带上设有多个过滤孔。

综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明通过在出料口处设置密封盖和一字型支架，能够保证反应期间整个装置的密封性能；在出料口处设有过滤装置，能够保证最终产物的纯度，由过滤装置过滤产生的杂质还可以被收集起来，从而避免了对环境的污染。

综上所述，本发明特殊的一种空气净化用石墨烯的生产设备反应效率高且环境污染少。其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品和方法中未见有类似的设计公开发表或使用而确属创新，其不论在方法上或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的产品具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明，其中：

图1示出了本发明的空气净化用石墨烯的生产设备的结构示意图；

图2示出了图1所示的空气净化用石墨烯的生产设备的进料部的部分分解图；

图3示出了图1所示的空气净化用石墨烯的生产设备的出料部的结构示意图；

图4示出了图1所示的空气净化用石墨烯的生产设备的一字型支架的结构示意图；

图5示出了图1所示的空气净化用石墨烯的生产设备的收集设备的部分分解图。

其中，附图中各标示为：进料部-1；反应部-2；出料部-3；收集设备-4；支撑装置-5；加热器-6；水箱-7；温度传感器-8；进料管-11；一字型支架-12；锁紧螺钉-13；盖-14；螺纹孔-15；外壳-21；内腔-22；第一电机-23；转轴-24；螺旋叶片-25；出料管-31；第二电机-32；第一滚轮-33；固定板-34；第二滚轮-35；连接轴-36；过滤皮带-37；密封片-38；第一连接板-41；第二连接板-42；支撑架-51；支撑平台-52；导热管-61；加热管-62；导气管-71；进水管-72；出水管-73；第一阀门-74；第二阀门-75；温度检测探头-81；环状凸起-111；条形本体-120；连接部-121；卡接部-122。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。需要说明的是，附图仅为示例性说明，并未按照严格比例绘制，而且其中可能有为描述便利而进行局部放大、缩小，对于公知部分亦可能有一定缺省。

下面详细描述本专利的实施例，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，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。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专利中的具体含义。

如图1-5所示，本发明的较佳实施例示出了一种空气净化用石墨烯的生产设备，包括反应装置和支撑装置5，支撑装置5靠近顶部的中间位置开有安装孔，反应装置通过安装孔安装在支撑装置5上。

具体而言，反应装置包括进料部1、反应部2和出料部3。进料部1设置在反应部2上方并与反应部2连通，出料部3设置在反应部2底部并与反应部2连通。

进料部包括进料管11、一字型支架12和锁紧螺钉13。进料管11上设有盖14，一字型支架12设置于进料管11上方并且与进料管11卡合。一字型支架12上设置有螺纹孔15，锁紧螺钉13设置在螺纹孔15处。螺纹孔15具有内螺纹，锁紧螺钉13具有外螺纹，锁紧螺钉13可通过螺纹孔15沿着第一方向旋转抵接到盖14上，或可沿着第二方向旋转脱离盖14，从而使得盖14处于压紧或松弛状态。优选地，第一方向为顺时针方向，第二方向为逆时针方向。当加料完毕后，沿着顺时针旋转锁紧螺钉13，可通过锁紧螺钉13的顶端运动向内延伸至盖14顶部，在一字型支架12的作用下，锁紧螺钉13可压紧盖14，从而保证盖14的密封性；当再次加料前，沿着逆时针旋转锁紧螺钉13，可通过锁紧螺钉13的顶端向外运动脱离盖14顶部，锁紧螺钉13脱离盖14，从而打开盖14。一字型支架12的数量可以包括一个或者两个，且当数量为两个时，两者呈直角设置，在本实施例中为一个。

反应部2包括外壳21和内腔22。外壳21的顶部中间位置设有第一电机23，第一电机23的输出轴穿过外壳21延伸且底部焊接有转轴24，转轴24从输出轴延伸到反应部2的内腔22中，转轴24的外壁设置有螺旋叶片25。螺旋叶片25在第一电机23的带动下转动，对反应物搅拌以促进反应的发生。

出料部3包括出料管31。出料管31的外壁设有第二电机32，第二电机32的输出轴穿过出料管31外壁延伸且端部设有第一滚轮33。出料管31的外壁与第二电机32相对的位置设有固定板34，第二滚轮35通过连接轴36与固定板34连接。第一滚轮33和第二滚轮35外套有过滤皮带37。第二滚轮35下方设有收集设备4，用于收集由过滤皮带37过滤产生的杂质。出料管31内部位于过滤皮带37上方的位置还设有密封片38。在反应进行时，密封片38用于密封出料管31，反应结束后，驱动第二电机32，使得第一滚轮33和第二滚轮35转动带动过滤皮带37运动，由反应产生的产物可经过滤皮带37过滤，过滤后的杂质随着过滤皮带37输送到反应装置外的收集设备4中。

支撑装置5包括支撑架51和支撑平台52。支撑平台52的中间位置设有安装孔（未示出）。出料部3从安装孔穿过并延伸到支撑平台52下方，从而使得反应部2支撑于支撑装置上。支撑平台52上还设置有加热器6和水箱7。加热器6的一侧外壁设有导热管61，反应部2的内腔22设有加热管62，导热管61延伸至反应部2的内腔22并与加热管62连接。水箱7通过导气管71与反应部2的内腔22连通，导气管71的内部设有第一阀门74。通过导气管71将加热过程中产生的热气和废气导入水箱7内的水中，进行降温净化处理，提高装置的使用效率。

加热管62的一侧外壁与反应部2的内腔22的一侧之间通过螺栓连接。水箱7上方设有进水管72，水箱7下方设有出水管73，出水管73的内部设有第二阀门75。

第一阀门74、第二阀门75、第一电机23和第二电机32和加热器6均通过导线连接有开关，且开关通过导线连接有处理器。

优选地，支撑平台52呈长方形，支撑架51具有四个且分别设置在支撑平台52的四个角处，用于支撑支撑平台52。

进料管11具有开口，开口的外周设有环状凸起111。一字型支架12包括条形本体120，条形本体120向盖14的方向弯折形成连接部121，连接部121远离条形本体的一端向开口的内部方向弯折形成卡接部122，卡接部122与环状凸起111卡合。盖14可拆卸的设置在开口上，用于打开和闭合开口。

反应部2的外壳一侧还设有温度传感器8。温度传感器8设有温度检测探头81，温度检测探头81设置在内腔22的一侧，用于检测反应温度。

收集设备4的外壁固定有第一连接板41，出料管31的外壁固定有第二连接板42，第一连接板41与第二连接板42的形状和尺寸匹配，从而使得收集设备4可拆卸地固定在出料管31的外壁上。

优选地，收集设备4具有顶部开口，开口的纵截面为梯形。第一连接板41为倒U型结构，第二连接板42为L型结构，第一连接板41插接在第二连接板42上，从而使得收集设备4可拆卸地固定在出料管31的外壁上，方便杂质的收集和取出。

更优选地，过滤皮带37上设有多个过滤孔。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为发明的具体实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种空气净化用石墨烯的生产设备，其特征在于：包括反应装置和支撑装置，所述支撑装置靠近顶部的中间位置开有安装孔，所述反应装置通过所述安装孔安装在所述支撑装置上；

所述反应装置包括进料部、反应部和出料部，所述进料部设置在所述反应部上方并与所述反应部连通，所述出料部设置在所述反应部底部并与所述反应部连通；

所述进料部包括进料管、一字型支架和锁紧螺钉，所述进料管上设有盖，所述一字型支架设置于所述进料管上方并且与所述进料管卡合，所述一字型支架上设置有螺纹孔，所述锁紧螺钉设置在所述螺纹孔处，所述锁紧螺钉可通过所述螺纹孔沿着第一方向旋转抵接到所述盖上，或可沿着第二方向旋转脱离所述盖，从而使得所述盖处于压紧或松弛状态；

所述反应部包括外壳和内腔，所述外壳的顶部中间位置设有第一电机，所述第一电机的输出轴穿过所述外壳延伸且底部焊接有转轴，所述转轴从所述输出轴延伸到所述反应部的内腔中，所述转轴的外壁设置有螺旋叶片；

所述出料部包括出料管，所述出料管的外壁设有第二电机，所述第二电机的输出轴穿过所述出料管外壁延伸且端部设有第一滚轮，所述出料管的外壁与所述第二电机相对的位置设有固定板，第二滚轮通过连接轴与所述固定板连接，所述第一滚轮和第二滚轮外套有过滤皮带，所述第二滚轮下方设有收集设备，用于收集由所述过滤皮带过滤产生的杂质，所述出料管内部位于所述过滤皮带上方的位置还设有密封片。

2.根据权利要求1所述的空气净化用石墨烯的生产设备，其特征在于：所述支撑装置包括支撑架和支撑平台，所述支撑平台的中间位置设有安装孔，所述出料部从所述安装孔穿过并延伸到所述支撑平台下方，从而使得所述反应部支撑于所述支撑装置上；所述支撑平台上还设置有加热器和水箱，所述加热器的一侧外壁设有导热管，所述反应部的内腔设有加热管，所述导热管延伸至所述反应部的内腔并与所述加热管连接，所述水箱通过导气管与所述反应部的内腔连通，所述导气管的内部设有第一阀门。

3.根据权利要求2所述的空气净化用石墨烯的生产设备，其特征在于：所述加热管的一侧外壁与所述反应部的内腔的一侧之间通过螺栓连接，所述水箱上方设有进水管，所述水箱下方设有出水管，所述出水管的内部设有第二阀门。

4.根据权利要求3所述的空气净化用石墨烯的生产设备，其特征在于：所述第一阀门、第二阀门、第一电机和第二电机和加热器均通过导线连接有开关，且开关通过导线连接有处理器。

5.根据权利要求2所述的空气净化用石墨烯的生产设备，其特征在于：所述支撑架具有四个，分别设置在所述支撑平台的四个角处，用于支撑所述支撑平台。

6.根据权利要求1所述的空气净化用石墨烯的生产设备，其特征在于：所述进料管具有开口，所述开口的外周设有环状凸起，所述一字型支架包括条形本体，所述条形本体向所述盖的方向弯折形成连接部，所述连接部远离所述条形本体的一端向所述开口的内部方向弯折形成卡接部，所述卡接部与所述环状凸起卡合，所述盖可拆卸的设置在所述开口上，用于打开和闭合所述开口。

7.根据权利要求1所述的空气净化用石墨烯的生产设备，其特征在于：所述反应部的外壳一侧还设有温度传感器，所述温度传感器设有温度检测探头，所述温度检测探头设置在所述内腔的一侧，用于检测反应温度。

8.根据权利要求1所述的空气净化用石墨烯的生产设备，其特征在于：所述收集设备的外壁固定有第一连接板，所述出料管的外壁固定有第二连接板，所述第一连接板与所述第二连接板的形状和尺寸匹配，从而使得所述收集设备可拆卸地固定在所述出料管的外壁上。

9.根据权利要求8所述的空气净化用石墨烯的生产设备，其特征在于：所述收集设备具有顶部开口，所述开口的纵截面为梯形，所述第一连接板为倒U型结构，所述第二连接板为L型结构，所述第一连接板插接在所述第二连接板上。

10.根据权利要求1所述的空气净化用石墨烯的生产设备，其特征在于：所述过滤皮带上设有多个过滤孔。