CN204999615U - 一种石墨烯快速膨胀炉 - Google Patents
一种石墨烯快速膨胀炉 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204999615U CN204999615U CN201520557220.4U CN201520557220U CN204999615U CN 204999615 U CN204999615 U CN 204999615U CN 201520557220 U CN201520557220 U CN 201520557220U CN 204999615 U CN204999615 U CN 204999615U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- furnace
- microwave
- shaped
- furnace body
- graphene
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 title description 6
- 239000010439 graphite Substances 0.000 title description 6
- -1 graphite alkene Chemical class 0.000 title 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 230000001007 puffing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 17
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 description 1
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
一种石墨烯快速膨胀炉，它包括炉体（2），微波发生器（7），进料口（3），出料口（5），保护气入口（1），其特征在于炉体（2）内有T型炉管（4），T型炉管（4）上端为进料口（3），并位于炉体（2）的顶端之上，T型炉管（4）的左端是保护气入口（1），并位于炉体（2）左壁之外，T型炉管（4）右端是出料口（5），并位于炉体（2）右壁之外，在炉体（2）内与T型炉管（4）之间设有微波防泄漏罩（6），微波防泄漏罩（6）与炉体（2）之间有微波发生器（7）。本实用新型具有膨化速度快、能量利用率高的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于一种膨胀炉，具体涉及一种石墨烯快速膨胀炉。
背景技术
石墨烯自2004年发现以来，因其优异的力、热、光、电等性能，迅速成为各行业研究和关注的热点。石墨烯的产业化更是成为人们关心的重点。通过氧化插层法制备氧化石墨，然后再经热膨胀还原得到石墨烯是目前主流的石墨烯制备工艺。然而，由于石墨烯自身的特殊性及新颖性，例如氧化过程中强腐蚀性、纯化过程中的难分离性、膨化过程中的批次稳定性等。因此，目前还没有定型的石墨烯专用的装置。合成、纯化和干燥等工段尚可借鉴成熟的化工设备经改进后使用，粉体的连续膨化炉没有现成的经验可借鉴。
目前，市场上使用的大多数加热炉根据加热方式可分为电阻丝加热、红外加热和微波加热。
电阻丝加热炉缺点比较明显：（1）加热速度慢；（2）间接加热。先加热炉管，再通过辐射加热炉管内的物料，能量利用率低；（3）炉管与炉体中间有保温层，加热过程中蓄热严重，不利于快速升温，同时热冲击较大，控温精度较低，降温速度慢。因此不适合石墨烯的快速连续膨胀。
红外加热炉虽然加热速度快，但在加热物料的同时，也把炉体和保温层加热，能量利用率低。虽然加热速度快，但温度控制更难。而且，降温速度也很慢，不适合石墨烯的快速连续膨胀。
微波加热炉通过微波发生器产生的微波将直接被物料吸收，整个加热过程中，仅物料因吸收微波而被加热。炉体等其他部件不会吸收微波。因此能量利用率高。现有微波加热炉一般为箱式炉，微波场分布不均匀，而且由于结构限制，进料和收料必须打开炉门，容易产生粉尘污染，无法实现石墨烯的连续膨胀。
发明内容
为实现石墨烯的快速连续膨化，解决生产效率低、能量利用率低等技术问题，本实用新型的目的是提供一种膨化速度快、能量利用率高的石墨烯快速膨化炉。
为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是：
一种石墨烯快速膨胀炉，它包括炉体，微波发生器，进料口，出料口，保护气入口，其特征在于炉体内有T型炉管，T型炉管上端为进料口，并位于炉体的顶端之上，T型炉管的左端是保护气入口，并位于炉体左壁之外，T型炉管右端是出料口，并位于炉体右壁之外，在炉体内与T型炉管之间设有微波防泄漏罩，微波防泄漏罩与炉体之间有微波发生器。
所述的微波防泄漏罩是方型金属壳，防止微波泄漏。
所述的微波发生器在微波防泄漏罩的上下两面各有两个微波发生器，作为石墨烯膨胀的热源。
本实用新型的技术效果在于，利用氧化石墨对微波的强吸收性，以微波作为热源，直接加热氧化石墨，使其膨胀剥离，然后经收料***收集起来，进行下一批次的膨胀，每批次从投料、膨胀到收料只需几十秒。由于产生的微波都被氧化石墨吸收了，炉体其他部分不吸收微波，因此不会被加热，不存在炉体的升温和降温过程，能量利用效率极高。本实用新型具有结构独特、能量利用率高、生产效率高、使用寿命长、操作简单、自动化程度高等优点。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的使用流程图。
如图所示，1为保护气入口，2为炉体，3为进料口，4为T型炉管，5出料口，6为微波防泄漏罩，7为微波发生器，8为布袋收集器，9为排气管，10为引风机，11收料罐。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
一种石墨烯快速膨胀炉，它包括炉体2，微波发生器7，进料口3，出料口5，保护气入口1，其特征在于炉体2内有T型炉管4，T型炉管4上端为进料口3，并位于炉体2的顶端之上，T型炉管4的左端是保护气入口1，并位于炉体2左壁之外，T型炉管4右端是出料口5，并位于炉体2右壁之外，在炉体2内与T型炉管4之间设有方型金属壳的微波防泄漏罩6，微波防泄漏罩6与炉体2之间有微波发生器7，微波发生器7在微波防泄漏罩6的上下两面各有两个微波发生器，作为石墨烯膨胀的热源。出料口5通过管道与右侧布袋收集器8中部相连，布袋收集器8底部为收料罐11，顶部与右侧引风机10进风口相连，排气管9位于引风机10出风口顶部。
本实用新型是将氧化石墨粉末通过进料口3加入到T型炉管4中，从保护气进口1通入保护气，然后开启电源，微波发生器7产生微波，被炉管4中的氧化石墨粉末吸收，然后氧化石墨发生膨胀，得到石墨烯粉末充满T型炉管4，然后停止产生微波，开启引风机10，将T型炉管4内的石墨烯粉末吸入到布袋收集器8中，然后落入收集罐11内，废气通过排气管9排出。
本实用新型是集自动进料、连续膨胀、自动收料等多功能一体的石墨烯制备设备，具有结构独特、能量利用率高、生产效率高、使用寿命长、操作简单、自动化程度高等优点。对于推动石墨烯的产业化进程具有重大意义。
Claims (3)
1.一种石墨烯快速膨胀炉，它包括炉体（2），微波发生器（7），进料口（3），出料口（5），保护气入口（1），其特征在于炉体（2）内有T型炉管（4），T型炉管（4）上端为进料口（3），并位于炉体（2）的顶端之上，T型炉管（4）的左端是保护气入口（1），并位于炉体（2）左壁之外，T型炉管（4）右端是出料口（5），并位于炉体（2）右壁之外，在炉体（2）内与T型炉管（4）之间设有微波防泄漏罩（6），微波防泄漏罩（6）与炉体（2）之间有微波发生器（7）。
2.如权利要求1所述的一种石墨烯快速膨胀炉，共特征在于所述的微波防泄漏罩（6）是方型金属壳。
3.如权利要求1所述的一种石墨烯快速膨胀炉，共特征在于所述的微波发生器（7）在微波防泄漏罩（6）的上下两面各有两个微波发生器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520557220.4U CN204999615U (zh) | 2015-07-29 | 2015-07-29 | 一种石墨烯快速膨胀炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520557220.4U CN204999615U (zh) | 2015-07-29 | 2015-07-29 | 一种石墨烯快速膨胀炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204999615U true CN204999615U (zh) | 2016-01-27 |
Family
ID=55156512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520557220.4U Active CN204999615U (zh) | 2015-07-29 | 2015-07-29 | 一种石墨烯快速膨胀炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204999615U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105752976A (zh) * | 2016-04-27 | 2016-07-13 | 宣城亨旺新材料有限公司 | 膨胀石墨的生产方法 |
| CN108545728A (zh) * | 2018-07-17 | 2018-09-18 | 北京化工大学 | 一种膨化式石墨烯制备装置及方法 |
| CN108584930A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-09-28 | 大同新成新材料股份有限公司 | 一种石墨烯的生产设备 |
| CN109970051A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-07-05 | 湖南华冶微波科技有限公司 | 一种用于石墨烯连续制备的微波还原膨化设备 |
-
2015
- 2015-07-29 CN CN201520557220.4U patent/CN204999615U/zh active Active
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105752976A (zh) * | 2016-04-27 | 2016-07-13 | 宣城亨旺新材料有限公司 | 膨胀石墨的生产方法 |
| CN105752976B (zh) * | 2016-04-27 | 2018-10-02 | 宣城亨旺新材料有限公司 | 膨胀石墨的生产方法 |
| CN108584930A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-09-28 | 大同新成新材料股份有限公司 | 一种石墨烯的生产设备 |
| CN108545728A (zh) * | 2018-07-17 | 2018-09-18 | 北京化工大学 | 一种膨化式石墨烯制备装置及方法 |
| CN108545728B (zh) * | 2018-07-17 | 2023-04-21 | 北京化工大学 | 一种膨化式石墨烯制备装置及方法 |
| CN109970051A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-07-05 | 湖南华冶微波科技有限公司 | 一种用于石墨烯连续制备的微波还原膨化设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201473319U (zh) | 用于碳粉高温石墨化的立式石墨化炉 | |
| CN204999615U (zh) | 一种石墨烯快速膨胀炉 | |
| CN103307894A (zh) | 熔融电石冷凝过程中的余热回收装置及余热回收方法 | |
| CN105783564A (zh) | 一种固体蓄热装置 | |
| CN206469712U (zh) | 一种矿热炉的节能排烟*** | |
| CN207850147U (zh) | 一种环缝流道型熔盐加热器 | |
| CN103486871B (zh) | 一种设有余热回收结构的熔化炉烟囱 | |
| CN206378011U (zh) | 一种高效节能炭黑反应炉用余热回收及制冷装置 | |
| CN202733934U (zh) | 空气预热器 | |
| CN203866369U (zh) | 回转窑磁化焙烧无热源延续还原装置 | |
| CN202719669U (zh) | 一种太阳能分体式取暖器 | |
| CN204705248U (zh) | 一种带夹层加热的相变蓄热装置 | |
| CN208090791U (zh) | 一种蓄热式电暖气静态机 | |
| CN202562306U (zh) | 隧道窑炉余热利用装置 | |
| CN208457983U (zh) | 蓄热式焚烧炉rto热能回用设备 | |
| CN207581737U (zh) | 一种生物质微波热解装置 | |
| CN101634484B (zh) | 一种新型能量自给式燃气热水器 | |
| CN203479030U (zh) | 一种设有余热回收结构的熔化炉烟囱 | |
| CN204513766U (zh) | 一种相变储能介质融化装置 | |
| CN204730675U (zh) | 一种水泥回转窑废热回收机构 | |
| CN204555614U (zh) | 一种电热烘箱辅助设备 | |
| CN203657504U (zh) | 窑炉余热利用*** | |
| CN204881171U (zh) | 一种清洁高效相变储热介质熔化炉 | |
| CN202770020U (zh) | 一种新型太阳能真空管 | |
| CN218627842U (zh) | 一种热电厂烟气余热回收用的换热装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |