純化裝置和石墨烯生產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種純化裝置和石墨烯材料生產(chǎn)系統(tǒng)。上述純化裝置包括：離心機構(gòu)，其包括：動力源、動力傳遞單元、轉(zhuǎn)鼓和濾袋；其中，所述動力傳遞單元的動力輸入端與所述動力源的輸出端相連，所述動力傳遞單元的動力輸出端與所述轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)軸相連；所述濾袋套設(shè)于所述轉(zhuǎn)鼓內(nèi)；噴淋機構(gòu)，其淋液端延伸入所述濾袋內(nèi)。該裝置可以一步實現(xiàn)對物料的純化工藝，操作簡便，大大縮短了生產(chǎn)周期。此外，對于粘度比較大的物料體系，由于只需在一個裝置內(nèi)即可完成純化，無需中轉(zhuǎn)其他裝置，由此減少在物料中轉(zhuǎn)過程中的浪費，有助于提高產(chǎn)率。
【專利說明】
純化裝置和石墨烯生產(chǎn)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及化工領(lǐng)域，特別涉及一種純化裝置和石墨烯材料生產(chǎn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，化工產(chǎn)品的制備大多采用液相反應(yīng)法合成，液相反應(yīng)法即在液相中發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)過程中分子間距更小，相互作用力更明顯，擴散作用對動力學(xué)的影響也尤為顯著。液相反應(yīng)完成后，為了將產(chǎn)物提純，需要將產(chǎn)物從溶劑體系中分離出來，常用的方法是使用離心機進行固液分離。但是分離之后得到的固體產(chǎn)物表面仍不可避免的吸附有雜質(zhì)，因此還需要進行洗滌和再分離的操作，延長了生產(chǎn)的周期。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決以上技術(shù)問題，本實用新型提出一種純化裝置和墨烯材料生產(chǎn)系統(tǒng)。
[0004]一方面，本實用新型提供一種純化裝置，包括:離心機構(gòu)，其包括:動力源、動力傳遞單元、轉(zhuǎn)鼓和濾袋;其中，所述動力傳遞單元的動力輸入端與所述動力源的輸出端相連，所述動力傳遞單元的動力輸出端與所述轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)軸相連;所述濾袋套設(shè)于所述轉(zhuǎn)鼓內(nèi)；噴淋機構(gòu)，其淋液端延伸入所述濾袋內(nèi)。
[0005]進一步地，所述淋液端設(shè)置有扇形噴嘴。
[0006]進一步地，所述淋液端包括:第一淋液端和第二淋液端，所述第一淋液端的出液方向朝向所述轉(zhuǎn)鼓的側(cè)壁;所述第二淋液端的出液方向朝向所述轉(zhuǎn)鼓的底面。
[0007]進一步地，所述轉(zhuǎn)鼓的內(nèi)壁設(shè)置有聚四氟乙烯層。
[0008]進一步地，所述離心機構(gòu)還包括外殼和/或上蓋;所述外殼套設(shè)于所述轉(zhuǎn)鼓外;所述上蓋蓋設(shè)于所述轉(zhuǎn)鼓的頂部，所述上蓋設(shè)置有進液口，所述噴淋機構(gòu)的噴液端通過所述進液口延伸入所述濾袋內(nèi)。
[0009]進一步地，所述上蓋還設(shè)置有進料口；所述純化裝置還包括進料機構(gòu)，所述進料機構(gòu)的出料端通過所述進料口延伸入所述濾袋內(nèi)。
[0010]進一步地，所述噴淋機構(gòu)包括:儲液部，用于盛放洗滌液;輸液管路，其一端與所述儲液部相連，另一端形成所述淋液端。
[0011 ]進一步地，所述輸液管路包括:軟管路段和硬管路段;所述軟管路段設(shè)置于所述儲液部與硬管路段之間，所述硬管路段上形成有所述淋液端;所述純化裝置還包括支撐機構(gòu)，所述支撐機構(gòu)設(shè)置有連接部，所述連接部與所述硬管路段相連，并且所述連接部沿所述轉(zhuǎn)軸的軸向位置可調(diào)。
[0012]進一步地，所述儲液部的個數(shù)為兩個或多個，所述輸液管路的個數(shù)相應(yīng)的為兩個或多個。
[0013]本實用新型還提供一種石墨烯材料生產(chǎn)系統(tǒng)，其設(shè)置有上述任意一項所述的純化
目.ο
[0014]本實用新型提供一種純化裝置，該純化裝置可以一步對液化反應(yīng)后的固體產(chǎn)物進行提純。具體而言，可以將反應(yīng)后的固液物料投入濾袋內(nèi)，而后啟動離心機構(gòu)動力源，轉(zhuǎn)鼓、濾袋及其內(nèi)的物料轉(zhuǎn)動，物料在離心力的作用下向外甩出，液體物料透過濾袋形成濾液，固體物料截留在濾袋內(nèi)。然后開啟噴淋機構(gòu)，噴淋機構(gòu)淋出的洗滌液與固體物料接觸，將固體物料表面附著的雜質(zhì)隨洗滌液迀出，并在離心力的作用下通過濾袋甩出，最終固體物料被洗滌干凈，完成純化。由此可見，該裝置兼具分離和洗滌的功能，可以一步實現(xiàn)對物料的純化工藝，相對于現(xiàn)有技術(shù)，操作簡便，大大縮短了生產(chǎn)周期。此外，對于粘度比較大的物料體系，由于只需在一個裝置內(nèi)即可完成純化，無需中轉(zhuǎn)其他裝置，由此減少在物料中轉(zhuǎn)過程中的浪費，有助于提尚廣率。
【附圖說明】
[0015]構(gòu)成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0016]圖1為本實用新型實施例提供的純化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本實用新型另一實施例提供的純化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]附圖標記說明
[0019]11 動力源12 動力傳遞單元
[0020]13 轉(zhuǎn)鼓14 濾袋
[0021]15 外殼151 排液口
[0022]16 上蓋2噴淋機構(gòu)
[0023]21 儲液部22 輸液管路
[0024]221 軟管路段222 硬管路段
[0025]231 第一淋液端232 第二淋液端
[0026]3進料機構(gòu)4支撐機構(gòu)
[0027]41連接部
【具體實施方式】
[0028]需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本實用新型。
[0029]本實用新型提供一種純化裝置，該裝置用于液相反應(yīng)后的物料體系中產(chǎn)物的純化。一方面，該純化裝置能夠?qū)桃何锪象w系進行固液分離;另一方面該裝置還可以對固體物料進行洗滌;最終一步實現(xiàn)純化。該裝置適用于液相反應(yīng)后產(chǎn)物的提純，尤其適用于腐蝕性強、粘稠度高的物料體系的產(chǎn)物提取，如氧化石墨烯的提純工藝等。采用該裝置可以將洗滌與分離步驟同時進行，有利于縮短生產(chǎn)周期。
[0030]請參見圖1，該圖示出了本實用新型實施例提供的純化裝置的結(jié)構(gòu)。該純化裝置包括有離心機構(gòu)和噴淋機構(gòu)2;其中，
[0031 ]離心機構(gòu)具體包括:動力源11、動力傳遞單元12、轉(zhuǎn)鼓13和濾袋14;其中，動力傳遞單元12的動力輸入端與動力源11的輸出端相連，動力傳遞單元12的動力輸出端與轉(zhuǎn)鼓13的轉(zhuǎn)軸相連;濾袋14套設(shè)于轉(zhuǎn)鼓13內(nèi)；
[0032]噴淋機構(gòu)2的淋液端延伸入上述濾袋14內(nèi)。
[0033]上述離心機構(gòu)用于對濾袋14內(nèi)的物料轉(zhuǎn)動，進而產(chǎn)生離心力。其中，動力源11用于提供產(chǎn)生離心力的動能，該動力源11可以為驅(qū)動電機。動力傳遞單元12則用于將動能傳遞給轉(zhuǎn)鼓13的轉(zhuǎn)軸，由此驅(qū)動轉(zhuǎn)鼓13轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)鼓13轉(zhuǎn)動，套設(shè)于其內(nèi)的濾袋14，以及濾袋14內(nèi)的物料也隨之轉(zhuǎn)動，物料在離心力的作用下向外甩出，液體物料通過濾袋14被排出，固體顆粒被截留在濾袋14內(nèi)，由此實現(xiàn)了固液分離。
[0034]上述噴淋機構(gòu)2用于對物料進行洗滌。具體而言，噴淋機構(gòu)2的淋液端延伸入濾袋14內(nèi)，其噴出的洗滌液與固體顆粒接觸后，攜帶固體顆粒表面的雜質(zhì)迀出，并在離心力的作用下通過濾袋14排出，最終實現(xiàn)純化過程。對于石墨烯材料的純化而言，上述濾袋14的尺寸可以為200目?3000目。
[0035]采用本實施例提供的純化裝置可以一步對液化反應(yīng)后的固體產(chǎn)物進行提純。具體而言，可以將反應(yīng)后的固液物料投入濾袋14內(nèi)，而后啟動離心機構(gòu)動力源11，轉(zhuǎn)鼓13、濾袋14及其內(nèi)的物料轉(zhuǎn)動，物料在離心力的作用下向外甩出，液體物料透過濾袋14形成濾液，固體物料截留在濾袋14內(nèi)。然后開啟噴淋機構(gòu)，噴淋機構(gòu)淋出的洗滌液與固體物料接觸，將固體物料表面附著的雜質(zhì)隨洗滌液迀出，并在離心力的作用下通過濾袋甩出，最終固體物料被洗滌干凈，完成純化。由此可見，該裝置兼具分離和洗滌的功能，可以一步實現(xiàn)對物料的純化工藝，相對于現(xiàn)有技術(shù)，操作簡便，大大縮短了生產(chǎn)周期。此外，對于粘度比較大的物料體系，由于只需在一個裝置內(nèi)即可完成純化，無需中轉(zhuǎn)其他裝置，由此減少在物料中轉(zhuǎn)過程中的浪費，有助于提尚廣率。
[0036]本實施例提供的純化裝置中，離心機構(gòu)用于實現(xiàn)固液分離。請參見圖1，該離心機構(gòu)還可以包括有外殼15。具體而言，該外殼15套設(shè)于轉(zhuǎn)鼓13外，該外殼15—方面可以對轉(zhuǎn)鼓等部件起到保護作用，另一方面也便于收集濾液。進一步地，該外殼15上可以開設(shè)有排液口151，分離后的濾液可以通過該排液口 151排出，以便進行后處理。
[0037]上述離心機構(gòu)還可以設(shè)置有上蓋16，該上蓋16蓋設(shè)于轉(zhuǎn)鼓13的頂部，上蓋16設(shè)置有進液口，噴淋機構(gòu)2的噴液端通過該進液口延伸入濾袋14內(nèi)。設(shè)置上述上蓋16用于防止物料飛濺，一方面可以避免浪費，另一方面，對于有腐蝕性的物料，也起到防止飛濺后接觸人體的情況，提高了操作的安全性能。
[0038]進一步地，為了方便進料，上述純化裝置還優(yōu)選包括有進料機構(gòu)3，上蓋16還設(shè)置有進料口，上述進料機構(gòu)3的出料端通過該進料口延伸入濾袋14內(nèi)。由此可以實現(xiàn)在不打開上蓋16的前提下即可進行進料和噴淋的操作，操作簡便，安全性較高。作為本實用新型的優(yōu)選方案，為了方便出料，上述進料機構(gòu)3的出料端可以設(shè)置有扁口噴嘴。
[0039]另外，上述離心機構(gòu)的轉(zhuǎn)鼓13內(nèi)壁優(yōu)選設(shè)置有聚四氟乙烯層。聚四氟乙烯層具有抗酸抗堿抗溶劑性能，并且耐高溫，液相反應(yīng)的物料大多含有酸堿等腐蝕性液體，在轉(zhuǎn)鼓13內(nèi)部設(shè)置聚四氟乙烯層有利于提高轉(zhuǎn)鼓的耐腐蝕性，延長轉(zhuǎn)鼓的使用壽命。此外，聚四氟乙烯摩擦系數(shù)極低，不易于黏附物料，由此也方便對轉(zhuǎn)鼓13的清洗。
[0040]上述噴淋機構(gòu)2用于對濾袋14內(nèi)的物料進行洗滌。噴淋的洗滌液可以是水，也可以是酸液，堿液等，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)雜質(zhì)的化學(xué)屬性進行選擇。
[0041]噴淋機構(gòu)2的淋液端優(yōu)選設(shè)置有扇形噴嘴。扇形噴嘴能夠?qū)⑾礈煲阂陨刃螄姵?，由此增加了噴淋面積，進而提高了洗滌效率。上述扇形噴嘴更優(yōu)選為廣角扇形噴嘴。
[0042]濾袋14內(nèi)的物料在離心分離時，在濾袋14的側(cè)面以及底面都均堆積有物料，而噴淋液接觸物料后直接在離心力的作用下被甩出，因此為了保證濾袋14內(nèi)的物料均能與洗滌液充分接觸，請參見圖2，上述噴淋機構(gòu)2的淋液端包括:第一淋液端231和第二淋液端232，第一淋液端231的出液方向朝向轉(zhuǎn)鼓13的側(cè)壁;第二淋液端232的出液方向朝向轉(zhuǎn)鼓13的底面。由此，在噴淋洗滌的時候，置于轉(zhuǎn)鼓13內(nèi)的濾袋14的側(cè)面和底面都有充分的洗滌液經(jīng)過，進而提高物料洗滌的效果。
[0043]請繼續(xù)參見圖2，上述噴淋機構(gòu)具體可以包括:
[0044]儲液部21，用于盛放洗滌液；
[0045]輸液管路22，其一端與儲液部21相連，另一端形成上述淋液端。
[0046]使用時，儲液部21內(nèi)的洗滌液通過輸液管路22進入到濾袋14的內(nèi)部對物料進行洗滌。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，為了提高洗滌液的液壓，上述輸液管路22上可以設(shè)置栗。
[0047]另外，儲備部21內(nèi)盛放的洗滌液可以根據(jù)需求進行調(diào)整，如上文所述，洗滌液可以為水，酸液，或者堿液等。對于氧化石墨烯物料的純化，一般是需要先進行水洗，再進酸洗。對于這種情況，上述儲液部21的個數(shù)可以為兩個或多個，輸液管路22的個數(shù)相應(yīng)的為兩個或多個。或者，輸液管路22的一端設(shè)置有多個進液口，上述多個進液口分別與多個儲液部21相連，輸液管路22上還設(shè)置有換向閥，該換向閥用于控制不同的進液口與淋液端連通。
[0048]此外，作為本實用新型的另一優(yōu)選方案，為了方便調(diào)節(jié)淋液端的位置，上述輸液管路22還可以如下設(shè)置:
[0049]輸液管路22包括:軟管路段221和硬管路段222;軟管路段221設(shè)置于儲液部21與硬管路段222之間，上述硬管路段222上形成有所述淋液端;并且，該純化裝置還包括支撐機構(gòu)4，支撐機構(gòu)4設(shè)置有連接部41，連接部41與硬管路段222相連，并且該連接部41沿轉(zhuǎn)鼓13轉(zhuǎn)軸的軸向位置可調(diào)。
[0050]本實施例提供的純化裝置設(shè)置有支撐機構(gòu)4，該支撐機構(gòu)4設(shè)置有位置沿轉(zhuǎn)鼓13轉(zhuǎn)軸軸向可調(diào)的連接端41，該連接端41與輸液管路的硬管路段222相連，因此該連接端41可帶動硬管路段222沿著軸向進行位置調(diào)整，硬管路段222形成有淋液端，由此也實現(xiàn)了噴淋位置的調(diào)整，提高了操作的靈活性。
[0051]硬管路段222在移動的時候，由于軟管路段221具有一定柔性，因此可以在儲備液部21位置不動情況下，為硬管路段222提供很大的活動空間。上述硬管路段222可以為不銹鋼，硬質(zhì)塑料等。
[0052]本實用新型另一實施例還提供一種石墨烯生產(chǎn)系統(tǒng)，該石墨烯生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)置有上述任一實施例提供的純化裝置。具體而言，上述石墨烯生產(chǎn)裝置可以依次包括:
[0053]超聲分散裝置，用于對石墨烯原料進行超聲分散；
[0054]氧化反應(yīng)釜，用于將石墨烯原料進行氧化，得到含有氧化石墨烯的固液混合物料；
[0055]純化裝置，用于對上述氧化石墨烯固液混合料進行提純，得到氧化石墨烯；
[0056]干燥裝置，用于將氧化石墨烯物料進行干燥；
[0057]粉碎裝置，用于將干燥后的氧化石墨烯進行粉碎，得到氧化石墨烯粉體；
[0058]高溫還原裝置，用對將氧化石墨烯粉體進行還原，得到石墨烯粉體。
[0059]上述純化裝置可以對液相反應(yīng)后的氧化石墨烯物料進行提純。由于上純化裝置具有上述優(yōu)點，因此設(shè)置有該純化裝置的石墨烯生產(chǎn)系統(tǒng)也具有操作簡便，生產(chǎn)周期短，物料利用率高的優(yōu)點。
[0060]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種純化裝置，其特征在于，包括: 離心機構(gòu)，其包括:動力源(11)、動力傳遞單元(12)、轉(zhuǎn)鼓(13)和濾袋(14);其中，所述動力傳遞單元(12)的動力輸入端與所述動力源(11)的輸出端相連，所述動力傳遞單元(12)的動力輸出端與所述轉(zhuǎn)鼓(13)的轉(zhuǎn)軸相連;所述濾袋(14)套設(shè)于所述轉(zhuǎn)鼓(13)內(nèi)； 噴淋機構(gòu)(2)，其淋液端延伸入所述濾袋(14)內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的純化裝置，其特征在于，所述淋液端設(shè)置有扇形噴嘴。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的純化裝置，其特征在于，所述淋液端包括:第一淋液端(231)和第二淋液端(232)，所述第一淋液端(231)的出液方向朝向所述轉(zhuǎn)鼓(13)的側(cè)壁;所述第二淋液端(232)的出液方向朝向所述轉(zhuǎn)鼓(13)的底面。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的純化裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)鼓(13)的內(nèi)壁設(shè)置有聚四氟乙烯層。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的純化裝置，其特征在于，所述離心機構(gòu)還包括外殼(15)和/或上蓋(16);所述外殼(15)套設(shè)于所述轉(zhuǎn)鼓(13)外;所述上蓋(16)蓋設(shè)于所述轉(zhuǎn)鼓(13)的頂部，所述上蓋(16)設(shè)置有進液口，所述噴淋機構(gòu)(2)的噴液端通過所述進液口延伸入所述濾袋(14)內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的純化裝置，其特征在于，所述上蓋(16)還設(shè)置有進料口；所述純化裝置還包括進料機構(gòu)(3)，所述進料機構(gòu)(3)的出料端通過所述進料口延伸入所述濾袋(14)內(nèi)。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項所述的純化裝置，其特征在于，所述噴淋機構(gòu)(2)包括: 儲液部(21)，用于盛放洗滌液； 輸液管路(22)，其一端與所述儲液部(21)相連，另一端形成所述淋液端。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的純化裝置，其特征在于，所述輸液管路(22)包括:軟管路段(221)和硬管路段(222);所述軟管路段(221)設(shè)置于所述儲液部(21)與硬管路段(222)之間，所述硬管路段(222)上形成有所述淋液端； 所述純化裝置還包括支撐機構(gòu)(4)，所述支撐機構(gòu)(4)設(shè)置有連接部(41)，所述連接部(41)與所述硬管路段(222)相連，并且所述連接部(41)沿所述轉(zhuǎn)軸的軸向位置可調(diào)。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的純化裝置，其特征在于，所述儲液部(21)的個數(shù)為兩個或多個，所述輸液管路(22)的個數(shù)相應(yīng)的為兩個或多個;或者，所述輸液管路(22)的一端設(shè)置有多個進液口，所述多個進液口分別與不同的儲液部(21)相連，輸液管路22上還設(shè)置有換向閥，所述換向閥用于控制不同的進液口與淋液端連通。10.—種石墨烯材料生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)置有權(quán)利要求1至9任意一項所述的純化目.ο
【文檔編號】B01D33/11GK205495102SQ201620305632
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月13日
【發(fā)明人】張麟德
【申請人】深圳粵網(wǎng)節(jié)能技術(shù)服務(wù)有限公司