[实用新型]石墨烯中试生产系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及石墨烯生产技术领域，具体是一种石墨烯中试生产系统。

背景技术

石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3％的光；导热系数高达5300W/m·K，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率超过15000cm2/V·s，又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只约10^-8Ω·m，比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料。因其电阻率极低，电子迁移的速度极快，因此被期待可用来发展更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体，也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。

由于石墨烯刚被发现不久，生产工艺还不够成熟，各国科学家都在研究其的生产工艺，本系统就是以氧化还原法为原理设计的。带双氧水的自动计量和滴加系统、硫酸的加料计量、反应装置加热制冷系统，又因生产过程中需使用高浓度硫酸及双氧水等腐蚀性物料，因此对各装置材质经过了一系列的选型，并设置了多种安全措施，符合工业生产的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种石墨烯中试生产系统，该系统以氧化还原反应法为原理，能够实现石墨烯的中等规模试验生产。因生产中会使用强酸和碱，本系统设置了多种安全措施避免生产中的意外造成生产事故。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种石墨烯中试生产系统，包括：

纯水储罐和双氧水储罐，所述纯水储罐和双氧水储罐分别连入双氧水自动称量和滴加装置；

所述双氧水自动称量和滴加装置的出料口分别与第一反应装置、第二反应装置的进料口相连；

所述硫酸加料计量装置分别与所述第一反应装置、第二反应装置的进料口相连；

所述第一反应装置的出料口分别与第一中转储存装置的进料口、压滤装置相连；

所述第二反应装置的出料口分别与第二中转储存装置的进料口、压滤装置相连；

所述第一中转储存装置的出料口与压滤装置、废液中和装置的进料口相连；

所述第二中转储存装置的出料口与压滤装置、废液中和装置的进料口相连；

所述废液中和装置的出料口与废液转移罐相连；

加热制冷装置分别与第一反应装置、第二反应装置相连；

以及，PLC控制装置，用于控制系统各装置的运行。

所述石墨烯中试生产系统，还包括支架平台，支架平台上设有双氧水自动称量和滴加装置、PLC控制装置、第一反应装置、第二反应装置、第一中转储存装置和第二中转储存装置。

所述支架平台包括上层和下层；

上层固定设有双氧水自动称量和滴加装置、PLC控制装置、第一反应装置和第二反应装置；

下层固定设有第一中转储存装置和第二中转储存装置；

以及，所述加热制冷装置固定设于支架平台下方。

所述双氧水自动称量和滴加装置位于支架平台中部；

所述第一反应装置和第二反应装置分别位于所述双氧水自动称量和滴加装置两侧；

所述第一中转储存装置位于第一反应装置的另一侧，所述第二中转储存装置位于第二反应装置的另一侧；

所述加热制冷装置位于所述双氧水自动称量和滴加装置下方；

所述PLC控制装置位于所述支架平台的一端。

所述双氧水自动称量和滴加装置包括计量罐，所述计量罐与所述第一反应装置间连有第一液压隔膜计量泵；所述计量罐与所述第二反应装置间连有第二液压隔膜计量泵。

所述硫酸加料计量装置包括台秤和插桶泵，并且通过所述PLC控制装置与台秤联动实现硫酸加料的计量。

所述反应装置包括反应釜、锚式搅拌机、人孔盖、温度传感器和爆破片；所述锚式搅拌机固定设于反应釜上并将所述锚式搅拌机插入至所述反应釜底部；所述人孔盖、温度传感器以及爆破片均固定设于反应釜上，所述爆破片与所述废液中和装置相连。

所述人孔盖上固设有人孔盖接近开关。

所述反应装置连有进料管，所述进料管上安装有电动球阀。

所述中转储存装置包括PE材质储罐和推进式搅拌机，所述推进式搅拌机固定设于所述PE材质储罐上；

所述废液中和装置包括PE材质储罐和推进式搅拌机，所述推进式搅拌机固定设于所述PE材质储罐上；

所述废液转移装置包括多台PE材质储罐，与废液中和装置通过软管连接，在连接口处设有阀门。

本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型提供的石墨烯中试生产系统具有较高的自动化生产能力，大大降低了劳动强度，生产效率也大为提高。