[实用新型]一种用于制备石墨烯的反应设备

说明书

本实用新型公开了一种用于制备石墨烯的反应设备，包括反应釜，反应釜包括位于上方、用以制备石墨烯的反应釜筒体，反应釜筒体的内部设有用于当输送液体原料时与反应釜筒体内侧壁贴合以去除反应釜筒体内侧壁的残留粉体原料并防止液滴迸溅的液体进料装置以及用以供原料充分反应的搅拌装置，位于反应釜筒体的顶部设有用于当反应结束时清洗反应釜筒体并降低石墨烯粘度以供其流出的喷淋装置。上述反应设备可以解决插层剂会将石墨层撑开，使其发生剧烈的体积膨胀，并伴随体系粘度增大，以致流动性降低的问题，从而可以提高设备在高膨胀比、高粘度条件下的传质效率，并且设备有利于高粘度的物质出料。

技术领域

本实用新型涉及化工生产技术领域，特别涉及一种用于制备石墨烯的反应设备。

背景技术

随着科技的高速发展，市场对新材料的需求也随之增加，作为发展的基础，新材料的批量化、标准化的制备离不开相应的反应设备。

近年来，石墨烯作为新材料领域的宠儿备受关注，关于石墨烯的制备方法也多种多样，包括CVD、外延生长、有机物高温催化石墨化、石墨氧化还原法、液相插层剥离法。在石墨烯的制备方法中，以石墨为原料的制备方法产量最大、成本最低，因此也被广泛采用。其中，在液相制备石墨烯的过程中，插层剂会将石墨层撑开，发生剧烈的体积膨胀，并伴随体系粘度增大，以致流动性降低，这些会导致反应物的传质效率降低以及由于热量释放不均匀而增加反应的安全隐患，并且粘度的增大会导致出料难度增大，容易导致设备内部残留反应物等问题。

因此，如何避免由于高膨胀比以及高粘度而导致反应物的传质效率降低，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于制备石墨烯的反应设备，该反应设备可以解决插层剂会将石墨层撑开，使其发生剧烈的体积膨胀，并伴随体系粘度增大，以致流动性降低的问题，从而可以提高在高膨胀比、高粘度条件下反应物的传质效率。

为实现上述目的，本实用新型提供一种用于制备石墨烯的反应设备，包括反应釜，所述反应釜包括位于上方、用以制备石墨烯的反应釜筒体，所述反应釜筒体的内部设有用于当输送液体原料时与所述反应釜筒体内侧壁贴合以去除所述反应釜筒体内侧壁的残留粉体原料并防止液滴迸溅的液体进料装置以及用以供原料充分反应的搅拌装置，位于所述反应釜筒体的顶部设有用于当反应结束时清洗所述反应釜筒体并降低石墨烯粘度以供其流出的喷淋装置。

优选地，所述反应釜还包括位于所述反应釜筒体下方、用以输出石墨烯的出料口，所述出料口的内部设有用以控制所述出料口开闭的阀门。

优选地，所述反应釜的内侧壁设有用以防腐蚀的涂层。

优选地，所述液体进料装置包括用以输送液体原料的环状管道以及若干个以预设夹角设于所述环状管道外周、用以与所述反应釜筒体的内侧壁贴合的出口。

优选地，所述搅拌装置包括位于中间的搅拌杆、固接于所述搅拌杆并用以搅拌边缘物料的第一搅拌部件以及设于所述第一搅拌部件下方并用以供下方物料向上翻腾的第二搅拌部件。

优选地，所述阀门包括用以与所述出料口的内侧壁固定连接的连接部以及能够沿着所述连接部的轴向上、下伸缩的伸缩部；

所述伸缩部设有位于顶部并用于当所述伸缩部向下缩回时与所述反应釜筒体底部闭合压紧的法兰以及位于所述法兰的下方并用于当所述伸缩部向上伸出时开启、当所述伸缩部向下缩回时关闭的阀门出料口。

优选地，还包括用于当所述法兰与所述反应釜筒体底部闭合压紧时保证密封性的密封圈。

优选地，还包括设于所述搅拌装置两侧、用以供液体原料转换为雾滴加入所述反应釜筒体以保证反应均匀性的喷雾加料装置。

优选地，还包括设于所述反应釜筒体上方、用以防止废气污染的废气吸收装置。