[发明专利]一种实现石墨烯连续化生产的还原炉

说明书

本发明公开了一种实现石墨烯连续化生产的还原炉，包括投料罐，所述的投料罐下方设有投料管；所述投料管中部设有电磁进料阀；所述的投料管下端伸入微波加热炉内部，所述的微波加热炉侧壁对称分布有多组微波发生器，所述的微波加热炉底部设置有多孔板，微波加热炉右侧壁多孔板上方设有石墨烯出料口，所述微波加热炉底部设有多个氮气喷射口，所述的微波加热炉顶部左侧壁设有氮气出气管，所述的氮气出气管连通至旋风分离器，所述的旋风分离器下端设有石墨烯回收储料罐，所述的旋风分离器上端设有出风管道，所述出风管道经过气泵与多个氮气喷射口相连。本发明通过不断喷射氮气，使石墨烯不断流动，防止石墨烯粘接还原炉内壁、堵塞管道。

技术领域

本发明具体涉及一种实现石墨烯连续化生产的还原炉。

背景技术

目前，石墨烯的制备方法主要包括机械剥离法，化学剥离法，化学合成法，催化生长法以及电化学剥离法等。化学剥离法在强酸、强氧化剂存在的条件下，将石墨氧化分散得到氧化石墨烯，再将其通过化学还原、电化学还原、微波辐射等多种方法将其还原制备石墨烯。X.B Ji和Ruoff通过化学还原方法，经过水合肼热回流20小时，得到了还原氧化石墨烯，氧化石墨烯在IM硫酸钠溶液中可以产生32F/g的比容量，化学还原后的石墨烯可以产生73F/g的比容量，并产生了理想的双电层电容行为，但是这种化学还原过程耗费时间长，应用毒性较大的水合肼也容易出现安全问题。H.C.Schniepp等则在1050℃下进行热还原氧化石墨烯，得到了多孔结构高比表面积的膨胀石墨烯。但该热还原过程需要在保护气氛下进行，且由于石墨烯的附着力，石墨烯容易团聚粘结在还原炉内壁，导致加热不均匀、反应不充分，甚至粘结过量无法落料，导致必须中断生产清理还原炉的问题。为此，确有必要设计一种实现石墨烯连续化生产的还原炉。

发明内容

本发明的目的在于提供一种实现石墨烯连续化生产的还原炉，能够提供连续性的气氛保护，且避免石墨烯粘结还原炉内壁。

为了实现上述目的，本发明采用的具体技术方案如下：一种实现石墨烯连续化生产的还原炉，包括投料罐，所述的投料罐下方设有投料管；所述投料管中部设有电磁进料阀；所述的投料管下端伸入微波加热炉内部，所述的微波加热炉侧壁对称分布有多组微波发生器，所述的微波加热炉底部设置有多孔板，微波加热炉右侧壁多孔板上方设有石墨烯出料口，所述微波加热炉底部设有多个氮气喷射口，所述的微波加热炉顶部左侧壁设有氮气出气管，所述的氮气出气管连通至旋风分离器，所述的旋风分离器下端设有石墨烯回收储料罐，所述的旋风分离器上端设有出风管道，所述出风管道经过气泵与多个氮气喷射口相连。

为了更好地实现石墨烯生产的连续性，优选地，所述的出料管上设有电磁出料阀。

优选地，所述的微波加热炉右壁下部设有料位监测器，所述的料位监测器通过控制器与电磁出料阀和电磁进料阀相连。

有益效果：与现有技术相比，本发明通过保持氮气喷射流，使还原炉内原料充分运动，受热均匀，避免了石墨烯沉积于锅底产生团聚粘结，阻碍受热堵塞管道进而中断生产；本发明中使用了旋风分离器使氮气循环使用，降低气氛保持成本，提高生产连续性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图中：1、投料罐，2、投料管，3、电磁进料阀，4、微波加热炉，5、微波发生器，6、多孔板，7、石墨烯出料口，8、氮气喷射口，9、氮气出气管，10、旋风分离器，11、石墨烯回收储料罐，12、出风管道，13、气泵，14、料位监测器，15、电磁出料阀。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。