[发明专利]一种生产碳纳米卷的系统

说明书

本发明公开了一种生产碳纳米卷的系统，包括反应釜，反应釜对接有原料碳仓、化学制剂A罐、化学制剂B罐、冷凝系统和碳纳米卷粉储仓；原料碳仓和反应釜之间还对接设有称量设备；化学制剂A罐和反应釜之间还对接有第一计量泵，化学制剂罐A内盛有化学制剂A；化学制剂B罐和反应釜之间还对接有第二计量泵，化学制剂罐B内盛有化学制剂B；反应釜包括釜体，釜体上设有釜盖，釜体的釜壁内设有空心腔，空心腔与蒸汽源连通，空心腔底部设有疏水阀，反应釜转动设置，反应釜传动连有带动反应釜摆动的驱动装置，反应釜内壁设有多条条形凸起。节能、环保、规模化、低成本制备高纯度。本发明应用于碳纳米卷生产技术领域。

技术领域

本发明涉及碳纳米卷生产技术领域，具体涉及一种生产碳纳米卷的系统。

背景技术

石墨烯纳米卷是一种新型的一维碳纳米材料,由二维的石墨烯片层卷曲而成。石墨烯纳米卷的基础构筑单元是石墨烯,因此具有与石墨烯相似的一些性能,如高的电导率、极好的导电性和强的机械性能等。碳纳米卷是由石墨烯薄片卷曲形成的，具有典型的层状中空结构特征，壁间距可调，这种中空结构可以容纳(吸附)其它元素的原子或分子，从而作为储能材料。与碳纳米管相比,石墨烯纳米卷具有开放的两端,通过插入或掺杂的方式具有可调的内部容积和直径,独特的拓扑结构使石墨烯纳米卷在储能(储氢)、电容器、催化、医药载体等多方面具有广泛的应用前景。据目前所知，实验室制备碳纳米卷的常用方法有电弧放电、超声剥离石墨片、异丙醇卷起单层石墨烯片等三种方法。国内外只有少量生产，而且成本高，价格贵。迄今为止，还没有见到规模化生产碳纳米卷的工业方法的报道。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种生产碳纳米卷的系统，节能、环保、规模化、低成本制备高纯度。

为实现上述目的，本发明提出一种生产碳纳米卷的系统，包括反应釜，所述反应釜对接有原料碳仓、化学制剂A罐、化学制剂B罐、冷凝系统和碳纳米卷粉储仓；

所述原料碳仓和反应釜之间还对接设有称量设备；

所述化学制剂A罐和反应釜之间还对接有第一计量泵，所述化学制剂罐A内盛有化学制剂A；

所述化学制剂B罐和反应釜之间还对接有第二计量泵，所述化学制剂罐B内盛有化学制剂B；

所述反应釜包括釜体，所述釜体上设有釜盖，所述釜体的釜壁内设有空心腔，所述空心腔与蒸汽源连通，所述空心腔底部设有疏水阀，所述反应釜转动设置，所述反应釜传动连有带动反应釜摆动的驱动装置，所述反应釜内壁设有多条条形凸起；

所述第一计量泵、第二计量泵分别包括两个第一管体和一个第一驱动件；

所述第一管体的进料端和出料端分别设有同向的单向阀，所述第一管体的进料端与化学制剂A罐或化学制剂B罐对接，所述第一管体的出料端与反应釜对接，所述第一管体中部连有第二管体，所述第二管体和第一管体的连接处设有隔膜，所述第二管体内活动设有活塞，所述隔膜和活塞之间形成密闭空间，所述密闭空间内填充有流体介质；

所述第一驱动件的输出端设有两棘轮，两棘轮的轮齿方向相反，两棘轮分别套设有对应的传动飞轮，所述传动飞轮中部为空心，且传动飞轮的中部空心处设有与对应棘轮配合的轮齿，两传动飞轮分别通过第一传动杆与两活塞相连，两第一传动杆的一端分别转动连在对应的活塞上，两第一传动杆的另一端分别转动连在对应的传动飞轮上；

采用上述生产碳纳米卷的系统的生产方法包括以下步骤：

S1：原料碳储存在原料碳仓；

S2：通过称量设备称取原料碳，并将称取的原料碳放入反应釜中；