本實用新型涉及一種石墨烯生產(chǎn)裝置，特別涉及一種石墨烯膨化裝置。

（二）

背景技術(shù)：

目前，石墨烯主要的制備方法為物理法和化學(xué)法。其中，氧化-熱還原法制備石墨烯為目前主流工藝。市場上熱還原設(shè)備多為開放式設(shè)備，膨化過程中產(chǎn)生的大量氣體以及粉體的巨大體積變化，導(dǎo)致收集效率較低，甚至可能會出現(xiàn)粉塵泄露，造成嚴重的環(huán)境污染和職業(yè)病危害，影響人的身體健康。

中國發(fā)明專利CN103935991A公開了一種規(guī)模化連續(xù)制備高品質(zhì)石墨烯的方法。該方法中涉及到的在線收集系統(tǒng)，利用旋風分離器或者布袋收集器進行收集，在實際應(yīng)用中無法實現(xiàn)。原因主要在于，膨化后的產(chǎn)物密度極低，2-5g/L，物料不能下落，無法實現(xiàn)在線收集；而且隨著生產(chǎn)線的放大，設(shè)備的放大，收集系統(tǒng)的氣流增大多倍，更加增加了在線分離的難度，最終導(dǎo)致絕大部分膨化產(chǎn)物隨著旋風分離器排到室外，產(chǎn)率極低，而且造成了巨大的環(huán)境污染，或者堵塞在布袋收集器濾袋，無法下落，阻礙生產(chǎn)的進行。另一方面，布袋收集器無法耐高溫；許多企業(yè)高效的膨化溫度高達600-1000℃，布袋收集器無法工作。

（三）

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種高產(chǎn)率、低粉塵污染的石墨烯膨化裝置。

本實用新型是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種石墨烯膨化裝置，包括依次連接的進料系統(tǒng)、膨化系統(tǒng)和離線收集系統(tǒng)，其特征在于：所述進料系統(tǒng)包括頂端連接進料倉的螺旋進料器；膨化系統(tǒng)包括安裝在爐體支架上的爐體，爐體內(nèi)貫穿有回轉(zhuǎn)爐管，爐體內(nèi)設(shè)置有包覆回轉(zhuǎn)爐管的加熱系統(tǒng)；離線收集系統(tǒng)包括收集器；螺旋進料器的出口連通回轉(zhuǎn)爐管的進口；回轉(zhuǎn)爐管的出口連接收集器的進口。

本實用新型通過進料系統(tǒng)、膨化系統(tǒng)、離線收集系統(tǒng)三部分組成，且三部分緊密連接，離線收集系統(tǒng)利用離線清灰式原理，實現(xiàn)了氣固分離，解決了石墨烯材料無法在線收集及跑料的問題；同時，本實用新型巧妙的利用離線收集系統(tǒng)產(chǎn)生的負壓，將膨化過程中產(chǎn)生的大量的二氧化碳和水蒸氣帶走，避免了物料粘附爐壁而造成的不利影響。

本實用新型的更優(yōu)技術(shù)方案為：

所述進料倉通過氣動閥連接螺旋進料器，實現(xiàn)了進料的自動化控制。

所述收集器為并聯(lián)的兩組，且收集器上連接有引風機和送風機，實現(xiàn)了收集器的控制，而收集器可實現(xiàn)離線清灰，即通過控制閥對收集器進行切換，當其中一組收集器工作時，另外一組收集器進行離線清灰。

所述進料倉和螺旋進料器的連接接口、回轉(zhuǎn)爐管與收集器的連接接口上均連通有密封保護氣，實現(xiàn)了裝置與裝置之間接口處的密封。

所述收集器為陶瓷膜收集器或布袋收集器；針對不同的氧化溫度，選擇合適的收集器運作。

本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，運行穩(wěn)定，設(shè)計合理，不僅解決了膨化過程中物料收集問題，收集效率高，而且適用于高溫度工藝，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

（四）附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。

圖1為本實用新型收集器為陶瓷膜收集器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型收集器為布袋收集器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1進料倉，2氣動閥，3螺旋進料器，4密封保護氣，5爐體，6加熱系統(tǒng)，7回轉(zhuǎn)爐管，8爐體支架，9收集器。

（五）具體實施方式

附圖為本實用新型的一種具體實施例。該實施例包括依次連接的進料系統(tǒng)、膨化系統(tǒng)和離線收集系統(tǒng)，所述進料系統(tǒng)包括頂端連接進料倉1的螺旋進料器3；膨化系統(tǒng)包括安裝在爐體支架8上的爐體5，爐體5內(nèi)貫穿有回轉(zhuǎn)爐管7，爐體5內(nèi)設(shè)置有包覆回轉(zhuǎn)爐管7的加熱系統(tǒng)6；離線收集系統(tǒng)包括收集器9；螺旋進料器3的出口連通回轉(zhuǎn)爐管7的進口；回轉(zhuǎn)爐管7的出口連接收集器7的進口；所述進料倉1通過氣動閥2連接螺旋進料器3；所述收集器9為并聯(lián)的兩組，且收集器9上連接有引風機和送風機；所述進料倉1和螺旋進料器3的連接接口、回轉(zhuǎn)爐管7與收集器9的連接接口上均連通有密封保護氣4。

實施例1：

將一定量的氧化石墨粉末將入進料倉1，從密封保護氣4中通入高純氮氣，螺旋進料器3將氧化石墨粉末帶入回轉(zhuǎn)爐管7。加熱系統(tǒng)6將爐管溫度升到工藝溫度（如400℃，600℃，800℃，1000℃，1000℃，1000℃），氧化石墨粉末受熱發(fā)生膨化剝離。膨化產(chǎn)物通過陶瓷膜收集器9進行離線清灰收集，尾氣被引風機排至室外。

本實施例中，具有2個陶瓷膜收集器9，通過控制閥對收集器進行切換，當其中一個收集器工作時，另外一個收集器進行離線清灰。

實施例2：

將一定量的氧化石墨粉末將入進料倉1，從密封保護氣4中通入高純氮氣，螺旋進料器3將氧化石墨粉末帶入回轉(zhuǎn)爐管7。加熱系統(tǒng)6將爐管溫度升到工藝溫度（如300℃，300℃，300℃，300℃，200℃，150℃），氧化石墨粉末受熱發(fā)生膨化剝離。膨化產(chǎn)物通過陶瓷膜收集器9進行離線清灰收集，尾氣被引風機排至室外。

本實施例中，具有1個陶瓷膜收集器9。收集器內(nèi)分為A/B收集室，各占一半。通過控制閥對收集器進行切換，當其中A收集室工作時，B收集室進行離線清灰。

實施例3：

將一定量的氧化石墨粉末將入進料倉1，從密封保護氣4中通入高純氮氣，螺旋進料器3將氧化石墨粉末帶入回轉(zhuǎn)爐管7。加熱系統(tǒng)6將爐管溫度升到工藝溫度（如400℃，600℃，800℃，800℃，800℃，600℃），氧化石墨粉末受熱發(fā)生膨化剝離。膨化產(chǎn)物通過陶瓷膜收集器9進行離線清灰收集，尾氣被引風機排至室外。

本實施例中，具有2組陶瓷膜收集器9。通過控制閥對收集器進行切換，當其中一組收集器工作時，另外一組收集器進行離線清灰。

實施例4：

將一定量的氧化石墨粉末將入進料倉1，從密封保護氣4中通入高純氮氣，螺旋進料器3將氧化石墨粉末帶入回轉(zhuǎn)爐管7。加熱系統(tǒng)6將爐管溫度升到工藝溫度（如300℃，300℃，300℃，300℃，200℃，150℃），氧化石墨粉末受熱發(fā)生膨化剝離。膨化產(chǎn)物通過布袋收集器9進行離線清灰收集，尾氣被引風機排至室外。

本實施例中，具有2個布袋收集器9。通過控制閥對布袋收集器進行切換，當其中一個布袋收集器工作時，另外一個布袋收集器進行離線清灰。

實施例5：

將一定量的氧化石墨粉末將入進料倉1，從密封保護氣4中通入高純氮氣，螺旋進料器3將氧化石墨粉末帶入回轉(zhuǎn)爐管7。加熱系統(tǒng)6將爐管溫度升到工藝溫度（如400℃，400℃，400℃，300℃，200℃，150℃），氧化石墨粉末受熱發(fā)生膨化剝離。膨化產(chǎn)物通過布袋收集器9進行離線清灰收集，尾氣被引風機排至室外。

本實施例中，具有1個布袋收集器9。收集器內(nèi)分為A/B收集室，各占一半。通過控制閥對布袋收集器進行切換，當其中A收集室工作時，B收集室進行離線清灰。

實施例6：

將一定量的氧化石墨粉末將入進料倉1，從密封保護氣4中通入高純氮氣，螺旋進料器3將氧化石墨粉末帶入回轉(zhuǎn)爐管7。加熱系統(tǒng)6將爐管溫度升到工藝溫度（如200℃，200℃，200℃，200℃，150℃，100℃），氧化石墨粉末受熱發(fā)生膨化剝離。膨化產(chǎn)物通過布袋收集器9進行離線清灰收集，尾氣被引風機排至室外。

本實施例中，具有2組布袋收集器9。通過控制閥對布袋收集器進行切換，當其中一組布袋收集器工作時，另外一組布袋收集器進行離線清灰。

以上對本實用新型實施例所提供的技術(shù)方案進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型實施例的原理以及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只適用于幫助理解本實用新型實施例的原理；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型實施例，在具體實施方式以及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。