本實(shí)用新型涉及化工領(lǐng)域，特別涉及一種具有實(shí)時(shí)流量監(jiān)控功能的石墨烯漿料生產(chǎn)線。

背景技術(shù)：

石墨烯（Graphene）是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個(gè)碳原子厚度的二維材料。石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅(jiān)硬的納米材料，幾乎完全透明，只吸收2.3%的光；導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300W/m，高于碳納米管和金剛石，常溫下其電子遷移率超過(guò)15000cm2/Vs，又比納米碳管或硅晶體高，而電阻率只約10-8Ω/m，比銅或銀更低，為世上電阻率最小的材料石墨烯材料是一種二維材料，其優(yōu)異的物理和結(jié)構(gòu)特性使其在電子、傳感和光電 器件等多領(lǐng)域表現(xiàn)出非凡的應(yīng)用潛力。現(xiàn)有的石墨烯材料大多采用氧化還原法制備。氧化 還原法制備石墨烯材料具有操作簡(jiǎn)單，產(chǎn)物可加工性好等優(yōu)點(diǎn)，但是產(chǎn)品的性能穩(wěn)定性差。

現(xiàn)有的石墨烯分散設(shè)備一般包括以下兩種：

（1）超聲波分散設(shè)備：非常適合實(shí)驗(yàn)室規(guī)模、低粘度介質(zhì)分散石墨烯，用于中、高粘度介質(zhì)時(shí)會(huì)受到限制。

（2）研磨分散設(shè)備：適合大規(guī)模地分散石墨烯,中粘度介質(zhì)分散石墨烯。

因此，到目前為止還沒(méi)有一個(gè)適合高粘度高固含量石墨烯漿料的分散設(shè)備。

申請(qǐng)?zhí)?01320763674.8公開(kāi)了一種多層石墨烯漿料的雙聯(lián)加藥攪拌設(shè)備，所述多層石墨烯漿料的雙聯(lián)加藥攪拌設(shè)備專用于加藥、攪拌研磨漿料等，它主要 包括：雙聯(lián)攪拌桶、擾流裝置、攪拌裝置、輸送泵、輸送管道、支架及控制系統(tǒng)等。該設(shè)備不適于高粘度高固含量石墨烯漿料。

申請(qǐng)?zhí)?01520858922.6公開(kāi)了一種工業(yè)用石墨烯漿料的攪拌裝置，環(huán)形反應(yīng)釜設(shè)置為雙層環(huán)形結(jié)構(gòu)，內(nèi)層環(huán)形反應(yīng)釜的內(nèi)倉(cāng)壁上設(shè)置有環(huán)形保溫腔，環(huán)形反應(yīng)釜的四周設(shè)置進(jìn)料口，進(jìn)料口上間隔設(shè)置有溫度傳感器和數(shù)個(gè)”W”形結(jié)構(gòu)下料腔，”W”形結(jié)構(gòu)下料腔底部的兩根匯合管道下端設(shè)置有環(huán)形旋轉(zhuǎn)盤(pán)，環(huán)形旋轉(zhuǎn)盤(pán)的內(nèi)壁上設(shè)置有螺旋形攪拌槳，環(huán)形旋轉(zhuǎn)盤(pán)下端連接錐體結(jié)構(gòu)的下料口，環(huán)形旋轉(zhuǎn)盤(pán)的外側(cè)壁設(shè)置有從動(dòng)齒輪，從動(dòng)齒輪和主動(dòng)齒輪連接，主動(dòng)齒輪通過(guò)電機(jī)控制，充分利用了反應(yīng)釜的空間。但是，該裝置對(duì)于高粘度石墨烯的分散效果還是不理想。

另外，由于高粘度石墨烯漿料的流動(dòng)性差，混合均勻后需要通過(guò)隔膜泵進(jìn)行運(yùn)輸或傳遞?，F(xiàn)有隔膜泵在傳輸高粘度物料過(guò)程中，一旦物料混有空氣，會(huì)導(dǎo)致隔膜泵空運(yùn)轉(zhuǎn)，并且時(shí)常發(fā)生隔膜泵堵塞情況，高粘度物料傳輸緩慢，有必要對(duì)隔膜泵傳輸線進(jìn)行監(jiān)控，防止隔膜泵空運(yùn)轉(zhuǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種具有實(shí)時(shí)流量監(jiān)控功能的石墨烯漿料生產(chǎn)線，解決現(xiàn)有高粘度高固含量石墨烯漿料分散成本高、漿料不均勻、固含量低，分散效率高的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型采用的具體技術(shù)方案如下：

一種具有實(shí)時(shí)流量監(jiān)控功能的石墨烯漿料生產(chǎn)線，包括球磨機(jī)、第一中轉(zhuǎn)釜、砂磨機(jī)、第二中轉(zhuǎn)釜、超聲波分散裝置以及中央控制系統(tǒng)，所述球磨機(jī)的出料口通過(guò)第一管道連接所述第一中轉(zhuǎn)釜的進(jìn)料口，所述第一中轉(zhuǎn)釜的出料口通過(guò)第二管道連接所述砂磨機(jī)的進(jìn)料口，所述砂磨機(jī)的出料口通過(guò)第三管道與所述第二中轉(zhuǎn)釜的進(jìn)料口連接，所述第二中轉(zhuǎn)釜的出料口通過(guò)第四管道連接超聲波分散裝置，所述第一管道、第二管道和第四管道中均設(shè)有隔膜泵；所述第一管道、第二管道和第四管道中均分別設(shè)有第一流量傳感器、第二流量傳感器和第三流量傳感器，所述第一流量傳感器、第二流量傳感器和第三流量傳感器均與中央控制模塊控制連接。

所述超聲波分散裝置包括：超聲發(fā)生機(jī)構(gòu)、分散室和攪拌機(jī)構(gòu)；所述超聲發(fā)生機(jī)構(gòu)的超聲波振板與所述分散室的外表面相接觸；所述分散室包括外殼和內(nèi)室，所述內(nèi)室形成有分散腔，所述攪拌機(jī)構(gòu)的攪拌桿延伸入所述分散腔內(nèi)；還包括第一溫度傳感器及調(diào)溫管；所述第一溫度傳感器設(shè)置于所述分散腔內(nèi)；所述調(diào)溫管設(shè)置于所述內(nèi)室外圍，調(diào)溫管上設(shè)有調(diào)溫管進(jìn)水口和調(diào)溫管出水口，所述調(diào)溫管進(jìn)水口依次通過(guò)管道、水泵、儲(chǔ)水箱與自來(lái)水龍頭相連，自來(lái)水龍頭上設(shè)有第一電磁閥，儲(chǔ)水箱內(nèi)設(shè)有第二溫度傳感器、加熱裝置，所述調(diào)溫管出水口上設(shè)有第二電磁閥；所述隔膜泵、超聲發(fā)生機(jī)構(gòu)、攪拌機(jī)構(gòu)的攪拌電機(jī)、水泵、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第一電磁閥、第二電磁閥以及加熱裝置均與所述中央控制模塊控制連接。

所述外殼與所述內(nèi)室之間形成有容納用于超聲波傳導(dǎo)液體介質(zhì)的介質(zhì)區(qū)域.

所述調(diào)溫管為盤(pán)繞在內(nèi)室外圍的盤(pán)管。

還包括伸縮機(jī)構(gòu)，所述伸縮機(jī)構(gòu)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的攪拌機(jī)構(gòu)在分散腔內(nèi)上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述伸縮機(jī)構(gòu)包括連接在電機(jī)上部的伸縮桿、以及連接在伸縮桿上部的動(dòng)力裝置，所述動(dòng)力裝置與中央控制模塊控制連接；所述分散室還包括保溫層，所述保溫層套設(shè)于所述外殼外圍。

所述動(dòng)力裝置為氣缸或液壓缸。

所述球磨機(jī)設(shè)有投料口。

所述保溫層內(nèi)的保溫材料為保溫棉。

本實(shí)用新型的有益效果是：

與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下效果：首先，本方法采用球磨方式進(jìn)行預(yù)分散，可將石墨烯粉體與溶劑、分散劑混合均勻，再通過(guò)砂磨的方式使?jié){料進(jìn)一步分散，最后采用超聲波分散，本實(shí)用新型裝置整個(gè)分散過(guò)程采用控制模塊控制，實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化，可以高效、穩(wěn)定地分散得到石墨烯。

本實(shí)用新型提供的具有適時(shí)監(jiān)控功能的高粘度漿料分散系統(tǒng)，在每一條高粘度通過(guò)的管道中均設(shè)置流量傳感器，實(shí)時(shí)對(duì)每條管道中的流量進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)具體是哪個(gè)隔膜泵出現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)解決問(wèn)題，避免因?yàn)橐粋€(gè)隔膜泵出現(xiàn)問(wèn)題導(dǎo)致整條生產(chǎn)系統(tǒng)故障。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型一種具有實(shí)時(shí)流量監(jiān)控功能的石墨烯漿料生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1.球磨機(jī)；2.第一中轉(zhuǎn)釜；3. 砂磨機(jī)；4.第二中轉(zhuǎn)釜；5.超聲波分散裝置；51.超聲波振板；5231.進(jìn)口；5232.出口；52.分散室；521.外殼；522 . 介質(zhì)區(qū)域；523.內(nèi)室；524. 保溫層；53.攪拌機(jī)構(gòu)；54.溫度傳感器；55.進(jìn)料管；56.調(diào)溫管；561.調(diào)溫管進(jìn)水口；562.調(diào)溫管出水口；57.伸縮機(jī)構(gòu)；6.隔膜泵。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

實(shí)施例一

請(qǐng)參閱圖1，圖1是本實(shí)用新型的一種具有實(shí)時(shí)流量監(jiān)控功能的石墨烯漿料生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖1所示，一種具有實(shí)時(shí)流量監(jiān)控功能的石墨烯漿料生產(chǎn)線，包括球磨機(jī)、第一中轉(zhuǎn)釜、砂磨機(jī)、第二中轉(zhuǎn)釜、超聲波分散裝置以及中央控制系統(tǒng)，所述球磨機(jī)的出料口通過(guò)第一管道連接所述第一中轉(zhuǎn)釜的進(jìn)料口，所述第一中轉(zhuǎn)釜的出料口通過(guò)第二管道連接所述砂磨機(jī)的進(jìn)料口，所述砂磨機(jī)的出料口通過(guò)第三管道與所述第二中轉(zhuǎn)釜的進(jìn)料口連接，所述第二中轉(zhuǎn)釜的出料口通過(guò)第四管道連接超聲波分散裝置，所述第一管道、第二管道和第四管道中均設(shè)有隔膜泵；所述第一管道、第二管道和第四管道中均分別設(shè)有第一流量傳感器、第二流量傳感器和第三流量傳感器，所述第一流量傳感器、第二流量傳感器和第三流量傳感器均與中央控制模塊控制連接。

所述超聲波分散裝置包括：超聲發(fā)生機(jī)構(gòu)、分散室和攪拌機(jī)構(gòu)；所述超聲發(fā)生機(jī)構(gòu)的超聲波振板與所述分散室的外表面相接觸；所述分散室包括外殼和內(nèi)室，所述內(nèi)室形成有分散腔，所述攪拌機(jī)構(gòu)的攪拌桿延伸入所述分散腔內(nèi)；還包括第一溫度傳感器及調(diào)溫管；所述第一溫度傳感器設(shè)置于所述分散腔內(nèi)；所述調(diào)溫管設(shè)置于所述內(nèi)室外圍，調(diào)溫管上設(shè)有調(diào)溫管進(jìn)水口和調(diào)溫管出水口，所述調(diào)溫管進(jìn)水口依次通過(guò)管道、水泵、儲(chǔ)水箱與自來(lái)水龍頭相連，自來(lái)水龍頭上設(shè)有第一電磁閥，儲(chǔ)水箱內(nèi)設(shè)有第二溫度傳感器、加熱裝置，所述調(diào)溫管出水口上設(shè)有第二電磁閥；所述隔膜泵、超聲發(fā)生機(jī)構(gòu)、攪拌機(jī)構(gòu)的攪拌電機(jī)、水泵、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第一電磁閥、第二電磁閥以及加熱裝置均與所述中央控制模塊控制連接。

作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述外殼與所述內(nèi)室之間形成有容納用于超聲波傳導(dǎo)液體介質(zhì)的介質(zhì)區(qū)域.

作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述調(diào)溫管為盤(pán)繞在內(nèi)室外圍的盤(pán)管。

作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括伸縮機(jī)構(gòu)，所述伸縮機(jī)構(gòu)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的攪拌機(jī)構(gòu)在分散腔內(nèi)上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述伸縮機(jī)構(gòu)包括連接在電機(jī)上部的伸縮桿、以及連接在伸縮桿上部的動(dòng)力裝置，所述動(dòng)力裝置與中央控制模塊控制連接；所述分散室還包括保溫層，所述保溫層套設(shè)于所述外殼外圍。

作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述動(dòng)力裝置為氣缸或液壓缸。

作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述球磨機(jī)設(shè)有投料口。

上述系統(tǒng)的工作過(guò)程如下：

球磨機(jī)1頂端設(shè)有投料口，由投料口先投入溶劑與分散劑，先球磨分散分散液，再由投料口投入石墨烯粉體，球磨分散一段時(shí)間，將混合物混合均勻；由球磨機(jī)1上隔膜泵6將物料抽至第一中轉(zhuǎn)釜2中，由砂磨機(jī)3上隔膜泵6將第一中轉(zhuǎn)釜2中物料抽至砂磨機(jī)3中進(jìn)行砂磨，將砂磨后的物料打至第二中轉(zhuǎn)釜4中，期間控制砂磨機(jī)3轉(zhuǎn)速與物料流速 ( 泵速 ) 來(lái)控制分散時(shí)間，分散完成后通過(guò)第二中轉(zhuǎn)釜3配備隔膜泵6將物料抽至超聲波分散裝置5中進(jìn)行進(jìn)一步分散，上述過(guò)程中，第一流量傳感器、第二流量傳感器和第三流量傳感器分別對(duì)各個(gè)管道中的流量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)空轉(zhuǎn)或堵塞的隔膜泵。

所述超聲發(fā)生機(jī)構(gòu)的超聲波振板51與所述分散室52的外表面相接觸；所述分散室52包括外殼和內(nèi)室，所述內(nèi)室形成有分散腔，所述攪拌機(jī)構(gòu)的攪拌桿延伸入所述分散腔內(nèi)；還包括第一溫度傳感器、控制模塊及調(diào)溫管56；所述第一溫度傳感器設(shè)置于所述分散腔內(nèi)，用于對(duì)分散腔內(nèi)攪拌物料的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)；所述調(diào)溫管設(shè)置于所述內(nèi)室外圍，調(diào)溫管上設(shè)有調(diào)溫管進(jìn)水口561和調(diào)溫管出水口562，所述調(diào)溫管進(jìn)水口561依次通過(guò)管道及儲(chǔ)水箱57與自來(lái)水龍頭相連，自來(lái)水龍頭上設(shè)有第一電磁閥，儲(chǔ)水箱57內(nèi)設(shè)有第二溫度傳感器和加熱裝置，所述調(diào)溫管出水口562上設(shè)有第二電磁閥；所述控制模塊內(nèi)預(yù)先設(shè)置有第一溫度閾值和第二溫度閾值，將所述第一溫度傳感器傳來(lái)的分散腔溫度與第一溫度閾值比較，若分散腔溫度超過(guò)第一溫度閾值，則啟動(dòng)和水泵，使儲(chǔ)水箱內(nèi)的冷水進(jìn)入調(diào)溫管，給分散腔降溫，當(dāng)分散腔溫度低于第一溫度閾值時(shí)，開(kāi)啟儲(chǔ)水腔內(nèi)加熱裝置，加熱裝置將儲(chǔ)水箱內(nèi)水溫加熱至第二溫度閾值區(qū)間時(shí)，控制模塊控制加熱裝置停止加熱，并同時(shí)開(kāi)啟第二電磁閥和水泵，一邊通過(guò)第二電磁閥泄掉調(diào)溫管內(nèi)的冷水，一邊通過(guò)水泵向調(diào)溫管內(nèi)增加與第二溫度閾值相同水溫的水，從而使分散腔始終保持在一定的溫度范圍，分散效果更好；為了使分散腔內(nèi)物料進(jìn)一步獲得更好的分散及均勻受熱效果，還包括伸縮機(jī)構(gòu)，所述伸縮機(jī)構(gòu)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的攪拌機(jī)構(gòu)在分散腔內(nèi)上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述伸縮機(jī)構(gòu)包括連接在電機(jī)上部的伸縮桿、以及連接在伸縮桿上部的動(dòng)力裝置，所述動(dòng)力裝置與控制模塊控制連接。