[实用新型]一种氧化石墨自动控温生产装置

说明书

技术领域：

本实用新型属于化工加工设备技术领域，具体涉及一种氧化石墨自动控温生产装置，在自动控制反应温度的基础上实现氧化石墨的生产制备。

背景技术：

氧化石墨被称为石墨氧化物或石墨酸，是一种由物质量之比不定的碳、氢、氧元素构成的化合物，氧化石墨是强氧化剂处理石墨后制备而得的产物，其中氧化程度最高的产物是一种碳、氧数量之比介于2.1到2.9之间黄色固体，并仍然保留石墨的层状结构，但结构变得更复杂，松散的氧化石墨分散在碱性溶液中形成类似石墨烯结构的单原子厚度的片段，由于氧化石墨的这个性质，被广泛应用于石墨烯的工业化生产：将浓硫酸与高锰酸钾的混合溶液用于切割碳纳米管来产生少量的石墨烯纳米带，并且石墨烯纳米带的边缘具有氧原子(＝O)或者羟基(-OH)等基团，由于氧化石墨中存在大量亲水基团(如羧基与羟基)，氧化石墨很容易在水溶液中分散，形成单个小片段，而且绝大部分都只有单个石墨层，少量的实验室制备石墨烯的方法有三种：一是用肼处理处于悬浮状态的氧化石墨，并加热至100℃保持24小时，二是将氧化石墨放入氢气氛围中，通过电击得到，三是将氧化石墨暴露在强脉冲光线下，例如氙气灯；中国专利96195007.2公开的一种氧化石墨的制备方法及设备，其中制备氧化石墨的设备包括带有具有内圆筒表面的机体反应器，机体内安装有阳极、阴极和位于阴极与阳极之间的能渗透过酸溶液的隔膜，机体内也安装有径向固定在轴向水平的旋转轴上的叶片，它们能转动并靠着止块径向运动到阳极表面，半环形阳极位于加料管和卸料管之间的机体的下部内，该半环形阳极的轴线相对于水平旋转轴的轴线向卸料管移动，从而从加料管到卸料管把阳极和隔膜之间的间隙增大了1.5-3倍；现有技术中的生产氧化石墨的设备存在以下缺点：一是大规模生产氧化石墨所需的反应釜体积大，相对传热面积小，反应温度难控制；二是制备氧化石墨一般采用外部夹套循环液控温，温控滞后，容易产生副反应；三是反应釜要求传热效率高、耐腐蚀性能强，对材质要求严格，设备成本高；四是反应釜采用的耐温差急变性差的聚四氟乙烯或搪瓷内衬，在温度变化较快时易脱落，使用寿命短。因此，研发一种氧化石墨自动控温生产装置，在降低生产成本的前提下，解决反应釜传热效率与耐腐蚀性能之间的矛盾，很有社会和经济价值，应用前景广阔。

发明内容：

本实用新型的发明目的在于克服现有技术存在的缺点，设计一种氧化石墨自动控温生产装置，在自动控制反应温度的基础上实现氧化石墨的低成本化生产制备。

为了实现上述目的，本实用新型涉及的氧化石墨自动控温生产装置的主体结构包括中温反应釜、一号搅拌器、一号投料口、一号温度计、一号温度负反馈控制器、一号内盘管、一号外盘管、一号恒温水槽、一号出料口、耐腐蚀泵、高温反应釜、二号搅拌器、二号投料口、二号温度计、二号温度负反馈控制器、二号内盘管、二号外盘管、二号恒温水槽和二号出料口；内空式圆柱形结构的中温反应釜的顶端中心设置有一号搅拌器，一号搅拌器从中温反应釜的外部进入中温反应釜的内部，中温反应釜的顶端一侧开设有一号投料口，中温反应釜的顶端另一侧设置有一号温度计，一号温度计从中温反应釜的外部进入中温反应釜的内部，一号投料口与一号温度计之间设置有一号温度负反馈控制器，中温反应釜的内部敷设有圆柱形管状结构的一号内盘管，中温反应釜的外部设置有圆柱形管状结构的一号外盘管，一号内盘管与一号外盘管之间设置有一号恒温水槽，中温反应釜的底端中心处开设有一号出料口，中温反应釜通过耐腐蚀泵与内空式圆柱形结构的高温反应釜连接，高温反应釜的顶端中心设置有二号搅拌器，二号搅拌器从高温反应釜的外部进入高温反应釜的内部，高温反应釜的顶端一侧开设有二号投料口，高温反应釜的顶端另一侧设置有二号温度计，二号温度计从高温反应釜的外部进入高温反应釜的内部，二号投料口与二号温度计之间设置有二号温度负反馈控制器，高温反应釜的内部敷设有圆柱形管状结构的二号内盘管，高温反应釜的外部设置有圆柱形管状结构的二号外盘管，二号内盘管与二号外盘管之间设置有二号恒温水槽，高温反应釜的底端中心处开设有二号出料口，一号出料口通过耐腐蚀泵与二号投料口连接，二号出料口与下一工艺设备连接。