[实用新型]一种连续剪切剥离分级制备石墨烯的成套设备

摘要

本发实用新型提供一种连续剪切剥离分级制备石墨烯的成套设备，其特征是：包括前后依次连接的螺杆挤出机、一级粉碎系统、二级粉碎系统以及连接物料输送的管路，利用螺杆挤出机的强剪切将石墨剥离，进一步通过气流粉碎机进行粉碎和均化，使已剥离的石墨烯达到完全分散的状态，特别是通过设计串联的涡旋气流分级器将已达到层数要求的石墨烯及时分离出来，从而在Ⅰ号收集口、Ⅱ号收集口、Ⅲ号收集口收集不同层数的高质量石墨烯，实现了在高剪切应力作用下连续化、规模化、低成本化制备高质量石墨烯。

主权项

一种连续剪切剥离分级制备石墨烯的成套设备，其特征是包括前后依次连接的螺杆挤出机、一级粉碎系统、二级粉碎系统以及连接物料输送的管路；其中，所述螺杆挤出机为同向旋转的三螺杆挤出机，主要由螺杆驱动装置（1）、主加料口（2）、辅加料口（3）、三根螺杆（4）组成；所述一级粉碎系统包含一级气流粉碎室（6）、一级分级系统（7）、一级旋风分离器（8）、一级除尘收集器（9）、Ⅰ号引风机（10）；所述二级粉碎系统包含二级气流粉碎室（12）、二级分级系统（11）、Ⅰ号涡旋气流分级器（13）、Ⅱ号涡旋气流分级器（14）、二级旋风分离器（15）、二级除尘收集器（16）、Ⅱ号引风机（17）；螺杆挤出机出料口与一级粉碎系统的匀速进料口（5）连接，经一级气流粉碎室（6）通过一级分级系统（7）分级连接至一级旋风分离器（8），达到石墨烯级别的微细微粒则随气体进入一级除尘收集器（9），通过Ⅰ号收集口（18）收集得到少量石墨烯；一级旋风分离器（8）下端与二级气流粉碎室（12）连接，通过二级分级系统（11）连接至串联的Ⅰ号涡旋气流分级器（13）和Ⅱ号涡旋气流分级器（14），二级旋风分离器（15）与Ⅱ号涡旋气流分级器（14）连接，由Ⅱ号收集口（19）收集得到大量石墨烯，更少层数级别的石墨烯则随气体进入二级除尘收集器（16），通过除尘收集器在Ⅲ号收集口（20）收集得到石墨烯；串联的Ⅰ号涡旋气流分级器（13）和Ⅱ号涡旋气流分级器（14）下端连接二级气流粉碎室（12），将未达标的石墨烯循环粉碎。