一種共價改性石墨插層化合物密閉型快速膨脹反應罐的製作方法

2023-06-12 03:04:36 2

本發明涉及石墨烯前驅體反應容器技術領域，具體為一種共價改性石墨插層化合物密閉型快速膨脹反應罐。

背景技術：

目前常規的製備石墨前驅體用膨脹反應裝置，一般包括罐體和攪拌裝置，罐體上設置有夾套，夾套下部設置有熱水或蒸汽進口，上部設置有熱水或蒸汽出口，攪拌裝置包括電機和攪拌軸，電機固定在罐體上部，攪拌軸通過電機設置在罐體的中部。本裝置能夠使石墨插層化合物在反應過程中與膨脹液充分接觸，從而達到加快膨脹反應速度、提高反應充分性和降低膨脹反應時間的目的，但是在使用時仍然存在一些缺陷，比如使用固定連接的夾套結構，在長時間使用後，不可避免的會在內壁上結出水垢，這樣不僅不方便清理，而且還會大大降低冷卻效果，再有就是使用普通的加料口結構，在進行反應生產時，內部的蒸汽容易衝擊加料口，造成石墨烯原料添加不方便。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種共價改性石墨插層化合物密閉型快速膨脹反應罐，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種共價改性石墨插層化合物密閉型快速膨脹反應罐，包括罐體，所述罐體的下表面兩側固定連接有支腿，所述罐體的下表面中心處設有放料口，所述罐體的內部下端固定連接有支座，所述支座的下表面設有通槽，所述支座的上表面通過轉動孔轉動連接有攪拌軸，所述攪拌軸的外表面固定連接有攪拌葉片，所述攪拌軸的上表面通過軸固定連接有電機，所述電機固定安裝於罐體的上表面中心處，所述罐體的外表面上端設有連接座，所述罐體的上表面後側設有出氣孔，所述罐體的上表面前側設有加料口，所述加料口的內部設有落料口，所述落料口的下表面設有密封槽，所述密封槽的外表面兩側設有下端進料口，所述密封槽的內部通過密封彈簧滑動連接有密封塊，所述加料口的上表面兩側設有卡槽，所述加料口的內部滑動連接有料鬥，所述料鬥的下表面外側通過卡頭卡接於卡槽的內部表面，所述料鬥的下表面中心處設有滑動孔，所述滑動孔的外側設有上端進料口，所述滑動孔的內部滑動連接有推桿，所述推桿的上表面固定連接有擋板，所述罐體的外表面通過連接槽滑動連接有夾套，所述夾套的外表面下端設有進水口，所述夾套的外表面上端設有出水口，所述夾套的上表面兩側設有螺紋座，所述螺紋座通過螺釘固定連接於連接座的內部，所述夾套的內部設有水冷腔，所述連接槽的內側表面設有環形槽，所述環形槽的內部固定安裝有環形密封墊。

優選的，所述攪拌葉片至少有三個，且成錐形結構排布。

優選的，所述密封塊滑動連接於落料口的下表面。

優選的，所述上端進料口位於落料口的正下方，且位於擋板的正下方。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：該種共價改性石墨插層化合物密閉型快速膨脹反應罐通過設置滑動安裝的夾套，結合環形密封墊的結構形式，可以方便安裝盒拆卸，便於清理水垢，再有就是通過彈簧密封的加料口結合料鬥，可以在密閉情況下進行加料，避免物料被吹散，這樣能夠大大提高裝置的使用便利性和使用壽命。

附圖說明

圖1為本發明所述的一種共價改性石墨插層化合物密閉型快速膨脹反應罐的整體結構示意圖；

圖2為本發明所述的一種共價改性石墨插層化合物密閉型快速膨脹反應罐的加料口結構示意圖；

圖3為本發明所述的一種共價改性石墨插層化合物密閉型快速膨脹反應罐的夾套截面示意圖。

附圖中分述標記如下：1、罐體，11、支腿，12、放料口，13、支座，14、通槽，15、轉動孔，16、攪拌軸，17、攪拌葉片，18、電機，19、連接座，2、加料口，21、落料口，22、密封槽，23、下端進料口，24、密封彈簧，25、密封塊，26、卡槽，27、出氣孔，3、料鬥，31、卡頭，32、滑動孔，33、上端進料口，34、推桿，35、擋板，4、夾套，41、連接槽，42、進水口，43、出水口，44、螺紋座，45、水冷腔，46、環形槽，47、環形密封墊。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

請參閱圖1-3，本發明提供一種技術方案：一種共價改性石墨插層化合物密閉型快速膨脹反應罐，包括罐體1，罐體1的外表面為光滑表面，方便與夾套4連接，並且可以和環形密封墊47很好的接觸，保證密封性，罐體1的下表面兩側固定連接有支腿11，罐體1的下表面中心處設有放料口12，罐體1的內部下端固定連接有支座13，支座13的下表面設有通槽14，支座13的上表面通過轉動孔15轉動連接有攪拌軸16，攪拌軸16的外表面固定連接有攪拌葉片17，攪拌葉片17至少有三個，且成錐形結構排布，可以保證攪拌的均勻性，攪拌軸16的上表面通過軸固定連接有電機18，電機18固定安裝於罐體1的上表面中心處，罐體1的外表面上端設有連接座19，罐體1的上表面後側設有出氣孔27，罐體1的上表面前側設有加料口2，加料口2的內部設有落料口21，落料口21的下表面設有密封槽22，密封槽22的外表面兩側設有下端進料口23，密封槽22的內部通過密封彈簧24滑動連接有密封塊25，密封塊25滑動連接於落料口21的下表面，在不加料時進行密封，加料口2的上表面兩側設有卡槽26，加料口2的內部滑動連接有料鬥3，料鬥3的下表面外側通過卡頭31卡接於卡槽26的內部表面，料鬥3的下表面中心處設有滑動孔32，滑動孔32的外側設有上端進料口33，上端進料口33位於落料口21的正下方，且位於擋板35的正下方，這樣能夠保證物料準確進入到落料口21，可以順利的進入到罐體1內部，滑動孔32的內部滑動連接有推桿34，推桿34的上表面固定連接有擋板35，罐體1的外表面通過連接槽41滑動連接有夾套4，夾套4的外表面下端設有進水口42，夾套4的外表面上端設有出水口43，夾套4的上表面兩側設有螺紋座44，螺紋座44通過螺釘固定連接於連接座19的內部，夾套4的內部設有水冷腔45，連接槽41的內側表面設有環形槽46，環形槽46的內部固定安裝有環形密封墊47。

本發明在具體實施時：選用型號為yej—m20的電機18，並且串聯連接到工作電源開關上，然後通過加料口2按比例向罐體1內加入原料，並在1體1內配置好定量的膨脹液，然後再加入石墨插層化合物粉末，石墨插層化合物與膨脹液接觸後浮於液面上，開始發生膨脹反應，該反應為靜態過程(集聚反應熱量，加速反應的進行)，接觸到膨脹液的石墨插層化合物先參與反應，但隨著反應的進行，物料層越來越厚，上層物料靠虹吸作用已無法接觸到膨脹液，此時可以啟動電機18帶動攪拌軸16對罐體內的固液相物料進行混合，約攪拌幾分鐘後，停止攪拌，繼續反應，直到石墨插層化合物完全反應。反應過程中會多次短時間產生大量蒸汽，可通過出氣口27及時將蒸汽排出，而在反應過程中需要添加物料時，可以將物料放置到料鬥3內，然後將料鬥3放入到加料口2內部，可以將卡頭31卡接入卡槽26內進行固定，首先推桿34會接觸到密封塊25，持續向下推進，可以將密封塊25打開，也就可以將落料口21和下端進料口23連通了，密封塊25到達底部後，然後繼續推進，推桿34無法下移就會向上移動，可以將擋板35向上頂開，也就可以打開上端落料口33了，這樣位於料鬥3內的物料可以從落料口21進入到罐體1內部，既保證了密封性，又能夠進行物料添加，非常安全方便。而在反應時會產生熱量，容易影響反應速率，這時可以將進水口42和出水口43連接到循環水迴路上，可以在夾套4中通入冷卻水，這樣冷卻水在水冷腔45內於罐體1的外表面進行接觸，可以保證膨脹液的溫度在合適範圍，而長時間使用後，水冷腔45的內壁上會凝結水垢，這時可以將夾套4拆卸下來進行清理，可以重複利用，而且保證水冷的效率，可以加快生產效率，當反應完畢後，可以打開放料口12將產物放出。

儘管已經示出和描述了本發明的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由所附權利要求及其等同物限定。