本發(fā)明屬于材料生產(chǎn)設(shè)備，尤其是涉及一種具有甲烷回收結(jié)構(gòu)的石墨烯生產(chǎn)設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、石墨烯是一種由碳原子組成的二維晶體材料，具有許多獨(dú)特和優(yōu)異的物理特性，它是由單層碳原子以六角形排列形成的類(lèi)似蜂窩狀的結(jié)構(gòu)，是石墨的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之一，石墨烯的一些主要特性包括單層結(jié)構(gòu)、高強(qiáng)度、優(yōu)異的導(dǎo)電性、優(yōu)異的熱導(dǎo)性、柔韌性、透明性和抗氧化性。

2、cvd法制備石墨烯的基本過(guò)程是：把基底金屬箔片放入爐中，通入氫氣和氬氣或者氮?dú)獗Ｗo(hù)加熱至1000℃左右，穩(wěn)定溫度，保持20min左右；然后停止通入保護(hù)氣體，改通入碳源(如甲烷)氣體，大約30min，反應(yīng)完成；切斷電源，關(guān)閉甲烷氣體，再通入保護(hù)氣體排凈甲烷氣體，在保護(hù)氣體的環(huán)境下直至管子冷卻到室溫，取出金屬箔片，得到金屬箔片上的石墨烯。

3、現(xiàn)有如公開(kāi)號(hào)為cn219058557u公開(kāi)了一種具有甲烷回收結(jié)構(gòu)的石墨烯生產(chǎn)設(shè)備，包括有石墨烯生產(chǎn)設(shè)備本體，所述石墨烯生產(chǎn)設(shè)備本體的正面固定連接有靶棒，所述石墨烯生產(chǎn)設(shè)備本體的內(nèi)側(cè)壁固定連接有噴頭，所述石墨烯生產(chǎn)設(shè)備本體的頂部固定連接有回收箱，所述回收箱的一側(cè)固定連接有水泵。

4、現(xiàn)有的具有甲烷回收結(jié)構(gòu)的石墨烯生產(chǎn)設(shè)備還存在以下不足：

5、1、在石墨烯的生產(chǎn)過(guò)程中，以氮?dú)鉃楸Ｗo(hù)氣體為例，現(xiàn)有裝置并不能使得氮?dú)夂图淄榈挠行Х蛛x，則會(huì)對(duì)甲烷回收提純?cè)斐刹焕绊憽?/p>

6、2、在對(duì)甲烷和氮?dú)獾幕旌蠚怏w進(jìn)行初步過(guò)濾后，可能會(huì)有少部分的氫氣氣混雜于甲烷氣體內(nèi)，則現(xiàn)有裝置仍需要進(jìn)一步提高甲烷回收的純度。

7、3、在對(duì)甲烷進(jìn)行回收和提純后，裝置內(nèi)會(huì)存留有氮?dú)夂蜕倭康臍錃?，裝置仍需要對(duì)氮?dú)夂蜌錃膺M(jìn)行收集處理

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是針對(duì)上述背景技術(shù)中提出的不能使得氮?dú)夂图淄榈挠行Х蛛x，混合氣體進(jìn)行初步過(guò)濾后，可能會(huì)有少部分的氫氣氣混雜于甲烷氣體內(nèi)，甲烷回收結(jié)束后如何收集氫氣和氮?dú)獾膯?wèn)題，提供一種具有甲烷回收結(jié)構(gòu)的石墨烯生產(chǎn)設(shè)備。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案：一種具有甲烷回收結(jié)構(gòu)的石墨烯生產(chǎn)設(shè)備，包括生產(chǎn)組件、過(guò)濾組件、提純組件和尾氣處理組件，所述生產(chǎn)組件包括有反應(yīng)結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述反應(yīng)結(jié)構(gòu)包括有加熱箱下層，所述加熱箱下層的側(cè)面通過(guò)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接有加熱箱上層，所述加熱箱下層和加熱箱上層內(nèi)均設(shè)置有內(nèi)置槽，所述內(nèi)置槽設(shè)置為圓柱狀，所述內(nèi)置槽的底面呈環(huán)形陣列式的設(shè)有若干個(gè)連通槽，所述加熱箱下層和加熱箱上層內(nèi)設(shè)有內(nèi)槽，所述內(nèi)槽內(nèi)側(cè)面之間固定連接有若干個(gè)加熱管，所述加熱管呈環(huán)形陣列式的設(shè)置于內(nèi)置槽的下方。

3、進(jìn)一步，所述內(nèi)置槽內(nèi)滑動(dòng)連接有反應(yīng)管，所述反應(yīng)管夾持于加熱箱下層和加熱箱上層之間，所述內(nèi)置槽的側(cè)面設(shè)置有一號(hào)螺紋槽，所述一號(hào)螺紋槽設(shè)置于內(nèi)置槽的輸入側(cè)至反應(yīng)管之間，所述反應(yīng)管的內(nèi)側(cè)設(shè)置有二號(hào)螺紋槽。

4、進(jìn)一步，所述傳動(dòng)結(jié)構(gòu)包括有底座，所述底座固定連接于加熱箱下層的側(cè)面，所述底座的上表面設(shè)置有兩個(gè)滑槽，所述滑槽內(nèi)滑動(dòng)連接有移動(dòng)架，所述移動(dòng)架靠近加熱箱下層的側(cè)面轉(zhuǎn)動(dòng)連接有傳動(dòng)軸，所述傳動(dòng)軸遠(yuǎn)離移動(dòng)架的一端固定連接有一階螺紋柱，所述一階螺紋柱遠(yuǎn)離移動(dòng)架的一端固定連接有二階螺紋柱，所述移動(dòng)架遠(yuǎn)離加熱箱下層的側(cè)面固定連接有電機(jī)，所述電機(jī)的輸出端貫穿移動(dòng)架并固定連接于傳動(dòng)軸的側(cè)面。

5、進(jìn)一步，所述一階螺紋柱和二階螺紋柱內(nèi)部均設(shè)置為中空結(jié)構(gòu)，所述一階螺紋柱靠近電機(jī)的側(cè)面固定連通有兩個(gè)進(jìn)氣管，所述內(nèi)置槽遠(yuǎn)離電機(jī)的側(cè)面固定連通有出氣管。

6、進(jìn)一步，所述過(guò)濾組件包括過(guò)濾桶，所述出氣管的末端固定連通于過(guò)濾桶的底端，所述過(guò)濾桶內(nèi)側(cè)面之間固定連接有一階分子篩板和二階分子篩板，所述過(guò)濾桶的側(cè)面固定連通有一號(hào)管，所述一號(hào)管設(shè)置于一階分子篩板和二階分子篩板之間。

7、進(jìn)一步，所述提純組件包括甲烷回收箱，所述甲烷回收箱的上表面固定連通有冷卻桶，所述一號(hào)管遠(yuǎn)離過(guò)濾桶的末端固定連通于冷卻桶的上表面。

8、進(jìn)一步，所述尾氣處理組件包括廢氣收集箱，所述過(guò)濾桶的上端固定連通有二號(hào)管，所述過(guò)濾桶的側(cè)面固定連通有四號(hào)管，所述二號(hào)管設(shè)置于一階分子篩板的下側(cè)，所述四號(hào)管設(shè)置于二階分子篩板的上側(cè)，所述二號(hào)管和四號(hào)管遠(yuǎn)離過(guò)濾桶的末端均固定連通于廢氣收集箱，所述冷卻桶的側(cè)面固定連通有三號(hào)管，所述三號(hào)管遠(yuǎn)離冷卻桶的末端固定連通于二號(hào)管內(nèi)。

9、進(jìn)一步，所述出氣管、一號(hào)管、二號(hào)管、三號(hào)管和四號(hào)管上均固定連通有閥門(mén)。

10、與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本具有甲烷回收結(jié)構(gòu)的石墨烯生產(chǎn)設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)在于：

11、1、本發(fā)明通過(guò)在生產(chǎn)設(shè)備旁設(shè)有過(guò)濾桶，并在過(guò)濾桶內(nèi)設(shè)置有一階分子篩板和二階分子篩板，且利用出氣管將生產(chǎn)裝置和過(guò)濾桶相互連通，在生產(chǎn)過(guò)程中排放的氣體在經(jīng)過(guò)過(guò)濾桶后，一階分子篩板將氮?dú)膺M(jìn)行初步過(guò)濾，二階分子篩板再將甲烷和氫氣進(jìn)行分離，則完成對(duì)甲烷氣體的初步篩選。

12、2、本發(fā)明通過(guò)設(shè)置冷卻桶和甲烷回收箱于過(guò)濾組件旁，并利用一號(hào)管連通過(guò)濾桶中的甲烷過(guò)濾層和冷卻桶，在經(jīng)過(guò)初步過(guò)濾后的甲烷氣體中會(huì)留存有少量的氫氣，則利用甲烷和氫氣液化的溫度差值不同，則將冷卻桶內(nèi)的溫度設(shè)置為-180°，完成對(duì)甲烷的液化和收集，但是并不影響氫氣的狀態(tài)。

13、3、本發(fā)明通過(guò)二號(hào)管和三號(hào)管分別將過(guò)濾桶和冷卻桶中剩余的氫氣排出，通過(guò)四號(hào)管過(guò)濾桶中的氮?dú)馀懦?，最終二號(hào)管、三號(hào)管和四號(hào)管的末端均連通于廢氣收集箱。

技術(shù)特征：

1.一種具有甲烷回收結(jié)構(gòu)的石墨烯生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于，包括生產(chǎn)組件、過(guò)濾組件、提純組件和尾氣處理組件，所述生產(chǎn)組件包括有反應(yīng)結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述反應(yīng)結(jié)構(gòu)包括有加熱箱下層(1)，所述加熱箱下層(1)的側(cè)面通過(guò)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接有加熱箱上層(29)，所述加熱箱下層(1)和加熱箱上層(29)內(nèi)均設(shè)置有內(nèi)置槽(2)，所述內(nèi)置槽(2)設(shè)置為圓柱狀，所述內(nèi)置槽(2)的底面呈環(huán)形陣列式的設(shè)有若干個(gè)連通槽(3)，所述加熱箱下層(1)和加熱箱上層(29)內(nèi)設(shè)有內(nèi)槽(5)，所述內(nèi)槽(5)內(nèi)側(cè)面之間固定連接有若干個(gè)加熱管(6)，所述加熱管(6)呈環(huán)形陣列式的設(shè)置于內(nèi)置槽(2)的下方。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有甲烷回收結(jié)構(gòu)的石墨烯生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于，所述內(nèi)置槽(2)內(nèi)滑動(dòng)連接有反應(yīng)管(7)，所述反應(yīng)管(7)夾持于加熱箱下層(1)和加熱箱上層(29)之間，所述內(nèi)置槽(2)的側(cè)面設(shè)置有一號(hào)螺紋槽(4)，所述一號(hào)螺紋槽(4)設(shè)置于內(nèi)置槽(2)的輸入側(cè)至反應(yīng)管(7)之間，所述反應(yīng)管(7)的內(nèi)側(cè)設(shè)置有二號(hào)螺紋槽(8)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有甲烷回收結(jié)構(gòu)的石墨烯生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于，所述傳動(dòng)結(jié)構(gòu)包括有底座(9)，所述底座(9)固定連接于加熱箱下層(1)的側(cè)面，所述底座(9)的上表面設(shè)置有兩個(gè)滑槽(10)，所述滑槽(10)內(nèi)滑動(dòng)連接有移動(dòng)架(11)，所述移動(dòng)架(11)靠近加熱箱下層(1)的側(cè)面轉(zhuǎn)動(dòng)連接有傳動(dòng)軸(13)，所述傳動(dòng)軸(13)遠(yuǎn)離移動(dòng)架(11)的一端固定連接有一階螺紋柱(14)，所述一階螺紋柱(14)遠(yuǎn)離移動(dòng)架(11)的一端固定連接有二階螺紋柱(15)，所述移動(dòng)架(11)遠(yuǎn)離加熱箱下層(1)的側(cè)面固定連接有電機(jī)(12)，所述電機(jī)(12)的輸出端貫穿移動(dòng)架(11)并固定連接于傳動(dòng)軸(13)的側(cè)面。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有甲烷回收結(jié)構(gòu)的石墨烯生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于，所述一階螺紋柱(14)和二階螺紋柱(15)內(nèi)部均設(shè)置為中空結(jié)構(gòu)，所述一階螺紋柱(14)靠近電機(jī)(12)的側(cè)面固定連通有兩個(gè)進(jìn)氣管(16)，所述內(nèi)置槽(2)遠(yuǎn)離電機(jī)(12)的側(cè)面固定連通有出氣管(17)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有甲烷回收結(jié)構(gòu)的石墨烯生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于，所述過(guò)濾組件包括過(guò)濾桶(18)，所述出氣管(17)的末端固定連通于過(guò)濾桶(18)的底端，所述過(guò)濾桶(18)內(nèi)側(cè)面之間固定連接有一階分子篩板(19)和二階分子篩板(20)，所述過(guò)濾桶(18)的側(cè)面固定連通有一號(hào)管(21)，所述一號(hào)管(21)設(shè)置于一階分子篩板(19)和二階分子篩板(20)之間。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有甲烷回收結(jié)構(gòu)的石墨烯生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于，所述提純組件包括甲烷回收箱(24)，所述甲烷回收箱(24)的上表面固定連通有冷卻桶(23)，所述一號(hào)管(21)遠(yuǎn)離過(guò)濾桶(18)的末端固定連通于冷卻桶(23)的上表面。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有甲烷回收結(jié)構(gòu)的石墨烯生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于，所述尾氣處理組件包括廢氣收集箱(27)，所述過(guò)濾桶(18)的上端固定連通有二號(hào)管(22)，所述過(guò)濾桶(18)的側(cè)面固定連通有四號(hào)管(26)，所述二號(hào)管(22)設(shè)置于一階分子篩板(19)的下側(cè)，所述四號(hào)管(26)設(shè)置于二階分子篩板(20)的上側(cè)，所述二號(hào)管(22)和四號(hào)管(26)遠(yuǎn)離過(guò)濾桶(18)的末端均固定連通于廢氣收集箱(27)，所述冷卻桶(23)的側(cè)面固定連通有三號(hào)管(25)，所述三號(hào)管(25)遠(yuǎn)離冷卻桶(23)的末端固定連通于二號(hào)管(22)內(nèi)。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有甲烷回收結(jié)構(gòu)的石墨烯生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于，所述出氣管(17)、一號(hào)管(21)、二號(hào)管(22)、三號(hào)管(25)和四號(hào)管(26)上均固定連通有閥門(mén)(28)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于材料生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種具有甲烷回收結(jié)構(gòu)的石墨烯生產(chǎn)設(shè)備，包括生產(chǎn)組件、過(guò)濾組件、提純組件和尾氣處理組件，所述生產(chǎn)組件包括有反應(yīng)結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述反應(yīng)結(jié)構(gòu)包括有加熱箱下層，所述加熱箱下層的側(cè)面通過(guò)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接有加熱箱上層，所述加熱箱下層和加熱箱上層內(nèi)均設(shè)置有內(nèi)置槽。本發(fā)明通過(guò)在生產(chǎn)設(shè)備旁設(shè)有過(guò)濾桶，并在過(guò)濾桶內(nèi)設(shè)置有一階分子篩板和二階分子篩板，且利用出氣管將生產(chǎn)裝置和過(guò)濾桶相互連通，在生產(chǎn)過(guò)程中排放的氣體在經(jīng)過(guò)過(guò)濾桶后，一階分子篩板將氮?dú)膺M(jìn)行初步過(guò)濾，二階分子篩板再將甲烷和氫氣進(jìn)行分離，則完成對(duì)甲烷氣體的初步篩選。

技術(shù)研發(fā)人員：張宏業(yè),張武漢,楊正勇,沈海舟
受保護(hù)的技術(shù)使用者：福建烯望石墨材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/28