二：石墨烯超聲設(shè)備

1.    產(chǎn)品簡(jiǎn)介

1.1產(chǎn)品構(gòu)成

小試機(jī)：超聲波主機(jī)+超聲波驅(qū)動(dòng)電源+實(shí)驗(yàn)固定架

中試機(jī)：超聲波主機(jī)+超聲波驅(qū)動(dòng)電源+循環(huán)反應(yīng)釜（含冷卻夾套、加料口、送料泵、底座支架）

生產(chǎn)線：超聲波主機(jī)+超聲波驅(qū)動(dòng)電源+電源放置柜+反應(yīng)釜（含冷卻夾套）+固定支架（含隔音棉）+流量計(jì)+變頻泵

1.2工作原理

    超聲波是指頻率超過(guò)20000Hz的聲波，超聲波空化是指當(dāng)超聲波在液體中傳播，且強(qiáng)度達(dá)到某個(gè)閾值時(shí)，會(huì)激發(fā)液體中的微氣泡的生長(zhǎng)和急速崩潰的過(guò)程，空化氣泡在急劇崩潰的瞬間產(chǎn)生局部高溫高壓。在超聲波空化強(qiáng)度的區(qū)域內(nèi)，會(huì)產(chǎn)生上萬(wàn)億個(gè)這樣的氣泡，從而促進(jìn)一系列物理、化學(xué)變化。

專門(mén)用于石墨烯制備過(guò)程的超聲波設(shè)備，通過(guò)對(duì)液體介質(zhì)施加超聲波，發(fā)揮超聲波所獨(dú)具的空化效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)等達(dá)到加工的目的。

1.3產(chǎn)品特點(diǎn)

石墨烯超聲波設(shè)備*顯著特點(diǎn)在于無(wú)論何種負(fù)載條件，超聲波主機(jī)的輸出振幅是始終一致的。

超聲波本質(zhì)上是一種振動(dòng)，在液體中轉(zhuǎn)播時(shí)，空化作用的大小是和超聲波主機(jī)的振幅有關(guān)，振幅越大空化作用越大，反之空化作用就越小。在同樣工況條件下，通過(guò)控制振幅，也就控制了空化效果，進(jìn)而起到了控制石墨烯分散效果的作用。

石墨烯作為一種化工原料，其制取和應(yīng)用過(guò)程中，液體的粘度、溫度、壓強(qiáng)、流速均在動(dòng)態(tài)變化，因此對(duì)于超聲波設(shè)備來(lái)說(shuō)，負(fù)載也在不斷變化。以細(xì)胞破碎儀為例，它是一種恒功率設(shè)備，即無(wú)論負(fù)載如何變化，其輸出功率是不變的。當(dāng)負(fù)載大，振幅就小，負(fù)載小振幅就大。由于振幅的不確定，細(xì)胞破碎儀產(chǎn)生的空化效果就不確定，進(jìn)而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)或生產(chǎn)的不確定。超聲波清洗機(jī)也是如此。

我司生產(chǎn)的石墨烯超聲波設(shè)備，它不同于傳統(tǒng)的超聲波設(shè)備，是一種恒振幅設(shè)備。即當(dāng)輸出超聲波主機(jī)輸出振幅由超聲波驅(qū)動(dòng)電源調(diào)節(jié)確定后，無(wú)論負(fù)載如何變化，超聲波設(shè)備的振幅始終不變，空化效果也就保持不變，實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)的效果也就可以確保穩(wěn)定。當(dāng)然可想而知，當(dāng)負(fù)載小，設(shè)備的輸出功率就小；負(fù)載大，設(shè)備的輸出功率就大。在這樣的條件下，設(shè)備功率已經(jīng)與空化效果無(wú)關(guān)。

2.    產(chǎn)品功能、用途

2.1石墨烯超聲波小試機(jī)：

專業(yè)用于石墨烯實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，用于測(cè)試石墨烯制取或應(yīng)用的可行性。通過(guò)石墨烯超聲波小試機(jī)可以獲得以下信息

1、超聲波對(duì)該工況和應(yīng)用條件是否有用

2、影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素（如超聲波振幅、作用時(shí)間、反應(yīng)容積、物料配比等）

3、獲得理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并記錄相關(guān)實(shí)驗(yàn)參數(shù)，為后續(xù)的中試實(shí)驗(yàn)提供標(biāo)準(zhǔn)

2.2石墨烯超聲波中試機(jī)：

專業(yè)用于石墨烯超聲波中試實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，即在已經(jīng)獲得超聲波小試實(shí)驗(yàn)結(jié)果后，通過(guò)中試設(shè)備進(jìn)行放大實(shí)驗(yàn)，取得相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)。石墨烯超聲波中試機(jī)是石墨烯超聲波生產(chǎn)線中一個(gè)獨(dú)立的生產(chǎn)單元，通過(guò)循環(huán)送料泵實(shí)現(xiàn)物料在單個(gè)反應(yīng)釜內(nèi)的流動(dòng)，從而模擬工業(yè)生產(chǎn)線的情況。通過(guò)中試機(jī)可以獲得一系列于工業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的參數(shù)，為后續(xù)的連續(xù)工業(yè)生產(chǎn)線的選型做準(zhǔn)備。應(yīng)用中試機(jī)后需要確定的參數(shù)如下：

1、單位時(shí)間的生產(chǎn)量

2、單套超聲波設(shè)備的反應(yīng)容積和流速

3、單套超聲波設(shè)備的功率

4、**的物料配比

5、超聲波單套數(shù)量

2.3石墨烯超聲波生產(chǎn)線（六套超聲波設(shè)備為一個(gè)單元）：

專業(yè)用于石墨烯超聲波的生產(chǎn)和應(yīng)用，主要用于工業(yè)化的石墨烯分散，其具體的選型，如功率，套數(shù)等，需要根據(jù)中試機(jī)實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定。石墨烯超聲波生產(chǎn)線除超聲波設(shè)備和物料反應(yīng)釜外，還配備了冷卻循環(huán)用夾套、流量泵、流量計(jì)、電源放置柜、反應(yīng)釜固定架（帶隔音棉）。用戶只需提供動(dòng)力電纜、物料接口、冷卻水接口即可實(shí)現(xiàn)石墨烯的工業(yè)化生產(chǎn)或應(yīng)用。

6.設(shè)備要求

6.1反應(yīng)物料要求

由于石墨烯的制取或應(yīng)用一般是在化工環(huán)境下進(jìn)行，超聲波設(shè)備可適應(yīng)一般的化工環(huán)境，但由于超聲波設(shè)備的特殊性。對(duì)物料的腐蝕性、粘度、壓強(qiáng)、流速等參數(shù)非常敏感，因此必須提供相應(yīng)的物料工況條件才可以進(jìn)行設(shè)備選型。

6.2設(shè)備外部環(huán)境要求

     由于超聲波設(shè)備是機(jī)電設(shè)備的一種，其使用的環(huán)境類(lèi)同與電氣設(shè)備的使用環(huán)境，必須保證常溫、常壓、無(wú)粉塵、濕度≤60%。

6.3設(shè)備安裝要求

1、超聲波主機(jī)與反應(yīng)釜為快卡法蘭連接，標(biāo)準(zhǔn)配置的中試機(jī)和生產(chǎn)線的超聲波主機(jī)的快卡法蘭為直徑77.5

2、除法蘭以外，超聲波主機(jī)不能其他部件均不能用于固定

3、超聲波驅(qū)動(dòng)電源（單套）的供電要求為220V 50Hz，若同時(shí)使用多臺(tái)電源，請(qǐng)使用380V供電，并注意三相平衡

4、物料和冷卻管道接口均為快卡法蘭，直徑為50.5。

5、地面要求平整，工作環(huán)境通風(fēng)

6、超聲波設(shè)備在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生噪音，現(xiàn)場(chǎng)人員必須佩帶隔音耳塞

7.使用超聲波設(shè)備的好處

超聲波本質(zhì)是一種高頻率的機(jī)械振動(dòng)，當(dāng)其作用在液體中時(shí)，會(huì)產(chǎn)生空化作用，其可以在極小的區(qū)域內(nèi)（1μm）產(chǎn)生高溫、高壓的微射流，進(jìn)而對(duì)物料產(chǎn)生作用。由于空化作用是一個(gè)物理過(guò)程，其作用過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生任何副產(chǎn)品。

對(duì)于石墨烯的分散來(lái)說(shuō)，超聲波在液體中，通過(guò)空化作用，可以將數(shù)十層的石墨烯分散成幾層甚至單層。設(shè)備只需經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的工藝改造即可滿足生產(chǎn)或使用要求，超聲波對(duì)氧化石墨烯或石墨烯單質(zhì)均可提到理想的作用。

超聲波設(shè)備對(duì)比傳統(tǒng)工藝優(yōu)勢(shì)

1、超聲波能量集中，大大提高生產(chǎn)效率

2、物理過(guò)程作用，無(wú)副產(chǎn)品或污染

3、超聲波振動(dòng)促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)，可以減少化學(xué)催化劑的用量