1.电化学剥离石墨制备石墨烯用控温与对流匀质装置,其特征在于:包括电解槽本体、多个剥离用石墨电极、第一喷流组件、第二喷流组件、第一输出管、循环泵和加压泵;所述多个剥离用石墨电极平行安装在电解槽内,相邻的剥离用石墨电极形成间隔;所述第一喷流组件包括第一喷流总管、第一喷流管,所述第一喷流总管沿电解槽内的一侧壁横向设置,且该侧壁与多个剥离用石墨电极的连线平行,所述第一喷流总管的同侧间隔连接并连通有多个第一喷流管,多个第一喷流管远离第一喷流总管的一端向上方延伸后下弯形成钩形弯管,第一喷流管远离第一喷流总管的管口朝向电解槽内;所述第二喷流组件包括第二喷流总管、第二喷流支管和第二喷流管喷头,所述第二喷流总管在电解槽槽底围合成方框形,多个第二喷流支管的两端连接在第二喷流总管的不同边上并与第二喷流总管管内连通,各第二喷流支管上分别设置有多个喷射方向朝上的第二喷流管喷头;所述第一输出管的一端端口位于电解槽内的底部,另一端连接循环泵的进液口,所述循环泵的出液口连接三通阀门的第一接口,所述三通阀门的第二接口通过第一回流管道连接并连通第一喷流总管,所述三通阀门的第三接口通过管道连接第二回流管道,第二回流管道连接并连通第二喷流总管。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:还包括横向喷管,所述横向喷管连接并连通第一喷流总管,所述横向喷管水平设置。
3.根据权利要求1或2所述的装置,其特征在于:还包括中央控制器,所述三通阀门为三通电磁阀,所述中央控制器与循环泵和三通电磁阀分别通过电路控制连接。
4.根据权利要求1或2所述的装置,其特征在于:还包括温度探测组件、中央控制器和热交换机;所述温度探测组件包括固定架、电动伸缩杆和温度探头,所述固定架位于电解槽外侧,固定架上转动安装电动伸缩杆的固定端,转动方向为竖直方向,电动伸缩杆的伸缩端靠近并延伸至电解槽上方,电动伸缩杆的伸缩端通过安装块固定所述温度探头;所述温度探测组件设置多组,各所述温度探头分别位于相邻剥离用石墨电极形成的间隔内;所述三通阀门的第二接口通过管道连接热交换机的进液口,热交换机的出液口连接第二回流管道的一端,第二回流管道上设置有加压泵,第二回流管道的出液口连接并连通第二喷流总管;所述三通阀门为三通电磁阀,所述中央控制器与温度探头、电动伸缩杆、热交换机、加压泵、循环泵和三通电磁阀分别通过电路控制连接。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述第一回流管道为软管,所述第一喷流组件通过多组高低不同的悬挂组件与电解槽的侧壁悬挂相连,使第一喷流组件可以悬挂在电解槽的不同高度。
6.根据权利要求4所述的装置,其特征在于:所述第一喷流管为可摆动式结构,由第一驱动组件驱动其水平摆动。
7.根据权利要求4所述的装置,其特征在于:所述第二喷流管喷头为可摆动式结构,由第二驱动组件驱动其喷射方向进行变化。
8.根据权利要求4所述的装置,其特征在于:所述横向喷管为可摆动式结构,由第三驱动组件驱动喷射方向变化。
9.根据权利要求6所述的装置,其特征在于:所述第一驱动组件包括第一电机、第一曲轴杆、第一连接块、第二连接块、活动杆和连杆;所述第一喷流管由竖直部分和钩状部分连接组成,所述竖直部分和钩状部分密封转动连接并连通,钩状部分的转动方向为水平方向,所述钩状部分通过连接件连接连杆的一端,所述连杆的该一端与连接件为活动铰接,多个所述连杆的另一端固定连接同一活动杆,所述活动杆外侧活动套接有第一连接块,所述第一连接块上固定连接第一曲轴杆的弯曲段,所述第一曲轴杆的一端连接第一电机的输出轴并由第一电机驱动第一曲轴杆在沿水平方向转动,第一曲轴杆的另一端转动连接在第二连接块上;所述第一电机通过第一电机支架安装在电解槽上或者安装在电解槽外侧;所述第二连接块固定在第一电机支架或电解槽上;所述第一电机与中央控制器电性连接。
10.根据权利要求7所述的装置,其特征在于:所述第二喷流管喷头的下端为球状管,第二喷流支管上设置有与球状管匹配的圆槽,所述第二喷流管喷头的下端通过球状管可转动安装在第二喷流支管上的圆槽内;所述第二驱动组件包括动力格栅、第二曲轴杆和第二电机,所述动力格栅由外框和连接在外框内的若干隔条组成,每个隔条上开设有动力孔,动力格栅活动放置在第二喷流管上面且每个第二喷流管喷头均套在一个动力孔内侧;所述第二曲轴杆的弯曲段与动力格栅的外框活动连接,第二曲轴杆的上端连接第二电机的输出轴并由第二电机驱动第二曲轴杆在沿水平方向转动,第二曲轴杆的下端转动连接在第三连接块上;所述第二电机通过第二电机支架固定在电解槽上或者固定在电解槽外侧;所述第三连接块固定在电解槽内;所述第二电机与中央控制器电性连接。
11.根据权利要求8所述的装置,其特征在于:所述横向喷管的一端为球状管,第一喷流总管的另一端内侧设置有与球状管匹配的圆槽,所述横向喷管通过球状管可转动安装在第一喷流总管另一端的圆槽内;所述第三驱动组件包括第三电机支架、液压杆、第三电机和第三曲轴杆;所述第三电机支架上固定设置第四连接块,所述第四连接块铰接有转动支杆,转动支杆的转动方向为竖直方向,转动支杆上固定安装有第三电机,第三电机的输出轴连接第三曲轴杆的一端,第三曲轴杆的弯曲端固定连接横向喷管;所述液压杆的一端铰接第三电机支架,另一端铰接转动支杆;所述第三电机与中央控制器电性连接;所述第一喷流总管或横向喷管上设置有控制横向喷管流量的流体控制阀,所述流体控制阀与中央控制器电性连接。
12.根据权利要求3所述的装置,其特征在于:所述电解槽的内侧壁设有不同位置和不同深度的通过挂钩固定有固定式温度探头。
13.根据权利要求3所述的装置,其特征在于:所述热交换机的热交换机的出液口与第二喷流总管之间设置有电解液缓冲罐,缓冲罐的体积与电解槽内电解液体积比为1:3。
14.根据权利要求3所述的装置,其特征在于:各所述剥离用石墨电极的外部罩设有滤袋或滤框,所述第一喷流管远离第一喷流总管的管口朝向滤袋或滤框内。
15.电化学剥离石墨制备石墨烯的控温与对流匀质方法,其特征在于,利用权利要求1‑
14中任一项所述的装置,具体方法为:
通过循环泵将电解槽本体内的电解液抽出后,通过三通阀门分流后,一部分输送至热交换器,经过热交换后,再通过第二喷流总管回流到电解槽本体内,形成向上的流体进行电解液的均质;另一部分通过第一回流管、第一喷流总管和第一喷流管直接回流到电解槽内,用作于槽内对流的主要动力和介质,形成向下的流体;分别调节循环泵和加压泵的出口阀门可以直接增加或减小输出功率,从而从总体上控制电解槽内对流强度,使电解槽内的电解液浓度均一化,减少浓度极差;
对于温度的调控,通过电动伸缩杆的伸缩,温度探头可以移动,并测量石墨电极在剥离过程中各电极间不同部位的温度变化,固定式温度探头可以测试电解槽侧壁附近的电解液温度,中央控制器在将各部位进行比较后,根据各部位温度差的大小,可以更精确地控制加压泵的输送流量、循环泵的输送流量、热交换机的工作、三通阀门的开合、流体控制阀的开合,从而使第一喷流管、第二喷流管喷头、横向喷灌的流量增加或者降低来调控对流的强度,以实现快速的流体温度与浓度快速匀质化。