一种石墨烯散热膜的生产设备及制备方法，生产设备包括分离部、干燥部、喷涂还原修复部、输送部、浸泡处理部、UV光反应部、洗涤部、干燥部，其中，分离部包括有一可将石墨烯分散液中相对大片径的石墨烯颗粒分离出的分离桶，分离出大片径氧化石墨烯分散液；干燥部包括有一可将大片径氧化石墨烯分散液干燥成粉末的喷雾干燥机；喷涂还原修复部包括有等离子喷涂器、工作气体储罐、碳源储罐及密闭加热炉，输送部包括放卷机、基带、压延机、收卷机。本发明可使制备的石墨烯散热膜发挥出更高的导热能力，且可提高散热膜的强度，使其更耐弯折。