CN110093733A - 模块化超临界流体染色系统及其染色方法 - Google Patents

模块化超临界流体染色系统及其染色方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种模块化超临界流体染色系统及其染色方法,该系统包括相互独立的超临界液体升温升压模块、超临界混流液降压分离冷却模块和超临界混流液循环布料染色模块,由于升温升压、循环布料染色、降压分离冷却采用独立工作的模块化方式,使超临界液体升温升压模块与染料完全隔离,从根本保证超临界流体的洁净度;模块化超临界流体染色系统的染色方法包括独立循环工作、多染色模块并联工作和多染色模块连续工作的三种工作方式;由于采用四个临界混流液循环布料染色模块连续工作的模式,能对染色后的废压充分利用,不仅具有节能环保的特点,而且还大大提高了染布的工作效率。

Description

模块化超临界流体染色系统及其染色方法
技术领域
本发明属于超临界流体纺织染色领域,具体涉及一种超临界流体染色系统及其染色方法。
背景技术
现有的超临界流体染色系统,升温升压组件、超临界混流液降压分离组件和超临界混流液循环布料染色组件是不模块化的,而是共同成为一个独立的设备,在实际应用中,不仅染色的工作效率不高,而且不能保证超临界流体的洁净度。比如检索到的下述专利,国家知识产权局于2012年2月1日公开了公开号为101760914B的专利文献, 它包括超临界流体染色釜、织物循环回路和染色流体循环系统,其特征在于:所述的超临界流体染色釜,以卧式圆筒形高压染色釜为釜体,在釜体的上方开有一个操作口[4],釜体的下方开有一个流体出口,通过管道与流体过滤装置[17]、循环泵[18]连接后接通染色流体循环系统;所述的织物循环回路包括染色釜内部的储布槽和波浪型引布通道,以及在染色釜上方的布绳提升装置和牵引装置;所述的储布槽,是由染色釜中间设有的圆筒形分隔网[15],与沿染色釜下半周周向布置的特氟龙堆布网管[16]所形成的空间;所述的波浪型引布通道,它是由在圆筒形分隔网的一侧与染色釜的一侧分别安装的波浪型网板[14]相对形成的空间,引布通道与储布槽相通;所述的布绳提升装置,由提布轮腔体[5]和安装在腔体内的磁动力提布轮[6]组成,腔体的进口端与染色釜连通,腔体的出口端斜向下连接喷射器[8]的进口端;所述的牵引装置,包括喷射器和进布风机[13],喷射器的腔体上方开有进风口[9],腔体的下方开有流体入口[11],流体入口通过管道与染色流体循环系统连接,喷射器的出口端通过连接管道与染色釜连通,连接管道出口下方为波浪形引布通道;进布风机的一端通过管道与喷射器腔体上方的进风口连接,另一端与高压染色釜釜体下方的流体出口相连。
发明内容
为了克服上述之不足,本发明的目的在于提供一种模块化超临界流体染色系统。
本发明的另一目的是提供一种利用上述模块化超临界流体染色系统进行染色的方法。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
模块化超临界流体染色系统,包括超临界液体升温升压模块、超临界混流液降压分离冷却模块和超临界混流液循环布料染色模块,所述超临界混流液循环布料染色模块排出的含有染料的超临界混流液送入超临界混流液降压分离冷却模块,所述超临界混流液降压分离冷却模块通过降压气化将染料和气体分离,将气体冷却液化并送入超临界液体升温升压模块,超临界液体升温升压模块用于存储超临界液体,并通过升温升压形成的高温高压超临界液体送入到超临界混流液循环布料染色模块,超临界混流液循环布料染色模块用以将高温高压超临界液体和染料混合形成的超临界混流液对布料进行循环染色。
进一步地,所述超临界混流液循环布料染色模块设有两个以上,所述的超临界混流液循环布料染色模块的高温高压超临界液体导入管与高温高压液供应总管连通,高温高压液供应总管与超临界液体升温升压模块连接;所述超临界混流液循环布料染色模块的混流尾液排出管与回流总管连通,回流总管与超临界混流液降压分离冷却模块连通。
进一步地,所述超临界混流液循环布料染色模块设有4个。
进一步地,所述超临界液体升温升压模块包括储液罐、压缩机、加热器和高温高压液缓存罐,储液罐中的超临界液体经压缩机和加热器升压升温后进入高温高压液缓存罐,所述高温高压液缓存罐与高温高压液供应总管连通。
进一步地,所述超临界混流液降压分离冷却模块,包括混流尾液缓冲罐、液流控制阀、分离釜和冷却装置,混流尾液缓冲罐通过混流管路与分离釜的混流尾液输入口连接,液流控制阀安装在所述的混流管路上,分离釜的气化超临界流体输出口与冷却装置的流体输入口连接,冷却装置的流体输出口与所述超临界液体升温升压模块的储液罐连通。
进一步地,所述分离釜设有两个,两个分离釜并联。
进一步地,所述超临界混流液循环布料染色模块设有4个,分别是第一超临界混流液循环布料染色模块、第二超临界混流液循环布料染色模块、第三超临界混流液循环布料染色模块、第四超临界混流液循环布料染色模块,它们的结构相同,所述第一超临界混流液循环布料染色模块包括循环泵B1、开关阀N2、染色釜F1、开关阀N1和染料釜R1,所述循环泵B1、开关阀N2、染色釜F1、开关阀N1和染料釜R1通过管路依次连接,形成了一条循环泵B1→开关阀N2→染色釜F1→开关阀N1→染料釜R1→循环泵B1的超临界混流液循环通道,所述高温高压超临界液体导入管的一端与开关阀N1、染料釜R1之间的管路连通,高温高压超临界液体导入管上安装有开关阀V2,所述混流尾液排出管的一端与循环泵B1、开关阀N2之间的管路连通,混流尾液排出管上安装有开关阀V3。
进一步地,还包括分支回流管和开关阀V1, 分支回流管一端与回流总管连通,另一端与开关阀N1、染料釜F1之间的管路连通,开关阀V1安装在分支回流管上。
利用上述模块化超临界流体染色系统进行染色的方法,通过控制两个以上超临界混流液循环布料染色模块中的相应开关阀,使各个超临界混流液循环布料染色模块进行独立循环染色和并联循环染色。
利用上述模块化超临界流体染色系统进行染色的方法,通过控制4个超临界混流液循环布料染色模块中的相应开关阀,使4个超临界混流液循环布料染色模块连续循环染色,具体步骤如下:
A、超临界液体升温升压模块工作:压缩机吸取储液罐中的液体升压到25~35Mpa,通过加热器加热到80~140°C,形成的高温高压超临界液体进入高温高压液缓存罐储存;
B、在第一超临界混流液循环布料染色模块(简称第一模块)、第二超临界混流液循环布料染色模块(简称第二模块)、第三超临界混流液循环布料染色模块(简称第三模块)、第四超临界混流液循环布料染色模块(简称第四模块)中的染色釜内装填待染织物,并且上述的各个模块的所有开关阀都处于关闭状态;
C、高温高压超临界液体的输入加压:
1)加压第一模块:开关阀V2、N1、N2开启,超临界流体由高温高压液缓存罐经过高温高压液供应总管,再经开关阀V2、通过开关阀N1、N2分别进入带有加热装置的染色釜F1,并由超临界液体升温升压模块的继续工作,将第一模块中的超临界流体加压至25~35Mpa,升温至80~140°C,关闭开关阀V2,第一模块进入内循环均染工序;
2)加压第二模块:开关阀V5、N3、N4开启,超临界流体由高温高压液缓存罐经过高温高压液供应总管,再经开关阀V5、通过开关阀N3、N4分别进入带有加热装置的染色釜F2,并由超临界液体升温升压模块的继续工作,将第二模块中的超临界流体加压至25~35Mpa,升温至80~140°C,关闭开关阀V5,第二模块进入内循环均染工序;
3)加压第三模块:开关阀V8、N5、N6开启,超临界流体由高温高压液缓存罐经过高温高压液供应总管,再经开关阀V8、通过开关阀N5、N6分别进入带有加热装置的染色釜F3,并由超临界液体升温升压模块的继续工作,将第三模块中的超临界流体加压至25~35Mpa,升温至80~140°C,关闭开关阀V8,第三模块进入内循环均染工序;
4)第一模块泄压并过压给第四模块:由于工序工作时间刚好接上第一模块泄压,采取从第一模块过压到第四模块,开关阀V3、V10、N7、N8开启,开关阀N2关闭, 第一模块的循环泵B1继续工作,超临界混流液通过开关阀V3,由回流总管通过开关阀V10,再经开关阀N7、N8进入带有加热装置的F4-染色釜;第一模块和第四模块压力平衡后,开关阀V10关闭,开关阀V11开启,由超临界液体升温升压模块继续给第四模块加压至25~35Mpa,升温至80~140°C;第四模块内温度压力到达要求状态时,关闭开关阀V11,第四模块加压完成并进入内循环均染工序,持续运转直到泄压; 开关阀V10关闭的同时, 超临界混流液降压分离冷却模块中的开关阀A1开启,第一模块的余下尾气,经回流总管进入超临界混流液降压分离冷却模块中的混流尾液缓冲罐,通过开关阀A1进入分离釜,进行染料与气体分离,气体再通过冷却装置降压降温,使其冷却为适宜存储的液体,进入储液罐进行保存,以备进入下一个循环;
5)第二模块泄压并过压给第一模块:第一模块经过泄压后,取出染整好的织物,重新填装完成时,第二模块开始泄压,第一模块接受第二模块的过压,当第一模块和第二模块压力平衡后,由超临界液体升温升压模块继续给第一模块加压至25~35Mpa,升温至80~140°C,第一模块加压完成并进入内循环均染工序,持续运转直到泄压;
6)第三模块泄压并过压给第二模块:第二模块经过泄压后,取出染整好的织物,重新填装完成时,第三模块开始泄压,第二模块接受第三模块的过压,当第二模块和第三模块压力平衡后,由超临界液体升温升压模块继续给第二模块加压至25~35Mpa,升温至80~140°C,第二模块加压完成并进入内循环均染工序,持续运转直到泄压;
7)第四模块泄压并过压给第三模块:第三模块经过泄压后,取出染整好的织物,重新填装完成时,第四模块开始泄压,第三模块接受第四模块的过压,当第三模块和第四模块压力平衡后,由超临界液体升温升压模块继续给第三模块加压至25~35Mpa,升温至80~140°C,第三模块加压完成并进入内循环均染工序,持续运转直到泄压;
8)第四模块经过泄压后,取出染整好的织物,重新填装完成时,开始重复步骤4)的工作,按以上工序实施不断循环工作。
本发明的有益效果在于:
由于升温升压、循环布料染色、降压分离冷却采用独立工作的模块化方式,使超临界液体升温升压模块与染料完全隔离,从根本保证超临界流体的洁净度;
将流体单向自由适配给两个以上的临界混流液循环布料染色模块,根据实际需要可实现独立循环工作、多染色模块并联工作和多染色模块连续工作的三种工作方式;
由于采用四个临界混流液循环布料染色模块连续工作的模式,能对染色后的废压充分利用,不仅具有节能环保的特点,而且还大大提高了染布的工作效率。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附图:
图1为本发明的结构示意框图。
图中:1-超临界液体升温升压模块;2-第一超临界混流液循环布料染色模块;3-第二超临界混流液循环布料染色模块;4-第三超临界混流液循环布料染色模块;5-第四超临界混流液循环布料染色模块;6-超临界混流液降压分离冷却模块;7-高温高压液供应总管;8-回流总管;9-高温高压超临界液体导入管;10-超临界液体经压缩机;11、加热器;12、高温高压液缓存罐;13、混流尾液缓冲罐;14、分离釜;15、冷却装置;16、储液罐;17、混流尾液排出管;18、分支回流管。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述,需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示,模块化超临界流体染色系统,包括超临界液体升温升压模块1、超临界混流液降压分离冷却模块6和超临界混流液循环布料染色模块,所述超临界混流液循环布料染色模块排出的含有染料的超临界混流液送入超临界混流液降压分离冷却模块,所述超临界混流液降压分离冷却模块通过降压气化将染料和气化超临界流体分离,将气化超临界流体冷却液化并送入超临界液体升温升压模块,超临界液体升温升压模块用于存储超临界液体,并通过升温升压形成的高温高压超临界液体送入到超临界混流液循环布料染色模块,超临界混流液循环布料染色模块用以将高温高压超临界液体和染料混合形成的超临界混流液对布料进行循环染色。
所述超临界混流液循环布料染色模块设有4个,分别是第一超临界混流液循环布料染色模块2、第二超临界混流液循环布料染色模块3、第三超临界混流液循环布料染色模块4、第四超临界混流液循环布料染色模块5,具体来说,第一超临界混流液循环布料染色模块2、第二超临界混流液循环布料染色模块3、第三超临界混流液循环布料染色模块4、第四超临界混流液循环布料染色模块5中,它们的高温高压超临界液体导入管9与高温高压液供应总管7连通,高温高压液供应总管7与超临界液体升温升压模块1连接;它们的混流尾液排出管17与回流总管8连通,回流总管8与超临界混流液降压分离冷却模块6连通。
其中,所述超临界液体升温升压模块1包括储液罐16、压缩机10、加热器11和高温高压液缓存罐12,储液罐16中的超临界液体经压缩机10和加热器11升压升温后进入高温高压液缓存罐12,所述高温高压液缓存罐12与高温高压液供应总管7连通。
超临界混流液降压分离冷却模块6,包括混流尾液缓冲罐13、液流控制阀A1、分离釜14和冷却装置15,混流尾液缓冲罐13通过混流管路与分离釜14的混流尾液输入口连接,液流控制阀A1安装在所述的混流管路上,分离釜14的气化超临界流体输出口与冷却装置的流体输入口连接,冷却装置15的流体输出口与所述超临界液体升温升压模块的储液罐16连通,所述分离釜设有两个,两个分离釜并联。
第一超临界混流液循环布料染色模块(以下简称第一模块)2、第二超临界混流液循环布料染色模块(以下简称第二模块)3、第三超临界混流液循环布料染色模块(以下简称第三模块)4、第四超临界混流液循环布料染色模块(以下简称第四模块)5,它们的结构相同,现以第一超临界混流液循环布料染色模块2为例,展开描述,第一超临界混流液循环布料染色模块2包括循环泵B1、开关阀N2、染色釜F1、开关阀N1和染料釜R1,所述循环泵B1、开关阀N2、染色釜F1、开关阀N1和染料釜R1通过管路依次连接,形成了一条循环泵B1→开关阀N2→染色釜F1→开关阀N1→染料釜R1→循环泵B1的超临界混流液循环通道,所述高温高压超临界液体导入管9的一端与开关阀N1、染料釜R1之间的管路连通,高温高压超临界液体导入管9上安装有开关阀V2,所述混流尾液排出管17的一端与循环泵B1、开关阀N2之间的管路连通,混流尾液排出管17上安装有开关阀V3。还包括分支回流管18和开关阀V1, 分支回流管18一端与回流总管8连通,另一端与开关阀N1、染料釜F1之间的管路连通,开关阀V1安装在分支回流管18上。
本专利中所用的染色釜F1具体结构采用的是超临界流体均流的染色釜,包括釜体、端盖、内网筒,端盖设在釜体的一端,釜体的另一端设有超临界染色流体流通孔A,内网筒的一端固定在釜体内的一端且与超临界染色流体流通孔A连通,釜体的釜壁上且位于两侧分别设有超临界染色流体流通孔B和超临界染色流体流通孔C,当超临界染色流体流通孔A为超临界染色流体入口时,超临界染色流体流通孔B和超临界染色流体流通孔C为超临界染色流体出口,当超临界染色流体流通孔A为超临界染色流体出口,超临界染色流体流通孔B和超临界染色流体流通孔C为超临界染色流体入口,所述内网筒上套装有控流圈,所述控流圈可沿着内网筒滑动,用以控制超临界染色流体流过内网筒筒壁上网孔的速度,被染布缠绕在内网筒和控流圈上。染色釜F1的示意图及具体结构,详见公开号 207793626U。
利用上述模块化超临界流体染色系统进行染色的方法,通过控制两个以上超临界混流液循环布料染色模块中的相应开关阀,使各个超临界混流液循环布料染色模块进行独立循环染色和并联循环染色。
独立循环染色的具体方法如下:
1、图纸所示所有阀门关闭为初始状态;
2、超临界液体升温升压模块工作:压缩机吸取储液罐中的液体升压到25~35Mpa,通过加热器加热到80~140°C,形成的高温高压超临界液体进入高温高压液缓存罐储存;
3、第一模块2加压:第一模块2装填好纺织布料,密封完毕进入工作状态,开关阀V2开启,开关阀N1、N2开启,超临界流体由高温高压液缓存罐经过高温高压液供应总管,再经开关阀V2、通过开关阀N1、N2分别进入带有加热装置的染色釜F1,并由超临界液体升温升压模块的继续工作,将第一模块中的超临界流体加压至25~35Mpa,升温至80~140°C,关闭开关阀V2,第一模块内温度压力到达要求状态下开关阀V2关闭, 循环泵B1开启,超临界流体经过染料釜R1携带溶解的染料成为超临界混流液,通过开关阀N2,染色釜F1,由开关阀N1流出,再进入染料釜R1进行二次循环,对-染色釜F1内的纺织物进行均染;均染完毕,开关阀N2关闭,开关阀V3开启,开关阀A1开启,余下携带少量染料的超临界混流液由B1循环泵的动力,通过开关阀V3进入回流总管8后汇入混流尾液缓冲罐13,再经过开关阀A1,进入分离釜14,进行染料与气体分离,再通过冷却装置15降压降温,使其冷却为适宜存储的液体,进入储液罐16进行保存;
上文以第一模块2为例,如需使用其他模块单独循环工作,则改变第二、第三、第四模块相对应的开关阀即可实现。
相显然,第一模块、第二模块、第三模块、第四模块并联循环染色时,只要同时将开关阀V2、V5、V8、V11,以及开关阀N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7、N8开启即可,由超临界液体升温升压模块1同时给第一模块、第二模块、第三模块、第四模块提供高温高压液,当第一模块、第二模块、第三模块、第四模块中的超临界流体加压至25~35Mpa,升温至80~140°C时,关闭开关阀V2、V5、V8、V11,第一模块、第二模块、第三模块、第四模块开始进行循环染色的工作。
本专利还有一种高效节能的染色方法:利用上述模块化超临界流体染色系统进行染色的方法,通过控制4个超临界混流液循环布料染色模块中的相应开关阀,使4个超临界混流液循环布料染色模块连续循环染色,具体步骤如下:
A、超临界液体升温升压模块工作:压缩机吸取储液罐中的液体升压到25~35Mpa,通过加热器加热到80~140°C,形成的高温高压超临界液体进入高温高压液缓存罐储存;
B、在第一模块、第二模块、第三模块、第四模块中的染色釜内装填待染织物,并且上述的各个模块的所有开关阀都处于关闭状态;
C、高温高压超临界液体的输入加压:
1)加压第一模块:开关阀V2、N1、N2开启,超临界流体由高温高压液缓存罐经过高温高压液供应总管,再经开关阀V2、通过开关阀N1、N2分别进入带有加热装置的染色釜F1,并由超临界液体升温升压模块的继续工作,将第一模块中的超临界流体加压至25~35Mpa,升温至80~140°C,关闭开关阀V2,第一模块进入内循环均染工序;
2)加压第二模块:开关阀V5、N3、N4开启,超临界流体由高温高压液缓存罐经过高温高压液供应总管,再经开关阀V5、通过开关阀N3、N4分别进入带有加热装置的染色釜F2,并由超临界液体升温升压模块的继续工作,将第二模块中的超临界流体加压至25~35Mpa,升温至80~140°C,关闭开关阀V5,第二模块进入内循环均染工序;
3)加压第三模块:开关阀V8、N5、N6开启,超临界流体由高温高压液缓存罐经过高温高压液供应总管,再经开关阀V8、通过开关阀N5、N6分别进入带有加热装置的染色釜F3,并由超临界液体升温升压模块的继续工作,将第三模块中的超临界流体加压至25~35Mpa,升温至80~140°C,关闭开关阀V8,第三模块进入内循环均染工序;
4)第一模块泄压并过压给第四模块:由于工序工作时间刚好接上第一模块泄压,采取从第一模块过压到第四模块,开关阀V3、V10、N7、N8开启,开关阀N2关闭, 第一模块的循环泵B1继续工作,超临界混流液通过开关阀V3,由回流总管通过开关阀V10,再经开关阀N7、N8进入带有加热装置的F4-染色釜;第一模块和第四模块压力平衡后,开关阀V10关闭,开关阀V11开启,由超临界液体升温升压模块继续给第四模块加压至25~35Mpa,升温至80~140°C;第四模块内温度压力到达要求状态时,关闭开关阀V11,第四模块加压完成并进入内循环均染工序,持续运转直到泄压; 开关阀V10关闭的同时, 超临界混流液降压分离冷却模块中的开关阀A1开启,第一模块的余下尾气,经回流总管进入超临界混流液降压分离冷却模块中的混流尾液缓冲罐,通过开关阀A1进入分离釜,进行染料与气体分离,气体再通过冷却装置降压降温,使其冷却为适宜存储的液体,进入储液罐进行保存,以备进入下一个循环;
5)第二模块泄压并过压给第一模块:第一模块经过泄压后,取出染整好的织物,重新填装完成时,第二模块开始泄压,第一模块接受第二模块的过压,当第一模块和第二模块压力平衡后,由超临界液体升温升压模块继续给第一模块加压至25~35Mpa,升温至80~140°C,第一模块加压完成并进入内循环均染工序,持续运转直到泄压;
6)第三模块泄压并过压给第二模块:第二模块经过泄压后,取出染整好的织物,重新填装完成时,第三模块开始泄压,第二模块接受第三模块的过压,当第二模块和第三模块压力平衡后,由超临界液体升温升压模块继续给第二模块加压至25~35Mpa,升温至80~140°C,第二模块加压完成并进入内循环均染工序,持续运转直到泄压;
7)第四模块泄压并过压给第三模块:第三模块经过泄压后,取出染整好的织物,重新填装完成时,第四模块开始泄压,第三模块接受第四模块的过压,当第三模块和第四模块压力平衡后,由超临界液体升温升压模块继续给第三模块加压至25~35Mpa,升温至80~140°C,第三模块加压完成并进入内循环均染工序,持续运转直到泄压;
8)第四模块经过泄压后,取出染整好的织物,重新填装完成时,开始重复步骤4)的工作,按以上工序实施不断循环工作。
通过实验可知,按4个超临界混流液循环布料染色模块进行配置,并采用依次加压的方式是设备连续性工作的最佳效率运转方案。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不限于本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种模块化超临界流体染色系统,其特征在于:包括超临界液体升温升压模块、超临界混流液降压分离冷却模块和超临界混流液循环布料染色模块,所述超临界混流液循环布料染色模块排出的含有染料的超临界混流液送入超临界混流液降压分离冷却模块,所述超临界混流液降压分离冷却模块通过降压气化将染料和气体分离,将气体冷却液化并送入超临界液体升温升压模块,超临界液体升温升压模块用于存储超临界液体,并通过升温升压形成的高温高压超临界液体送入到超临界混流液循环布料染色模块,超临界混流液循环布料染色模块用以将高温高压超临界液体和染料混合形成的超临界混流液对布料进行循环染色。
2.根据权利要求1所述的模块化超临界流体染色系统,其特征在于:所述超临界混流液循环布料染色模块设有两个以上,所述的超临界混流液循环布料染色模块的高温高压超临界液体导入管与高温高压液供应总管连通,高温高压液供应总管与超临界液体升温升压模块连接;所述超临界混流液循环布料染色模块的混流尾液排出管与回流总管连通,回流总管与超临界混流液降压分离冷却模块连通。
3.根据权利要求2所述的模块化超临界流体染色系统,其特征在于:所述超临界混流液循环布料染色模块设有4个。
4.根据权利要求3所述的模块化超临界流体染色系统,其特征在于:所述超临界液体升温升压模块包括储液罐、压缩机、加热器和高温高压液缓存罐,储液罐中的超临界液体经压缩机和加热器升压升温后进入高温高压液缓存罐,所述高温高压液缓存罐与高温高压液供应总管连通。
5.根据权利要求4所述的模块化超临界流体染色系统,其特征在于:所述超临界混流液降压分离冷却模块,包括混流尾液缓冲罐、液流控制阀、分离釜和冷却装置,混流尾液缓冲罐通过混流管路与分离釜的混流尾液输入口连接,液流控制阀安装在所述的混流管路上,分离釜的气化超临界流体输出口与冷却装置的流体输入口连接,冷却装置的流体输出口与所述超临界液体升温升压模块的储液罐连通。
6.根据权利要求5所述的模块化超临界流体染色系统,其特征在于:所述分离釜设有两个,两个分离釜并联。
7.根据权利要求5所述的模块化超临界流体染色系统,其特征在于:所述超临界混流液循环布料染色模块设有4个,分别是第一超临界混流液循环布料染色模块、第二超临界混流液循环布料染色模块、第三超临界混流液循环布料染色模块、第四超临界混流液循环布料染色模块,它们的结构相同,所述第一超临界混流液循环布料染色模块包括循环泵B1、开关阀N2、染色釜F1、开关阀N1和染料釜R1,所述循环泵B1、开关阀N2、染色釜F1、开关阀N1和染料釜R1通过管路依次连接,形成了一条循环泵B1→开关阀N2→染色釜F1→开关阀N1→染料釜R1→循环泵B1的超临界混流液循环通道,所述高温高压超临界液体导入管的一端与开关阀N1、染料釜R1之间的管路连通,高温高压超临界液体导入管上安装有开关阀V2,所述混流尾液排出管的一端与循环泵B1、开关阀N2之间的管路连通,混流尾液排出管上安装有开关阀V3。
8.根据权利要求7所述的模块化超临界流体染色系统,其特征在于:还包括分支回流管和开关阀V1, 分支回流管一端与回流总管连通,另一端与开关阀N1、染料釜F1之间的管路连通,开关阀V1安装在分支回流管上。
9.利用权利要求2所述的模块化超临界流体染色系统进行染色的方法, 其特征在于:通过控制两个以上超临界混流液循环布料染色模块中的相应开关阀,使各个超临界混流液循环布料染色模块进行独立循环染色和并联循环染色。
10.利用权利要求8所述的模块化超临界流体染色系统进行染色的方法, 其特征在于,包括以下步骤:
A、超临界液体升温升压模块工作:压缩机吸取储液罐中的液体升压到25~35Mpa,通过加热器加热到80~140°C,形成的高温高压超临界液体进入高温高压液缓存罐储存;
B、在第一超临界混流液循环布料染色模块(简称第一模块)、第二超临界混流液循环布料染色模块(简称第二模块)、第三超临界混流液循环布料染色模块(简称第三模块)、第四超临界混流液循环布料染色模块(简称第四模块)中的染色釜内装填待染织物,并且上述的各个模块的所有开关阀都处于关闭状态;
C、高温高压超临界液体的输入加压:
1)加压第一模块:开关阀V2、N1、N2开启,超临界流体由高温高压液缓存罐经过高温高压液供应总管,再经开关阀V2、通过开关阀N1、N2分别进入带有加热装置的染色釜F1,并由超临界液体升温升压模块的继续工作,将第一模块中的超临界流体加压至25~35Mpa,升温至80~140°C,关闭开关阀V2,第一模块进入内循环均染工序;
2)加压第二模块:开关阀V5、N3、N4开启,超临界流体由高温高压液缓存罐经过高温高压液供应总管,再经开关阀V5、通过开关阀N3、N4分别进入带有加热装置的染色釜F2,并由超临界液体升温升压模块的继续工作,将第二模块中的超临界流体加压至25~35Mpa,升温至80~140°C,关闭开关阀V5,第二模块进入内循环均染工序;
3)加压第三模块:开关阀V8、N5、N6开启,超临界流体由高温高压液缓存罐经过高温高压液供应总管,再经开关阀V8、通过开关阀N5、N6分别进入带有加热装置的染色釜F3,并由超临界液体升温升压模块的继续工作,将第三模块中的超临界流体加压至25~35Mpa,升温至80~140°C,关闭开关阀V8,第三模块进入内循环均染工序;
4)第一模块泄压并过压给第四模块:由于工序工作时间刚好接上第一模块泄压,采取从第一模块过压到第四模块,开关阀V3、V10、N7、N8开启,开关阀N2关闭, 第一模块的循环泵B1继续工作,超临界混流液通过开关阀V3,由回流总管通过开关阀V10,再经开关阀N7、N8进入带有加热装置的F4-染色釜;第一模块和第四模块压力平衡后,开关阀V10关闭,开关阀V11开启,由超临界液体升温升压模块继续给第四模块加压至25~35Mpa,升温至80~140°C;第四模块内温度压力到达要求状态时,关闭开关阀V11,第四模块加压完成并进入内循环均染工序,持续运转直到泄压; 开关阀V10关闭的同时, 超临界混流液降压分离冷却模块中的开关阀A1开启,第一模块的余下尾气,经回流总管进入超临界混流液降压分离冷却模块中的混流尾液缓冲罐,通过开关阀A1进入分离釜,进行染料与气体分离,气体再通过冷却装置降压降温,使其冷却为适宜存储的液体,进入储液罐进行保存,以备进入下一个循环;
5)第二模块泄压并过压给第一模块:第一模块经过泄压后,取出染整好的织物,重新填装完成时,第二模块开始泄压,第一模块接受第二模块的过压,当第一模块和第二模块压力平衡后,由超临界液体升温升压模块继续给第一模块加压至25~35Mpa,升温至80~140°C,第一模块加压完成并进入内循环均染工序,持续运转直到泄压;
6)第三模块泄压并过压给第二模块:第二模块经过泄压后,取出染整好的织物,重新填装完成时,第三模块开始泄压,第二模块接受第三模块的过压,当第二模块和第三模块压力平衡后,由超临界液体升温升压模块继续给第二模块加压至25~35Mpa,升温至80~140°C,第二模块加压完成并进入内循环均染工序,持续运转直到泄压;
7)第四模块泄压并过压给第三模块:第三模块经过泄压后,取出染整好的织物,重新填装完成时,第四模块开始泄压,第三模块接受第四模块的过压,当第三模块和第四模块压力平衡后,由超临界液体升温升压模块继续给第三模块加压至25~35Mpa,升温至80~140°C,第三模块加压完成并进入内循环均染工序,持续运转直到泄压;
8)第四模块经过泄压后,取出染整好的织物,重新填装完成时,开始重复步骤4)的工作,按以上工序实施不断循环工作。
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