CN110468458B - 一种隧道式超(亚)临界co2无水洗毛装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种隧道式超(亚)临界CO2无水洗毛装置，属于洗毛设备领域。本发明所述装置包括隧道式洗毛仓；所述隧道式洗毛仓包括洗毛车、洗毛车定位器Ⅰ、导轨、润湿池、清洗池、洗毛车定位器Ⅱ；所述导轨依次穿过洗毛车定位器Ⅰ、润湿池、清洗池、洗毛车定位器Ⅱ；所述洗毛车在导轨上滑动；当所述洗毛车沿导轨进入润湿池时，所述洗毛车与润湿池密封；当所述洗毛车沿导轨进入清洗池时，所述洗毛车与清洗池密封。
Description
技术领域
本发明涉及一种隧道式超(亚)临界CO2无水洗毛装置，属于洗毛设备领域。
背景技术
洗毛的目的为去除羊毛上的尘土、羊汗、污垢、油脂等，获得没有缠结或毡化现象的洗净毛。洗净毛是毛纺产品的基础，洗毛质量的好坏对后道加工有显著影响。羊在生长过程中，一方面由于饲养环境的影响，羊毛上富有矿物性和植物性杂质，如砂土、各种草质、饲料等。另一方面，羊毛上还附有羊在生长过程中排泄出来的汗、脂、皮屑、粪便等。洗净毛表面残余污染物含量影响着洗净毛白度、染色性以及牵伸纺性能；洗净毛松散度和损伤度影响着洗净毛的梳理、纺纱、织造性能。因此，洗毛技术在毛纺生产中的地位和作用十分重要。
传统洗毛方法按洗毛介质的不同主要分为水介质洗毛和溶剂洗毛两种方法。水介质洗毛是通过表面活性剂和无机盐的作用，使羊毛脂乳化而从纤维上分离下来，达到除脂目的，通常需要在较高温度和较强机械作用下完成，一般1t羊毛需要消耗15～40t 的水，由于含有羊毛脂和羊汗等有机污染物，洗毛废水COD值高达4×104～6× 104mg/L，羊毛脂回收困难。溶剂法洗毛虽可有效回收羊毛脂，但设备复杂，投资费用高，仅有少数几家国外企业采用，应用较少。
随着环境问题日益严重，探索环境友好的清洁洗毛方法已成为当今研究趋势。利用CO2流体为清洁化介质进行纤维材料染色、改性等加工已经在国内外取得了阶段性研究进展。与水介质染色过程相比，CO2无毒、不易燃烧、价格低廉、零排放无污染，并具有高溶解性与扩散性特点，在毛(绒)纤维清洗方面显示了较好的应用前景。
发明内容
本发明针对毛(绒)纤维洗毛过程中的水耗能耗高和油脂等有机污染物难以提取的难题，提供了一种隧道式超(亚)临界CO2无水洗毛装置，可实现毛(绒)纤维洗毛过程的连续化生产，从而解决现有水介质洗毛过程的高耗水和高污染问题，并可实现油脂的高效回收，满足了洗毛过程的清洁化生产要求。
本发明提供了一种隧道式洗毛仓，所述隧道式洗毛仓包括洗毛车、洗毛车定位器Ⅰ、导轨、流体通路Ⅰ、润湿通路、杂质收集器、流体通路Ⅱ、清洗通路、油脂沉降器、洗毛车定位器Ⅱ；所述流体通路Ⅰ、润湿通路与杂质收集器构成润湿池；所述流体通路Ⅱ、清洗通路与油脂沉降器构成清洗池；所述导轨依次穿过洗毛车定位器Ⅰ、润湿池、清洗池、洗毛车定位器Ⅱ；所述洗毛车在导轨上滑动；当所述洗毛车沿导轨进入润湿通路时，所述洗毛车的顶部与流体通路Ⅰ密封，所述洗毛车的底部与杂质收集器密封；当所述洗毛车沿导轨进入清洗通路时，所述洗毛车的顶部与流体通路Ⅱ密封，所述洗毛车的底部与油脂沉降器密封。
本发明优选为所述流体通路Ⅰ设有多孔结构的下盖板Ⅰ，所述下盖板Ⅰ的孔径为0.1-1mm。
本发明优选为所述流体通路Ⅱ设有多孔结构的下盖板Ⅱ，所述下盖板Ⅱ的孔径为0.1-1mm。
本发明优选为所述洗毛车的底部为多孔结构的下盖板Ⅲ，所述下盖板Ⅲ的孔径为1-10mm。
本发明优选为所述隧道式洗毛仓包括1个以上的洗毛车。
本发明优选为所述隧道式洗毛仓包括1个以上的润湿池。
本发明优选为所述隧道式洗毛仓包括1个以上的清洗池。
本发明另一目的为提供一种隧道式超(亚)临界CO2无水洗毛装置，所述隧道式超(亚)临界CO2无水洗毛装置包括CO2液体储罐、冷凝器、CO2加压泵、换热器、溶剂储罐、计量泵、上述隧道式洗毛仓、CO2循环泵、分离釜、吸附器；所述CO2液体储罐的出口Ⅰ依次通过阀Ⅰ、阀Ⅱ、冷凝器、阀Ⅲ、阀Ⅳ、CO2加压泵与换热器的入口Ⅰ连接；所述溶剂储罐依次通过阀Ⅴ、计量泵与换热器的入口Ⅰ连接；所述换热器的出口Ⅰ通过阀Ⅵ与隧道式洗毛仓的流体通路Ⅰ连接；所述换热器的出口Ⅱ通过阀Ⅶ与隧道式洗毛仓的流体通路Ⅱ连接；所述隧道式洗毛仓的杂质收集器依次通过阀Ⅷ、阀Ⅸ与隧道式洗毛仓的油脂沉降器连接；所述CO2循环泵的入口连接在阀Ⅷ与阀Ⅸ之间；所述CO2循环泵的出口与换热器的入口Ⅱ连接；所述阀Ⅹ的入口连接在阀Ⅷ与阀Ⅸ之间；所述阀Ⅹ的出口依次通过阀Ⅺ、分离釜、吸附器连接在阀Ⅰ与阀Ⅱ之间；所述CO2液体储罐的入口Ⅱ连接在阀Ⅲ与阀Ⅳ之间。
本发明优选为所述隧道式超(亚)临界CO2无水洗毛装置包括1个以上的分离釜。
本发明有益效果为：
本发明利用超(亚)临界CO2代替水介质化学洗毛，解决了水介质洗毛过程的高耗水和高污染问题，并可实现油脂的高效回收，满足了洗毛过程的清洁化生产要求。
本发明利用隧道式洗毛仓，可以完成洗毛过程的连续化生产。
附图说明
本发明附图3幅，
图1为实施例1所述隧道式洗毛仓的结构示意图；
图2为实施例1所述洗毛车的结构示意图；
图3为实施例2所述隧道式超(亚)临界CO2无水洗毛装置的结构示意图；
其中，1、CO2液体储罐，2、阀Ⅰ，3、阀Ⅱ，4、冷凝器，5、阀Ⅲ，6、阀Ⅳ，7、 CO2加压泵，8、换热器，9、溶剂储罐，10、阀Ⅴ，11、计量泵，12、阀Ⅵ，13、隧道式洗毛仓，1301、洗毛车，1302、洗毛车定位器Ⅰ，1303、导轨，1304、流体通路Ⅰ，1305、润湿通路，1306、杂质收集器，1307、流体通路Ⅱ，1308、清洗通路，1309、油脂沉降器，13010、洗毛车定位器Ⅱ，14、阀Ⅶ，15、阀Ⅷ，16、阀Ⅸ，17、CO2循环泵，18、阀Ⅹ，19、阀Ⅺ，20、分离釜Ⅰ，21、阀Ⅻ，22、分离釜Ⅱ，23、吸附器。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
一种隧道式洗毛仓，所述隧道式洗毛仓13包括洗毛车1301、洗毛车定位器Ⅰ1302、导轨1303、流体通路Ⅰ1304、润湿通路1305、杂质收集器1306、流体通路Ⅱ1307、清洗通路1308、油脂沉降器1309、洗毛车定位器Ⅱ13010；
所述流体通路Ⅰ1304设有多孔结构的下盖板Ⅰ，所述下盖板Ⅰ的孔径为0.5mm；
所述流体通路Ⅰ1304、润湿通路1305与杂质收集器1306构成润湿池；
所述流体通路Ⅱ1307设有多孔结构的下盖板Ⅱ，所述下盖板Ⅱ的孔径为0.5mm；
所述流体通路Ⅱ1307、清洗通路1308与油脂沉降器1309构成清洗池；
所述导轨1303依次穿过洗毛车定位器Ⅰ1302、润湿池、清洗池、洗毛车定位器Ⅱ13010；
所述洗毛车1301的底部为多孔结构的下盖板Ⅲ，所述下盖板Ⅲ的孔径为5mm；
所述洗毛车1301可以通过绳牵引机构在导轨1303上滑动；
当所述洗毛车1301沿导轨1303进入润湿通路1305时，所述洗毛车1301的顶部与流体通路Ⅰ1304磁力密封，所述洗毛车1301的底部与杂质收集器1306磁力密封；
当所述洗毛车1301沿导轨1303进入清洗通路1308时，所述洗毛车1301的顶部与流体通路Ⅱ1307磁力密封，所述洗毛车1301的底部与油脂沉降器1309磁力密封。
实施例2
一种隧道式超(亚)临界CO2无水洗毛装置，所述隧道式超(亚)临界CO2无水洗毛装置包括CO2液体储罐1、冷凝器4、CO2加压泵7、换热器8、溶剂储罐9、计量泵11、实施例1所述的隧道式洗毛仓13、CO2循环泵17、分离釜Ⅰ20、分离釜Ⅱ 22、吸附器23；
所述CO2液体储罐1的出口Ⅰ依次通过阀Ⅰ2、阀Ⅱ3、冷凝器4、阀Ⅲ5、阀Ⅳ6、 CO2加压泵7与换热器8的入口Ⅰ连接；
所述溶剂储罐9依次通过阀Ⅴ10、计量泵11与换热器8的入口Ⅰ连接；
所述换热器8的出口Ⅰ通过阀Ⅵ12与隧道式洗毛仓13的流体通路Ⅰ1304连接；
所述换热器8的出口Ⅱ通过阀Ⅶ14与隧道式洗毛仓13的流体通路Ⅱ1307连接；
所述隧道式洗毛仓13的杂质收集器1306依次通过阀Ⅷ15、阀Ⅸ16与隧道式洗毛仓13的油脂沉降器1309连接；
所述CO2循环泵17的入口连接在阀Ⅷ15与阀Ⅸ16之间；
所述CO2循环泵17的出口与换热器8的入口Ⅱ连接；
所述阀Ⅹ18的入口连接在阀Ⅷ15与阀Ⅸ16之间；
所述阀Ⅹ18的出口依次通过阀Ⅺ19、分离釜Ⅰ20、阀Ⅻ21、分离釜Ⅱ22、吸附器 23连接在阀Ⅰ2与阀Ⅱ3之间；
所述CO2液体储罐1的入口Ⅱ连接在阀Ⅲ5与阀Ⅳ6之间。
实施例3
利用实施例2所述装置的CO2无水洗毛方法，所述方法包括如下步骤：
将液态CO2输送至CO2液体储罐1内，将共溶剂输送至溶剂储罐9内，将初步开松后的羊毛输送至洗毛车1301内；
在洗毛时，洗毛车1301沿导轨1303进入润湿通路1305，开启电磁铁，使洗毛车1301的顶部与流体通路Ⅰ1304磁力密封，洗毛车1301的底部与杂质收集器1306磁力密封，先开启阀Ⅰ2、阀Ⅱ3、阀Ⅲ5、阀Ⅳ6、阀Ⅴ10、阀Ⅵ12、阀Ⅷ15，关闭其余阀门，使CO2液体储罐1内液态CO2经由冷凝器4→CO2加压泵7后再与共溶剂混合，由换热器8加热后进入超(亚)临界CO2状态，并流入流体通路Ⅰ1304→洗毛车1301 →杂质收集器1306，再开启阀Ⅵ12、阀Ⅷ15和CO2循环泵17，关闭其余阀门，超(亚) 临界CO2流入CO2循环泵17→换热器8→流体通路Ⅰ1304实现超(亚)临界CO2在润湿池内循环，洗除的羊毛土、羊汗等杂质留存在杂质收集器1306内，润湿完成后，然后开启阀Ⅷ15、阀Ⅹ18、阀Ⅺ19、阀Ⅻ21、阀Ⅱ3、阀Ⅲ5，关闭其余阀门，超(亚) 临界CO2流入分离釜Ⅰ20→分离釜Ⅱ22→吸附器23→冷凝器4→CO2液体储罐1回收液态CO2，打开杂质收集器1306除去杂质并释放残留压力；
关闭电磁铁，洗毛车1301沿导轨1303进入清洗通路1308，开启电磁铁，使洗毛车1301的顶部与流体通路Ⅱ1307磁力密封，洗毛车1301的底部与油脂沉降器1309 磁力密封，先开启阀Ⅰ2、阀Ⅱ3、阀Ⅲ5、阀Ⅳ6、阀Ⅴ10、阀Ⅶ14、阀Ⅸ16，关闭其余阀门，使CO2液体储罐1内液态CO2经由冷凝器4→CO2加压泵7后再与共溶剂混合，由换热器8加热后进入超(亚)临界CO2状态，并流入流体通路Ⅱ1307→洗毛车 1301→油脂沉降器1309，再开启阀Ⅶ14、阀Ⅸ16和CO2循环泵17，关闭其余阀门，超(亚)临界CO2流入CO2循环泵17→换热器8→流体通路Ⅱ1307实现超(亚)临界 CO2在清洗池内循环，洗除羊毛上的羊毛脂，一部分羊毛脂沉积在油脂沉降器1309内，清洗完成后，开启阀Ⅸ16、阀Ⅹ18、阀Ⅺ19、阀Ⅻ21、阀Ⅱ3、阀Ⅲ5，关闭其余阀门，超(亚)临界CO2流入分离釜Ⅰ20→分离釜Ⅱ22→吸附器23→冷凝器4→CO2液体储罐1回收液态CO2，在分离釜Ⅰ20和分离釜Ⅱ22中实现羊毛脂的多级分离，打开分离釜Ⅰ20和分离釜Ⅱ22收集羊毛脂，打开油脂沉降器1309收集羊毛脂并释放残留压力。
Claims (9)
1.一种隧道式洗毛仓，其特征在于：所述隧道式洗毛仓包括洗毛车、洗毛车定位器Ⅰ、导轨、流体通路Ⅰ、润湿通路、杂质收集器、流体通路Ⅱ、清洗通路、油脂沉降器、洗毛车定位器Ⅱ；
所述流体通路Ⅰ、润湿通路与杂质收集器构成润湿池；
所述流体通路Ⅱ、清洗通路与油脂沉降器构成清洗池；
所述导轨依次穿过洗毛车定位器Ⅰ、润湿池、清洗池、洗毛车定位器Ⅱ；
所述洗毛车在导轨上滑动；
当所述洗毛车沿导轨进入润湿通路时，所述洗毛车的顶部与流体通路Ⅰ密封，所述洗毛车的底部与杂质收集器密封；
当所述洗毛车沿导轨进入清洗通路时，所述洗毛车的顶部与流体通路Ⅱ密封，所述洗毛车的底部与油脂沉降器密封。
2.根据权利要求1所述的隧道式洗毛仓，其特征在于：所述流体通路Ⅰ设有多孔结构的下盖板Ⅰ，所述下盖板Ⅰ的孔径为0.1-1mm。
3.根据权利要求2所述的隧道式洗毛仓，其特征在于：所述流体通路Ⅱ设有多孔结构的下盖板Ⅱ，所述下盖板Ⅱ的孔径为0.1-1mm。
4.根据权利要求3所述的隧道式洗毛仓，其特征在于：所述洗毛车的底部为多孔结构的下盖板Ⅲ，所述下盖板Ⅲ的孔径为1-10mm。
5.根据权利要求4所述的隧道式洗毛仓，其特征在于：所述隧道式洗毛仓包括1个以上的洗毛车。
6.根据权利要求5所述的隧道式洗毛仓，其特征在于：所述隧道式洗毛仓包括1个以上的润湿池。
7.根据权利要求6所述的隧道式洗毛仓，其特征在于：所述隧道式洗毛仓包括1个以上的清洗池。
8.一种隧道式超(亚)临界CO2无水洗毛装置，其特征在于：所述隧道式超(亚)临界CO2无水洗毛装置包括CO2液体储罐、冷凝器、CO2加压泵、换热器、溶剂储罐、计量泵、权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的隧道式洗毛仓、CO2循环泵、分离釜、吸附器；
所述CO2液体储罐的出口Ⅰ依次通过阀Ⅰ、阀Ⅱ、冷凝器、阀Ⅲ、阀Ⅳ、CO2加压泵与换热器的入口Ⅰ连接；
所述溶剂储罐依次通过阀Ⅴ、计量泵与换热器的入口Ⅰ连接；
所述换热器的出口Ⅰ通过阀Ⅵ与隧道式洗毛仓的流体通路Ⅰ连接；
所述换热器的出口Ⅱ通过阀Ⅶ与隧道式洗毛仓的流体通路Ⅱ连接；
所述隧道式洗毛仓的杂质收集器依次通过阀Ⅷ、阀Ⅸ与隧道式洗毛仓的油脂沉降器连接；
所述CO2循环泵的入口连接在阀Ⅷ与阀Ⅸ之间；
所述CO2循环泵的出口与换热器的入口Ⅱ连接；
阀Ⅹ的入口连接在阀Ⅷ与阀Ⅸ之间；
所述阀Ⅹ的出口依次通过阀Ⅺ、分离釜、吸附器连接在阀Ⅰ与阀Ⅱ之间；
所述CO2液体储罐的入口Ⅱ连接在阀Ⅲ与阀Ⅳ之间。
9.根据权利要求8所述的隧道式超(亚)临界CO2无水洗毛装置，其特征在于：所述隧道式超(亚)临界CO2无水洗毛装置包括1个以上的分离釜。
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2019
- 2019-09-12 CN CN201910867410.9A patent/CN110468458B/zh active Active
Patent Citations (6)
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