超临界二氧化碳染色装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种纺织、染整使用的超临界二氧化碳染色装置，包括二氧化碳贮罐（Ｈ０１）、染料釜（Ｈ０６）、染色釜（Ｈ０７），二氧化碳贮罐（Ｈ０１）提供的二氧化碳在冷凝系统冷却成为液态之后通过二氧化碳高压泵（Ｈ０４）送至预热器（Ｈ０５）；预热器与染料釜（Ｈ０６）相连接；染料釜（Ｈ０６）将溶解染料的超临界二氧化碳送至染色釜（Ｈ０７）中；染色后融有染料的二氧化碳液体依次通过分离器（Ｈ０８）、第二冷凝器（Ｈ０９）送回至所述二氧化碳贮罐中。本装置能够在染色过程中对未固着的染料１００％的回收，并同时将作为染色介质的二氧化碳重新回收利用，从而达到节约水和染料资源，减少环境污染的目的。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
超临界二氧化碳染色装置
本技术涉及一种纺织、染整行业中用的染色装置，更具体地说，涉及一种利用超临界流体二氧化碳实现染色的装置。
技术介绍
传统纺织染整行业水污染严重，对资源环境破坏的问题突出。目前各企业虽然采取了相应的污水处理方法，但印染污水处理的实际效果仍然不够理想，严重污染了水资源环境，危害到人们的生命健康。近年来，世界各国都在致力于无水染色技术的研究。随着现代科学技术的快速发展，超临界流体技术日益受到世界许多国家的重视，并逐渐应用到化工、生物、医药、环保、化妆品、卫生、食品、印染、新材料等众多行业中。1991年，德国Jasper公司与德国西北纺织研究中心合作，制造首台半工业规模的染色机，该设备不具有使二氧化碳循环的功能。1994年，Jasper公司的其中一台二氧化碳染色机，用于聚酯缝纫线染色，但是在使用阶段这台机器暴露出许多问题，该设备不能使染液循环，染色效率低。1995年初，德国西北纺织研究中心建造了一台新的二氧化碳染色实验设备，可以在染色过程中分离并出去多余染料及纺丝油剂，并配有二氧化碳循环使用系统。但是，它对过剩染料及纺丝油剂的萃取不够彻底。自1995年，国际上对这一技术的兴趣越来越浓厚，最初在美国和亚洲，以后又在欧洲。我国在超临界二氧化碳技术研究方面起步较晚。
技术实现思路
本技术针对上述问题，提供了一种超临界二氧化碳染色装置，通过利用超临界流体二氧化碳实现染色，并在染色之后设置对超临界二氧化碳的气化，回收染料，并同时回收二氧化碳用于再次纺织品染色的设备，实现了超临界二氧化碳染色的循环作业，解决了目前纺织染整行业水污染严重的问题。本技术为了解决上述问题，构造了一种超临界二氧化碳染色装置，包括二氧化碳贮罐H01、染料釜H06、染色釜H07，以及连接管道、辅助阀体和指示仪表，所述二氧化碳贮罐H01通过冷凝系统连接于二氧化碳高压泵H04；所述-->二氧化碳高压泵H04连接于将二氧化碳转变成超临界状态的预热器H05；所述预热器H05通过管道与用于溶解染料的染料釜H06相连接；所述染料釜H06将溶解染料的超临界二氧化碳送至与所述染料釜H06相连接实现染色的染色釜H07中；所述染色釜H07中染色后融有染料的二氧化碳液体依次通过连接的分离器H08、第二冷凝器H09送回至与所述第二冷凝器H09连接的所述二氧化碳贮罐H01中。本技术一种超临界二氧化碳染色装置，其进一步改进在于，所述分离器H08连接有用于二氧化碳气化的第三换热器。本技术一种超临界二氧化碳染色装置，其进一步改进还在于，所述冷凝系统包括第一冷凝器H02以及与所述第一冷凝器H02相连接的冷剂罐H03；所述冷剂罐H03连接有制冷机组；所述第一冷凝器H02还连接有溶剂罐。本技术一种超临界二氧化碳染色装置，其进一步改进还在于，还包括通过所述第二冷凝器H09连接于所述二氧化碳贮罐H01的二氧化碳钢瓶H10。本技术一种超临界二氧化碳染色装置，其进一步改进还在于，所述染色釜分别连接有用于染色过程中提供热量的第一换热器以及用于染色完成后快速降温的第二换热器；所述分离器H08以及二氧化碳钢瓶H10通过同一管道依次连接干燥器、流量器，所述流量器连接于所述第二冷凝器H09；所述装置还包括与控制电路系统连接的泵体及电葫芦。通过上述技术方案，本技术的超临界二氧化碳染色装置能够在染色过程中对未固着的染料100％的回收，并同时将作为染色介质的二氧化碳重新回收利用，同时本装置可以利用超临界二氧化碳对染色后织物进行浮色的清洗。综上所述，本超临界二氧化碳染色装置能够节约水及染料资源，减少环境污染，具有高效、环保的特点。附图说明图1是本技术超临界二氧化碳染色装置染色工艺流程示意图。图中，H01贮罐，H02过滤器，H03冷剂罐，H04 CO2泵，H05预热器，H06染料釜，H07染色釜，H08分离器，H09冷凝器，H10 CO2钢瓶，E1 E2 E3 E4为安全膜；V01 V02 V03 V04 V05 V08 V09 V10 V19为截止阀；V06 V07为微调阀具体实施方式本技术染色装置的原理基础在于，超临界状态下，二氧化碳具有较好-->的传质性能和溶解性能，对于非极性类的物质有良好的溶解能力，而在临界点以下的二氧化碳则没有这种能力。所谓二氧化碳的超临界态是指二氧化碳在临界点压力7.3MPa、临界点温度31.1℃下的工作状态。根据上述超临界二氧化碳的特性开发的本技术染色装置的结构及工作原理如下：本技术装置整体安功能分类共包括如下系统：1、染色系统：这是超临界二氧化碳染色装置的主体部分，其它子系统都是为此系统服务的。主要设备包括染色釜、染料釜、染料泵、循环泵等。2、制冷系统：由制冷机组、冷剂泵、冷剂罐组成。主要向染色系统各工艺段提供所需冷量。3、热系统：由换热器、热油泵、热水泵组成。主要向二氧化碳染色系统各工艺段提供所需热量。4、仪表系统：置配有完整的压力、温度、流量、液位等检测控制系统一套，主要组成：压力测量及控制；温度测量及控制；流量测量；液位测量；高压泵、染料泵、冷剂泵、热水泵等开关控制；计算机控制系统5、二氧化碳存贮系统：包括二氧化碳贮罐、干燥器、充气软管、钢并卡子等。6、二氧化碳分离回收系统：包括分离器、冷凝器、过滤器等。7、加压系统：主要由高压泵组成。8、安全保护系统：有两套安全保护设计，一个是高压泵出口压力超压自动连锁停机保护，另一个为安全防爆器。此两套保护系统在操作人员操作失误的情况下为系统的安全及操作人员的人身安全提供了最大保障。9、辅助系统：包括连接管道、辅助阀体和指示仪表，以及电动葫芦等，电动葫芦用于装卸萃取器封头，可省时省力。如图1所示E1、E2、E3、E4为安全膜；V01、V02、V03、V04、V05、V08、V09、V10、V19为截止阀；V06、V07为微调阀，这些阀体和指示仪表以及控制装置根据需要设置，与具体使用的工艺参数相关。为了更好的说明本技术超临界二氧化碳染色装置的情况，下面结合附图1、安工作流程说明各个组成情况。首先，二氧化碳贮罐H01提供的二氧化碳在冷凝系统冷却成为液态之后通过二氧化碳高压泵H04送至将二氧化碳转变成超临界状态的预热器H05；其中，-->冷凝系统包括第一冷凝器H02以及与第一冷凝器H02相连接的冷剂罐H03；冷剂罐H03连接有制冷机组；第一冷凝器H02连接的输入端连接有溶剂罐。而后，预热器H05通过管道与用于溶解染料的染料釜H06相连接；染料釜H06将溶解染料的超临界二氧化碳送至实现染色的染色釜H07中。为了实现染色功能，染色釜连接有用于染色过程中提供热量的第一换热器以及用于染色完成后快速降温的第二换热器。其后，染色釜中染色后融有染料的二氧化碳液体依次通过分离器H08、第二冷凝器H09送回至所述二氧化碳贮罐H01中。其中，分离器(H08)连接有用于二氧化碳气化的第三换热器。根据需要，本装置还包括通过第二冷凝器H09向二氧化碳贮罐H01提供二氧化碳的二氧化碳钢瓶01。为了保证二氧化碳的纯度，将分离器H08分离的二氧化碳以及二氧化碳钢瓶提供的二氧化碳先经干燥器干燥、流量计监测之后再通过第二冷凝器H09送至二氧化碳贮罐H01中。此外，各主要设备说明如下：染色釜的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超临界二氧化碳染色装置，包括二氧化碳贮罐（Ｈ０１）、染料釜（Ｈ０６）、染色釜（Ｈ０７），以及连接管道、辅助阀体和指示仪表；其特征在于，所述二氧化碳贮罐（Ｈ０１）通过冷凝系统连接于二氧化碳高压泵（Ｈ０４）；所述二氧化碳高压泵（Ｈ０４）连接于将二氧化碳转变成超临界状态的预热器（Ｈ０５）；所述预热器（Ｈ０５）通过管道与用于溶解染料的染料釜（Ｈ０６）相连接；所述染料釜（Ｈ０６）将溶解染料的超临界二氧化碳送至与所述染料釜（Ｈ０６）相连接实现染色的染色釜（Ｈ０７）中；所述染色釜（Ｈ０７）中染色后融有染料的二氧化碳液体依次通过连接的分离器（Ｈ０８）、第二冷凝器（Ｈ０９）送回至与所述第二冷凝器（Ｈ０９）连接的所述二氧化碳贮罐（Ｈ０１）中。

【技术特征摘要】
1、一种超临界二氧化碳染色装置，包括二氧化碳贮罐(H01)、染料釜(H06)、染色釜(H07)，以及连接管道、辅助阀体和指示仪表；其特征在于，所述二氧化碳贮罐(H01)通过冷凝系统连接于二氧化碳高压泵(H04)；所述二氧化碳高压泵(H04)连接于将二氧化碳转变成超临界状态的预热器(H05)；所述预热器(H05)通过管道与用于溶解染料的染料釜(H06)相连接；所述染料釜(H06)将溶解染料的超临界二氧化碳送至与所述染料釜(H06)相连接实现染色的染色釜(H07)中；所述染色釜(H07)中染色后融有染料的二氧化碳液体依次通过连接的分离器(H08)、第二冷凝器(H09)送回至与所述第二冷凝器(H09)连接的所述二氧化碳贮罐(H01)中。2、根据权利要求1所述超临界二氧化碳染色装置，其特征在于，所述分离器(H08)连接有用于二氧化碳气化的第三换热器。3、根据权利要求1所述超临界二氧化碳染色装置，其特征在于，所述冷凝系统包括第一冷凝器(H02)以及与所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑来久，郭友才，姜涛，李安源，
申请(专利权)人：大连轻工业学院，
类型：实用新型
国别省市：91[中国|大连]