一种在线监测染料浓度并自动控制循环泵流量的方法技术

本发明专利技术提供一种在线监测染料浓度并自动控制循环泵流量的方法，包括超临界CO2无水染色系统和染料浓度在线监测系统，在超临界CO2无水染色系统中设置染料浓度检测仪，对染料浓度进行实时在线监测并基于监测结果自动调节循环泵频率，相比于现有技术中循环泵采用固定工作频率的情况，本发明专利技术有效提高了染色质量，降低了循环泵损耗和能量损耗。降低了循环泵损耗和能量损耗。降低了循环泵损耗和能量损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种在线监测染料浓度并自动控制循环泵流量的方法


[0001]本专利技术涉及超临界CO2无水染色领域，尤其涉及超临界CO2无水染色领域的循环泵控制。

技术介绍

[0002]常规水染，染料是扩散在水里随着温度升高而逐渐上染完成吸附、扩散的过程。无水染色是把固体染料放在染色釜，二氧化碳溶解染料后由泵的扬程传输到纤维完成染色。超临界CO2无水染色技术是一种新型绿色染色技术，染色过程不用水、无污水排放，具有显著的生态效益。
[0003]现在普遍应用的超临界CO2无水染色工艺为将染料置于染料釜、待染物置于染色釜后，开启加压泵，达到工艺条件后，开启循环泵，开始染色。染色过程中，循环泵按照预先设定好的功率参数运行。按照传统方式，循环泵频率和流量根据不同的染色工艺条件预设，在染色初期和染料溶解浓度达到平衡后，循环泵频率不再发生改变。
[0004]然而，染料在系统中的溶解量随时间和流量而不断变化，循环泵的固定频率并不能很好的匹配染料浓度的动态变化，频率过高会造成能源浪费，且会加速循环泵的磨损，导致循环泵寿命降低；频率过低会增加染色时间，甚至影响染色质量。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术存在的上述问题，本专利技术提供一种在线监测染料浓度并自动控制循环泵流量的方法，包括超临界CO2无水染色系统和染料浓度在线监测系统，超临界CO2无水染色系统包括循环泵、阀门、染料釜、染色釜、管路，染料浓度在线监测系统包括染料浓度检测仪单元、计算机自动分析控制单元、循环泵流量控制单元；其中，染料浓度在线监测系统的循环泵流量控制单元与超临界CO2无水染色系统中的循环泵相连，染料浓度检测仪单元与超临界CO2无水染色系统中的染色釜入口相连；其中，该方法包括以下步骤：
[0006]S1开启增压泵，在一定温度下把二氧化碳增压到预定量；持续加热，使二氧化碳温度升到120度至130度，压强升到25
‑
30兆帕，达到工艺条件所需的压力、温度；在达到工艺条件所需的压力、温度之前，计算机自动分析控制单元根据预设规则，自动调节循环泵以较小功率运行；在达到工艺条件所需的压力、温度后，计算机自动分析控制单元调整开启循环泵至最大功率和流量，用于最快溶解染料；
[0007]S2利用超临界CO2染色循环系统中的检测仪，实时检测系统中染料的浓度；
[0008]S3染料浓度检测仪单元采集检测的染料浓度数据，并传输到计算机自动分析控制单元，计算机自动分析控制单元将接收的染料浓度数据与其预先存储的工艺进行对比计算，生成相应的循环泵控制指令并发送给循环泵流量控制单元，循环泵流量控制单元根据接收的循环泵控制指令进行循环泵频率的自动调节。
[0009]作为一个实施例，染料浓度检测仪单元包括在超临界CO2无水染色系统内设检测仪探头，通过检测仪探头采集数据，利用传感线将数据传输到染料浓度检测仪单元。
[0010]作为一个实施例，染料浓度检测仪单元通过以下方式实现：在染色釜外壁或入口管道处采用高压透明蓝宝石玻璃，通过红外光谱原位在线检测仪或者高压原位红外检测仪检测染料浓度并利用染料浓度检测仪单元收集检测的染料浓度数据。
[0011]作为一个实施例，当采集的染料浓度数据降低并不再增加时，计算机自动分析控制单元自动调整降低循环泵功率。
[0012]作为一个实施例，计算机自动分析控制单元还可以根据不同温度压力下的二氧化碳比重来进行循环泵流量的自动调节。
[0013]本专利技术通过实时在线监测超临界CO2系统中染料浓度，并根据监测的染料浓度自动控制循环泵流量，相比于现有技术中循环泵采用固定工作频率的方式，本专利技术在提高染色质量的同时，有效降低了循环泵的设备损耗和能量损耗。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]附图1本专利技术的系统结构示意图
具体实施方式
[0016]为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行进一步的详细描述。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。
[0017]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本专利技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0018]本专利技术提供一种在线监测染料浓度并自动控制循环泵流量的方法，包括超临界CO2无水染色系统和染料浓度在线监测系统，所述超临界CO2无水染色系统包括循环泵、阀门、染料釜、染色釜、管路，所述染料浓度在线监测系统包括染料浓度检测仪单元、计算机自动分析控制单元、循环泵流量控制单元，其中，所述染料浓度在线监测系统的循环泵流量控制单元与超临界CO2无水染色系统中的循环泵相连，染料浓度检测仪与超临界CO2无水染色系统中的染色釜入口相连。
[0019]其中，所述的染料浓度检测仪与超临界CO2无水染色系统连接方式可以有多种，一种实施方式是在超临界CO2无水染色系统内设检测仪探头，采集数据，通过传感线将数据传输到检测仪；另一种实施方式是染色釜外壁或入口管道处采用高压透明蓝宝石玻璃，通过红外光谱原位在线检测仪或者高压原位红外检测仪检测系统内染料浓度。
[0020]检测的染料浓度数据传输到计算机自动分析控制单元，与预先存储的工艺进行对比，在染料达到所要求工艺的染料浓度后，通过计算机自动分析控制单元控制循环泵流量控制单元进行循环泵频率的自动调节。相比于现有技术采用循环泵采用固定频率的方式，本专利技术在提高染色质量的同时，有效降低了循环泵损耗和能量损耗。
[0021]本专利技术提供的在线监测染料浓度并自动控制循环泵流量的方法，包括以下步骤：
[0022]S1开启增压泵，在一定温度下把二氧化碳增压到预定量；持续加热，使二氧化碳温度升到120度至130度，压强升到25
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30兆帕，达到工艺条件所需的压力、温度；在达到工艺条件所需的压力、温度之前，计算机自动分析控制单元根据预设规则，自动调节循环泵以较小功率运行；在达到工艺条件所需的压力、温度后，计算机自动分析控制单元调整开启循环泵至最大功率和流量，用于最快溶解染料。
[0023]S2利用超临界CO2染色循环系统中的检测仪，实时检测系统中染料的浓度。
[0024]其中，优选的选择在染色釜入口处设置染料浓度检测仪，或者，在染色釜外壁或入口管道处采用高压透明蓝宝石玻璃，优选用红外光谱原位在线检测仪或者高压原位红外检测仪。
[0025]S3染料浓度检测仪单元采集检测的染料浓度数据，并传输到计算机自动分析控制单元，计算机自动分析控制单元将接收的染料浓度数据与其预先存储的工艺进行对比计算，生成相应的循环泵控制指令并发送给循环泵流量控制单元，循环泵流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在线监测染料浓度并自动控制循环泵流量的方法，其特征在于，包括超临界CO2无水染色系统和染料浓度在线监测系统，所述超临界CO2无水染色系统包括循环泵、阀门、染料釜、染色釜、管路，所述染料浓度在线监测系统包括染料浓度检测仪单元、计算机自动分析控制单元、循环泵流量控制单元；其中，所述染料浓度在线监测系统的循环泵流量控制单元与超临界CO2无水染色系统中的循环泵相连，染料浓度检测仪单元与超临界CO2无水染色系统中的染色釜入口相连；其中，该方法包括以下步骤：S1开启增压泵，在一定温度下把二氧化碳增压到预定量；持续加热，使二氧化碳温度升到120度至130度，压强升到25
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30兆帕，达到工艺条件所需的压力、温度；在达到工艺条件所需的压力、温度之前，计算机自动分析控制单元根据预设规则，自动调节循环泵以较小功率运行；在达到工艺条件所需的压力、温度后，计算机自动分析控制单元调整开启循环泵至最大功率和流量，用于最快溶解染料；S2利用超临界CO2染色循环系统中的检测仪，实时检测系统中染料的浓度；S3染料浓度检测仪单元采集检测的染料浓度数据，并传输到计算机自动分析控制单元，计算机自动分析控制单元将接收的染料浓度数据与其预先存储的工艺进行对比计算，生成相应的循环泵控制指令并发送给循环泵流量控制单元，循环泵流量控制单元根据接收的循环泵控制指令进行循环泵频率的自动调节。2.一种如权利要求1所述的在线监测染料浓度并...

【专利技术属性】
技术研发人员：王健，杨为东，万刚，刘崇波，刘绍冰，林大鹏，王大伟，戴志敬，杜吉浩，王超，郭堃，
申请(专利权)人：青岛即发集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：