[發明專利]一種多元染整釜及1000L以上規模的產業化超臨界CO2流體無水染整設備

有效

• 申請號: 201611039405.1
• 申請日: 2016-11-21
• 公開（公告）號: CN106835560B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 鄭來久;鄭環達;高世會;閆俊;張娟;蘇耀華;劉秒
• 申請（專利權）人: 大連工業大學
• 主分類號: D06B9/06
• 分類號: D06B9/06;D06B9/02;D06B23/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 周媛媛;李馨

1.一種1000升以上規模的產業化超臨界CO₂流體無水染整設備，其特征在于：包括至少一個多元染整釜，所述多元染整釜，釜體內部置有染整一體化系統，染整一體化系統由下至上依次包括染料整理劑單元和紡織品染整單元；染料整理劑單元底部設有CO₂流體入口，染料整理劑單元頂部設有氣固分離膜Ⅳ，紡織品染整單元中軸上設有流體分布管，所述流體分布管底部與染料整理劑單元相聯通；紡織品染整單元和流體分布管為多孔結構，其孔徑分別為5mm和1mm；所述紡織品染整單元內部設有磁力傳動器；在多元染整釜外設置與所述磁力傳動器匹配的磁力裝置；所述多元染整釜為立式或臥式結構；

所述的無水染整設備，包括CO₂存儲系統、制冷系統、加熱系統、染色循環系統、分離回收系統、在線監測系統、自動控制系統和安全聯鎖系統；其中，CO₂存儲系統依次包括CO₂運輸車、低溫輸送泵、CO₂低溫儲罐、CO₂供應儲罐；制冷系統包括乙二醇高位槽、乙二醇泵、涼水塔、水泵、制冷機組和冷凝器；加熱系統包括換熱器、導熱油系統、補充導熱油系統；染色循環系統包括預冷器、CO₂加壓泵、染料釜、加料器、多元染整釜、CO₂循環泵；分離回收系統包括冷卻器、分離釜、脫水釜、吸附器和回收壓縮機，所述回收壓縮機設置在多元染整釜和CO₂供應儲罐之間；在線監測系統包括溶劑罐和超高效合相色譜；自動控制系統包括控制柜、電磁閥、顯示儀表和電子計算機；安全聯鎖系統與自動控制系統相聯接，可以實現包括壓力、溫度、流量、安全聯鎖系統，具有超壓聲光報警、自動停車、降壓到零開蓋聯鎖、升壓前關門到位聯鎖功能；

CO₂運輸車內的液態CO₂通過低溫輸送泵流入CO₂低溫儲罐內，以供染整生產使用；紡織品染整生產時，CO₂低溫儲罐內的液態CO₂首先進入CO₂供應儲罐內，而后流經預冷器冷凝，由CO₂加壓泵注入染整設備內部，完成升壓過程；液態CO₂經由換熱器加熱，使其進入超臨界狀態；超臨界CO₂流體進入染料釜后，溶解位于其內的染料或整理劑；隨后流入多元染整釜對釜體內的紡織品進行染整；染整完成后，溶解有染料或整理劑的超臨界CO₂流體首先通過冷卻器降溫，隨后在分離釜內完成未上染染料或整理劑與CO₂氣體的有效分離；CO₂氣體再通過吸附器，以吸附未完全分離的染料或整理劑；純凈的二氧化碳氣體在冷凝器內冷卻液化，回收至CO₂供應儲罐；當染整釜與CO₂供應儲罐的壓力平衡后，開啟回收壓縮機，剩余氣體依次流經吸附器和冷凝器，以充分回收氣體至CO₂供應儲罐；

染料釜與加料器連接，所述的加料器為螺桿推進結構，依次包括螺桿推進器、螺桿、染料單元，所述染料單元為中空的容器，容器側壁為多孔結構，孔徑為0.05～1微米，所述容器側壁上設有可開合的門，容器端部分別為密封前端和密封后端，所述密封前端與螺桿相連，所述染料單元外部設有中空的彈腔、所述彈腔連接染料釜，并深入到染料釜內部；所述彈腔上設有開口。

2.根據權利要求1所述的無水染整設備，其特征在于：所述染料整理劑單元，由下至上依次包括氣固分離膜Ⅰ，氣固分離膜Ⅱ，氣固分離膜Ⅲ，氣固分離膜Ⅳ，氣固分離膜Ⅰ與氣固分離膜Ⅱ之間形成染料單元、氣固分離膜Ⅱ與氣固分離膜Ⅲ之間形成整理劑單元和氣固分離膜Ⅲ與氣固分離膜Ⅳ之間形成均勻混合單元。

3.根據權利要求1所述的無水染整設備，其特征在于：所述染整一體化系統沿周向具有三排萬向輪。

4.根據權利要求1所述的無水染整設備，其特征在于其具有在線監測系統，溶解有染料的CO₂流體可通過設置在線監測系統兩側的微調閥門進入超高效合相色譜，以適時監測超臨界CO₂流體中的染料或整理劑溶解度，從而指導染整生產和分離回收工序。

5.根據權利要求1所述的無水染整設備，其特征在于脫水釜為雙缸，所述脫水釜內設有加熱裝置和分子篩。