一种超临界二氧化碳染色设备的高效清洗方法 |
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| 申请号 | CN201710243947.9 | 申请日 | 2017-04-14 | 公开(公告)号 | CN107059304A | 公开(公告)日 | 2017-08-18 |
| 申请人 | 三明通用科技孵化有限公司; | 发明人 | 单世宝; 张磊; 赵强; 王淑雅; 任爽; 陈宝霖; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种超临界二 氧 化 碳 染色 设备的高效清洗方法，包括以下步骤：第一次清洗，分子筛装布袋扎紧装入染色釜，开启制冷装置及 增压 泵 将适量液态二氧化碳注入到染色循环系统内后，关闭 增压泵 和制冷装置，对染色循环系统加热，使系统内的二氧化碳变为超 临界状态 ；开启 循环泵 将二氧化碳 流体 在系统内循环流动使染料不断地被分子筛 吸附 ；将系统中的二氧化碳及染化料通过分离釜回收，把系统内残余二氧化碳排空，排空后从釜中取出分子筛，第一次清洗完成；把取出的分子筛用 有机 溶剂 清洗，烘干后装袋重复使用，按第一次清洗步骤重复进行一次后，清洗全部完成。由于仅使用分子筛及二氧化碳进行清洗，清洗更方便、效率更高、成本较低。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种超临界二氧化碳染色设备的高效清洗方法，所述染色设备包括染色循环系统、二氧化碳提供系统、回收系统、染色温控系统；所述染色循环系统包括循环泵、染色釜、染料助剂釜；循环泵的出口通过第七阀门与染料助剂釜的进口连通，染料助剂釜的出口通过第六阀门与染色釜的进口连通，循环泵的出口通过第八阀门与染色釜的进口旁路连通，染色釜的出口与循环泵的进口连通，染色釜通过第九阀门与大气空间连通；所述二氧化碳提供系统包括二氧化碳贮罐、制冷装置、增压泵；二氧化碳贮罐的出口端与制冷装置的进口端连通，制冷装置的出口端通过第四阀门与增压泵的进口端连通；增压泵的出口端通过第五阀门与循环泵的进口连通；所述回收系统包括分离釜、染化料回收室，染色釜通过第一阀门与分离釜进口连通，分离釜底部与染化料回收室顶部连通，染化料回收室底端排渣部通过第三阀门与大气空间连通，分离釜顶部通过第二阀门与二氧化碳贮罐连通；所述染色温控系统包括热交换装置、温度控制装置；热交换装置与循环泵、染色釜、染料助剂釜、分离釜四者的整体热交换连通；热交换装置的温度通过温度控制装置自动控制；其特征在于：所述清洗方法包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种超临界二氧化碳染色设备的高效清洗方法技术领域[0001] 本发明属于纺织品染整技术领域，涉及一种超临界二氧化碳染色设备的高效清洗方法。 背景技术[0002] 纺织品染色要用到染色设备。超临界二氧化碳染色技术作为一种新型的绿色染整技术已取得阶段性进展，对其工艺条件、染色机理及染色设备的联合探索研究已较为成熟。但缺乏针对该染色技术的染后清洗工艺研究，由于超临界二氧化碳染色设备结构复杂，染色温度较高，当染料接触温度较高的釜体壁面时可能生成聚合物，并牢固地附着于器壁上，若壁温过高，还会导致结焦。由此导致染色结束后残余染料未能与超临界二氧化碳流体分离彻底，滞留在染色装置中，这对下一次染色产品的质量及设备的正常运行造成很大的影响。这也是制约该技术产业化进程的重要难题之一。超临界二氧化碳染色的染色设备与传统工艺所用染色设备有所不同，其清洗方法也有所不同，因此，人们开发了超临界二氧化碳染色设备的清洗方法。 [0003] 现有技术的超临界二氧化碳染色设备，其基本结构如图1所示，包括染色循环系统、二氧化碳提供系统、回收系统、染色温控系统；所述染色循环系统包括循环泵7、染色釜6、染料助剂釜8；循环泵7的出口通过第七阀门V7与染料助剂釜8的进口连通，染料助剂釜8的出口通过第六阀门V6与染色釜6的进口连通，循环泵7的出口通过第八阀门V8与染色釜6的进口旁路连通，染色釜6的出口与循环泵7的进口连通，染色釜6通过第九阀门V9与大气空间连通；所述二氧化碳提供系统包括二氧化碳贮罐3、制冷装置4、增压泵5；二氧化碳贮罐3的出口端与制冷装置4的进口端连通，制冷装置4的出口端通过第四阀门V4与增压泵5的进口端连通；增压泵5的出口端通过第五阀门V5与循环泵7的进口连通；所述回收系统包括分离釜1、染化料回收室2，染色釜6通过第一阀门V1与分离釜1进口连通，分离釜1底部与染化料回收室2顶部连通，染化料回收室2底端排渣部通过第三阀门V3与大气空间连通，分离釜1顶部通过第二阀门V2与二氧化碳贮罐3连通；所述染色温控系统包括热交换装置9、温度控制装置10；热交换装置9与循环泵7、染色釜6、染料助剂釜8、分离釜1四者的整体热交换连通；热交换装置9的温度通过温度控制装置10自动控制。由于其结构与传统染色设备完全不同，因此，当更换所生产产品时的设备清洗方法也完全不同。 [0004] 例如：授权公告号为CN102787463B，名为“一种超临界二氧化碳染色设备的清洗方法”的中国专利中公开了涉及一种超临界二氧化碳染色设备的清洗方法，是以超临界二氧化碳、无水乙醇和丙酮的混合物作为清洗剂，在70-110℃，15-20MPa的条件下，清洗至少两次，每次清洗时间至少10分钟。本发明实现了对现有的超临界二氧化碳设备进行无腐蚀无损伤清洗。使清洗后的超临界二氧化碳设备无染料残留，有利于实现产品的多样性生产。该清洗方法具有综合成本低、经济效益、环境效益显著的特点，具有广泛的应用前景。 [0005] 采用这样技术的超临界二氧化碳染色设备的清洗方法当然可以使用，但要用到超临界二氧化碳、无水乙醇和丙酮的混合物作为清洗剂，清洗还不够方便、清洗效率还不够高、清洗成本相对较高，使用效果还不够理想。 发明内容[0006] 为克服现有技术的不足，本发明提供一种清洗更方便、清洗效率更高、清洗成本相对较低，使用效果更理想的超临界二氧化碳染色设备的高效清洗方法。本发明为达到上述技术目的所采用的技术方案是：一种超临界二氧化碳染色设备的高效清洗方法，所述染色设备包括染色循环系统、二氧化碳提供系统、回收系统、染色温控系统；所述染色循环系统包括循环泵、染色釜、染料助剂釜；循环泵的出口通过第七阀门与染料助剂釜的进口连通，染料助剂釜的出口通过第六阀门与染色釜的进口连通，循环泵的出口通过第八阀门与染色釜的进口旁路连通，染色釜的出口与循环泵的进口连通，染色釜通过第九阀门与大气空间连通；所述二氧化碳提供系统包括二氧化碳贮罐、制冷装置、增压泵；二氧化碳贮罐的出口端与制冷装置的进口端连通，制冷装置的出口端通过第四阀门与增压泵的进口端连通；增压泵的出口端通过第五阀门与循环泵的进口连通；所述回收系统包括分离釜、染化料回收室，染色釜通过第一阀门与分离釜进口连通，分离釜底部与染化料回收室顶部连通，染化料回收室底端排渣部通过第三阀门与大气空间连通，分离釜顶部通过第二阀门与二氧化碳贮罐连通；所述染色温控系统包括热交换装置、温度控制装置；热交换装置与循环泵、染色釜、染料助剂釜、分离釜四者的整体热交换连通；热交换装置的温度通过温度控制装置自动控制；所述清洗方法包括以下步骤： [0007] A、关闭第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第八阀门、第九阀门，开启第六阀门、第七阀门；用布袋把分子筛装起来，扎紧布袋袋口以防止分子筛置入染色釜内后被气流吹进管道而堵塞管道；所用分子筛的数量可根据染色釜容积调整；分子筛袋装入染色釜内，染料助剂釜不装任何东西并提前排空其中的残余染料； [0008] B、开启第四阀门、第五阀门；开启制冷装置，开启增压泵将适量液态二氧化碳注入到染色循环系统内后，关闭增压泵，关闭制冷装置，关闭第四阀门、第五阀门；通过热交换装置对染色循环系统加热，染色循环系统温度设置为100-110℃，压力设置为14-30MPa，使染色循环系统内的二氧化碳变为超临界二氧化碳的状态； [0009] C、开启循环泵将超临界二氧化碳的流体在染色循环系统内循环流动10分钟后关闭和，开启再循环20-120分钟，使染色循环系统中残留的染料不断地溶解在超临界二氧化碳的流体当中，溶解了染料的超临界二氧化碳流经染色釜时，染料不断地被置于染色釜中的分子筛吸附； [0010] D、开启第一阀门、第二阀门，将染色循环系统中的二氧化碳通过第一阀门通过分离釜通过第二阀门泄压分离回收到二氧化碳贮罐，同时通过分离釜通过染化料回收室分离出流体中残留的染料回收到染化料回收室，汇集到染化料回收室底部的渣液通过适时开启第三阀门排放，当染色循环系统内的压力与液态二氧化碳贮罐的压力平衡后，关闭第二阀门，把染色循环系统内的残余的二氧化碳经开启第九阀门排空至大气后再关闭第九阀门，排空完毕后关闭第一阀门从染色釜中取出分子筛，第一次清洗完成； [0013] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。其中： [0014] 图1是本发明所用染色设备的示意图； [0015] 附图中的标记编号说明如下：分离釜1、染化料回收室2、二氧化碳贮罐3、制冷装置4、增压泵5、染色釜6、循环泵7、染料助剂釜8、热交换装置9、温度控制装置10、第一阀门V1、第二阀门V2、第三阀门V3、第四阀门V4、第五阀门V5、第六阀门V6、第七阀门V7、第八阀门V8、第九阀门V9 具体实施方式[0016] 本发明的实施例，如图1所示，一种超临界二氧化碳染色设备的高效清洗方法，所述染色设备包括染色循环系统、二氧化碳提供系统、回收系统、染色温控系统；所述染色循环系统包括循环泵7、染色釜6、染料助剂釜8；循环泵7的出口通过第七阀门V7与染料助剂釜8的进口连通，染料助剂釜8的出口通过第六阀门V6与染色釜6的进口连通，循环泵7的出口通过第八阀门V8与染色釜6的进口旁路连通，染色釜6的出口与循环泵7的进口连通，染色釜 6通过第九阀门V9与大气空间连通；所述二氧化碳提供系统包括二氧化碳贮罐3、制冷装置 4、增压泵5；二氧化碳贮罐3的出口端与制冷装置4的进口端连通，制冷装置4的出口端通过第四阀门V4与增压泵5的进口端连通；增压泵5的出口端通过第五阀门V5与循环泵7的进口连通；所述回收系统包括分离釜1、染化料回收室2，染色釜6通过第一阀门V1与分离釜1进口连通，分离釜1底部与染化料回收室2顶部连通，染化料回收室2底端排渣部通过第三阀门V3与大气空间连通，分离釜1顶部通过第二阀门V2与二氧化碳贮罐3连通；所述染色温控系统包括热交换装置9、温度控制装置10；热交换装置9与循环泵7、染色釜6、染料助剂釜8、分离釜1四者的整体热交换连通；热交换装置9的温度通过温度控制装置10自动控制；其特征在于：所述清洗方法包括以下步骤： [0017] A、关闭第一阀门V1、第二阀门V2、第三阀门V3、第四阀门V4、第五阀门V5、第八阀门V8、第九阀门V9，开启第六阀门V6、第七阀门V7；用布袋把分子筛装起来，扎紧布袋袋口以防止分子筛置入染色釜6内后被气流吹进管道而堵塞管道；所用分子筛的数量可根据染色釜6容积调整；分子筛袋装入染色釜6内，染料助剂釜8不装任何东西并提前排空其中的残余染料； [0018] B、开启第四阀门V4、第五阀门V5；开启制冷装置4，开启增压泵5将适量液态二氧化碳注入到染色循环系统内后，关闭增压泵5，关闭制冷装置4，关闭第四阀门V4、第五阀门V5；通过热交换装置9对染色循环系统加热，染色循环系统温度设置为100-110℃，压力设置为 14-30MPa，使染色循环系统内的二氧化碳变为超临界二氧化碳的状态； [0019] C、开启循环泵7将超临界二氧化碳的流体在染色循环系统内循环流动10分钟后关闭V7和V6，开启V8再循环20-120分钟，使染色循环系统中残留的染料不断地溶解在超临界二氧化碳的流体当中，溶解了染料的超临界二氧化碳流经染色釜6时，染料不断地被置于染色釜6中的分子筛吸附； [0020] D、开启第一阀门V1、第二阀门V2，将染色循环系统中的二氧化碳通过第一阀门V1通过分离釜1通过第二阀门V2泄压分离回收到二氧化碳贮罐3，同时通过分离釜1通过染化料回收室2分离出流体中残留的染料回收到染化料回收室2，汇集到染化料回收室2底部的渣液通过适时开启第三阀门V3排放，当染色循环系统内的压力与液态二氧化碳贮罐3的压力平衡后，关闭第二阀门V2，把染色循环系统内的残余的二氧化碳经开启第九阀门V9排空至大气后再关闭第九阀门V9，排空完毕后关闭第一阀门V1从染色釜6中取出分子筛，第一次清洗完成； [0021] E、把取出的分子筛用少量的有机溶剂清洗，除去分子筛吸附的染料，烘干后装袋重复使用，按上述A-D步骤重复进行一次后，清洗全部完成。 |
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