一種超低排放超臨界流體卷染工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及紡織品染色領(lǐng)域，尤其涉及一種超低排放超臨界流體卷染工藝。由超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存、雙卷染器超臨界流體染色、超臨界流體寄存、超臨界流體抽回、中間蓄熱、加注控制六個(gè)子系統(tǒng)和管路實(shí)施；其工藝步驟包括：1、卷染器A初始化；2、卷染器A加注超臨界流體媒質(zhì)和超臨界化；3、卷染器A超臨界流體卷染；4、卷染器B初始化；5、卷染器A卸除被染物以及卷染器B初次加注超臨界流體媒質(zhì)、超臨界化和染色；6、卷染器B卸除被染物以及卷染器A再次初始化與加注超臨界流體媒質(zhì)、超臨界化和染色；7、交換卷染器A和卷染器B，重復(fù)第6步。本發(fā)明流程簡(jiǎn)便、設(shè)備投資小、運(yùn)行費(fèi)用低、準(zhǔn)備時(shí)間短、染色效率高、流體媒質(zhì)超低排放。
【專利說明】
一種超低排放超臨界流體卷染工藝
一、技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及紡織品染色領(lǐng)域，尤其涉及一種超低排放超臨界流體卷染工藝。
二、技術(shù)背景
[0002]傳統(tǒng)水染染色工藝會(huì)帶來大量的工業(yè)廢水，這些廢水的⑶D值高、氨氮排放量大，給生態(tài)環(huán)境帶來了嚴(yán)重的破壞，給居民的生命健康造成了巨大的威脅。水污染問題嚴(yán)重制約著傳統(tǒng)染色工業(yè)的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，紡織印染加工的織物重量與耗用水量的比例高達(dá)1:100?1: 150，全國印染加工用水量估計(jì)全年16億噸。目前，該行業(yè)生產(chǎn)過程中水的回用比例很低，而且污水處理和排放占生產(chǎn)成本比例逐漸增加。
[0003]超臨界流體染色利用超臨界流體，尤其是超臨界二氧化碳，代替水作為染料的載體進(jìn)行染色，實(shí)現(xiàn)了無水染色，從而從根本上解決了染色工業(yè)水污染的問題，有著良好的開發(fā)應(yīng)用前景。
[0004]總結(jié)現(xiàn)有超臨界流體染色工藝的特點(diǎn)可以看出，超臨界流體染色通常包括:儲(chǔ)存超臨界流體媒質(zhì)，向染色與染料溶解系統(tǒng)中的染色設(shè)備裝入被染物并抽回系統(tǒng)中的空氣，通過冷凝、栗壓、加熱使超臨界流體媒質(zhì)成為超臨界流體，向染色與染料溶解系統(tǒng)中加注超臨界流體，使超臨界流體在染色與染料溶解系統(tǒng)中形成循環(huán)，循環(huán)著的超臨界流體溶解染料并上染被染物，停止循環(huán)并將超臨界流體媒質(zhì)泄放至超臨界流體媒質(zhì)儲(chǔ)存系統(tǒng)，泄放過程中分離未上染染料和超臨界流體媒質(zhì)，排空染色與染料溶解系統(tǒng)中低于超臨界流體媒質(zhì)儲(chǔ)存壓力的超臨界流體媒質(zhì)，從染色與染料溶解系統(tǒng)中的染色設(shè)備取出被染物。這種超臨界流體染色工藝的流程復(fù)雜、設(shè)備投資大、運(yùn)行費(fèi)用高，超臨界媒質(zhì)經(jīng)冷凝、栗壓、加熱成為超臨界流體以及向染色與染料溶解系統(tǒng)中加注超臨界流體步驟為超臨界流體染色的準(zhǔn)備過程，該準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)，使超臨界流體染色的效率大大降低，嚴(yán)重制約了該項(xiàng)新技術(shù)的推廣應(yīng)用。
[0005]中國國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局在2006年5月24日公開了一項(xiàng)公告號(hào)為CN1776086A，名稱為“聚乳酸纖維的超臨界二氧化碳染色方法”的專利，該方法解決了聚乳酸纖維不使用水且可在大于110°C的更高溫度下進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的染色而不影響纖維的機(jī)械性能的技術(shù)問題。該發(fā)明局限于聚乳酸纖維的超臨界二氧化碳染色，無法實(shí)現(xiàn)織物的高質(zhì)量染色。隨后，中國國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局于2008年I月2日授權(quán)了一項(xiàng)公告號(hào)為CN100359091C，名稱為“超臨界二氧化碳染色的工藝方法”的專利，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)未固著染料的回收并實(shí)現(xiàn)染色介質(zhì)二氧化碳的回收利用；中國國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局在2014年3月26日授權(quán)了一項(xiàng)公告號(hào)為CN102817194B，名稱為“一種采用超臨界流體靜態(tài)染色的方法和裝置”的專利，該專利提供的是一種超臨界流體靜態(tài)染色工藝，染色工藝簡(jiǎn)單且染色設(shè)備便于清洗，不足之處在于該染色工藝屬于靜態(tài)染色，其勻染性和染色深度等技術(shù)指標(biāo)難以達(dá)到較高水平。上述三項(xiàng)專利均未克服現(xiàn)行超臨界流體染色工藝流程復(fù)雜、設(shè)備投資大、運(yùn)行費(fèi)用高、染色媒質(zhì)排放量高、染色前準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)和染色媒質(zhì)再利用效率低的缺點(diǎn)。三、

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有超臨界流體染色工藝存在的缺陷，提供一種工藝流程簡(jiǎn)便、設(shè)備投資小、運(yùn)行費(fèi)用低、染色媒質(zhì)接近于零的超低排放、染色前準(zhǔn)備時(shí)間短、染色效率高的一種超低排放超臨界流體卷染工藝。
[0007]一種超低排放超臨界流體卷染工藝，通過超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)，超臨界流體染色子系統(tǒng)包括:卷染器A和卷染器B，輪換進(jìn)行超臨界流體媒質(zhì)加熱氣化成為超臨界流體、超臨界流體循環(huán)、染料溶解、被染物運(yùn)動(dòng)、染料上染被染物，超臨界媒質(zhì)寄存子系統(tǒng)，超臨界媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)，中間蓄熱子系統(tǒng)，加注控制子系統(tǒng)和管路加以實(shí)施;本發(fā)明的工藝步驟如下:
[0008]1、超臨界流體染色子系統(tǒng)中卷染器A初始化:即將被染物裝入超臨界流體染色子系統(tǒng)的卷染器A，加裝染料，并根據(jù)染料和被染物特性及染色工藝要求決定是否加裝染料助溶劑，關(guān)閉卷染器A;
[0009]2、卷染器A初次加注超臨界流體媒質(zhì)和超臨界化:切換超臨界流體染色子系統(tǒng)循環(huán)流程到卷染器A，按超臨界流體染色需求量，將液態(tài)超臨界流體媒質(zhì)自超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)加注到超臨界流體染色子系統(tǒng)的卷染器A及其循環(huán)流程管路，使中間蓄熱器冷卻，超臨界流體媒質(zhì)預(yù)熱；啟動(dòng)超臨界流體染色子系統(tǒng)加熱功能，利用超臨界流體媒質(zhì)排空超臨界流體染色子系統(tǒng)中卷染器A及其循環(huán)流程管路中的空氣，使超臨界流體媒質(zhì)成為超臨界流體；
[0010]3、超臨界流體卷染:即啟動(dòng)被染物纏繞機(jī)構(gòu)以及超臨界流體染色子系統(tǒng)循環(huán)功能，循環(huán)過程中超臨界流體溶解染料、上染被染物，超臨界流體染色子系統(tǒng)中溶有染料的超臨界流體在內(nèi)置循環(huán)壓縮機(jī)或者單外置循環(huán)壓縮機(jī)或者雙外置循環(huán)壓縮機(jī)的作用下實(shí)現(xiàn)溶解染料-上染被染物的循環(huán)，同時(shí)被染物進(jìn)行放卷-上染-收卷的往復(fù)循環(huán)；
[0011]4、超臨界流體染色子系統(tǒng)中卷染器B初始化:將步驟I中的卷染器A換為卷染器B，進(jìn)行完全相同的操作；
[0012]5、卷染器A卸除被染物以及卷染器B初次加注超臨界流體媒質(zhì)、超臨界化和染色:首先，卷染器A中卷染結(jié)束后，切換閥門，使卷染器A與超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)相互連通，將卷染器A中的超臨界染質(zhì)充回到超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)，并達(dá)到兩者壓力平衡，充回時(shí)，使中間蓄熱器加熱，超臨界流體媒質(zhì)冷卻;再將完成染色的卷染器A與待染色的卷染器B相互連通，卷染器A中所剩的超臨界染質(zhì)充裝到卷染器B中，充裝時(shí)先通過放空閥排空卷染器B中的空氣，再充裝卷染器B至其壓力與卷染器A的壓力相等，斷開卷染器A與卷染器B的連通;切換閥門將卷染器A中剩余超臨界流體染質(zhì)或含染料超臨界流體媒質(zhì)充裝到超臨界流體媒質(zhì)寄存器內(nèi)，直至卷染器A與超臨界媒質(zhì)寄存器內(nèi)壓力相等，關(guān)閉超臨界流體媒質(zhì)寄存器閥門；切換閥門將卷染器A與超臨界媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)的管路連通，開啟抽回壓縮機(jī)或抽回增壓缸，將卷染器A中剩余超臨界流體染質(zhì)抽回到超臨界流體媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)的抽回儲(chǔ)罐內(nèi)，直至卷染器A接近于真空，如絕對(duì)壓力達(dá)0.0lMPa，關(guān)閉超臨界流體媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)閥門；打開卷染器A放空閥，開啟卷染器A進(jìn)行卸布;與之同時(shí)，通過超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)向卷染器B內(nèi)補(bǔ)充超臨界流體媒質(zhì)，補(bǔ)充時(shí)，使中間蓄熱器冷卻，超臨界流體媒質(zhì)加熱；啟動(dòng)超臨界流體染色子系統(tǒng)加熱功能，使超臨界流體媒質(zhì)成為超臨界流體，卷染器B內(nèi)進(jìn)行步驟3的超臨界流體卷染過程；
[0013]6、卷染器B卸除被染物以及卷染器A再次初始化與加注超臨界流體媒質(zhì)、超臨界化和染色:首先，卷染器A進(jìn)行步驟I，結(jié)束后，連通抽回儲(chǔ)罐和卷染器A，將抽回儲(chǔ)罐中的超臨界流體媒質(zhì)充裝到卷染器A，充裝時(shí)先通過放空閥排空卷染器A中的空氣，再充裝卷染器A至其壓力等于抽回儲(chǔ)罐壓力;連通超臨界媒質(zhì)寄存器和卷染器A，將超臨界媒質(zhì)寄存器中的超臨界流體媒質(zhì)充裝到卷染器A，充裝卷染器A至其壓力等于超臨界媒質(zhì)寄存器壓力；與之同時(shí)，卷染器B中卷染結(jié)束后，切換閥門，使卷染器B與超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)相互連通，將卷染器B中的超臨界染質(zhì)充回到超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)，并達(dá)到兩者壓力平衡，充回時(shí)，使中間蓄熱器加熱，超臨界流體媒質(zhì)冷卻;再將完成染色的卷染器B與待染色的卷染器A相互連通，卷染器B中所剩的超臨界染質(zhì)充裝到卷染器A中，至兩者壓力相等，斷開卷染器B與卷染器A的連通;切換閥門將卷染器B中剩余超臨界流體染質(zhì)或含染料超臨界流體媒質(zhì)充裝到超臨界流體媒質(zhì)寄存器內(nèi)，直至卷染器B壓力等于超臨界媒質(zhì)寄存器壓力，關(guān)閉超臨界流體媒質(zhì)寄存器閥門；切換閥門將卷染器B與超臨界媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)的管路連通，開啟抽回壓縮機(jī)或抽回增壓缸，將卷染器B中剩余超臨界流體染質(zhì)抽回到超臨界流體媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)的抽回儲(chǔ)罐內(nèi)，直至卷染器B接近于真空，如絕對(duì)壓力達(dá)0.0lMPa，關(guān)閉超臨界流體媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)閥門；打開卷染器B放空閥，開啟卷染器B進(jìn)行卸布;最后，通過超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)向卷染器A內(nèi)補(bǔ)充超臨界流體媒質(zhì)，補(bǔ)充時(shí)，使中間蓄熱器冷卻，超臨界流體媒質(zhì)加熱；啟動(dòng)超臨界流體染色子系統(tǒng)加熱功能，使超臨界流體媒質(zhì)成為超臨界流體，卷染器A內(nèi)進(jìn)行過步驟3的超臨界流體卷染過程；
[0014]7、卷染器A卸除被染物以及卷染器B再次初始化與加注超臨界流體媒質(zhì)、超臨界化和染色:首先，卷染器B進(jìn)行步驟4，結(jié)束后，連通抽回儲(chǔ)罐和卷染器B，將抽回儲(chǔ)罐中的超臨界流體媒質(zhì)充裝到卷染器B，充裝時(shí)先通過放空閥排空卷染器B中的空氣，再充裝卷染器B至其壓力等于抽回儲(chǔ)罐壓力;連通超臨界媒質(zhì)寄存器和卷染器B，將超臨界媒質(zhì)寄存器中的超臨界流體媒質(zhì)充裝到卷染器B，充裝卷染器B至其壓力等于超臨界媒質(zhì)寄存器壓力；與之同時(shí)，卷染器A中卷染結(jié)束后，切換閥門，使卷染器A與超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)相互連通，將卷染器A中的超臨界染質(zhì)充回到超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)，并達(dá)到兩者壓力平衡，充回時(shí)，使中間蓄熱器加熱，超臨界流體媒質(zhì)冷卻;再將完成染色的卷染器A與待染色的卷染器B相互連通，卷染器A中所剩的超臨界染質(zhì)充裝到卷染器B中，至兩者壓力相等，斷開卷染器A與卷染器B的連通;切換閥門將卷染器A中剩余超臨界流體染質(zhì)或含染料超臨界流體媒質(zhì)充裝到超臨界流體媒質(zhì)寄存器內(nèi)，直至卷染器A壓力等于超臨界媒質(zhì)寄存器壓力，關(guān)閉超臨界流體媒質(zhì)寄存器閥門；切換閥門將卷染器A與超臨界媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)的管路連通，開啟抽回壓縮機(jī)或抽回增壓缸，將卷染器A中剩余超臨界流體染質(zhì)抽回到超臨界流體媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)的抽回儲(chǔ)罐內(nèi)，直至卷染器A接近于真空，如絕對(duì)壓力達(dá)0.0lMPa，關(guān)閉超臨界流體媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)閥門；打開卷染器A放空閥，開啟卷染器A進(jìn)行卸布;最后，通過超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)向卷染器B內(nèi)補(bǔ)充超臨界流體媒質(zhì)，補(bǔ)充時(shí)，使中間蓄熱器冷卻，超臨界流體媒質(zhì)加熱；啟動(dòng)超臨界流體染色子系統(tǒng)加熱功能，使超臨界流體媒質(zhì)成為超臨界流體，卷染器B內(nèi)進(jìn)行步驟3的超臨界流體卷染過程。
[0015]本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果:1、超臨界流體媒質(zhì)以液態(tài)形式直接加注到超臨界流體染色子系統(tǒng)，省去栗壓操作，節(jié)省了設(shè)備投資，縮短了超臨界流體染色的準(zhǔn)備時(shí)間，降低了運(yùn)行費(fèi)用；2、超臨界流體媒質(zhì)的液化儲(chǔ)存及與剩余染料的分離合二為一，省去了獨(dú)立的分離設(shè)備，降低了設(shè)備投資，提高了設(shè)備利用率;3、利用超臨界流體媒質(zhì)排出超臨界染色子系統(tǒng)中的空氣，省去了抽真空設(shè)備，降低了能耗，提高了效率;4、超臨界流體媒質(zhì)加注與回送兩過程中設(shè)置中間蓄熱器，降低了超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)的冷凝功耗和超臨界流體染色子系統(tǒng)的加熱功耗，節(jié)省了運(yùn)行成本;5、超臨界流體染色子系統(tǒng)設(shè)置了卷染器A和卷染器B，提高了接近操作工況下超臨界染質(zhì)的利用率，縮短了總?cè)旧珪r(shí)間，提高了效率;6、通過超臨界流體媒質(zhì)寄存子系統(tǒng)中的寄存器和超臨界媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)中的抽空壓縮或抽空增壓缸，實(shí)施了超臨界流體媒質(zhì)寄存及抽回工藝，提高了對(duì)超臨界流體媒質(zhì)的重復(fù)利用，整個(gè)染色工藝的染色媒質(zhì)接近于零排放，實(shí)現(xiàn)了綠色生產(chǎn)?？偠灾?，本發(fā)明提供的超臨界流體卷染工藝，流程簡(jiǎn)便、設(shè)備投資小、運(yùn)行費(fèi)用低、染色媒質(zhì)超低排放、染色前準(zhǔn)備時(shí)間短、超臨界流體染色效率高。
四、【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明內(nèi)循環(huán)的工藝流程示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明單外置循環(huán)壓縮機(jī)外循環(huán)的工藝流程示意圖；
[0018]圖3為本發(fā)明雙外置循環(huán)壓縮機(jī)外循環(huán)的工藝流程示意圖；
[0019]圖4為本發(fā)明內(nèi)循環(huán)染色子系統(tǒng)卷染器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5為本發(fā)明外循環(huán)染色子系統(tǒng)卷染器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]附圖標(biāo)記:
[0022]1、超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)ClOl、超臨界流體媒質(zhì)儲(chǔ)罐LI 101、液位計(jì)PIlOl、壓力計(jì)A ValOl、安全閥A VlOl、充裝閥V102、截止閥A V103、截止閥B TIClOl、溫控器A RelOl、制冷機(jī)ElOl、冷凝器2、超臨界流體染色子系統(tǒng)D201、卷染器A D202、卷染器BV201、截止閥C V202、截止閥D V203、截止閥E V204、截止閥F V205、放空閥A V206、溢流閥AV207、溢流閥B V208、放空閥B V209、截止閥G V210、截止閥H V211、截止閥I V212、截止閥JVa201、安全閥B Va202、安全閥C M1、電機(jī)A M2、電機(jī)B M3、電機(jī)C M4、電機(jī)D P201、內(nèi)置循環(huán)壓縮機(jī)A P202、內(nèi)置循環(huán)壓縮機(jī)B P203、外置循環(huán)壓縮機(jī)A P204、外置循環(huán)壓縮機(jī)BFIC201、流量控制器A FIC202、流量控制器B TIC201、溫控器B TIC202、溫控器C PI201、壓力計(jì)B PI202、壓力計(jì)C 2-1、過濾器2-2、超臨界染質(zhì)折流擋板2_3、染筒2_4、加熱器2-
5、卷布輥A 2-6、超臨界染質(zhì)分布器2-7、卷布輥B 2_8、染筒端蓋2_9超臨界染質(zhì)回流器
3、超臨界媒質(zhì)寄存子系統(tǒng)V301、截止閥K Va301、安全閥D C301、超臨界染質(zhì)寄存器PI301、壓力計(jì)D 4、超臨界流體媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)P401、抽回壓縮機(jī)或者抽回增壓缸C401、抽回儲(chǔ)罐V401、截止閥L V402、截止閥M Va401、安全閥E PI401、壓力計(jì)E 5、管路5_1、流體進(jìn)出管5-2、流體出口管5-3、流體進(jìn)口管6、中間蓄熱器E601、換熱器7、加注控制子系統(tǒng)V701、調(diào)節(jié)閥FIC701、流量控制器C。
五、【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的實(shí)施過程。
[0024]實(shí)施例一，內(nèi)置循環(huán)壓縮機(jī)的超低排放超臨界流體卷染工藝。
[0025]如圖1所示，內(nèi)置循環(huán)壓縮機(jī)的超低排放超臨界流體卷染工藝通過超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存系統(tǒng)1、超臨界流體染色子系統(tǒng)2、超臨界媒質(zhì)寄存子系統(tǒng)3、超臨界流體媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)4、管路5、中間蓄熱器6和加注控制子系統(tǒng)7實(shí)施。
[0026]本發(fā)明中內(nèi)置循環(huán)壓縮機(jī)的超低排放超臨界流體卷染工藝【具體實(shí)施方式】如下:
[0027]1、超臨界流體染色子系統(tǒng)2中卷染器A D201的初始化:如圖4所示，開啟卷染器AD201，啟動(dòng)電機(jī)A Ml把被染物卷繞至卷布輥A 2-5上，將被染物的自由端與卷布輥B 2_7上的引布縫合;根據(jù)工藝要求在超臨界染質(zhì)分布器2-6內(nèi)加裝足量的染料，同時(shí)根據(jù)染料溶解度、纖維種類、染色工藝條件確定是否加裝染料助溶劑，例如采用分散紅60染料染色滌綸纖維織物時(shí)不加裝染料助溶劑，用分散藍(lán)染料染色亞麻或麻的織物時(shí)需要加裝染料助溶劑進(jìn)行酶離子改性，用分散深藍(lán)S-3BG染料染色純棉織物要添加染料助溶劑多元羧酸，用分散黃E-3RL染料染色聚丙烯織物時(shí)需要加裝染料助溶劑聚乙二醇;關(guān)閉卷染器A D201。
[0028]2、卷染器A D201初次加注超臨界流體媒質(zhì)和超臨界化:如圖1所示，根據(jù)卷染器AD201完成單批次染色工序所需的超臨界流體媒質(zhì)的量，打開截止閥C V201、截止閥D V202和加注控制子系統(tǒng)7的調(diào)節(jié)閥V701，將超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)I的超臨界流體媒質(zhì)儲(chǔ)罐ClOl中液態(tài)的超臨界流體媒質(zhì)注入卷染器A D201中，加注時(shí)打開放空閥A V205，空氣排空后關(guān)閉放空閥A V205，流量控制器C FIC701將測(cè)量控制超臨界流體媒質(zhì)的流量，同時(shí)超臨界流體媒質(zhì)流經(jīng)中間蓄熱器6的換熱器E601進(jìn)行熱量交換并預(yù)熱，且以液態(tài)形式流入卷染器A D201;待超臨界流體媒質(zhì)加注卷染器A D201完成，關(guān)閉截止閥C V201、截止閥DV202和調(diào)節(jié)閥V701，開啟卷染器A D201的加熱器2-4，將卷染器A D201內(nèi)的超臨界流體媒質(zhì)加熱到設(shè)定的染色工藝溫度To并保持恒溫狀態(tài)，根據(jù)卷染工藝條件設(shè)定溢流壓力Po，超臨界流體媒質(zhì)進(jìn)入設(shè)定的超臨界態(tài)并驅(qū)趕卷染器A D201內(nèi)過量的超臨界流體媒質(zhì)經(jīng)溢流閥AV206進(jìn)入超臨界流體媒質(zhì)儲(chǔ)罐ClOl內(nèi)；溢流閥A V206使卷染器A D201內(nèi)的超臨界流體媒質(zhì)始終處于設(shè)定的壓力閾值Po下。
[0029]3、超臨界流體卷染過程:如圖1所示，先啟動(dòng)電機(jī)A Ml和電機(jī)B M2，驅(qū)動(dòng)卷布輥A2-5和卷布輥B 2-7，通過控制電機(jī)A Ml和電機(jī)B M2，使被染物呈恒定線速度和恒定張力往復(fù)卷繞;之后啟動(dòng)內(nèi)置循環(huán)壓縮機(jī)A P201，超臨界流體不斷溶解染料形成超臨界染質(zhì)，即溶有染料的超臨界流體，超臨界染質(zhì)通過超臨界染質(zhì)分布器2-6上染被染物，匯集流入超臨界染質(zhì)回流器2-9，并經(jīng)內(nèi)置循環(huán)壓縮機(jī)A P201作用，返回超臨界染質(zhì)分布器2-6，從而處于染料的飽和態(tài)、非飽和態(tài)的動(dòng)態(tài)循環(huán)過程;超臨界染質(zhì)分布器2-6使超臨界染液流場(chǎng)分布均勻以提高被染物的勻染性;被染物在卷染器A D201內(nèi)進(jìn)行放卷-上染-收卷的往復(fù)循環(huán)。
[0030]4、超臨界流體染色子系統(tǒng)中卷染器B初始化:將步驟I中的卷染器A D201換為卷染器B D202，電機(jī)C M3換成電機(jī)A Ml，進(jìn)行完全相同的操作。
[0031]5、卷染器A D201卸除被染物以及卷染器B D202初次加注超臨界流體媒質(zhì)、超臨界化和染色:如圖1所示，當(dāng)卷染器A D201中卷染結(jié)束后，關(guān)閉卷染器A D201的加熱器2-4，關(guān)閉電機(jī)A M1、電機(jī)B M2和內(nèi)置循環(huán)壓縮機(jī)A P201，開啟截止閥C V201、截止閥D V202和調(diào)節(jié)閥V701，使卷染器A D201與超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)I中超臨界流體媒質(zhì)儲(chǔ)罐ClOl相互連通，將卷染器A D201中的超臨界染質(zhì)充回到超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)1，并達(dá)到兩者壓力平衡，關(guān)閉調(diào)節(jié)閥V701，充回時(shí)，使換熱器E601加熱，超臨界流體媒質(zhì)冷卻;開啟截止閥I V211和截止閥J V212，使完成染色的卷染器A D201與待染色的卷染器B D202相互連通，卷染器A D201中所剩的超臨界染質(zhì)充裝到卷染器B D202中，充裝時(shí)先通過放空閥BV208排空卷染器B D202中的空氣，再充裝卷染器B D202至其壓力與卷染器A D201的壓力相等，關(guān)閉截止閥I V211和截止閥J V212，斷開卷染器A D201與卷染器B D202的連通;打開截止閥K V301，此時(shí)卷染器A D201與超臨界染質(zhì)寄存器C301連通，卷染器A D201中的超臨界染質(zhì)或含染料超臨界流體媒質(zhì)會(huì)進(jìn)入超臨界染質(zhì)寄存器C301，待壓力平衡后，關(guān)閉截止閥CV201和截止閥K V301;打開截止閥L V401，將卷染器A與超臨界媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)4的管路連通，開啟抽回壓縮機(jī)或抽回增壓缸P401，將卷染器A中剩余超臨界流體染質(zhì)抽回到超臨界流體媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)4的抽回儲(chǔ)罐C401內(nèi)，直至卷染器A接近于真空，如絕對(duì)壓力達(dá)0.0lMPa，關(guān)閉截止閥D V202和截止閥L V401;打開放空閥A V205，開啟卷染器A D201，將染好的被染物取出；打開截止閥I V211、截止閥J V212和調(diào)節(jié)閥V701，將超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)I的超臨界流體媒質(zhì)儲(chǔ)罐ClOl中液態(tài)的超臨界流體媒質(zhì)充裝卷染器B D202中，流量控制器C FIC701將測(cè)量控制超臨界流體媒質(zhì)的流量，同時(shí)超臨界流體媒質(zhì)流經(jīng)中間蓄熱器6的換熱器E601進(jìn)行熱量交換并預(yù)熱，且以液態(tài)形式流入卷染器B D202;待超臨界流體媒質(zhì)加注卷染器B D202完成，關(guān)閉截止閥I V211、截止閥J V212和調(diào)節(jié)閥V701，開啟卷染器B D202的加熱器2-4，將卷染器B D202內(nèi)的超臨界流體媒質(zhì)加熱到設(shè)定的染色工藝溫度To并保持恒溫狀態(tài)，根據(jù)卷染工藝條件設(shè)定溢流壓力Po，超臨界流體媒質(zhì)進(jìn)入設(shè)定的超臨界態(tài)并驅(qū)趕卷染器B D202內(nèi)過量的超臨界流體媒質(zhì)經(jīng)溢流閥B V207進(jìn)入超臨界流體媒質(zhì)儲(chǔ)罐ClOl內(nèi)；溢流閥B V207使卷染器B D202內(nèi)的超臨界流體媒質(zhì)始終處于設(shè)定的壓力閾值Po下；將電機(jī)A Ml和電機(jī)B M2對(duì)應(yīng)更換為電機(jī)C M3和電機(jī)D M4，將內(nèi)置循環(huán)壓縮機(jī)A P201更換為內(nèi)置循環(huán)壓縮機(jī)B P202，卷染器B D202內(nèi)進(jìn)行步驟3的超臨界流體卷染過程。
[0032]6、卷染器B D202卸除被染物以及卷染器A D201再次初始化與加注超臨界流體媒質(zhì)、超臨界化和染色:如圖1所示，卷染器A D201進(jìn)行步驟I，結(jié)束后，首先打開截止閥CV201、截止閥D V202和截止閥M V402，連通抽回儲(chǔ)罐C401和卷染器A，將抽回儲(chǔ)罐C401中的超臨界流體媒質(zhì)充裝到卷染器A，充裝時(shí)先通過放空閥A V205排空卷染器A中的空氣，再充裝卷染器A至其壓力等于抽回儲(chǔ)罐C401壓力，關(guān)閉截止閥M V402;打開截止閥K V301，連通超臨界流體媒質(zhì)寄存器C301和卷染器A D201，將超臨界流體媒質(zhì)寄存器C301中的超臨界流體媒質(zhì)充裝到卷染器A D201，超臨界流體媒質(zhì)寄存器C301向卷染器A D201充裝超臨界流體媒質(zhì)至兩者壓力相等，關(guān)閉截止閥C V201、截止閥D V202和截止閥K V301;與之同時(shí)，當(dāng)卷染器B D202中卷染結(jié)束后，關(guān)閉卷染器B D202的加熱器2-4，關(guān)閉電機(jī)C M3、電機(jī)D M4和內(nèi)置循環(huán)壓縮機(jī)B P202，開啟截止閥I V211、截止閥J V212和調(diào)節(jié)閥V701，使卷染器B D202與超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)I中的超臨界流體媒質(zhì)儲(chǔ)罐ClOl相互連通，將卷染器BD202中的超臨界染質(zhì)充回到超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)1，并達(dá)到兩者壓力平衡，關(guān)閉調(diào)節(jié)閥V701，充回時(shí)，使換熱器E601加熱，超臨界流體媒質(zhì)冷卻;開啟截止閥C V201和截止閥D V202，使完成染色的卷染器B D202與待染色的卷染器A D201相互連通，卷染器B D202中所剩的超臨界染質(zhì)充裝到卷染器A D201中，充裝卷染器A D201至其壓力與卷染器B D202的壓力相等，關(guān)閉截止閥C V201和截止閥D V202，斷開卷染器B D202與卷染器A D201的連通;打開截止閥K V301，此時(shí)卷染器B D202與超臨界染質(zhì)寄存器C301連通，卷染器B D202中的超臨界染質(zhì)或含染料超臨界流體媒質(zhì)會(huì)進(jìn)入超臨界染質(zhì)寄存器C301，待壓力平衡后，關(guān)閉截止閥J V212和截止閥K V301;打開截止閥L V401，將卷染器B與超臨界媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)4的管路連通，開啟抽回壓縮機(jī)或抽回增壓缸P401，將卷染器B中剩余超臨界流體染質(zhì)抽回到超臨界流體媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)4的抽回儲(chǔ)罐C401內(nèi)，直至卷染器B接近于真空，如絕對(duì)壓力達(dá)0.0lMPa，關(guān)閉截止閥L V401;打開放空閥B V208，開啟卷染器B D202，將染好的被染物取出；打開截止閥C V201、截止閥D V202和調(diào)節(jié)閥V701，將超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)I的超臨界流體媒質(zhì)儲(chǔ)罐C1I中液態(tài)的超臨界流體媒質(zhì)充裝卷染器A D201中，流量控制器CFIC701將測(cè)量控制超臨界流體媒質(zhì)的流量，同時(shí)超臨界流體媒質(zhì)流經(jīng)中間蓄熱器6的換熱器E601進(jìn)行熱量交換并預(yù)熱，且以液態(tài)形式流入卷染器A D201;待超臨界流體媒質(zhì)加注卷染器A D201完成，關(guān)閉截止閥C V201、截止閥D V202和調(diào)節(jié)閥V701，開啟卷染器A D201的加熱器2-4，將卷染器A D201內(nèi)的超臨界流體媒質(zhì)加熱到設(shè)定的染色工藝溫度To并保持恒溫狀態(tài)，根據(jù)卷染工藝條件設(shè)定溢流壓力Po，超臨界流體媒質(zhì)進(jìn)入設(shè)定的超臨界態(tài)并驅(qū)趕卷染器A D201內(nèi)過量的超臨界流體媒質(zhì)經(jīng)溢流閥A V206進(jìn)入超臨界流體媒質(zhì)儲(chǔ)罐ClOl內(nèi)；溢流閥A V206使卷染器A D201內(nèi)的超臨界流體媒質(zhì)始終處于設(shè)定的壓力閾值Po下；卷染器AD201內(nèi)進(jìn)行步驟3的超臨界流體卷染過程。
[0033]7、卷染器A卸除被染物以及卷染器B再次初始化與加注超臨界流體媒質(zhì)、超臨界化和染色:如圖1所示，卷染器B D202進(jìn)行步驟4，結(jié)束后，首先打開截止閥I V211和截止閥MV402，連通抽回儲(chǔ)罐C401和卷染器B，將抽回儲(chǔ)罐C401中的超臨界流體媒質(zhì)充裝到卷染器B，充裝時(shí)先通過放空閥B V208排空卷染器B中的空氣，再充裝卷染器B至其壓力等于抽回儲(chǔ)罐C401壓力，關(guān)閉截止閥M V402;打開截止閥J V212和截止閥K V301，連通超臨界流體媒質(zhì)寄存器C301和卷染器B D202，將超臨界流體媒質(zhì)寄存器C301中的超臨界流體媒質(zhì)充裝到卷染器B D202，超臨界流體媒質(zhì)寄存器C301向卷染器B D202充裝超臨界流體媒質(zhì)至兩者內(nèi)壓力相等，關(guān)閉截止閥I V211、截止閥J V212和截止閥K V301;與之同時(shí)，當(dāng)卷染器A D201中卷染結(jié)束后，關(guān)閉卷染器A D201的加熱器2-4，關(guān)閉電機(jī)A M1、電機(jī)B M2和內(nèi)置循環(huán)壓縮機(jī)AP201，開啟截止閥C V201、截止閥D V202和調(diào)節(jié)閥V701，使卷染器A D201與超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)I中超臨界流體媒質(zhì)儲(chǔ)罐ClOl相互連通，將卷染器A D201中的超臨界染質(zhì)充回到超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)I，并達(dá)到兩者壓力平衡，關(guān)閉調(diào)節(jié)閥V701，充回時(shí)，使換熱器E601加熱，超臨界流體媒質(zhì)冷卻;開啟截止閥I V211和截止閥J V212，使完成染色的卷染器A D201與待染色的卷染器B D202相互連通，卷染器A D201中所剩的超臨界染質(zhì)充裝到卷染器B D202中，充裝卷染器B D202至其壓力與卷染器A D201的壓力相等，關(guān)閉截止閥I V211和截止閥J V212，斷開卷染器A D201與卷染器B D202的連通;打開截止閥K V301，此時(shí)卷染器A D201與超臨界染質(zhì)寄存器C301連通，卷染器A D201中的超臨界染質(zhì)或含染料超臨界流體媒質(zhì)會(huì)進(jìn)入超臨界染質(zhì)寄存器C301，待壓力平衡后，關(guān)閉截止閥C V201和截止閥K V301，打開截止閥L V401，將卷染器A與超臨界媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)4的管路連通，開啟抽回壓縮機(jī)或抽回增壓缸P401，將卷染器A中剩余超臨界流體染質(zhì)抽回到超臨界流體媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)4的抽回儲(chǔ)罐C401內(nèi)，直至卷染器A接近于真空，如絕對(duì)壓力達(dá)0.0lMPa，關(guān)閉截止閥DV202和截止閥L V401;打開放空閥A V205，開啟卷染器A D201，將染好的被染物取出；打開截止閥I V211、截止閥J V212和調(diào)節(jié)閥V701，將液態(tài)的超臨界流體媒質(zhì)充裝卷染器B D202中，流量控制器C FIC701將測(cè)量控制超臨界流體媒質(zhì)的流量，同時(shí)超臨界流體媒質(zhì)流經(jīng)中間蓄熱器6的換熱器E601進(jìn)行熱量交換并預(yù)熱，且以液態(tài)形式流入卷染器B D202;待超臨界流體媒質(zhì)加注卷染器B D202完成，關(guān)閉截止閥I V211、截止閥J V212和調(diào)節(jié)閥V701，開啟卷染器B D202的加熱器2-4，將卷染器B D202內(nèi)的超臨界流體媒質(zhì)加熱到設(shè)定的染色工藝溫度To并保持恒溫狀態(tài)，根據(jù)卷染工藝條件設(shè)定溢流壓力Po，超臨界流體媒質(zhì)進(jìn)入設(shè)定的超臨界態(tài)并驅(qū)趕卷染器B D202內(nèi)過量的超臨界流體媒質(zhì)經(jīng)溢流閥B V207進(jìn)入超臨界流體媒質(zhì)儲(chǔ)罐ClOl內(nèi)；溢流閥B V207使卷染器B D202內(nèi)的超臨界流體媒質(zhì)始終處于設(shè)定的壓力閾值Po下；將電機(jī)A Ml和電機(jī)B M2對(duì)應(yīng)更換為電機(jī)C M3和電機(jī)D M4，將內(nèi)置循環(huán)壓縮機(jī)A P201更換為內(nèi)置循環(huán)壓縮機(jī)B P202，卷染器B D202內(nèi)進(jìn)行步驟3的超臨界流體卷染過程。
[0034]本實(shí)施例中卷染器A D201結(jié)構(gòu)如圖4所示，卷染器A D201主體是承受高溫高壓的染筒2-3，在染筒2-3上安裝壓力計(jì)B PI201和安全閥B Va201;溫控器B TIC201控制加熱器2-4以保證染色過程中超臨界染質(zhì)溫度的穩(wěn)定;染筒2-3壁上設(shè)有流體進(jìn)出管5-1和流體出口管5-2;染筒2-3腔中部設(shè)超臨界染質(zhì)分布器2-6，其內(nèi)部為空腔，用于盛裝染料，其周向沿靠近被染物的一側(cè)開有一定數(shù)量的分布孔，用于提高染色過程中超臨界染質(zhì)流場(chǎng)分布的均勻性;染筒2-3腔近壁部設(shè)超臨界染質(zhì)回流器2-9;內(nèi)置循環(huán)壓縮機(jī)P201沿卷染器A D201中心線軸向安裝，電機(jī)安裝在端蓋外部，內(nèi)部安裝的工作葉片安裝在穿過端蓋的傳動(dòng)主軸上；電機(jī)A Ml和電機(jī)B M2安裝在端蓋外部，通過傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)內(nèi)部的卷布棍A 2-5、卷布輥B 2-7,兩只卷布輥都是主動(dòng)輥，通過控制電機(jī)A Ml和電機(jī)B M2，使被染物在往復(fù)卷繞的過程中保持恒定的線速度和張力;超臨界染質(zhì)折流擋板2-2安裝在超臨界染質(zhì)分布器2-6端面上，用于防止超臨界染質(zhì)回流，阻止超臨界染質(zhì)流動(dòng)過程中形成“短路”問題，提高超臨界染質(zhì)的循環(huán)效率。卷染器B D202有與卷染器A D201相同的結(jié)構(gòu)。
[0035]實(shí)施例二，單外置循環(huán)壓縮機(jī)外循環(huán)的超低排放超臨界流體卷染工藝。
[0036]如圖2所示，單外置循環(huán)壓縮機(jī)的超低排放超臨界流體卷染工藝通過超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存系統(tǒng)1、超臨界流體染色子系統(tǒng)2、超臨界媒質(zhì)寄存子系統(tǒng)3、超臨界流體媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)4、管路5、中間蓄熱器6和加注控制子系統(tǒng)7實(shí)施。
[0037]本發(fā)明中單外置循環(huán)壓縮機(jī)的超低排放超臨界流體卷染工藝【具體實(shí)施方式】如下:
[0038]1、超臨界流體染色子系統(tǒng)2中卷染器A D201的初始化:如圖5所示，開啟卷染器AD201，啟動(dòng)電機(jī)A Ml把被染物卷繞至卷布輥A 2-5上，將被染物的自由端與卷布輥B 2_7上的引布縫合;根據(jù)工藝要求在超臨界染質(zhì)分布器2-6內(nèi)加裝足量的染料，同時(shí)根據(jù)染料溶解度、纖維種類、染色工藝條件確定是否加裝染料助溶劑，例如采用分散紅60染料染色滌綸纖維織物時(shí)不加裝染料助溶劑，用分散藍(lán)染料染色亞麻或麻的織物時(shí)需要加裝染料助溶劑進(jìn)行酶離子改性，用分散深藍(lán)S-3BG染料染色純棉織物要添加染料助溶劑多元羧酸，用分散黃E-3RL染料染色聚丙烯織物時(shí)需要加裝染料助溶劑聚乙二醇;關(guān)閉卷染器A D201。
[0039]2、卷染器A D201初次加注超臨界流體媒質(zhì)和超臨界化:如圖2所示，根據(jù)卷染器AD201完成單批次染色工序所需的超臨界流體媒質(zhì)的量，打開截止閥C V201、截止閥D V202和加注控制子系統(tǒng)7的調(diào)節(jié)閥V701，將超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)I的超臨界流體媒質(zhì)儲(chǔ)罐ClOl中液態(tài)的超臨界流體媒質(zhì)注入卷染器A D201中，加注時(shí)打開放空閥A V205，空氣排空后關(guān)閉放空閥A V205，流量控制器C FIC701將測(cè)量控制超臨界流體媒質(zhì)的流量，同時(shí)超臨界流體媒質(zhì)流經(jīng)中間蓄熱器6的換熱器E601進(jìn)行熱量交換并預(yù)熱，且以液態(tài)形式流入卷染器A D201;待超臨界流體媒質(zhì)加注卷染器A D201完成，關(guān)閉截止閥C V201、截止閥DV202和調(diào)節(jié)閥V701，開啟卷染器A D201的加熱器2-4，將卷染器A D201內(nèi)的超臨界流體媒質(zhì)加熱到設(shè)定的染色工藝溫度To并保持恒溫狀態(tài)，根據(jù)卷染工藝條件設(shè)定溢流壓力Po，超臨界流體媒質(zhì)進(jìn)入設(shè)定的超臨界態(tài)并驅(qū)趕卷染器A D201內(nèi)過量的超臨界流體媒質(zhì)經(jīng)溢流閥AV206進(jìn)入超臨界流體媒質(zhì)儲(chǔ)罐ClOl內(nèi)；溢流閥A V206使卷染器A D201內(nèi)的超臨界流體媒質(zhì)始終處于設(shè)定的壓力閾值Po下。
[0040]3、超臨界流體卷染過程:如圖2所示，先啟動(dòng)電機(jī)A Ml和電機(jī)B M2，驅(qū)動(dòng)卷布輥A2-5和卷布輥B 2-7，通過控制電機(jī)A Ml和電機(jī)B M2，使被染物呈恒定線速度和恒定張力往復(fù)卷繞;打開截止閥E V203和截止閥F V204，啟動(dòng)外置循環(huán)壓縮機(jī)A P203，超臨界流體不斷溶解染料形成超臨界染質(zhì)，即溶有染料的超臨界流體，超臨界染質(zhì)通過超臨界染質(zhì)分布器2-6上染被染物，匯集流入超臨界染質(zhì)回流器2-9，并經(jīng)外置循環(huán)壓縮機(jī)A P203作用，返回超臨界染質(zhì)分布器2-6，從而處于染料的飽和態(tài)、非飽和態(tài)的動(dòng)態(tài)循環(huán)過程，循環(huán)過程中通過流量控制器A FIC201計(jì)量循環(huán)流量;超臨界染質(zhì)分布器2-6使超臨界染液流場(chǎng)分布均勻以提高被染物的勻染性;被染物在卷染器A D201內(nèi)進(jìn)行放卷-上染-收卷的往復(fù)循環(huán)。
[0041]4、超臨界流體染色子系統(tǒng)中卷染器B初始化:將步驟I中的卷染器A D201換為卷染器B D202，電機(jī)C M3換成電機(jī)A Ml，進(jìn)行完全相同的操作。
[0042]5、卷染器A D201卸除被染物以及卷染器B D202初次加注超臨界流體媒質(zhì)、超臨界化和染色:如圖2所示，當(dāng)卷染器A D201中卷染結(jié)束后，關(guān)閉卷染器A D201的加熱器2-4，關(guān)閉電機(jī)A Ml、電機(jī)B M2和外置循環(huán)壓縮機(jī)A P203，關(guān)閉截止閥E V203和截止閥F V204;開啟截止閥C V201、截止閥D V202和調(diào)節(jié)閥V701，使卷染器A D201與超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)I中超臨界流體媒質(zhì)儲(chǔ)罐ClOl相互連通，將卷染器A D201中的超臨界染質(zhì)充回到超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)I，并達(dá)到兩者壓力平衡，關(guān)閉調(diào)節(jié)閥V701，充回時(shí)，使換熱器E601加熱，超臨界流體媒質(zhì)冷卻;開啟截止閥I V211和截止閥J V212，使完成染色的卷染器A D201與待染色的卷染器B D202相互連通，卷染器A D201中所剩的超臨界染質(zhì)充裝到卷染器B D202中，充裝時(shí)先通過放空閥B V208排空卷染器B D202中的空氣，再充裝卷染器BD202至其壓力與卷染器A D201的壓力相等，關(guān)閉截止閥I V211和截止閥JV212，斷開卷染器A D201與卷染器B D202的連通;打開截止閥K V301，此時(shí)卷染器A D201與超臨界染質(zhì)寄存器C301連通，卷染器A D201中的超臨界染質(zhì)或含染料超臨界流體媒質(zhì)會(huì)進(jìn)入超臨界染質(zhì)寄存器C301，待壓力平衡后，關(guān)閉截止閥C V201和截止閥K V301;打開截止閥L V401，將卷染器A與超臨界媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)4的管路連通，開啟抽回壓縮機(jī)或抽回增壓缸P401，將卷染器A中剩余超臨界流體染質(zhì)抽回到超臨界流體媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)4的抽回儲(chǔ)罐C401內(nèi)，直至卷染器A接近于真空，如絕對(duì)壓力達(dá)0.0lMPa，關(guān)閉截止閥D V202和截止閥L V401 ；打開放空閥AV205，開啟卷染器AD201，將染好的被染物取出；打開截止閥IV211、截止閥J V212和調(diào)節(jié)閥V701，將超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)I的超臨界流體媒質(zhì)儲(chǔ)罐ClOl中液態(tài)的超臨界流體媒質(zhì)充裝卷染器B D202中，流量控制器C FIC701將測(cè)量控制超臨界流體媒質(zhì)的流量，同時(shí)超臨界流體媒質(zhì)流經(jīng)中間蓄熱器6的換熱器E601進(jìn)行熱量交換并預(yù)熱，且以液態(tài)形式流入卷染器B D202;待超臨界流體媒質(zhì)加注卷染器B D202完成，關(guān)閉截止閥I V211、截止閥JV212和調(diào)節(jié)閥V701，開啟卷染器B D202的加熱器2-4，將卷染器B D202內(nèi)的超臨界流體媒質(zhì)加熱到設(shè)定的染色工藝溫度To并保持恒溫狀態(tài)，根據(jù)卷染工藝條件設(shè)定溢流壓力Po，超臨界流體媒質(zhì)進(jìn)入設(shè)定的超臨界態(tài)并驅(qū)趕卷染器B D202內(nèi)過量的超臨界流體媒質(zhì)經(jīng)溢流閥BV207進(jìn)入超臨界流體媒質(zhì)儲(chǔ)罐ClOl內(nèi)；溢流閥B V207使卷染器B D202內(nèi)的超臨界流體媒質(zhì)始終處于設(shè)定的壓力閾值Po下；將電機(jī)A Ml和電機(jī)B M2對(duì)應(yīng)更換為電機(jī)C M3和電機(jī)D M4，將截止閥E V203和截止閥F V204對(duì)應(yīng)更換為截止閥G V209和截止閥H V210，卷染器B D202內(nèi)進(jìn)行步驟3的超臨界流體卷染過程。
[0043]6、卷染器B D202卸除被染物以及卷染器A D201再次初始化與加注超臨界流體媒質(zhì)、超臨界化和染色:如圖2所示，卷染器A D201進(jìn)行步驟I，結(jié)束后，首先打開截止閥CV201、截止閥D V202和截止閥M V402，連通抽回儲(chǔ)罐C401和卷染器A，將抽回儲(chǔ)罐C401中的超臨界流體媒質(zhì)充裝到卷染器A，充裝時(shí)先通過放空閥A V205排空卷染器A中的空氣，再充裝卷染器A至其壓力等于抽回儲(chǔ)罐C401壓力，關(guān)閉截止閥M V402;打開截止閥K V301，連通超臨界流體媒質(zhì)寄存器C301和卷染器A D201，將超臨界流體媒質(zhì)寄存器C301中的超臨界流體媒質(zhì)充裝到卷染器A D201，超臨界流體媒質(zhì)寄存器C301向卷染器A D201充裝超臨界流體媒質(zhì)至兩者壓力相等，關(guān)閉截止閥C V201、截止閥D V202和截止閥K V301;與之同時(shí)，當(dāng)卷染器B D202中卷染結(jié)束后，關(guān)閉卷染器B D202的加熱器2-4，關(guān)閉電機(jī)C M3、電機(jī)D M4和外置循環(huán)壓縮機(jī)A P203，關(guān)閉截止閥G V209和截止閥H V210;開啟截止閥I V211、截止閥JV212和調(diào)節(jié)閥V701，使卷染器B D202與超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)I中的超臨界流體媒質(zhì)儲(chǔ)罐ClOl相互連通，將卷染器B D202中的超臨界染質(zhì)充回到超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)I，并達(dá)到兩者壓力平衡，關(guān)閉調(diào)節(jié)閥V701，充回時(shí)，使換熱器E601加熱，超臨界流體媒質(zhì)冷卻；開啟截止閥C V201和截止閥D V202，使完成染色的卷染器B D202與待染色的卷染器A D201相互連通，卷染器B D202中所剩的超臨界染質(zhì)充裝到卷染器A D201中，充裝卷染器A D201至其壓力與卷染器B D202的壓力相等，關(guān)閉截止閥C V201和截止閥D V202，斷開卷染器B D202與卷染器A D201的連通;打開截止閥K V301，此時(shí)卷染器B D202與超臨界染質(zhì)寄存器C301連通，卷染器B D202中的超臨界染質(zhì)或含染料超臨界流體媒質(zhì)會(huì)進(jìn)入超臨界染質(zhì)寄存器C301，待壓力平衡后，關(guān)閉截止閥J V212和截止閥K V301;打開截止閥LV401，將卷染器B與超臨界媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)4的管路連通，開啟抽回壓縮機(jī)或抽回增壓缸P401，將卷染器B中剩余超臨界流體染質(zhì)抽回到超臨界流體媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)4的抽回儲(chǔ)罐C401內(nèi)，直至卷染器B接近于真空，如絕對(duì)壓力達(dá)0.0lMPa，關(guān)閉截止閥L V401 ；打開放空閥BV208，開啟卷染器B D202，將染好的被染物取出；打開截止閥C V201、截止閥D V202和調(diào)節(jié)閥V701，將超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)I的超臨界流體媒質(zhì)儲(chǔ)罐ClOl中液態(tài)的超臨界流體媒質(zhì)充裝卷染器A D201中，流量控制器C FIC701將測(cè)量控制超臨界流體媒質(zhì)的流量，同時(shí)超臨界流體媒質(zhì)流經(jīng)中間蓄熱器6的換熱器E601進(jìn)行熱量交換并預(yù)熱，且以液態(tài)形式流入卷染器A D201;待超臨界流體媒質(zhì)加注卷染器A D201完成，關(guān)閉截止閥C V201、截止閥D V202和調(diào)節(jié)閥V701，開啟卷染器A D201的加熱器2_4，將卷染器A D201內(nèi)的超臨界流體媒質(zhì)加熱到設(shè)定的染色工藝溫度To并保持恒溫狀態(tài)，根據(jù)卷染工藝條件設(shè)定溢流壓力Po，超臨界流體媒質(zhì)進(jìn)入設(shè)定的超臨界態(tài)并驅(qū)趕卷染器A D201內(nèi)過量的超臨界流體媒質(zhì)經(jīng)溢流閥AV206進(jìn)入超臨界流體媒質(zhì)儲(chǔ)罐ClOl內(nèi)；溢流閥A V206使卷染器A D201內(nèi)的超臨界流體媒質(zhì)始終處于設(shè)定的壓力閾值Po下;卷染器A D201內(nèi)進(jìn)行步驟3的超臨界流體卷染過程。
[0044]7、卷染器A卸除被染物以及卷染器B再次初始化與加注超臨界流體媒質(zhì)、超臨界化和染色:如圖2所示，卷染器B D202進(jìn)行步驟4，結(jié)束后，首先打開截止閥I V211和截止閥MV402，連通抽回儲(chǔ)罐C401和卷染器B，將抽回儲(chǔ)罐C401中的超臨界流體媒質(zhì)充裝到卷染器B，充裝時(shí)先通過放空閥B V208排空卷染器B中的空氣，再充裝卷染器B至其壓力等于抽回儲(chǔ)罐C401壓力，關(guān)閉截止閥M V402;打開截止閥J V212和截止閥K V301，連通超臨界流體媒質(zhì)寄存器C301和卷染器B D202，將超臨界流體媒質(zhì)寄存器C301中的超臨界流體媒質(zhì)充裝到卷染器B D202，超臨界流體媒質(zhì)寄存器C301向卷染器B D202充裝超臨界流體媒質(zhì)至兩者內(nèi)壓力相等，關(guān)閉截止閥I V211、截止閥J V212和截止閥K V301;與之同時(shí)，當(dāng)卷染器A D201中卷染結(jié)束后，關(guān)閉卷染器A D201的加熱器2-4，關(guān)閉電機(jī)A M1、電機(jī)B M2和內(nèi)置循環(huán)壓縮機(jī)AP201，關(guān)閉截止閥E V203和截止閥F V204;開啟截止閥C V201、截止閥D V202和調(diào)節(jié)閥V701，使卷染器A D201與超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)I中超臨界流體媒質(zhì)儲(chǔ)罐ClOI相互連通，將卷染器A D201中的超臨界染質(zhì)充回到超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)I，并達(dá)到兩者壓力平衡，關(guān)閉調(diào)節(jié)閥V701，充回時(shí)，使換熱器E601加熱，超臨界流體媒質(zhì)冷卻;開啟截止閥I V211和截止閥J V212，使完成染色的卷染器A D201與待染色的卷染器B D202相互連通，卷染器A D201中所剩的超臨界染質(zhì)充裝到卷染器B D202中，充裝卷染器B D202至其壓力與卷染器A D201的壓力相等，關(guān)閉截止閥I V211和截止閥J V212，斷開卷染器A D201與卷染器B D202的連通;打開截止閥K V301，此時(shí)卷染器A D201與超臨界染質(zhì)寄存器C301連通，卷染器A D201中的超臨界染質(zhì)或含染料超臨界流體媒質(zhì)會(huì)進(jìn)入超臨界染質(zhì)寄存器C301，待壓力平衡后，關(guān)閉截止閥C V201和截止閥K V301，打開截止閥L V401，將卷染器A與超臨界媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)4的管路連通，開啟抽回壓縮機(jī)或抽回增壓缸P401，將卷染器A中剩余超臨界流體染質(zhì)抽回到超臨界流體媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)4的抽回儲(chǔ)罐C401內(nèi)，直至卷染器A接近于真空，如絕對(duì)壓力達(dá)0.0lMPa，關(guān)閉截止閥D V202和截止閥L V401;打開放空閥A V205，開啟卷染器A D201，將染好的被染物取出；打開截止閥IV211、截止閥J V212和調(diào)節(jié)閥V701，將液態(tài)的超臨界流體媒質(zhì)充裝卷染器B D202中，流量控制器C FIC701將測(cè)量控制超臨界流體媒質(zhì)的流量，同時(shí)超臨界流體媒質(zhì)流經(jīng)中間蓄熱器6的換熱器E601進(jìn)行熱量交換并預(yù)熱，且以液態(tài)形式流入卷染器B D202;待超臨界流體媒質(zhì)加注卷染器B D202完成，關(guān)閉截止閥IV211、截止閥J V212和調(diào)節(jié)閥V701，開啟卷染器B D202的加熱器2_4，將卷染器B D202內(nèi)的超臨界流體媒質(zhì)加熱到設(shè)定的染色工藝溫度To并保持恒溫狀態(tài)，根據(jù)卷染工藝條件設(shè)定溢流壓力Po，超臨界流體媒質(zhì)進(jìn)入設(shè)定的超臨界態(tài)并驅(qū)趕卷染器B D202內(nèi)過量的超臨界流體媒質(zhì)經(jīng)溢流閥B V207進(jìn)入超臨界流體媒質(zhì)儲(chǔ)罐ClOl內(nèi)；溢流閥B V207使卷染器B D202內(nèi)的超臨界流體媒質(zhì)始終處于設(shè)定的壓力閾值Po下；將電機(jī)A Ml和電機(jī)B M2對(duì)應(yīng)更換為電機(jī)CM3和電機(jī)D M4，將截止閥E V203和截止閥F V204對(duì)應(yīng)更換為截止閥G V209和截止閥HV210，卷染器B D202內(nèi)進(jìn)行步驟3的超臨界流體卷染過程。
[0045]本實(shí)施例中卷染器A D201結(jié)構(gòu)如圖5所示，卷染器A D201主體是承受高溫高壓的染筒2-3，在染筒2-3上安裝壓力計(jì)B PI201和安全閥B Va201;溫控器B TIC201控制加熱器2-4以保證染色過程中超臨界染質(zhì)溫度的穩(wěn)定;染筒2-3壁上設(shè)有流體進(jìn)出管5-1、流體出口管5-2和流體入口管5-3;染筒2-3腔中部設(shè)超臨界染質(zhì)分布器2-6，其內(nèi)部為空腔，用于盛裝染料，其周向沿靠近被染物的一側(cè)開有一定數(shù)量的分布孔，用于提高染色過程中超臨界染質(zhì)流場(chǎng)分布的均勻性;染筒2-3腔近壁部設(shè)超臨界染質(zhì)回流器2-9;內(nèi)置循環(huán)壓縮機(jī)P201沿卷染器A D201中心線軸向安裝，電機(jī)安裝在端蓋外部，內(nèi)部安裝的工作葉片安裝在穿過端蓋的傳動(dòng)主軸上；電機(jī)A Ml和電機(jī)B M2安裝在端蓋外部，通過傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)內(nèi)部的卷布輥A2-5、卷布輥B 2-7，兩只卷布輥都是主動(dòng)輥，通過控制電機(jī)A Ml和電機(jī)B M2，使被染物在往復(fù)卷繞的過程中保持恒定的線速度和張力;超臨界染質(zhì)折流擋板2-2安裝在超臨界染質(zhì)分布器2-6端面上，用于防止超臨界染質(zhì)回流，阻止超臨界染質(zhì)流動(dòng)過程中形成“短路”問題，提高超臨界染質(zhì)的循環(huán)效率。卷染器B D202有與卷染器A D201相同的結(jié)構(gòu)。
[0046]同實(shí)施例一相比，本實(shí)施例中選用了單外置循環(huán)壓縮機(jī)方式，這樣可以縮小卷染器的尺寸，將卷染器內(nèi)部空間更多地給予被染物，同時(shí)便于外置循環(huán)壓縮機(jī)的安裝和維修，而且還因?yàn)槌R界染質(zhì)分布器2-6結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使超臨界染質(zhì)不易出現(xiàn)回流現(xiàn)象，能夠提高超臨界染質(zhì)在卷染器內(nèi)部流場(chǎng)分布的均勻性，增加了流量控制器A FIC201，循環(huán)超臨界染質(zhì)的流量也更加容易控制。
[0047]實(shí)施例三，雙外置循環(huán)壓縮機(jī)外循環(huán)的低排放超臨界流體卷染工藝。
[0048]如圖3所示，雙外置循環(huán)壓縮機(jī)的超低排放超臨界流體卷染工藝通過超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存系統(tǒng)1、超臨界流體染色子系統(tǒng)2、超臨界媒質(zhì)寄存子系統(tǒng)3、超臨界流體媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)4、管路5、中間蓄熱器6和加注控制子系統(tǒng)7實(shí)施。
[0049]本發(fā)明中雙外置循環(huán)壓縮機(jī)的超低排放超臨界流體卷染工藝【具體實(shí)施方式】如下:
[0050]1、超臨界流體染色子系統(tǒng)2中卷染器A D201的初始化:如圖5所示，開啟卷染器AD201，啟動(dòng)電機(jī)A Ml把被染物卷繞至卷布輥A 2-5上，將被染物的自由端與卷布輥B 2_7上的引布縫合;根據(jù)工藝要求在超臨界染質(zhì)分布器2-6內(nèi)加裝足量的染料，同時(shí)根據(jù)染料溶解度、纖維種類、染色工藝條件確定是否加裝染料助溶劑，例如采用分散紅60染料染色滌綸纖維織物時(shí)不加裝染料助溶劑，用分散藍(lán)染料染色亞麻或麻的織物時(shí)需要加裝染料助溶劑進(jìn)行酶離子改性，用分散深藍(lán)S-3BG染料染色純棉織物要添加染料助溶劑多元羧酸，用分散黃E-3RL染料染色聚丙烯織物時(shí)需要加裝染料助溶劑聚乙二醇;關(guān)閉卷染器A D201。
[0051]2、卷染器A D201初次加注超臨界流體媒質(zhì)和超臨界化:如圖3所示，根據(jù)卷染器AD201完成單批次染色工序所需的超臨界流體媒質(zhì)的量，打開截止閥C V201、截止閥D V202和加注控制子系統(tǒng)7的調(diào)節(jié)閥V701，將超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)I的超臨界流體媒質(zhì)儲(chǔ)罐ClOl中液態(tài)的超臨界流體媒質(zhì)注入卷染器A D201中，加注時(shí)打開放空閥A V205，空氣排空后關(guān)閉放空閥A V205，流量控制器C FIC701將測(cè)量控制超臨界流體媒質(zhì)的流量，同時(shí)超臨界流體媒質(zhì)流經(jīng)中間蓄熱器6的換熱器E601進(jìn)行熱量交換并預(yù)熱，且以液態(tài)形式流入卷染器A D201;待超臨界流體媒質(zhì)加注卷染器A D201完成，關(guān)閉截止閥C V201、截止閥DV202和調(diào)節(jié)閥V701，開啟卷染器A D201的加熱器2-4，將卷染器A D201內(nèi)的超臨界流體媒質(zhì)加熱到設(shè)定的染色工藝溫度To并保持恒溫狀態(tài)，根據(jù)卷染工藝條件設(shè)定溢流壓力Po，超臨界流體媒質(zhì)進(jìn)入設(shè)定的超臨界態(tài)并驅(qū)趕卷染器A D201內(nèi)過量的超臨界流體媒質(zhì)經(jīng)溢流閥AV206進(jìn)入超臨界流體媒質(zhì)儲(chǔ)罐ClOl內(nèi)；溢流閥A V206使卷染器A D201內(nèi)的超臨界流體媒質(zhì)始終處于設(shè)定的壓力閾值Po下。
[0052]3、超臨界流體卷染過程:如圖3所示，先啟動(dòng)電機(jī)A Ml和電機(jī)B M2，驅(qū)動(dòng)卷布輥A2-5和卷布輥B 2-7，通過控制電機(jī)A Ml和電機(jī)B M2，使被染物呈恒定線速度和恒定張力往復(fù)卷繞;打開截止閥E V203和截止閥F V204，啟動(dòng)外置循環(huán)壓縮機(jī)A P203，超臨界流體不斷溶解染料形成超臨界染質(zhì)，即溶有染料的超臨界流體，超臨界染質(zhì)通過超臨界染質(zhì)分布器2-6上染被染物，匯集流入超臨界染質(zhì)回流器2-9，并經(jīng)外置循環(huán)壓縮機(jī)A P203作用，返回超臨界染質(zhì)分布器2-6，從而處于染料的飽和態(tài)、非飽和態(tài)的動(dòng)態(tài)循環(huán)過程，循環(huán)過程中通過流量控制器A FIC201計(jì)量循環(huán)流量;超臨界染質(zhì)分布器2-6使超臨界染液流場(chǎng)分布均勻以提高被染物的勻染性;被染物在卷染器A D201內(nèi)進(jìn)行放卷-上染-收卷的往復(fù)循環(huán)。
[0053]4、超臨界流體染色子系統(tǒng)中卷染器B初始化:將步驟I中的卷染器A D201換為卷染器B D202，電機(jī)C M3換成電機(jī)A Ml，進(jìn)行完全相同的操作。
[0054]5、卷染器A D201卸除被染物以及卷染器B D202初次加注超臨界流體媒質(zhì)、超臨界化和染色:如圖3所示，當(dāng)卷染器A D201中卷染結(jié)束后，關(guān)閉卷染器A D201的加熱器2-4，關(guān)閉電機(jī)A Ml、電機(jī)B M2和外置循環(huán)壓縮機(jī)A P203，關(guān)閉截止閥E V203和截止閥F V204;開啟截止閥C V201、截止閥D V202和調(diào)節(jié)閥V701，使卷染器A D201與超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)I中超臨界流體媒質(zhì)儲(chǔ)罐ClOl相互連通，將卷染器A D201中的超臨界染質(zhì)充回到超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)I，并達(dá)到兩者壓力平衡，關(guān)閉調(diào)節(jié)閥V701，充回時(shí)，使換熱器E601加熱，超臨界流體媒質(zhì)冷卻;開啟截止閥I V211和截止閥J V212，使完成染色的卷染器A D201與待染色的卷染器B D202相互連通，卷染器A D201中所剩的超臨界染質(zhì)充裝到卷染器B D202中，充裝時(shí)先通過放空閥B V208排空卷染器B D202中的空氣，再充裝卷染器BD202至其壓力與卷染器A D201的壓力相等，關(guān)閉截止閥I V211和截止閥JV212，斷開卷染器A D201與卷染器B D202的連通;打開截止閥K V301，此時(shí)卷染器A D201與超臨界染質(zhì)寄存器C301連通，卷染器A D201中的超臨界染質(zhì)或含染料超臨界流體媒質(zhì)會(huì)進(jìn)入超臨界染質(zhì)寄存器C301，待壓力平衡后，關(guān)閉截止閥C V201和截止閥K V301;打開截止閥L V401，將卷染器A與超臨界媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)4的管路連通，開啟抽回壓縮機(jī)或抽回增壓缸P401，將卷染器A中剩余超臨界流體染質(zhì)抽回到超臨界流體媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)4的抽回儲(chǔ)罐C401內(nèi)，直至卷染器A接近于真空，如絕對(duì)壓力達(dá)0.0lMPa，關(guān)閉截止閥D V202和截止閥L V401 ；打開放空閥AV205，開啟卷染器A D201，將染好的被染物取出；打開截止閥I V211、截止閥J V212和調(diào)節(jié)閥V701，將超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)I的超臨界流體媒質(zhì)儲(chǔ)罐ClOl中液態(tài)的超臨界流體媒質(zhì)充裝卷染器B D202中，流量控制器C FIC701將測(cè)量控制超臨界流體媒質(zhì)的流量，同時(shí)超臨界流體媒質(zhì)流經(jīng)中間蓄熱器6的換熱器E601進(jìn)行熱量交換并預(yù)熱，且以液態(tài)形式流入卷染器B D202;待超臨界流體媒質(zhì)加注卷染器B D202完成，關(guān)閉截止閥I V211、截止閥J V212和調(diào)節(jié)閥V701，開啟卷染器B D202的加熱器2-4，將卷染器B D202內(nèi)的超臨界流體媒質(zhì)加熱到設(shè)定的染色工藝溫度To并保持恒溫狀態(tài)，根據(jù)卷染工藝條件設(shè)定溢流壓力Po，超臨界流體媒質(zhì)進(jìn)入設(shè)定的超臨界態(tài)并驅(qū)趕卷染器B D202內(nèi)過量的超臨界流體媒質(zhì)經(jīng)溢流閥BV207進(jìn)入超臨界流體媒質(zhì)儲(chǔ)罐ClOl內(nèi)；溢流閥B V207使卷染器B D202內(nèi)的超臨界流體媒質(zhì)始終處于設(shè)定的壓力閾值Po下；將電機(jī)A Ml和電機(jī)B M2對(duì)應(yīng)更換為電機(jī)C M3和電機(jī)D M4，將截止閥E V203和截止閥F V204對(duì)應(yīng)更換為截止閥G V209和截止閥H V210，將外置循環(huán)壓縮機(jī)A P203更換為外置循環(huán)壓縮機(jī)B P204，將流量控制器A FIC201換為流量控制器BFIC202，卷染器B D202內(nèi)進(jìn)行步驟3的超臨界流體卷染過程。
[0055]6、卷染器B D202卸除被染物以及卷染器A D201再次初始化與加注超臨界流體媒質(zhì)、超臨界化和染色:如圖2所示，卷染器A D201進(jìn)行步驟I，結(jié)束后，首先打開截止閥CV201、截止閥D V202和截止閥M V402，連通抽回儲(chǔ)罐C401和卷染器A，將抽回儲(chǔ)罐C401中的超臨界流體媒質(zhì)充裝到卷染器A，充裝時(shí)先通過放空閥A V205排空卷染器A中的空氣，再充裝卷染器A至其壓力等于抽回儲(chǔ)罐C401壓力，關(guān)閉截止閥M V402;打開截止閥K V301，連通超臨界流體媒質(zhì)寄存器C301和卷染器A D201，將超臨界流體媒質(zhì)寄存器C301中的超臨界流體媒質(zhì)充裝到卷染器A D201，超臨界流體媒質(zhì)寄存器C301向卷染器A D201充裝超臨界流體媒質(zhì)至兩者壓力相等，關(guān)閉截止閥C V201、截止閥D V202和截止閥K V301;與之同時(shí)，當(dāng)卷染器B D202中卷染結(jié)束后，關(guān)閉卷染器B D202的加熱器2-4，關(guān)閉電機(jī)C M3、電機(jī)D M4和外置循環(huán)壓縮機(jī)B P204，關(guān)閉截止閥G V209和截止閥H V210;開啟截止閥I V211、截止閥JV212和調(diào)節(jié)閥V701，使卷染器B D202與超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)I中的超臨界流體媒質(zhì)儲(chǔ)罐ClOl相互連通，將卷染器B D202中的超臨界染質(zhì)充回到超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)I，并達(dá)到兩者壓力平衡，關(guān)閉調(diào)節(jié)閥V701，充回時(shí)，使換熱器E601加熱，超臨界流體媒質(zhì)冷卻；開啟截止閥C V201和截止閥D V202，使完成染色的卷染器B D202與待染色的卷染器A D201相互連通，卷染器B D202中所剩的超臨界染質(zhì)充裝到卷染器A D201中，充裝卷染器A D201至其壓力與卷染器B D202的壓力相等，關(guān)閉截止閥C V201和截止閥D V202，斷開卷染器B D202與卷染器A D201的連通;打開截止閥K V301，此時(shí)卷染器B D202與超臨界染質(zhì)寄存器C301連通，卷染器B D202中的超臨界染質(zhì)或含染料超臨界流體媒質(zhì)會(huì)進(jìn)入超臨界染質(zhì)寄存器C301，待壓力平衡后，關(guān)閉截止閥J V212和截止閥KV301;打開截止閥L V401，將卷染器B與超臨界媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)4的管路連通，開啟抽回壓縮機(jī)或抽回增壓缸P401，將卷染器B中剩余超臨界流體染質(zhì)抽回到超臨界流體媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)4的抽回儲(chǔ)罐C401內(nèi)，直至卷染器B接近于真空，如絕對(duì)壓力達(dá)0.0lMPa，關(guān)閉截止閥L V401;打開放空閥B V208，開啟卷染器B D202，將染好的被染物取出；打開截止閥C V201、截止閥D V202和調(diào)節(jié)閥V701，將超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)I的超臨界流體媒質(zhì)儲(chǔ)fec1 I中液態(tài)的超臨界流體媒質(zhì)充裝卷染器A D201中，流量控制器C FIC701將測(cè)量控制超臨界流體媒質(zhì)的流量，同時(shí)超臨界流體媒質(zhì)流經(jīng)中間蓄熱器6的換熱器E601進(jìn)行熱量交換并預(yù)熱，且以液態(tài)形式流入卷染器A D201;待超臨界流體媒質(zhì)加注卷染器A D201完成，關(guān)閉截止閥C V201、截止閥D V202和調(diào)節(jié)閥V701，開啟卷染器A D201的加熱器2-4，將卷染器A D201內(nèi)的超臨界流體媒質(zhì)加熱到設(shè)定的染色工藝溫度To并保持恒溫狀態(tài)，根據(jù)卷染工藝條件設(shè)定溢流壓力Po，超臨界流體媒質(zhì)進(jìn)入設(shè)定的超臨界態(tài)并驅(qū)趕卷染器A D201內(nèi)過量的超臨界流體媒質(zhì)經(jīng)溢流閥A V206進(jìn)入超臨界流體媒質(zhì)儲(chǔ)罐ClOl內(nèi)；溢流閥A V206使卷染器A D201內(nèi)的超臨界流體媒質(zhì)始終處于設(shè)定的壓力閾值Po下;卷染器A D201內(nèi)進(jìn)行步驟3的超臨界流體卷染過程。
[0056]7、卷染器A卸除被染物以及卷染器B再次初始化與加注超臨界流體媒質(zhì)、超臨界化和染色:如圖2所示，卷染器B D202進(jìn)行步驟4，結(jié)束后，首先打開截止閥I V211和截止閥MV402，連通抽回儲(chǔ)罐C401和卷染器B，將抽回儲(chǔ)罐C401中的超臨界流體媒質(zhì)充裝到卷染器B，充裝時(shí)先通過放空閥B V208排空卷染器B中的空氣，再充裝卷染器B至其壓力等于抽回儲(chǔ)罐C401壓力，關(guān)閉截止閥M V402;打開截止閥J V212和截止閥K V301，連通超臨界流體媒質(zhì)寄存器C301和卷染器B D202，將超臨界流體媒質(zhì)寄存器C301中的超臨界流體媒質(zhì)充裝到卷染器B D202，超臨界流體媒質(zhì)寄存器C301向卷染器B D202充裝超臨界流體媒質(zhì)至兩者內(nèi)壓力相等，關(guān)閉截止閥I V211、截止閥J V212和截止閥K V301;與之同時(shí)，當(dāng)卷染器A D201中卷染結(jié)束后，關(guān)閉卷染器A D201的加熱器2-4，關(guān)閉電機(jī)A M1、電機(jī)B M2和外置循環(huán)壓縮機(jī)AP203，關(guān)閉截止閥E V203和截止閥F V204;開啟截止閥C V201、截止閥D V202和調(diào)節(jié)閥V701，使卷染器A D201與超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)I中超臨界流體媒質(zhì)儲(chǔ)罐ClOI相互連通，將卷染器A D201中的超臨界染質(zhì)充回到超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)I，并達(dá)到兩者壓力平衡，關(guān)閉調(diào)節(jié)閥V701，充回時(shí)，使換熱器E601加熱，超臨界流體媒質(zhì)冷卻;開啟截止閥I V211和截止閥J V212，使完成染色的卷染器A D201與待染色的卷染器B D202相互連通，卷染器A D201中所剩的超臨界染質(zhì)充裝到卷染器B D202中，充裝卷染器B D202至其壓力與卷染器A D201的壓力相等，關(guān)閉截止閥I V211和截止閥J V212，斷開卷染器A D201與卷染器B D202的連通;打開截止閥K V301，此時(shí)卷染器A D201與超臨界染質(zhì)寄存器C301連通，卷染器A D201中的超臨界染質(zhì)或含染料超臨界流體媒質(zhì)會(huì)進(jìn)入超臨界染質(zhì)寄存器C301，待壓力平衡后，關(guān)閉截止閥C V201和截止閥K V301，打開截止閥L V401，將卷染器A與超臨界媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)4的管路連通，開啟抽回壓縮機(jī)或抽回增壓缸P401，將卷染器A中剩余超臨界流體染質(zhì)抽回到超臨界流體媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)4的抽回儲(chǔ)罐C401內(nèi)，直至卷染器A接近于真空，如絕對(duì)壓力達(dá)0.0lMPa，關(guān)閉截止閥D V202和截止閥L V401;打開放空閥A V205，開啟卷染器A D201，將染好的被染物取出；打開截止閥I V211、截止閥J V212和調(diào)節(jié)閥V701，將液態(tài)的超臨界流體媒質(zhì)充裝卷染器B D202中，流量控制器C FIC701將測(cè)量控制超臨界流體媒質(zhì)的流量，同時(shí)超臨界流體媒質(zhì)流經(jīng)中間蓄熱器6的換熱器E601進(jìn)行熱量交換并預(yù)熱，且以液態(tài)形式流入卷染器B D202;待超臨界流體媒質(zhì)加注卷染器B D202完成，關(guān)閉截止閥I V211、截止閥J V212和調(diào)節(jié)閥V701，開啟卷染器B D202的加熱器2_4，將卷染器BD202內(nèi)的超臨界流體媒質(zhì)加熱到設(shè)定的染色工藝溫度To并保持恒溫狀態(tài)，根據(jù)卷染工藝條件設(shè)定溢流壓力Po，超臨界流體媒質(zhì)進(jìn)入設(shè)定的超臨界態(tài)并驅(qū)趕卷染器B D202內(nèi)過量的超臨界流體媒質(zhì)經(jīng)溢流閥B V207進(jìn)入超臨界流體媒質(zhì)儲(chǔ)罐ClOl內(nèi)；溢流閥B V207使卷染器BD202內(nèi)的超臨界流體媒質(zhì)始終處于設(shè)定的壓力閾值Po下;將電機(jī)A Ml和電機(jī)B M2對(duì)應(yīng)更換為電機(jī)C M3和電機(jī)D M4，將截止閥E V203和截止閥F V204對(duì)應(yīng)更換為截止閥G V209和截止閥H V210，將外置循環(huán)壓縮機(jī)A P203更換為外置循環(huán)壓縮機(jī)B P204，將流量控制器AFIC201換為流量控制器B FIC202，卷染器B D202內(nèi)進(jìn)行步驟3的超臨界流體卷染過程。
[0057]本實(shí)施例中卷染器A D201結(jié)構(gòu)如圖5所示，卷染器A D201主體是承受高溫高壓的染筒2-3，在染筒2-3上安裝壓力計(jì)B PI201和安全閥B Va201;溫控器B TIC201控制加熱器2-4以保證染色過程中超臨界染質(zhì)溫度的穩(wěn)定;染筒2-3壁上設(shè)有流體進(jìn)出管5-1、流體出口管5-2和流體入口管5-3;染筒2-3腔中部設(shè)超臨界染質(zhì)分布器2-6，其內(nèi)部為空腔，用于盛裝染料，其周向沿靠近被染物的一側(cè)開有一定數(shù)量的分布孔，用于提高染色步驟中超臨界染質(zhì)流場(chǎng)分布的均勻性;染筒2-3腔近壁部設(shè)超臨界染質(zhì)回流器2-9;內(nèi)置循環(huán)壓縮機(jī)P201沿卷染器A D201中心線軸向安裝，電機(jī)安裝在端蓋外部，內(nèi)部安裝的工作葉片安裝在穿過端蓋的傳動(dòng)主軸上；電機(jī)A Ml和電機(jī)B M2安裝在端蓋外部，通過傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)內(nèi)部的卷布輥A2-5、卷布輥B 2-7，兩只卷布輥都是主動(dòng)輥，通過控制電機(jī)A Ml和電機(jī)B M2，使被染物在往復(fù)卷繞的過程中保持恒定的線速度和張力;超臨界染質(zhì)折流擋板2-2安裝在超臨界染質(zhì)分布器2-6端面上，用于防止超臨界染質(zhì)回流，阻止超臨界染質(zhì)流動(dòng)過程中形成“短路”問題，提高超臨界染質(zhì)的循環(huán)效率。卷染器B D202有與卷染器A D201相同的結(jié)構(gòu)。
[0058]同實(shí)施例二相比，本實(shí)施例中選用了雙外置循環(huán)壓縮機(jī)的方式，兩臺(tái)外置循環(huán)壓縮機(jī)處在獨(dú)立的超臨界染質(zhì)循環(huán)回路上，一臺(tái)外置循環(huán)壓縮機(jī)發(fā)生故障時(shí)不影響另一只卷染器的生產(chǎn)，可以保證裝置運(yùn)行的連續(xù)性。
[0059]總的來說，本發(fā)明提供的一種超低排放超臨界流體卷染工藝，通過超臨界流體媒質(zhì)寄存子系統(tǒng)中的寄存器和超臨界媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)中的抽空壓縮或抽空增壓缸，實(shí)施了超臨界流體媒質(zhì)寄存及抽回工藝，提高了對(duì)超臨界流體媒質(zhì)的重復(fù)利用，整個(gè)染色工藝的染色媒質(zhì)接近于零排放，實(shí)現(xiàn)了綠色生產(chǎn)。流程簡(jiǎn)便、設(shè)備投資小、運(yùn)行費(fèi)用低、超臨界流體媒質(zhì)低排放、染色前準(zhǔn)備時(shí)間短，超臨界流體染色效率高，染色質(zhì)量好。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超低排放超臨界流體卷染工藝，通過超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)，超臨界流體染色子系統(tǒng)包括:卷染器A和卷染器B，輪換進(jìn)行超臨界流體媒質(zhì)加熱氣化成為超臨界流體、超臨界流體循環(huán)、染料溶解、被染物運(yùn)動(dòng)、染料上染被染物，超臨界媒質(zhì)寄存子系統(tǒng)，超臨界媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)，中間蓄熱子系統(tǒng)，加注控制子系統(tǒng)和管路加以實(shí)施;本發(fā)明的工藝步驟如下: (1)超臨界流體染色子系統(tǒng)中卷染器A初始化:即將被染物裝入超臨界流體染色子系統(tǒng)的卷染器A，加裝染料，并根據(jù)染料和被染物特性及染色工藝要求決定是否加裝染料助溶劑，關(guān)閉卷染器A; (2)卷染器A初次加注超臨界流體媒質(zhì)和超臨界化:切換超臨界流體染色子系統(tǒng)循環(huán)流程到卷染器A，按超臨界流體染色需求量，將液態(tài)超臨界流體媒質(zhì)自超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)加注到超臨界流體染色子系統(tǒng)的卷染器A及其循環(huán)流程管路，使中間蓄熱器冷卻，超臨界流體媒質(zhì)預(yù)熱；啟動(dòng)超臨界流體染色子系統(tǒng)加熱功能，利用超臨界流體媒質(zhì)排空超臨界流體染色子系統(tǒng)中卷染器A及其循環(huán)流程管路中的空氣，使超臨界流體媒質(zhì)成為超臨界流體； (3)超臨界流體卷染:即啟動(dòng)被染物纏繞機(jī)構(gòu)以及超臨界流體染色子系統(tǒng)循環(huán)功能，循環(huán)過程中超臨界流體溶解染料、上染被染物，超臨界流體染色子系統(tǒng)中溶有染料的超臨界流體在內(nèi)置循環(huán)壓縮機(jī)或者單外置循環(huán)壓縮機(jī)或者雙外置循環(huán)壓縮機(jī)的作用下實(shí)現(xiàn)溶解染料-上染被染物的循環(huán)，同時(shí)被染物進(jìn)行放卷-上染-收卷的往復(fù)循環(huán)； (4)超臨界流體染色子系統(tǒng)中卷染器B初始化:將步驟(I)中的卷染器A換為卷染器B，進(jìn)行完全相同的操作； (5)卷染器A卸除被染物以及卷染器B初次加注超臨界流體媒質(zhì)、超臨界化和染色:首先，卷染器A中卷染結(jié)束后，切換閥門，使卷染器A與超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)相互連通，將卷染器A中的超臨界染質(zhì)充回到超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)，并達(dá)到兩者壓力平衡，充回時(shí)，使中間蓄熱器加熱，超臨界流體媒質(zhì)冷卻;再將完成染色的卷染器A與待染色的卷染器B相互連通，卷染器A中所剩的超臨界染質(zhì)充裝到卷染器B中，充裝時(shí)先通過放空閥排空卷染器B中的空氣，再充裝卷染器B至其壓力與卷染器A的壓力相等，斷開卷染器A與卷染器B的連通;切換閥門將卷染器A中剩余超臨界流體染質(zhì)或含染料超臨界流體媒質(zhì)充裝到超臨界流體媒質(zhì)寄存器內(nèi)，直至卷染器A與超臨界媒質(zhì)寄存器內(nèi)壓力相等，關(guān)閉超臨界流體媒質(zhì)寄存器閥門；切換閥門將卷染器A與超臨界媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)的管路連通，開啟抽回壓縮機(jī)或抽回增壓缸，將卷染器A中剩余超臨界流體染質(zhì)抽回到超臨界流體媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)的抽回儲(chǔ)罐內(nèi)，直至卷染器A接近于真空，如絕對(duì)壓力達(dá)0.0lMPa，關(guān)閉超臨界流體媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)閥門；打開卷染器A放空閥，開啟卷染器A進(jìn)行卸布;與之同時(shí)，通過超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)向卷染器B內(nèi)補(bǔ)充超臨界流體媒質(zhì)，補(bǔ)充時(shí)，使中間蓄熱器冷卻，超臨界流體媒質(zhì)加熱；啟動(dòng)超臨界流體染色子系統(tǒng)加熱功能，使超臨界流體媒質(zhì)成為超臨界流體，卷染器B內(nèi)進(jìn)行步驟(3)的超臨界流體卷染過程； (6)卷染器B卸除被染物以及卷染器A再次初始化與加注超臨界流體媒質(zhì)、超臨界化和染色:首先，卷染器A進(jìn)行步驟(I)，結(jié)束后，連通抽回儲(chǔ)罐和卷染器A，將抽回儲(chǔ)罐中的超臨界流體媒質(zhì)充裝到卷染器A，充裝時(shí)先通過放空閥排空卷染器A中的空氣，再充裝卷染器A至其壓力等于抽回儲(chǔ)罐壓力;連通超臨界媒質(zhì)寄存器和卷染器A，將超臨界媒質(zhì)寄存器中的超臨界流體媒質(zhì)充裝到卷染器A，充裝卷染器A至其壓力等于超臨界媒質(zhì)寄存器壓力；與之同時(shí)，卷染器B中卷染結(jié)束后，切換閥門，使卷染器B與超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)相互連通，將卷染器B中的超臨界染質(zhì)充回到超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)，并達(dá)到兩者壓力平衡，充回時(shí)，使中間蓄熱器加熱，超臨界流體媒質(zhì)冷卻;再將完成染色的卷染器B與待染色的卷染器A相互連通，卷染器B中所剩的超臨界染質(zhì)充裝到卷染器A中，至兩者壓力相等，斷開卷染器B與卷染器A的連通;切換閥門將卷染器B中剩余超臨界流體染質(zhì)或含染料超臨界流體媒質(zhì)充裝到超臨界流體媒質(zhì)寄存器內(nèi)，直至卷染器B壓力等于超臨界媒質(zhì)寄存器壓力，關(guān)閉超臨界流體媒質(zhì)寄存器閥門；切換閥門將卷染器B與超臨界媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)的管路連通，開啟抽回壓縮機(jī)或抽回增壓缸，將卷染器B中剩余超臨界流體染質(zhì)抽回到超臨界流體媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)的抽回儲(chǔ)罐內(nèi)，直至卷染器B接近于真空，如絕對(duì)壓力達(dá)0.0lMPa，關(guān)閉超臨界流體媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)閥門；打開卷染器B放空閥，開啟卷染器B進(jìn)行卸布;最后，通過超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)向卷染器A內(nèi)補(bǔ)充超臨界流體媒質(zhì)，補(bǔ)充時(shí)，使中間蓄熱器冷卻，超臨界流體媒質(zhì)加熱；啟動(dòng)超臨界流體染色子系統(tǒng)加熱功能，使超臨界流體媒質(zhì)成為超臨界流體，卷染器A內(nèi)進(jìn)行過步驟(3)的超臨界流體卷染過程； (7)卷染器A卸除被染物以及卷染器B再次初始化與加注超臨界流體媒質(zhì)、超臨界化和染色:首先，卷染器B進(jìn)行步驟(4)，結(jié)束后，連通抽回儲(chǔ)罐和卷染器B，將抽回儲(chǔ)罐中的超臨界流體媒質(zhì)充裝到卷染器B，充裝時(shí)先通過放空閥排空卷染器B中的空氣，再充裝卷染器B至其壓力等于抽回儲(chǔ)罐壓力;連通超臨界媒質(zhì)寄存器和卷染器B，將超臨界媒質(zhì)寄存器中的超臨界流體媒質(zhì)充裝到卷染器B，充裝卷染器B至其壓力等于超臨界媒質(zhì)寄存器壓力；與之同時(shí)，卷染器A中卷染結(jié)束后，切換閥門，使卷染器A與超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)相互連通，將卷染器A中的超臨界染質(zhì)充回到超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)，并達(dá)到兩者壓力平衡，充回時(shí)，使中間蓄熱器加熱，超臨界流體媒質(zhì)冷卻;再將完成染色的卷染器A與待染色的卷染器B相互連通，卷染器A中所剩的超臨界染質(zhì)充裝到卷染器B中，至兩者壓力相等，斷開卷染器A與卷染器B的連通;切換閥門將卷染器A中剩余超臨界流體染質(zhì)或含染料超臨界流體媒質(zhì)充裝到超臨界流體媒質(zhì)寄存器內(nèi)，直至卷染器A壓力等于超臨界媒質(zhì)寄存器壓力，關(guān)閉超臨界流體媒質(zhì)寄存器閥門；切換閥門將卷染器A與超臨界媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)的管路連通，開啟抽回壓縮機(jī)或抽回增壓缸，將卷染器A中剩余超臨界流體染質(zhì)抽回到超臨界流體媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)的抽回儲(chǔ)罐內(nèi)，直至卷染器A接近于真空，如絕對(duì)壓力達(dá)0.0lMPa，關(guān)閉超臨界流體媒質(zhì)抽回子系統(tǒng)閥門；打開卷染器A放空閥，開啟卷染器A進(jìn)行卸布;最后，通過超臨界流體媒質(zhì)液化儲(chǔ)存子系統(tǒng)向卷染器B內(nèi)補(bǔ)充超臨界流體媒質(zhì)，補(bǔ)充時(shí)，使中間蓄熱器冷卻，超臨界流體媒質(zhì)加熱；啟動(dòng)超臨界流體染色子系統(tǒng)加熱功能，使超臨界流體媒質(zhì)成為超臨界流體，卷染器B內(nèi)進(jìn)行步驟(3)的超臨界流體卷染過程。
【文檔編號(hào)】D06B23/14GK105926212SQ201610402696
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年6月6日
【發(fā)明人】曲延鵬, 郭盼盼, 陳銀, 王威強(qiáng), 劉燕
【申請(qǐng)人】山東大學(xué)