[发明专利]模块化超临界流体染色系统及其染色方法

权利要求书

1.一种模块化超临界流体染色系统，其特征在于：包括超临界液体升温升压模块、超临界混流液降压分离冷却模块和超临界混流液循环布料染色模块，所述超临界混流液循环布料染色模块排出的含有染料的超临界混流液送入超临界混流液降压分离冷却模块，所述超临界混流液降压分离冷却模块通过降压气化将染料和气体分离，将气体冷却液化并送入超临界液体升温升压模块，超临界液体升温升压模块用于存储超临界液体，并通过升温升压形成的高温高压超临界液体送入到超临界混流液循环布料染色模块，超临界混流液循环布料染色模块用以将高温高压超临界液体和染料混合形成的超临界混流液对布料进行循环染色。

2.根据权利要求1所述的模块化超临界流体染色系统，其特征在于：所述超临界混流液循环布料染色模块设有两个以上，所述的超临界混流液循环布料染色模块的高温高压超临界液体导入管与高温高压液供应总管连通，高温高压液供应总管与超临界液体升温升压模块连接；所述超临界混流液循环布料染色模块的混流尾液排出管与回流总管连通，回流总管与超临界混流液降压分离冷却模块连通。

3.根据权利要求2所述的模块化超临界流体染色系统，其特征在于：所述超临界混流液循环布料染色模块设有4个。

4.根据权利要求3所述的模块化超临界流体染色系统，其特征在于：所述超临界液体升温升压模块包括储液罐、压缩机、加热器和高温高压液缓存罐，储液罐中的超临界液体经压缩机和加热器升压升温后进入高温高压液缓存罐，所述高温高压液缓存罐与高温高压液供应总管连通。

5.根据权利要求4所述的模块化超临界流体染色系统，其特征在于：所述超临界混流液降压分离冷却模块，包括混流尾液缓冲罐、液流控制阀、分离釜和冷却装置，混流尾液缓冲罐通过混流管路与分离釜的混流尾液输入口连接，液流控制阀安装在所述的混流管路上，分离釜的气化超临界流体输出口与冷却装置的流体输入口连接，冷却装置的流体输出口与所述超临界液体升温升压模块的储液罐连通。

6.根据权利要求5所述的模块化超临界流体染色系统，其特征在于：所述分离釜设有两个，两个分离釜并联。

7.根据权利要求5所述的模块化超临界流体染色系统，其特征在于：所述超临界混流液循环布料染色模块设有4个，分别是第一超临界混流液循环布料染色模块、第二超临界混流液循环布料染色模块、第三超临界混流液循环布料染色模块、第四超临界混流液循环布料染色模块，它们的结构相同，所述第一超临界混流液循环布料染色模块包括循环泵B1、开关阀N2、染色釜F1、开关阀N1和染料釜R1，所述循环泵B1、开关阀N2、染色釜F1、开关阀N1和染料釜R1通过管路依次连接，形成了一条循环泵B1→开关阀N2→染色釜F1→开关阀N1→染料釜R1→循环泵B1的超临界混流液循环通道，所述高温高压超临界液体导入管的一端与开关阀N1、染料釜R1之间的管路连通，高温高压超临界液体导入管上安装有开关阀V2，所述混流尾液排出管的一端与循环泵B1、开关阀N2之间的管路连通，混流尾液排出管上安装有开关阀V3。

8.根据权利要求7所述的模块化超临界流体染色系统，其特征在于：还包括分支回流管和开关阀V1, 分支回流管一端与回流总管连通，另一端与开关阀N1、染料釜F1之间的管路连通，开关阀V1安装在分支回流管上。

9.利用权利要求2所述的模块化超临界流体染色系统进行染色的方法, 其特征在于：通过控制两个以上超临界混流液循环布料染色模块中的相应开关阀,使各个超临界混流液循环布料染色模块进行独立循环染色和并联循环染色。

10.利用权利要求8所述的模块化超临界流体染色系统进行染色的方法, 其特征在于，包括以下步骤：

A、超临界液体升温升压模块工作：压缩机吸取储液罐中的液体升压到25~35Mpa，通过加热器加热到80~140°C，形成的高温高压超临界液体进入高温高压液缓存罐储存；

B、在第一超临界混流液循环布料染色模块（简称第一模块）、第二超临界混流液循环布料染色模块（简称第二模块）、第三超临界混流液循环布料染色模块（简称第三模块）、第四超临界混流液循环布料染色模块（简称第四模块）中的染色釜内装填待染织物，并且上述的各个模块的所有开关阀都处于关闭状态；

C、高温高压超临界液体的输入加压：

1）加压第一模块：开关阀V2、N1、N2开启，超临界流体由高温高压液缓存罐经过高温高压液供应总管，再经开关阀V2、通过开关阀N1、N2分别进入带有加热装置的染色釜F1，并由超临界液体升温升压模块的继续工作，将第一模块中的超临界流体加压至25~35Mpa，升温至80~140°C，关闭开关阀V2，第一模块进入内循环均染工序；

2）加压第二模块：开关阀V5、N3、N4开启，超临界流体由高温高压液缓存罐经过高温高压液供应总管，再经开关阀V5、通过开关阀N3、N4分别进入带有加热装置的染色釜F2，并由超临界液体升温升压模块的继续工作，将第二模块中的超临界流体加压至25~35Mpa，升温至80~140°C，关闭开关阀V5，第二模块进入内循环均染工序；

3）加压第三模块：开关阀V8、N5、N6开启，超临界流体由高温高压液缓存罐经过高温高压液供应总管，再经开关阀V8、通过开关阀N5、N6分别进入带有加热装置的染色釜F3，并由超临界液体升温升压模块的继续工作，将第三模块中的超临界流体加压至25~35Mpa，升温至80~140°C，关闭开关阀V8，第三模块进入内循环均染工序；

4）第一模块泄压并过压给第四模块：由于工序工作时间刚好接上第一模块泄压，采取从第一模块过压到第四模块，开关阀V3、V10、N7、N8开启，开关阀N2关闭， 第一模块的循环泵B1继续工作，超临界混流液通过开关阀V3，由回流总管通过开关阀V10，再经开关阀N7、N8进入带有加热装置的F4-染色釜；第一模块和第四模块压力平衡后，开关阀V10关闭，开关阀V11开启，由超临界液体升温升压模块继续给第四模块加压至25~35Mpa，升温至80~140°C；第四模块内温度压力到达要求状态时，关闭开关阀V11，第四模块加压完成并进入内循环均染工序，持续运转直到泄压； 开关阀V10关闭的同时， 超临界混流液降压分离冷却模块中的开关阀A1开启，第一模块的余下尾气，经回流总管进入超临界混流液降压分离冷却模块中的混流尾液缓冲罐，通过开关阀A1进入分离釜，进行染料与气体分离，气体再通过冷却装置降压降温，使其冷却为适宜存储的液体，进入储液罐进行保存，以备进入下一个循环；

5）第二模块泄压并过压给第一模块：第一模块经过泄压后，取出染整好的织物，重新填装完成时，第二模块开始泄压，第一模块接受第二模块的过压，当第一模块和第二模块压力平衡后，由超临界液体升温升压模块继续给第一模块加压至25~35Mpa，升温至80~140°C，第一模块加压完成并进入内循环均染工序，持续运转直到泄压；

6）第三模块泄压并过压给第二模块：第二模块经过泄压后，取出染整好的织物，重新填装完成时，第三模块开始泄压，第二模块接受第三模块的过压，当第二模块和第三模块压力平衡后，由超临界液体升温升压模块继续给第二模块加压至25~35Mpa，升温至80~140°C，第二模块加压完成并进入内循环均染工序，持续运转直到泄压；

7）第四模块泄压并过压给第三模块：第三模块经过泄压后，取出染整好的织物，重新填装完成时，第四模块开始泄压，第三模块接受第四模块的过压，当第三模块和第四模块压力平衡后，由超临界液体升温升压模块继续给第三模块加压至25~35Mpa，升温至80~140°C，第三模块加压完成并进入内循环均染工序，持续运转直到泄压；

8）第四模块经过泄压后，取出染整好的织物，重新填装完成时，开始重复步骤4）的工作，按以上工序实施不断循环工作。