一种无水染整分离釜的制作方法

文档序号:12521635阅读:319来源:国知局

本实用新型属于织物染整设备技术领域,具体涉及一种无水染整分离釜。



背景技术:

染整是高污染、高耗水行业,而水是十分宝贵的资源。在整个染整生产过程中,除烧毛和机械整理外,都在水中进行,即湿加工工艺。根据测算,印染加工的织物与排放的废水重量比高达1:150,全国印染废水排放量估计全年为10亿吨,废水处理成本昂贵,占工业废水总排量的35%,由于其所排废水加入了多种染色剂、助剂和沉淀剂,所以很难有效的回收,对染整行业进行环境保护的成本很高。随着国家环保标准的提高和对工人健康保护的增强,环保成为染整行业中迫切需要解决的问题之一。

超临界二氧化碳染色方法的出现实现了染整行业的一个重大突破,超临界二氧化碳染色速度快,是传统工艺的5~10倍,均染和透染性好,染料和二氧化碳可以重复使用,可以免除还原清洗和烘烤过程,使用的二氧化碳具有不燃、无毒、价廉,染色过程中无污染物排放,是一种无废气、废水和废渣排放的清洁生产工艺。

目前,与超临界流体(二氧化碳是最常用的超临界流体)分离釜最由于工艺过程(压力一般在6-16MPa)的特殊性,需要解决其产生的机械、热交换、流体输送和安全保证等问题。其结构组成主要有釜体、换热结构和密封结构组成,典型的超临界CO2萃取工艺流程,将被萃取物粉碎后放入萃取釜中密封,设定好萃取釜的温度和压力。CO2经高压计量泵增压进入萃取器,与其中的原料接触、传质,节流膨胀后进入分离器。这时由于溶质在CO2中的溶解度降低而凝聚析出,汇集在分离器底部,而CO2溶剂则从分离器顶端引出,循环使用。而应用在超临界流体染色上进行染料与CO2溶剂超临界流体进行分离的分离釜目前主要应用还在实验室及中试阶段,相关的研究还比较少,其工作压力一般在6MPa-16MPa,因此设计条件比萃取分离釜要求要高,其釜体设计、密封性、换热结构设计对分离效果具有较大影响。目前常见的无水染整分离釜均是将加热结构设置在釜体以外,以便降低设备对分离釜的加工要求,但是这样一来,使得CO2在进入分离釜前已经气化,造成分离出的染料随高速气相带出的缺陷。



技术实现要素:

为解决现有技术存在的问题,本实用新型提供了一种内置加热器结构的无水染整分离釜。

为实现上述技术方案,本实用新型采用如下方案,一种无水染整分离釜,包括:釜体,所述釜体表面包裹保温夹套,所述保温夹套内设置有热水导向环,所述釜体顶端设置有可开合的端盖,所述端盖通过卡箍与釜体固定,所述釜体内部中心安装有加热器,所述釜体底端内侧设置有集液槽,二氧化碳入口管安装在加热器下方,所述二氧化碳入口管通过引导弯管延伸至集液槽底部,所述集液槽底部中心设置有物料排出管,二氧化碳出口管设置在加热器上方。

在上述技术方案中,由于从上道工序中的染整釜出口排出并经减压后的二氧化碳呈液体状态,然后通过二氧化碳入口管进入分离釜的釜体空腔内,液态二氧化碳经过引导弯管输送至集液槽底部,集液槽内充斥一定量的液体,引导弯管的出口延伸至液面之下,以达到缓冲入口冲击,利于残余染料沉降的目的;混合在液体二氧化碳中的部分残余染料在液体二氧化碳中经过静置沉于釜底,操作结束后由物料排出管排出分离釜;安装在釜体内的加热器持续加热,液态二氧化碳受热后气化,二氧化碳气化时进一步解析出的残余染料,解析出来的残余染料在重力作用下沉降至釜底的集液槽内,并且由物料排出管排出分离釜,而气态二氧化碳经由二氧化碳出口管排出分离釜。

优选的,所述加热器为列管式加热器,所述加热器的下端设置有第二热水入口管,所述加热器的上端设置有第二热水出口管。加热器中的管程为二氧化碳通道,壳程为加热介质热水。热水由第二热水入口管进入加热器,并由第二热水出口管排出加热器。

优选的,所述热水导向环设置成螺旋状,所述热水导向环的入口端设置有第一热水入口管,所述热水导向环的出口端设置有第一热水出口管。保温热水由第一热水入口管进入热水导向环并从第一热水出口管排出,将热水导向环设置成螺旋状利于热水导向环内热量的均匀散发。

优选的,所述釜体底部外侧安装有支撑环。支撑环的设计是为了保护釜体在安装的过程中防止釜体与安装界面发生碰撞,造成釜体损坏。

本实用新型提供的一种无水染整分离釜及其染整方法的有益效果在于:

(1)本无水染整分离釜采用内置加热器结构,使液态二氧化碳在分离釜内部气化,从而细化分离效果,避免物料的带出;

(2)本无水染整分离釜保温夹套内设置螺旋状的热水导向环,利于保温夹套内热量的均匀散发,保证保温效果;

(3)本无水染整分离釜中的二氧化碳入口管采用液下式入口管结构,优化分离效果。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中:1、端盖;2、二氧化碳出口管;3、第二热水出口管;4、加热器;5、保温夹套;6、第一热水入口管;7、底端部;8、物料排出管;9、支撑环;10、热水导向环;11、二氧化碳入口管;12、第二热水入口管;13、第一热水出口管;14、顶端部;15、卡箍;16、集液槽;17、引导弯管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,均属于本实用新型的保护范围。

实施例:一种无水染整分离釜。

参照图1所示,一种无水染整分离釜,包括:釜体,所述釜体表面包裹保温夹套5,所述保温夹套5内设置有热水导向环10,所述釜体顶端设置有可开合的端盖1,所述端盖1通过卡箍15与釜体固定,所述釜体内部中心安装有加热器4,所述釜体底端内侧设置有集液槽16,二氧化碳入口管11安装在加热器4下方,所述二氧化碳入口管11通过引导弯管17延伸至集液槽16底部,所述集液槽16底部中心设置有物料排出管8,二氧化碳出口管2设置在加热器4上方。

参照图1所示,所述加热器4为列管式加热器,所述加热器4的下端设置有第二热水入口管12,所述加热器的上端设置有第二热水出口管3。加热器4中的管程为二氧化碳通道,壳程为加热介质热水。热水由第二热水入口管12进入加热器4,并由第二热水出口管3排出加热器4。

参照图1所示,所述热水导向环10设置成螺旋状,所述热水导向环10的入口端设置有第一热水入口管6,所述热水导向环10的出口端设置有第一热水出口管13。保温热水由第一热水入口管6进入热水导向环10并从第一热水出口管13排出,将热水导向环10设置成螺旋状利于热水导向环10内热量的均匀散发。

参照图1所示,所述釜体底部外侧安装有支撑环9。支撑环9的设计是为了保护釜体在安装的过程中防止釜体与安装界面发生碰撞,造成釜体损坏。

为了更进一步的解释本实用新型,特将本实用新型的操作流程解释如下:

a、液态二氧化碳通过二氧化碳入口管11进入分离釜的釜体空腔内,液态二氧化碳经过引导弯管17输送至釜体底端部7的集液槽16中,集液槽16内充斥一定量的液体,引导弯管17的出口延伸至液面之下,以达到缓冲入口冲击,利于残余染料沉降的目的;

b、混合在液体二氧化碳中的部分残余染料在液体二氧化碳中经过静置沉于釜底,操作结束后由物料排出管8排出分离釜;

c、安装在釜体内的加热器4持续加热,液态二氧化碳受热后气化,二氧化碳气化时进一步解析出的残余染料,解析出来的残余染料在重力作用下沉降至釜底的集液槽16内,并且由物料排出管8排出分离釜,而气态二氧化碳经由安装在釜体顶端部14上的二氧化碳出口管2排出分离釜,从而完成二氧化碳与染料的分离;

d、整个分离过程中,加热器4内持续通热水,热水由第二热水入口管12进入加热器4,并由第二热水出口管3排出加热器4;

e、整个分离过程中,保温夹套5内设置的热水导向环10内持续通热水,保温热水由第一热水入口管6进入热水导向环10并从第一热水出口管13排出,保持夹套内温度均匀。

以上所述为本实用新型的较佳实施例而已,但本实用新型不应局限于该实施例和附图所公开的内容,所以凡是不脱离本实用新型所公开的精神下完成的等效或修改,都落入本实用新型保护的范围。

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