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        超臨界CO2 流體工程化染色裝備系統(tǒng)

        • 分類:經(jīng)典案例
        • 作者:
        • 來源:百度文庫
        • 發(fā)布時間:2022-10-05 18:09
        • 訪問量:

        【概要描述】

        超臨界CO2 流體工程化染色裝備系統(tǒng)

        【概要描述】

        • 分類:經(jīng)典案例
        • 作者:
        • 來源:百度文庫
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        詳情

        超臨界CO2 流體工程化染色裝備系統(tǒng)
        超臨界 CO2 染色過程中,存儲于氣體貯罐內(nèi)的液態(tài)CO2 首先通過加壓系統(tǒng)升壓至臨界壓力以上,再經(jīng)由供熱系統(tǒng)將高壓CO2 加熱至臨界溫度以上,以將其轉(zhuǎn)變?yōu)槌R界狀態(tài);超臨界狀態(tài)下,CO2 先
        在染料釜內(nèi)溶解染料,隨后攜帶染料大分子在染色釜內(nèi)上染待染纖維材料,實現(xiàn)無水染色;染色結(jié)束后,超臨界CO2 流體經(jīng)減壓、降溫后氣化,使得未上染染料析出并留存在分離釜中;氣態(tài)CO2 通過冷
        凝器液化為液態(tài)流體后返回貯罐,完成整個染色過程[6-8]。基于上述染色原理而研發(fā)的超臨界CO2 流體染色裝備主要包括九大系統(tǒng),分別為氣體存貯系統(tǒng)、加壓系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、染色循環(huán)系統(tǒng)、

        分離回收系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、儀表系統(tǒng)、安全保護系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)。與傳統(tǒng)水介質(zhì)染色過程相比,超臨界CO2 流體染色裝備為無水閉路循環(huán)式,可實現(xiàn)染料和CO2 的循環(huán)使用,并避免了廢水及廢氣排放。

        南京雅瓏石化裝備有限公司經(jīng)過三年的努力已經(jīng)成功的研發(fā)了超臨界二氧化碳(S-CO2)流體循環(huán)增壓泵,設(shè)計溫度150℃,設(shè)計壓力50MPa,;目前已經(jīng)在超臨界CO2無水印染系統(tǒng)和超臨界CO2發(fā)電裝置上成功應(yīng)用十幾套;
        2.1 國外超臨界 CO2 流體工程化染色裝備研究德國西北紡織研究中心(DTNW)最早對超臨界CO2 流體染色裝置進行了研發(fā)。為了探索滌綸纖維制品超臨界流體無水染色的可行性,1989 年
        DTNW研制了首臺靜態(tài)超臨界CO2 流體染色實驗裝置,主要包括一個400 mL 的高壓釜體和一個可攪拌經(jīng)軸。1991 年,DTNW 與德國Jasper 公司合作開發(fā)了配有染液攪拌裝置的超臨界CO2 流體染色樣機,
        該裝置的染色釜容積為67 L,可用于筒紗染色實驗[1]。1995 年,DTNW 又和高壓容器生產(chǎn)企業(yè)Uhde 公司合作,開發(fā)了染色釜容積為30 L 的超臨界CO2 流體染色設(shè)備,利用循環(huán)泵帶動染液循環(huán),實現(xiàn)了動態(tài)
        染色;并配備了CO2 回收循環(huán)系統(tǒng),可以完成氣體回收;采用該裝置進行循環(huán)染色獲得了與水介質(zhì)染色相當(dāng)?shù)娜旧Ч?,由此引發(fā)了印染行業(yè)的廣泛關(guān)注,世界各國紛紛展開研究以推動超臨界CO2 流體
        染色技術(shù)的工程化。
        日本在亞洲較早地開展了超臨界CO2 流體染色技術(shù)的探索研究。2001 年,福岡大學(xué)成功開發(fā)了超臨界流體染色設(shè)備(40 L);隨后,福岡大學(xué)、岡山縣工業(yè)技術(shù)設(shè)計研究所和豊和株式會社又聯(lián)合研制
        了400 L 生產(chǎn)型超臨界流體染色設(shè)備[8]。阪上制作所株式會社也先后開發(fā)了染色槽容積為3.3 L 的HVI-SC 型非水染色試驗機與100 L 超臨界流體成衣染色設(shè)備。2004 年,福井大學(xué)在日本政府資金支持
        下推進超臨界流體商業(yè)化染色裝備(350 L)的研究開發(fā)工作,該裝置最高設(shè)計壓力為30 MPa,最高設(shè)計溫度為180 ℃,但由于染色勻染性和裝備換色清洗等問題有待解決,仍未完全滿足工程化染色加工
        需要[9]。
        2008 年,荷蘭DyeCoo Textile Systems B.V.成立,專門從事滌綸生產(chǎn)型超臨界染色設(shè)備的生產(chǎn)制造。其推出的Dyeox 2250 系列超臨界CO2 流體染色樣機,具有3 個染色釜體,設(shè)計溫度為–10~130 ℃,
        設(shè)計壓力0~30 MPa,裝載量可達150~180 kg[9]。2010年,泰國Yeh 集團公司引進了DyeCoo 公司150 磅生產(chǎn)型超臨界CO2 流體染色設(shè)備,并在隨后與Nike的合作中,開發(fā)了奧運會馬拉松比賽服。2013 年,
        DyeCoo 公司的染色設(shè)備在臺灣福懋興業(yè)股份有限公司、遠(yuǎn)東新世紀(jì)股份有限公司、儒鴻企業(yè)股份有限公司得到應(yīng)用,主要進行成衣面料的無水染色生產(chǎn)。2016 年,新一代DyeOx 超臨界CO2 流體染色
        樣機推向市場,見圖1,每個染色釜體裝載量為20~200 kg,日均染色產(chǎn)量可以達到4000 kg,進一步加快了超臨界流體無水染色工程化進程。
        圖 1 DyeOx 超臨界CO2 流體染色樣機
        Fig. 1 DyeOx prototype of supercritical CO2 fluid dyeing

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        南京雅瓏石化裝備有限公司是中石油一級供應(yīng)商、延長石油、中石化、中國航天科工、中科院、國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項目的合格供應(yīng)商。為用戶提供各種高性價比的輸送高壓液體的設(shè)備,業(yè)務(wù)涉及石油、化工、水務(wù)、鋼鐵、建筑、巖土工程、航空航天、電力、水利、食品飲料、醫(yī)藥、環(huán)保、造紙、煉油、輕工、紡織、礦山、洗滌劑、高壓水清洗、液壓機械、水切割等行業(yè)。最高工作壓力250MPa,最大流量480m3/h.

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