專利名稱：結(jié)合尿素生產(chǎn)系統(tǒng)的超臨界二氧化碳染色工藝流程的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工與染色的設(shè)備與工藝，特別涉及結(jié)合尿素生產(chǎn)系統(tǒng)的超臨界二氧
化碳染色工藝流程。
二背景技術(shù)：
現(xiàn)行超臨界二氧化碳染色都是一種獨(dú)立運(yùn)行的整體工藝過程。這種工藝過程通常 由超臨界二氧化碳生成單元、染料溶解和纖維或織物染色單元、染后纖維或織物清洗單元、 二氧化碳分離回收單元組成。對(duì)于連續(xù)染色工藝過程，染色器分為染色段和清洗段，染色 器內(nèi)纖維或織物能自動(dòng)完成自染色段向清洗段的移動(dòng)，染色單元和清洗單元為各自獨(dú)立和 連續(xù)運(yùn)行的單元。對(duì)于斷續(xù)染色工藝過程，染色器不分染色和清洗兩段，染色器內(nèi)纖維或織 物相對(duì)固定不動(dòng)，只能通過切換染色回路和清洗回路來斷續(xù)完成染色單元和清洗單元的操 作。 超臨界流體染色和其清洗連續(xù)化與斷續(xù)化的區(qū)別源自于染色器的結(jié)構(gòu)類型?，F(xiàn) 已提出來的超臨界二氧化碳染色器結(jié)構(gòu)從本質(zhì)上說有兩大類經(jīng)軸類和巻染類。對(duì)于 經(jīng)軸類是在染色器腔體內(nèi)放置一個(gè)或數(shù)個(gè)多孔管，繞成筒巻的紗線或織物套置在多孔 管上，通過變換超臨界二氧化碳染液流向，完成染液自多孔管經(jīng)紗線或織物筒巻流出或 自紗線或織物筒巻經(jīng)多孔管流出兩種不同方向的流動(dòng)，以提高染色的均勻性。中國專利 ZL200510136782. 2 "超臨界二氧化碳染色裝置中的染色釜"、ZL200610123053. 8 "—種超 臨界二氧化碳染色裝置中的染色釜"、ZL200610123055. 7 "超臨界二氧化碳染色連續(xù)化生 產(chǎn)裝置及連續(xù)化染色方法"、ZL200710027113. 0 "—種集成式染料染色釜"和"DE4206954 Textile finishing process wheredispersion dyes are applied to reels of in short period using autoclaves with pumps to circulatecarbon dioxide instead of water"等都屬于這一類染色器。對(duì)于巻染類則是在染色器腔體內(nèi)安裝一對(duì)及以上布 輥，布輥在腔外電機(jī)的同步驅(qū)動(dòng)下，完成紗線或織物正反兩個(gè)方向的纏繞，紗線和織物在纏 繞的同時(shí)，在腔內(nèi)超臨界二氧化碳染液的作用下完成染色，如"ZL200710156656.2超臨界 染色罐"；或者紗線和織物在纏繞的同時(shí)，反復(fù)繞過超臨界流體染液分布器并完成染色，如 "ZL200710016125. 3超臨界流體染布器"便屬于這一類。所有這些染色器中均不分染色段 和清洗段，它們只能通過設(shè)置兩個(gè)及以上染色器，經(jīng)染色、清洗、裝卸紗線或織物的輪換操 作，達(dá)到超臨界流體斷續(xù)染色的目的。在用這類染色器結(jié)構(gòu)的染色裝置盡管也稱其為連續(xù) 染色，但其實(shí)質(zhì)是斷續(xù)染色。這些染色器我們統(tǒng)稱為"通用染色器"。 中國國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局2007年11月28日公開的公開號(hào)為CN10107815的超臨界流 體連續(xù)染紗器"是一種真正意義上可實(shí)現(xiàn)超臨界流體連續(xù)染色的染色器。它具有一個(gè)厚壁 長管狀染色器筒體，長管筒體分為染色和清洗兩段，沿軸向分別周期性地設(shè)有超臨界流體 染液進(jìn)出通道和超臨界流體清洗液進(jìn)出通道，充滿整個(gè)厚壁長管狀染色器筒體的所謂"紗 倉"小經(jīng)軸染色器，在軸向推力作用下，定步長定周期地沿染色器筒體一端向另一端移動(dòng)， 移動(dòng)的同時(shí)不斷變換超臨界流體在多孔管筒和筒紗間的流動(dòng)方向，從而達(dá)到均勻連續(xù)染紗和清洗的目的。該染色器我們稱為"連續(xù)染色器"。 當(dāng)前采用超臨界流體染色工藝過程必須單獨(dú)建廠，所需的各種設(shè)備需要專門購 置，運(yùn)行中的二氧化碳?xì)怏w也需要單獨(dú)購買，固定資產(chǎn)一次性投資大，運(yùn)行、維護(hù)和管理成 本都非常高，大大阻礙了超臨界二氧化碳染色技術(shù)的工業(yè)化推廣應(yīng)用。尤其這類工藝過程 往往由于設(shè)備規(guī)模小、制造技術(shù)不成熟，更加制約了超臨界二氧化碳染色技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用。
超臨界二氧化碳染色天然纖維和合成纖維時(shí)，所需壓力大多在20MPa左右。水 溶液全循環(huán)尿素生產(chǎn)流程中，二氧化碳?xì)怏w的排出壓力20MPa左右，可以滿足大部分超臨 界二氧化碳染色工藝的條件；而二氧化碳汽提尿素生產(chǎn)流程中，二氧化碳?xì)怏w的排出壓力 15MPa左右，可以滿足少部分超臨界二氧化碳染色的條件。 申請(qǐng)?zhí)枮?00910016647. 2的發(fā)明專利申請(qǐng)"結(jié)合尿素生產(chǎn)系統(tǒng)的超臨界二氧化 碳萃取工藝流程"中提出"結(jié)合尿素生產(chǎn)系統(tǒng)中原有或新增二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，組合超臨界二 氧化碳萃取的超臨界流體源壓縮機(jī)組單獨(dú)利用尿素生產(chǎn)系統(tǒng)中的運(yùn)行二氧化碳?jí)嚎s機(jī)， 或者單獨(dú)利用備用二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，或者單獨(dú)利用新增二氧化碳?jí)嚎s機(jī)；或者選擇利用這
三者的不同組合之一(l)系統(tǒng)中運(yùn)行二氧化碳?jí)嚎s機(jī)和備用二氧化碳?jí)嚎s機(jī)的組合，(2) 系統(tǒng)中運(yùn)行二氧化碳?jí)嚎s機(jī)和新增二氧化碳?jí)嚎s機(jī)的組合，(3)系統(tǒng)中備用二氧化碳?jí)嚎s 機(jī)和新增二氧化碳?jí)嚎s機(jī)的組合，(4)系統(tǒng)中運(yùn)行二氧化碳?jí)嚎s機(jī)、備用二氧化碳?jí)嚎s機(jī)和 新增二氧化碳?jí)嚎s機(jī)的組合；利用選用的壓縮機(jī)組壓縮尿素生產(chǎn)系統(tǒng)過剩二氧化碳，作為 超臨界二氧化碳萃取的超臨界流體源，輸入到超臨界二氧化碳萃取系統(tǒng)構(gòu)成最高萃取壓力
不超過尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力的超臨界二氧化碳萃取工藝流程，尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力按生產(chǎn)方法 不同，在12 27MPa范圍內(nèi)變化；或者對(duì)前者已壓縮的尿素生產(chǎn)系統(tǒng)過剩二氧化碳，通過增 加二氧化碳增壓壓縮機(jī)提高壓力，作為超臨界二氧化碳萃取的超臨界流體源，輸入到超臨 界二氧化碳萃取系統(tǒng)構(gòu)成最高萃取壓力超過尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力的超臨界二氧化碳萃取工 藝流程"，為結(jié)合尿素生產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)超臨界二氧化碳染色工藝流程提供了借鑒。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在申請(qǐng)?zhí)枮?00910016647.2的發(fā)明專利申請(qǐng)"結(jié)合尿素生產(chǎn)系
統(tǒng)的超臨界二氧化碳萃取工藝流程"的基礎(chǔ)上，擴(kuò)大利用尿素生產(chǎn)系統(tǒng)的過剩二氧化碳資
源、富余生產(chǎn)能力和人力資源的推廣應(yīng)用面，按照超臨界二氧化碳染色工藝條件，解決尿素
生產(chǎn)系統(tǒng)所能提供的過剩超臨界二氧化碳流體與超臨界二氧化碳染色系統(tǒng)工藝流程的匹
配問題，提供一種結(jié)合尿素生產(chǎn)系統(tǒng)的超臨界二氧化碳染色工藝流程。 本發(fā)明的基本構(gòu)思是在申請(qǐng)?zhí)枮?00910016647. 2的"結(jié)合尿素生產(chǎn)系統(tǒng)的超臨
界二氧化碳萃取工藝流程"發(fā)明專利申請(qǐng)所提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，按照超臨界二氧化
碳染色工藝流程的要求進(jìn)行再創(chuàng)造，構(gòu)思"結(jié)合尿素生產(chǎn)系統(tǒng)的超臨界二氧化碳染色工藝
流程"。 結(jié)合尿素生產(chǎn)系統(tǒng)中原有或新增二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，組合超臨界二氧化碳染色的超 臨界流體源壓縮機(jī)組單獨(dú)利用尿素生產(chǎn)系統(tǒng)中的運(yùn)行二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，或者單獨(dú)利用備 用二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，或者單獨(dú)利用新增二氧化碳?jí)嚎s機(jī)；或者選擇利用這三者的不同組合 之一 (l)系統(tǒng)中運(yùn)行二氧化碳?jí)嚎s機(jī)和備用二氧化碳?jí)嚎s機(jī)的組合，(2)系統(tǒng)中運(yùn)行二氧 化碳?jí)嚎s機(jī)和新增二氧化碳?jí)嚎s機(jī)的組合，(3)系統(tǒng)中備用二氧化碳?jí)嚎s機(jī)和新增二氧化碳?jí)嚎s機(jī)的組合，(4)系統(tǒng)中運(yùn)行二氧化碳?jí)嚎s機(jī)、備用二氧化碳?jí)嚎s機(jī)和新增二氧化碳 壓縮機(jī)的組合；利用選用的壓縮機(jī)組壓縮尿素生產(chǎn)系統(tǒng)過剩二氧化碳，作為超臨界二氧化 碳染色的超臨界流體源，輸入到超臨界二氧化碳染色系統(tǒng)構(gòu)成最高染色壓力不超過尿素生 產(chǎn)系統(tǒng)壓力的超臨界二氧化碳染色工藝流程，尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力按生產(chǎn)方法不同，在12 27MPa范圍內(nèi)變化；或者對(duì)前者已壓縮的尿素生產(chǎn)系統(tǒng)過剩二氧化碳，通過增加二氧化碳 增壓壓縮機(jī)提高壓力，作為超臨界二氧化碳染色的超臨界流體源，輸入到超臨界二氧化碳 染色系統(tǒng)構(gòu)成最高染色壓力超過尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力的超臨界二氧化碳染色工藝流程。
最高染色壓力不超過尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力的超臨界二氧化碳染色工藝流程是將選 用的任一種組合形式的二氧化碳?jí)嚎s機(jī)組壓縮的過剩二氧化碳，分為兩路，一路經(jīng)染色緩 沖罐和染色加熱器使之達(dá)到超臨界二氧化碳染色所需溫度條件，充入連續(xù)或斷續(xù)染色循環(huán) 回路，當(dāng)循環(huán)回路中壓力達(dá)到超臨界二氧化碳染色所需的不超過尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力的壓力 條件后，該路只需通過調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)補(bǔ)充循環(huán)回路染色過程中的消耗，染色結(jié)束后再經(jīng)染色 分離器減壓分離后排空；另一路經(jīng)清洗緩沖罐和清洗加熱器使之達(dá)到超臨界二氧化碳清洗 所需的溫度和壓力條件，連續(xù)進(jìn)入清洗循環(huán)回路連續(xù)或斷續(xù)清洗，進(jìn)行過清洗的超臨界二 氧化碳再經(jīng)清洗分離器減壓分離后0 100%排空及100% 0返回備用二氧化碳?jí)嚎s機(jī) 或者新增二氧化碳?jí)嚎s機(jī)循環(huán)壓縮使用。 最高染色壓力超過尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力的超臨界二氧化碳染色工藝流程是將選用 的任一種組合形式的二氧化碳?jí)嚎s機(jī)組壓縮的過剩二氧化碳，分為兩路， 一路經(jīng)染色緩沖 罐和染色加熱器，再經(jīng)增壓壓縮機(jī)進(jìn)一步提高二氧化碳?jí)毫?，?jīng)高壓染色緩沖罐送至高壓 染色換熱器換熱達(dá)到超臨界流體染色所需溫度條件，充入連續(xù)或斷續(xù)染色循環(huán)回路，當(dāng)循 環(huán)回路中壓力達(dá)到超臨界二氧化碳染色所需的超過尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力的壓力條件后，該路 只需通過調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)補(bǔ)充循環(huán)回路染色過程中的消耗，染色結(jié)束后再經(jīng)染色分離器減壓分 離后排空；另一路經(jīng)清洗緩沖罐和清洗加熱器使之達(dá)到超臨界二氧化碳清洗所需的溫度和 壓力條件，連續(xù)進(jìn)入清洗循環(huán)回路連續(xù)或斷續(xù)清洗，進(jìn)行過清洗的超臨界二氧化碳再經(jīng)清 洗分離器減壓分離后0 100%排空及100% 0返回備用二氧化碳?jí)嚎s機(jī)或者新增二氧 化碳?jí)嚎s機(jī)循環(huán)壓縮使用。 當(dāng)清洗壓力高于尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力時(shí)，在清洗加熱器后增設(shè)增壓壓縮機(jī)、高壓清
洗緩沖罐和高壓清洗換熱器，形成清洗所需超過尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力的條件。 該發(fā)明工藝流程中的超臨界二氧化碳染色器類型可以是各種經(jīng)軸類和巻染類染
色器的通用染色器，形成斷續(xù)染色流程，也可以是如ZL200710015992.5所述的連續(xù)染色器。 該發(fā)明工藝流程根據(jù)需要，可以增加溶劑泵，把染色助劑加入染色循環(huán)回路以改 變超臨界二氧化碳的極性。 本發(fā)明解決了染色和清洗雙回路對(duì)超臨界二氧化碳流體源的工藝要求與尿素生 產(chǎn)系統(tǒng)所能提供過剩超臨界二氧化碳流體源之間的匹配問題，充分利用和挖掘了尿素生產(chǎn) 企業(yè)的過剩二氧化碳資源、富余生產(chǎn)能力和大量人力資源，添加少量設(shè)備構(gòu)成了完善的二 氧化碳染色工藝流程；進(jìn)一步提高了尿素生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)效率，減少了超臨界二氧化碳染 色生產(chǎn)的一次性設(shè)備投資；降低了超臨界二氧化碳染色生產(chǎn)的運(yùn)行、維護(hù)和管理成本，實(shí)現(xiàn) 了節(jié)能、減排、降耗的目的。
5四

圖1為染色壓力不超過尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力的通用染色器染色工藝流程示意 圖2為染色壓力不超過尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力的連續(xù)染色器染色工藝流程示意 圖3為染色壓力超過尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力的通用染色器染色工藝流程示意 圖4為染色壓力超過尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力的連續(xù)染色器染色工藝流程示意圖。
附圖標(biāo)記 1、系統(tǒng)二氧化碳儲(chǔ)罐 2-l、運(yùn)行壓縮機(jī)進(jìn)氣閥 2-2、備用壓縮機(jī)進(jìn)氣閥 2-3、新增壓縮機(jī)進(jìn)氣閥 3-l、運(yùn)行壓縮機(jī)系統(tǒng)用氣分氣閥 3-2、備用壓縮機(jī)系統(tǒng)用氣分氣閥4-l、系統(tǒng)運(yùn)行壓縮機(jī)4-2、系統(tǒng)備用壓縮機(jī)4-3、新增壓縮機(jī) 4-4、增壓壓縮機(jī)
5- 1 、運(yùn)行壓縮機(jī)染色分氣閥5-2 、備用壓縮機(jī)染色分氣閥5-3 、新增壓縮機(jī)染色分氣閥
6- 1 、運(yùn)行壓縮機(jī)清洗分氣閥6-2 、備用壓縮機(jī)清洗分氣閥6-3 、新增壓縮機(jī)清洗分氣閥
7- l、染色緩沖罐 7-2、清洗緩沖罐 7-3、高壓染色緩沖罐 8-l、染色加熱器 8-2 、清洗加熱器 9-l、染色調(diào)節(jié)閥 9-2、清洗入口調(diào)節(jié)閥 9-3、清洗出口調(diào)節(jié)閥 9-4、清洗回路排空調(diào)節(jié)閥 9-5、清洗回路循環(huán)氣調(diào)節(jié)閥10-1、通用染色器一染色通斷閥10-2、通用染色器二染色通斷閥10-3、通用染色器三染色通斷閥 11-1、通用染色器一清洗通斷閥11-2、通用染色器二清洗通斷閥 11-3、通用染色器三清洗通斷閥 12a-l、通用染色器一12a-2、通用染色器二 12a-3、通用染色器三12b、連續(xù)染色器13_1、通用染色器一泄壓通斷閥13-2、通用染色器二泄壓通斷閥13-3、通用染色器三泄壓通斷閥14-1、染料溶解器接通閥14-2、染料溶解器切斷閥15、染料溶解器 16-1、染色回路換熱器 16-2、清洗回路換熱器 16-3、高壓染色換熱器 17、染色循環(huán)壓縮機(jī) 18-1、泄壓排污閥18-2、清洗排污閥19-1、泄壓染料分離器 19-2、清洗染料分離器 20、泄壓回路排空閥21、過濾器22、循環(huán)二氧化碳儲(chǔ)罐23-1、備用壓縮機(jī)循環(huán)回氣閥23-2、新增壓縮機(jī)循環(huán)回氣閥24、高低壓切斷閥。
五具體實(shí)施例方式
結(jié)合附圖，詳細(xì)敘述本發(fā)明的具體實(shí)施過程，如圖1、圖2、圖3、圖4所示。
最高染色壓力不超過尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力的超臨界二氧化碳染色工藝流程概述如圖1和圖2所示，來自系統(tǒng)二氧化碳儲(chǔ)罐1中的二氧化碳，經(jīng)過運(yùn)行壓縮機(jī)進(jìn)氣閥2-l、備用壓縮機(jī)進(jìn)氣閥2-2和新增壓縮機(jī)進(jìn)氣閥2-3調(diào)節(jié)，分別進(jìn)入系統(tǒng)運(yùn)行壓縮機(jī)4-l、系統(tǒng)備用壓縮機(jī)4-2和新增壓縮機(jī)4-3壓縮，壓力達(dá)到系統(tǒng)壓力，其中系統(tǒng)運(yùn)行壓縮機(jī)4-1壓縮的二氧化碳經(jīng)系統(tǒng)用氣分氣閥3-1及運(yùn)行壓縮機(jī)染色分氣閥5-1分流，前者進(jìn)入尿素合成系統(tǒng)，后者直接引出富余排量，其余系統(tǒng)備用壓縮機(jī)4-2和新增壓縮機(jī)4-3壓縮的二氧化碳分別通過備用壓縮機(jī)染色分氣閥5-2和新增壓縮機(jī)染色分氣閥5-3， 一路進(jìn)入染色緩沖罐7-1后，經(jīng)染色加熱器8-1和染色調(diào)節(jié)閥9-1調(diào)節(jié)溫度和壓力，使之達(dá)到染色所需條件，進(jìn)入染色回路，當(dāng)染色回路中二氧化碳達(dá)到染色的溫度和壓力要求后，該路只需補(bǔ)充染色回路染色過程中的消耗；另一路進(jìn)入清洗緩沖罐7-2，經(jīng)清洗加熱器8-2和清洗入口調(diào)節(jié)閥9-2調(diào)節(jié)溫度和壓力，使之達(dá)到清洗所需條件，進(jìn)入清洗回路。 染色回路依次由通用染色器一 12a-l、通用染色器二 12a-2和通用染色器三12a_3或者連續(xù)染色器12b的染色段、染色循環(huán)壓縮機(jī)17、染色回路換熱器16-1、染料溶解器15和若干切換閥構(gòu)成，超臨界二氧化碳染液在染色循環(huán)壓縮機(jī)17的推動(dòng)下在回路中循環(huán)，經(jīng)過上染纖維和織物后變稀的超臨界二氧化碳染液在染料溶解器15中不斷得到補(bǔ)充。對(duì)于采通用染色器的染色回路，依次通斷通用染色器三染色通斷閥10-3、通用染色器一染色通斷閥10-1和通用染色器二染色通斷閥10-2，使通用染色器三12a-3、通用染色器一 12a-l和通用染色器二12a-2依次處于染色過程，形成染色的斷續(xù)操作。對(duì)于采用連續(xù)染色器12b的染色回路，超臨界二氧化碳染液在染色回路中連續(xù)循環(huán)，依靠連續(xù)染色器自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，形成染色的連續(xù)操作。 清洗回路依次由清洗緩沖罐7-2、清洗加熱器8-2、清洗入口調(diào)節(jié)閥9_2、通用染色器一 12a-l、通用染色器二 12a-2和通用染色器三12a_3或者連續(xù)染色器12b的清洗段、清洗回路換熱器16-2、清洗出口調(diào)節(jié)閥9-3、清洗染料分離器19-2、清洗回路排空調(diào)節(jié)閥9-4、清洗回路循環(huán)氣調(diào)節(jié)閥9-5、過濾器21、循環(huán)二氧化碳儲(chǔ)罐22和備用壓縮機(jī)循環(huán)回氣閥23-1或新增壓縮機(jī)循環(huán)回氣閥23-2構(gòu)成。對(duì)于采通用染色器的清洗回路，依次通斷通用染色器二清洗通斷閥11-2、通用染色器三清洗通斷閥11-3和通用染色器一清洗通斷閥11-1，使通用染色器二 12a-2、通用染色器三12a-3和通用染色器一 12a_l依次處于清洗過程，形成清洗的斷續(xù)操作。對(duì)于采用連續(xù)染色器12b的清洗回路，超臨界二氧化碳染液在清洗回路中連續(xù)循環(huán)或排空，依靠連續(xù)染色器自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，形成清洗的連續(xù)操作。
對(duì)于采用通用染色器的染色過程，通過依次通斷通用染色器一泄壓通斷閥13-1、通用染色器二泄壓通斷閥13-2和通用染色器三泄壓通斷閥13-3，以及泄壓染料分離器19-1和泄壓回路排空閥20分離剩余染料并排空二氧化碳，使通用染色器一 12a-l、通用染色器二 12a_2和通用染色器三12a_3依次泄壓，打開端蓋，完成染畢和未染纖維或織物的裝卸操作。對(duì)于采用連續(xù)染色器12b的染色過程，依靠連續(xù)染色器自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，完成未染和染畢纖維或織物的連續(xù)自動(dòng)裝卸操作。 通用染色器染色過程中的染色、清洗和裝卸操作，按通用染色器三12a-3、通用染色器二 12a-2和通用染色器一 12a-l依次延后一臺(tái)順序完成。 根據(jù)尿素生產(chǎn)系統(tǒng)過剩二氧化碳量的富余程度，調(diào)節(jié)清洗回路排空調(diào)節(jié)閥9-4和清洗回路循環(huán)氣調(diào)節(jié)閥9-5的開啟比例。當(dāng)尿素生產(chǎn)系統(tǒng)過剩二氧化碳量的富余量超過清洗二氧化碳用量時(shí)，可完全開啟9-4而關(guān)閉9-5 ;當(dāng)尿素生產(chǎn)系統(tǒng)過剩二氧化碳量的富余量不足清洗二氧化碳用量時(shí)，要適度關(guān)閉9-4，使其開啟度在100% 0%范圍內(nèi)；而適度開啟9_5，使其開啟度在0% 100%范圍內(nèi)。 當(dāng)需要更換染料顏色或類型時(shí)，等到全部完成前次染色和清洗過程后，首先打開染料溶解器切斷閥14-2，關(guān)閉染料溶解器接通閥14-1和染色調(diào)節(jié)閥9-1，對(duì)通用染色器，還需關(guān)閉通用染色器一清洗通斷閥11-1、通用染色器二清洗通斷閥11-2和通用染色器三清洗通斷閥11-3，以及打開通用染色器一泄壓通斷閥13-1、通用染色器二泄壓通斷閥13-2和通用染色器三泄壓通斷閥13-3 ;然后對(duì)通用染色器和連續(xù)染色器，均打開泄壓回路排空閥20，經(jīng)泄壓染料分離器19-1分離剩余染料并排空二氧化碳；最后打開染料溶解器15，加以清洗和更換染料，以及清洗染色器和管閥等。 最高染色壓力超過尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力的超臨界二氧化碳染色工藝流程概述如圖3和圖4所示，本工藝流程的基礎(chǔ)部分與圖1和圖2所示工藝流程相同，不同之處在于，為
7獲得大于尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力的染色所需超臨界二氧化碳，本工藝流程增加了增壓部分。為加快系統(tǒng)開車時(shí)的升壓速度，在染色加熱器8-1和染色調(diào)節(jié)閥9-1之間裝有高低壓切斷閥24;當(dāng)高壓切斷閥24打開時(shí)，壓力為尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力的二氧化碳，經(jīng)染色加熱器8-1直接到染色調(diào)節(jié)閥9-l，用于染色系統(tǒng)開車前二氧化碳的充入；當(dāng)高壓切斷閥關(guān)閉時(shí)，壓力接近尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力的二氧化碳，經(jīng)增壓壓縮機(jī)4-4增壓后，進(jìn)入高壓染色緩沖罐7-3和高壓染色換熱器16-3后，輸?shù)饺旧{(diào)節(jié)閥9-1，從而使高于尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力且滿足染色壓力需要的超臨界二氧化碳充入或補(bǔ)充染色回路。對(duì)于個(gè)別染料其清洗壓力高于尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力的情況，也可以仿照染色回路，在清洗加熱器9-2后增設(shè)增壓壓縮機(jī)、高壓清洗緩沖罐和高壓清洗換熱器，形成清洗所需超過尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力的條件。 實(shí)施例一、根據(jù)超臨界二氧化碳染色的工藝條件，通過尿素生產(chǎn)中系統(tǒng)運(yùn)行二氧
化碳?jí)嚎s機(jī)、備用二氧化碳?jí)嚎s機(jī)和新增二氧化碳?jí)嚎s機(jī)的不同組合運(yùn)用，構(gòu)成染色/清
洗壓力不超過尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力的超臨界二氧化碳染色工藝流程實(shí)施方式 如某尿素生產(chǎn)系統(tǒng)中二氧化碳總量為594NmVmin，尿素生產(chǎn)用氣475NmVmin，
過剩二氧化碳為119NmVmin，系統(tǒng)使用4M32-125/210型二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，其排氣壓力為
21MPa，單臺(tái)額定二氧化碳排氣量為125NmVmin，四開二備，系統(tǒng)運(yùn)行壓縮機(jī)二氧化碳富余
排量總和為25NmVmin。 (1)單獨(dú)利用尿素生產(chǎn)中的系統(tǒng)運(yùn)行二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，構(gòu)成的超臨界二氧化碳染色工藝流程實(shí)施過程； 如圖1、圖2所示，利用系統(tǒng)運(yùn)行二氧化碳?jí)嚎s機(jī)4-1的二氧化碳富余排量25Nm3/min。若每清洗lkg染后紗或織物需要二氧化碳流量為20NmVmin、清洗時(shí)間為30min，則可帶動(dòng)紗或織物容量為1. 25kg的通用染色器，或者紗或織物產(chǎn)出量為2. 5kg/hr連續(xù)染色器超臨界二氧化碳染紗裝置一套。 按照這一染色流程要求，首先，不設(shè)或停開新增壓縮機(jī)4-3，不設(shè)或關(guān)閉新增壓縮機(jī)進(jìn)氣閥2-3、新增壓縮機(jī)染色分氣閥5-3、新增壓縮機(jī)清洗分氣閥6-3和新增壓縮機(jī)循環(huán)回氣閥23-2 ;停開系統(tǒng)備用壓縮機(jī)4-2，關(guān)閉備用壓縮機(jī)進(jìn)氣閥2-2、備用壓縮機(jī)染色分氣閥5-2、備用壓縮機(jī)清洗分氣閥6-2和備用壓縮機(jī)循環(huán)回氣閥23-1。然后，開啟運(yùn)行壓縮機(jī)染色分氣閥5-1，經(jīng)染色緩沖罐7-1和染色加熱器8-l，將染色階段通用染紗器或連續(xù)染色器染色段所處的染色回路中充滿超臨界流體染色所需溫度和壓力條件的二氧化碳，之后僅補(bǔ)充染色過程中染色回路中二氧化碳的消耗。最后，開啟運(yùn)行壓縮機(jī)清洗分氣閥6-l，經(jīng)清洗緩沖罐7-2和清洗加熱器8-2，連續(xù)不斷地向清洗階段通用染紗器或連續(xù)染色器清洗段所處的清洗回路中提供超臨界流體清洗所需溫度和壓力條件的二氧化碳；另外因僅利用系統(tǒng)運(yùn)行壓縮機(jī)4-l的富余排量，且在系統(tǒng)運(yùn)行壓縮機(jī)4-l的飽和產(chǎn)能之內(nèi)，故不需要設(shè)置循環(huán)氣路，即無需清洗回路循環(huán)氣調(diào)節(jié)閥9-5、過濾器21和循環(huán)二氧化碳儲(chǔ)罐22，或者關(guān)閉清洗回路循環(huán)氣調(diào)節(jié)閥9-5，用后二氧化碳100%排空。 (2)單獨(dú)利用尿素生產(chǎn)中的新增二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，構(gòu)成的超臨界二氧化碳萃取工藝流程實(shí)施過程 如圖1、圖2所示，利用新增二氧化碳?jí)嚎s機(jī)4-3壓縮過剩二氧化碳，型號(hào)也為4M32-125/210，額定二氧化碳排氣量為125NmVmin，控制實(shí)際排量為119NmVmin。若每清洗lkg染后紗或織物需要二氧化碳流量為20NmVmin、清洗時(shí)間為30min，則可帶動(dòng)紗或織物容量為5. 95kg的通用染色器，或者紗或織物產(chǎn)出量為11. 9kg/hr連續(xù)染色器超臨界二氧化碳 染紗裝置一套。 按照這一染色流程要求，首先，關(guān)閉運(yùn)行壓縮機(jī)染色分氣閥5-1和運(yùn)行壓縮機(jī)清 洗分氣閥6-l ;停開系統(tǒng)備用壓縮機(jī)4-2，關(guān)閉備用壓縮機(jī)進(jìn)氣閥2-2、備用壓縮機(jī)染色分氣 閥5-2、備用壓縮機(jī)清洗分氣閥6-2和備用壓縮機(jī)循環(huán)回氣閥23-1。然后，啟用新增壓縮機(jī) 4-3，開啟新增壓縮機(jī)進(jìn)氣閥2-3和新增壓縮機(jī)染色分氣閥5-3，經(jīng)染色緩沖罐7-1和染色 加熱器8-l，將染色階段通用染紗器或連續(xù)染色器染色段所處的染色回路中充滿超臨界流 體染色所需溫度和壓力條件的二氧化碳，之后僅補(bǔ)充染色過程中染色回路中二氧化碳的消 耗。最后，開啟新增壓縮機(jī)清洗分氣閥6-3，經(jīng)清洗緩沖罐7-2和清洗加熱器8-2，連續(xù)不斷 地向清洗階段通用染紗器或連續(xù)染色器清洗段所處的清洗回路中提供超臨界流體清洗所 需溫度和壓力條件的二氧化碳；另外，因所利用的二氧化碳量小于系統(tǒng)過剩二氧化碳，不需 設(shè)置循環(huán)氣路，即無需清洗回路循環(huán)氣調(diào)節(jié)閥9-5、過濾器21和循環(huán)二氧化碳儲(chǔ)罐22，或者 關(guān)閉清洗回路循環(huán)氣調(diào)節(jié)閥9-5，用后二氧化碳100%排空。 (3)單獨(dú)利用尿素生產(chǎn)中的系統(tǒng)備用二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，構(gòu)成的超臨界二氧化碳染 色工藝流程實(shí)施過程 如圖1 、圖2所示，利用系統(tǒng)備用壓縮機(jī)4-2壓縮過剩二氧化碳，額定二氧化碳排氣 量為125NmVmin，控制實(shí)際排量為119NmVmin。若每清洗lkg染后紗或織物需要二氧化碳 流量為20NmVmin、清洗時(shí)間為30min，則可帶動(dòng)紗或織物容量為5. 95kg的通用染色器，加 工紗或織物產(chǎn)出量為11. 9kg/hr連續(xù)染色器超臨界二氧化碳染紗裝置一套。
按照這一染色流程要求，首先，關(guān)閉運(yùn)行壓縮機(jī)染色分氣閥5-1和運(yùn)行壓縮機(jī)清 洗分氣閥6-1 ;不設(shè)或停開新增壓縮機(jī)4-3，不設(shè)或關(guān)閉新增壓縮機(jī)進(jìn)氣閥2-3、新增壓縮機(jī) 染色分氣閥5-3、新增壓縮機(jī)清洗分氣閥6-3和新增壓縮機(jī)循環(huán)回氣閥23-2。然后，啟用系 統(tǒng)備用壓縮機(jī)4-2，開啟備用壓縮機(jī)進(jìn)氣閥2-2和備用壓縮機(jī)染色分氣閥5-2，經(jīng)染色緩沖 罐7-l和染色加熱器8-l，將染色階段通用染紗器或連續(xù)染色器染色段所處的染色回路中 充滿超臨界流體染色所需溫度和壓力條件的二氧化碳，之后僅補(bǔ)充染色過程中染色回路中 二氧化碳的消耗。最后，開啟備用壓縮機(jī)清洗分氣閥6-2，經(jīng)清洗緩沖罐7-2和清洗加熱器 8-2，連續(xù)不斷地向清洗階段通用染紗器或連續(xù)染色器清洗段所處的清洗回路中提供超臨 界流體清洗所需溫度和壓力條件的二氧化碳；另外，因所利用的二氧化碳量小于系統(tǒng)過剩 二氧化碳，不需設(shè)置循環(huán)氣路，即無需清洗回路循環(huán)氣調(diào)節(jié)閥9-5、過濾器21和循環(huán)二氧化 碳儲(chǔ)罐22，或者關(guān)閉清洗回路循環(huán)氣調(diào)節(jié)閥9-5，用后二氧化碳100%排空。該方案適合具 有兩臺(tái)及兩臺(tái)以上的系統(tǒng)備用壓縮機(jī)4-2的情況下采用。 (4)組合利用尿素生產(chǎn)中的系統(tǒng)運(yùn)行二氧化碳?jí)嚎s機(jī)和新增二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，構(gòu) 成的超臨界二氧化碳萃取工藝流程實(shí)施過程 如圖1、圖2所示，組合利用系統(tǒng)運(yùn)行壓縮機(jī)4-l的二氧化碳富余排量和新增壓 縮機(jī)4-3壓縮過剩二氧化碳，新增壓縮機(jī)型號(hào)也為4M32-125/210，額定二氧化碳排氣量為 125NmVmin，兩者可用總排量為150NmVmin。若每清洗lkg染后紗或織物需要二氧化碳流 量為20NmVmin、清洗時(shí)間為30min，則可帶動(dòng)紗或織物容量為7. 5kg的通用染色器，加工紗 或織物產(chǎn)出量為15kg/hr連續(xù)染色器超臨界二氧化碳染紗裝置一套。 按照這一染色流程要求，首先，停開系統(tǒng)備用壓縮機(jī)4-2，關(guān)閉備用壓縮機(jī)進(jìn)氣閥2-2、備用壓縮機(jī)染色分氣閥5-2、備用壓縮機(jī)清洗分氣閥6-2和備用壓縮機(jī)循環(huán)回氣閥 23-1 。然后，開啟運(yùn)行壓縮機(jī)染色分氣閥5-1 ，并啟用新增壓縮機(jī)4-3 ，開啟新增壓縮機(jī)進(jìn)氣 閥2-3和新增壓縮機(jī)染色分氣閥5-3，經(jīng)染色緩沖罐7-1和染色加熱器8-l，將染色階段通
用染紗器或連續(xù)染色器染色段所處的染色回路中充滿超臨界流體染色所需溫度和壓力條
件的二氧化碳，之后僅補(bǔ)充染色過程中染色回路中二氧化碳的消耗。最后，開啟運(yùn)行壓縮機(jī)
清洗分氣閥6-1和新增壓縮機(jī)清洗分氣閥6-3，經(jīng)清洗緩沖罐7-2和清洗加熱器8-2，連續(xù)
不斷地向清洗階段通用染紗器或連續(xù)染色器清洗段所處的清洗回路中提供超臨界流體清
洗所需溫度和壓力條件的二氧化碳；另外，因所利用的二氧化碳量大于系統(tǒng)過剩二氧化碳，
需設(shè)置循環(huán)氣路，即開啟清洗回路循環(huán)氣調(diào)節(jié)閥9-5和新增壓縮機(jī)循環(huán)回氣閥23-2，用后
二氧化碳21%經(jīng)清洗回路循環(huán)氣調(diào)節(jié)閥9-5、過濾器21、循環(huán)二氧化碳儲(chǔ)罐22、新增壓縮機(jī)
循環(huán)回氣閥23-2和新增壓縮機(jī)4-3循環(huán)使用，用后二氧化碳79%排空。 (5)組合利用尿素生產(chǎn)中的系統(tǒng)運(yùn)行二氧化碳?jí)嚎s機(jī)和系統(tǒng)備用二氧化碳?jí)嚎s
機(jī)，構(gòu)成的超臨界二氧化碳染色工藝流程實(shí)施過程 如圖1、圖2所示，利用系統(tǒng)運(yùn)行壓縮機(jī)4-1的二氧化碳富余排量和系統(tǒng)備用壓縮 機(jī)4-2壓縮過剩二氧化碳，兩者可用總排量為150NmVmin。若每清洗lkg染后紗或織物需 要二氧化碳流量為20Nm3/min、清洗時(shí)間為30min，則可帶動(dòng)紗或織物容量為7. 5kg的通用 染色器，加工紗或織物產(chǎn)出量為15kg/hr連續(xù)染色器超臨界二氧化碳染紗裝置一套。
按照這一染色流程要求，首先，不設(shè)或停開新增壓縮機(jī)4-3，不設(shè)或關(guān)閉新增壓縮 機(jī)進(jìn)氣閥2-3、新增壓縮機(jī)染色分氣閥5-3、新增壓縮機(jī)清洗分氣閥6-3和新增壓縮機(jī)循環(huán) 回氣閥23-2。然后，開啟運(yùn)行壓縮機(jī)染色分氣閥5-1，并啟用系統(tǒng)備用壓縮機(jī)4-2，開啟備 用壓縮機(jī)進(jìn)氣閥2-2和備用壓縮機(jī)染色分氣閥5-2，經(jīng)染色緩沖罐7-1和染色加熱器8-1， 將染色階段通用染紗器或連續(xù)染色器染色段所處的染色回路中充滿超臨界流體染色所需 溫度和壓力條件的二氧化碳，之后僅補(bǔ)充染色過程中染色回路中二氧化碳的消耗。最后，開 啟運(yùn)行壓縮機(jī)清洗分氣閥6-1和備用壓縮機(jī)清洗分氣閥6-2，經(jīng)清洗緩沖罐7-2和清洗加 熱器8-2，連續(xù)不斷地向清洗階段通用染紗器或連續(xù)染色器清洗段所處的清洗回路中提供 超臨界流體清洗所需溫度和壓力條件的二氧化碳；另外，因所利用的二氧化碳量大于系統(tǒng) 過剩二氧化碳，需設(shè)置循環(huán)氣路，即開啟清洗回路循環(huán)氣調(diào)節(jié)閥9-5和備用壓縮機(jī)循環(huán)回 氣閥23-1，用后二氧化碳21%經(jīng)清洗回路循環(huán)氣調(diào)節(jié)閥9-5、過濾器21、循環(huán)二氧化碳儲(chǔ)罐 22、備用壓縮機(jī)循環(huán)回氣閥23-1和系統(tǒng)備用壓縮機(jī)4-2循環(huán)使用，另外79%的用后二氧化 碳排空。該方案適合具有兩臺(tái)及兩臺(tái)以上的系統(tǒng)備用二氧化碳?jí)嚎s機(jī)的情況下采用。
(6)組合利用尿素生產(chǎn)中的系統(tǒng)備用二氧化碳?jí)嚎s機(jī)和新增二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，構(gòu) 成的超臨界二氧化碳染色工藝流程實(shí)施過程； 如圖1、圖2所示，利用系統(tǒng)備用二氧化碳?jí)嚎s機(jī)4-2和新增二氧化碳?jí)嚎s機(jī)4-3 壓縮過剩二氧化碳，新增二氧化碳?jí)嚎s機(jī)型號(hào)也為4M32-125/210，額定二氧化碳排氣量為 125NmVmin，兩者總排量為250NmVmin。若每清洗lkg染后紗或織物需要二氧化碳流量為 20NmVmin、清洗時(shí)間為30min，則可帶動(dòng)紗或織物容量為12. 5kg的通用染色器，加工紗或織 物產(chǎn)出量為25kg/hr連續(xù)染色器超臨界二氧化碳染紗裝置一套。 按照這一染色流程要求，首先，關(guān)閉運(yùn)行壓縮機(jī)染色分氣閥5-1和運(yùn)行壓縮機(jī)清 洗分氣閥6-l。然后，啟用系統(tǒng)備用壓縮機(jī)4-2，開啟備用壓縮機(jī)進(jìn)氣閥2-2和備用壓縮機(jī)染色分氣閥5-2 ;啟用新增壓縮機(jī)4-3，開啟新增壓縮機(jī)進(jìn)氣閥2-3和新增壓縮機(jī)染色分氣 閥5-3，經(jīng)染色緩沖罐7-l和染色加熱器8-l，將染色階段通用染紗器或連續(xù)染色器染色段 所處的染色回路中充滿超臨界流體染色所需溫度和壓力條件的二氧化碳，之后僅補(bǔ)充染色 過程中染色回路中二氧化碳的消耗。最后，開啟備用壓縮機(jī)清洗分氣閥6-2和新增壓縮機(jī) 清洗分氣閥6-3，經(jīng)清洗緩沖罐7-2和清洗加熱器8-2，連續(xù)不斷地向清洗階段通用染紗器 或連續(xù)染色器清洗段所處的清洗回路中提供超臨界流體清洗所需溫度和壓力條件的二氧 化碳；另外，因所利用的二氧化碳量大于系統(tǒng)過剩二氧化碳，所以需設(shè)置循環(huán)氣路，即開啟 清洗回路循環(huán)氣調(diào)節(jié)閥9-5、備用壓縮機(jī)循環(huán)回氣閥23-1和新增壓縮機(jī)循環(huán)回氣閥23-2， 用后二氧化碳52%經(jīng)清洗回路循環(huán)氣調(diào)節(jié)閥9-5、過濾器21、循環(huán)二氧化碳儲(chǔ)罐22、備用壓 縮機(jī)循環(huán)回氣閥23-l、系統(tǒng)備用壓縮機(jī)4-2、新增壓縮機(jī)循環(huán)回氣閥23-2和新增壓縮機(jī)4-3 循環(huán)使用，另外48%的用后二氧化碳排空。該方案適合具有兩臺(tái)及兩臺(tái)以上的系統(tǒng)備用二 氧化碳?jí)嚎s機(jī)的情況下采用。 (7)結(jié)合利用尿素生產(chǎn)中的系統(tǒng)運(yùn)行二氧化碳?jí)嚎s機(jī)、系統(tǒng)備用二氧化碳?jí)嚎s機(jī) 及新增二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，構(gòu)成的超臨界二氧化碳染色工藝流程實(shí)施過程
如圖1、圖2所示，利用系統(tǒng)運(yùn)行壓縮機(jī)4-l、系統(tǒng)備用壓縮機(jī)4-2和新增壓縮機(jī) 4-3共同壓縮過剩二氧化碳；新增二氧化碳?jí)嚎s機(jī)型號(hào)為4M32-125/206，其額定排氣量為 125NmVmin，三者可用總排量為275NmVmin。若每清洗lkg染后紗或織物需要二氧化碳流 量為20NmVmin、清洗時(shí)間為30min，則可帶動(dòng)紗或織物容量為13. 75kg的通用染色器，加工 紗或織物產(chǎn)出量為27. 5kg/hr連續(xù)染色器超臨界二氧化碳染紗裝置一套。
按照這一染色流程要求，首先，開啟運(yùn)行壓縮機(jī)染色分氣閥5-1 ;啟用系統(tǒng)備用壓 縮機(jī)4-2，開啟備用壓縮機(jī)進(jìn)氣閥2-2和備用壓縮機(jī)染色分氣閥5-2 ;啟用新增壓縮機(jī)4-3， 開啟新增壓縮機(jī)進(jìn)氣閥2-3和新增壓縮機(jī)染色分氣閥5-3，經(jīng)染色緩沖罐7-1和染色加熱 器8-l，將染色階段通用染紗器或連續(xù)染色器染色段所處的染色回路中充滿超臨界流體染 色所需溫度和壓力條件的二氧化碳，之后僅補(bǔ)充染色過程中染色回路中二氧化碳的消耗。 最后，開啟運(yùn)行壓縮機(jī)清洗分氣閥6-l、備用壓縮機(jī)清洗分氣閥6-2和新增壓縮機(jī)清洗分 氣閥6-3，經(jīng)清洗緩沖罐7-2和清洗加熱器8-2，連續(xù)不斷地向清洗階段通用染紗器或連續(xù) 染色器清洗段所處的清洗回路中提供超臨界流體清洗所需溫度和壓力條件的二氧化碳；另 外，因所利用的二氧化碳量大于系統(tǒng)過剩二氧化碳，需設(shè)置循環(huán)氣路，即開啟清洗回路循環(huán) 氣調(diào)節(jié)閥9-5、備用壓縮機(jī)循環(huán)回氣閥23-1和新增壓縮機(jī)循環(huán)回氣閥23-2，用后二氧化碳 57%經(jīng)清洗回路循環(huán)氣調(diào)節(jié)閥9-5、過濾器21、循環(huán)二氧化碳儲(chǔ)罐22、備用壓縮機(jī)循環(huán)回氣 閥23-1、系統(tǒng)備用壓縮機(jī)4-2、新增壓縮機(jī)循環(huán)回氣閥23-2和新增壓縮機(jī)4_3循環(huán)使用，另 外43%的用后二氧化碳排空。該方案適合具有兩臺(tái)及兩臺(tái)以上的系統(tǒng)備用二氧化碳?jí)嚎s機(jī) 的情況下采用。 實(shí)施例二根據(jù)超臨界二氧化碳染色的工藝條件，通過尿素生產(chǎn)中的系統(tǒng)運(yùn)行二 氧化碳?jí)嚎s機(jī)、系統(tǒng)備用二氧化碳?jí)嚎s機(jī)和新增二氧化碳?jí)嚎s機(jī)的不同組合運(yùn)用，并增加 二氧化碳增壓壓縮機(jī)，構(gòu)成萃取壓力超過尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力的超臨界二氧化碳萃取工藝流 程實(shí)施方式 如圖3、圖4所示，染色加熱器8-1之前和染色調(diào)節(jié)閥9-1之后各流程單元的連接 方式與實(shí)施例一各種流程(1) (7)完全相同；不同的是，經(jīng)染色加熱器8-l后分為兩路，一路經(jīng)染色加熱器8-1與染色調(diào)節(jié)閥9-1之間開啟的高低壓切斷閥24直接到達(dá)染色調(diào)節(jié) 閥9-l，用于染色系統(tǒng)開車前二氧化碳的充入，當(dāng)系統(tǒng)充滿后關(guān)閉高低壓切斷閥24;另一路 經(jīng)增壓壓縮機(jī)4-4增壓后，通過高壓染色緩沖罐7-3和高壓染色換熱器16-3，到達(dá)染色調(diào)節(jié) 閥9-l，用于壓力高于尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力的二氧化碳的充入或染色回路消耗的補(bǔ)充。
按照這一使用要求，選用增壓壓縮機(jī)4-4為型號(hào)G2Z-30/150-320的隔膜壓縮機(jī)， 其二氧化碳額定排量為0. 5NmVmin，入口壓力為略低于尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力的15MPa，出口壓 力為32MPa，從而得到染色壓力為32MPa的超臨界二氧化碳染色流程。
權(quán)利要求
結(jié)合尿素生產(chǎn)系統(tǒng)的超臨界二氧化碳染色工藝流程，是結(jié)合尿素生產(chǎn)系統(tǒng)中原有或新增二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，組合超臨界二氧化碳染色的超臨界流體源壓縮機(jī)組單獨(dú)利用尿素生產(chǎn)系統(tǒng)中的運(yùn)行二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，或者單獨(dú)利用備用二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，或者單獨(dú)利用新增二氧化碳?jí)嚎s機(jī)；或者選擇利用這三者的不同組合之一(1)系統(tǒng)中運(yùn)行二氧化碳?jí)嚎s機(jī)和備用二氧化碳?jí)嚎s機(jī)的組合，(2)系統(tǒng)中運(yùn)行二氧化碳?jí)嚎s機(jī)和新增二氧化碳?jí)嚎s機(jī)的組合，(3)系統(tǒng)中備用二氧化碳?jí)嚎s機(jī)和新增二氧化碳?jí)嚎s機(jī)的組合，(4)系統(tǒng)中運(yùn)行二氧化碳?jí)嚎s機(jī)、備用二氧化碳?jí)嚎s機(jī)和新增二氧化碳?jí)嚎s機(jī)的組合；利用選用的壓縮機(jī)組壓縮尿素生產(chǎn)系統(tǒng)過剩二氧化碳，作為超臨界二氧化碳染色的超臨界流體源，輸入到超臨界二氧化碳染色系統(tǒng)構(gòu)成最高染色壓力不超過尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力的超臨界二氧化碳染色工藝流程，尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力按生產(chǎn)方法不同，在12～27MPa范圍內(nèi)變化；或者對(duì)前者已壓縮的尿素生產(chǎn)系統(tǒng)過剩二氧化碳，通過增加二氧化碳增壓壓縮機(jī)提高壓力，作為超臨界二氧化碳染色的超臨界流體源，輸入到超臨界二氧化碳染色系統(tǒng)構(gòu)成最高染色壓力超過尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力的超臨界二氧化碳染色工藝流程；其特征為最高染色壓力不超過尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力的超臨界二氧化碳染色工藝流程是將選用的任一種組合形式的二氧化碳?jí)嚎s機(jī)組壓縮的過剩二氧化碳，分為兩路，一路經(jīng)染色緩沖罐和染色加熱器使之達(dá)到超臨界二氧化碳染色所需溫度條件，充入連續(xù)或斷續(xù)染色循環(huán)回路，當(dāng)循環(huán)回路中壓力達(dá)到超臨界二氧化碳染色所需的不超過尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力的壓力條件后，該路只需通過調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)補(bǔ)充循環(huán)回路染色過程中的消耗，染色結(jié)束后再經(jīng)染色分離器減壓分離后排空；另一路經(jīng)清洗緩沖罐和清洗加熱器使之達(dá)到超臨界二氧化碳清洗所需的溫度和壓力條件，連續(xù)進(jìn)入清洗循環(huán)回路連續(xù)或斷續(xù)清洗，進(jìn)行過清洗的超臨界二氧化碳再經(jīng)清洗分離器減壓分離后0～100％排空及100％～0返回備用二氧化碳?jí)嚎s機(jī)或者新增二氧化碳?jí)嚎s機(jī)循環(huán)壓縮使用；最高染色壓力超過尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力的超臨界二氧化碳染色工藝流程是將選用的任一種組合形式的二氧化碳?jí)嚎s機(jī)組壓縮的過剩二氧化碳，分為兩路，一路經(jīng)染色緩沖罐和染色加熱器，再經(jīng)增壓壓縮機(jī)進(jìn)一步提高二氧化碳?jí)毫?，?jīng)高壓染色緩沖罐送至高壓染色換熱器換熱達(dá)到超臨界流體染色所需溫度條件，充入連續(xù)或斷續(xù)染色循環(huán)回路，當(dāng)循環(huán)回路中壓力達(dá)到超臨界二氧化碳染色所需的超過尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力的壓力條件后，該路只需通過調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)補(bǔ)充循環(huán)回路染色過程中的消耗，染色結(jié)束后再經(jīng)染色分離器減壓分離后排空；另一路經(jīng)清洗緩沖罐和清洗加熱器使之達(dá)到超臨界二氧化碳清洗所需的溫度和壓力條件，連續(xù)進(jìn)入清洗循環(huán)回路連續(xù)或斷續(xù)清洗，進(jìn)行過清洗的超臨界二氧化碳再經(jīng)清洗分離器減壓分離后0～100％排空及100％～0返回備用二氧化碳?jí)嚎s機(jī)或者新增二氧化碳?jí)嚎s機(jī)循環(huán)壓縮使用。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合尿素生產(chǎn)系統(tǒng)的超臨界二氧化碳染色工藝流程，其特征 為在清洗循環(huán)回路中，當(dāng)清洗壓力高于尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力時(shí)，在清洗加熱器后增設(shè)增壓壓 縮機(jī)、高壓清洗緩沖罐和高壓清洗換熱器，形成清洗所需超過尿素生產(chǎn)系統(tǒng)壓力的條件。
全文摘要
本發(fā)明涉及化工與染色的設(shè)備與工藝，特別涉及結(jié)合尿素生產(chǎn)系統(tǒng)的超臨界二氧化碳染色工藝流程。該流程是結(jié)合尿素生產(chǎn)系統(tǒng)中原有或新增二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，組合超臨界二氧化碳染色的流體源壓縮機(jī)組單獨(dú)利用尿素生產(chǎn)系統(tǒng)中的運(yùn)行、或者備用、或者新增二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，或者選擇利用這三者的不同組合之一的壓縮機(jī)組壓縮尿素生產(chǎn)系統(tǒng)過剩二氧化碳，作為超臨界二氧化碳染色的超臨界流體源，輸入到超臨界二氧化碳染色系統(tǒng)構(gòu)成超臨界二氧化碳染色工藝流程。本發(fā)明充分利用了過剩二氧化碳資源、富余生產(chǎn)能力和大量人力資源，提高了尿素生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)效率，減少了染色生產(chǎn)的一次性設(shè)備投資；降低了染色生產(chǎn)的運(yùn)行、維護(hù)和管理成本，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能、減排、降耗。
文檔編號(hào)D06P1/94GK101775723SQ20101001188
公開日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2010年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
發(fā)明者劉燕, 曲延鵬, 王威強(qiáng), 王杰, 胡德棟, 郭建章 申請(qǐng)人:山東大學(xué)