一种活性染料染色残液的循环利用工艺及系统的制作方法

本发明涉及一种活性染料染色残液的循环利用工艺及系统，属于染色残液处理技术领域。

背景技术：

随着科技的发展，人们对环境的要求也越来越高，新修订的环保法已明确限制盐的排放，因此，促进纺织然整工业生产工艺和污染治理技术的进步势在必行，如何解决活性染色过程所产生的高盐高色度排放，是放置行业亟待解决的问题。

活性染色是活性染料的分子中含有化学性活泼的基团，能在水溶液中与棉、毛等纤维反应形成共建，具有较高的耐洗坚牢度，但是活性染料让阿瑟一般利用率不高，会产生大量有色污水，并且为了抑制纤维表面的电荷，活性染料染色时需耗用相当量的电解质，造成废水中氯离子浓度偏高。

在实际的染色过程中，活性染料既能与棉反应使染料固着在纤维上(固色)，同时染料也会与水反应而失效(水解)，通常活性染料染色的固色率为染料用量的70％左右，所用染料的浓度越高，其水解比例越大，相对固色率越低，所以染色残液的色度极高，且不易生物降解，给污水处理带来了极大的困难。活性染色过程中必需加入盐促染，以提高染料的上染量，这些盐在染色中无损耗，染色后直接从污水中全部排出，给土壤及生态造成严重危害。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了一种活性染料染色残液的循环利用工艺及系统，本发明首先采用的是三相旋流萃取分离技术，该技术基于可逆反应的极性有机物化学萃取分离方法，在对染色残夜的处理过程中形成了水和盐，及萃取剂两个体系，在本发明三相旋流萃取装置中相互作用，连续性地将染色残夜中的水解染料提取出来，从而使高盐度的残夜得以循环使用，避免了盐的大量排放，既减少了对环境的污染，又降低了成本。本发明的技术方案如下：

一种活性染料染色残液的循环利用工艺，具体步骤如下：

活性染料染色残液由残液收集调酸罐a或b中流出，注入静态混合器中，同时，萃取剂(有机相)由净萃取剂储罐注入静态混合器中，向从静态混合器中流出两相液体中通入由空气压缩机排出的压缩空气，送入三相旋流分离罐，从三相旋流分离罐上部排出含染料的色油，送入色油收集罐，三相旋流分离罐下部排出萃取后的水相，水相中含有少量的有机相，然后水相通过一级气浮油水分离柱和二级气浮油水分离柱，由二级气浮油水分离柱的出水口流出的高盐溶液基本不含有机相，高盐溶液进入盐溶液收集罐c或盐溶液收集罐d；

在盐溶液收集罐c和盐溶液收集罐d中调节高盐溶液ph至中性，将高盐溶液送入染缸，同时向染缸内加入清水，染缸内经活性染料染色后形成染色残液；

色油收集罐中的色油和碱液罐中的碱性溶液同时送入反萃混合分离器中充分混合后，静止分离出的净油送至净萃取剂储罐，作为脱色用萃取剂循环使用，含高浓度染料的碱性溶液由反萃混合分离器排出，送入蒸发器。

进一步的在上述技术方案的基础上，从静态混合器中流出的通入压缩空气的两相液体由切向入口泵入三相旋流分离罐。

本发明中，活性染料染色残液的ph为1-3，三相旋流分离罐中的温度为30-35℃，活性染料染色残液与萃取剂的体积比为10-30:1。优选的，大规模处理时，综合考虑效果和成本，活性染料染色残液的ph选为3；三相旋流分离罐中的温度为30℃；活性染料染色残液与萃取剂的体积比为30:1

本发明中，活性染料染色残液的循环利用系统，包括残液收集调酸罐a、残液收集调酸罐b分别通过管路与静态混合器连接，净萃取剂储罐通过管路与静态混合器连接，空气压缩机通过管路与静态混合器的出液口连接，静态混合器的出液口与设置于三相旋流分离罐下部的输入液切向喷嘴连接，三相旋流分离罐的上部与色油收集罐通过管路连接，三相旋流分离罐的下部出口通过管路与一级气浮油水分离柱的中部连接，三相旋流分离罐的下部出口的位置低于三相旋流分离罐的下部进口，一级气浮油水分离柱的下部通过管路与二级气浮油水分离柱连接，一级气浮油水分离柱和二级气浮油水分离柱的上部均与色油收集罐通过管路连接，二级气浮油水分离柱的下部通过管路与盐溶液收集罐c或盐溶液收集罐d连接，盐溶液收集罐c或盐溶液收集罐d通过管路与染缸连接，染缸通过管路与分别与残液收集调酸罐a和残液收集调酸罐b连接，色油收集罐通过管路与反萃混合分离器的第一入口连接，碱液罐通过管路与反萃混合分离器的第二入口连接，反萃混合分离器的第一出口与净萃取剂储罐连接，反萃混合分离器的第二出口与蒸发器连接。

进一步的，所述三相旋流分离罐包括主罐体和内罐，输入液切向喷嘴穿过主罐体下部开口于内罐内，内罐顶部设有喇叭状开口；所述主罐体的高度为2.5米，直径为1.2米，内罐罐体的高度为1.75米，内罐罐体的直径为0.65米，喇叭状开口的垂直高度为0.25米；

进一步的，所述喇叭状开口端部设有环形挡板；所述挡板与内罐底部平行；所述挡板的内经为0.65米；所述挡板与喇叭状开口壁的夹角为30度。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

(1)实现染色残液盐和水的资源化利用，解决了活性染料染色的高色度、高盐度废水处理难题，突破了生态环境对现有活性染料染色生产方式发展的限制；

(2)低成本地实现了染色残液中盐和水的循环使用，同时去除95％以上的水解染料等污染物，所用的萃取剂能够再生循环利用；

(3)不改变原有染色生产方式，低成本地较难处理的高色度、高盐度染色残液为可循环使用的资源，并显著降低现有污水系统处理难度；

(4)使脱色后含高盐度的残夜得以循环利用，避免了盐的大量排放。

附图说明

图1为本发明循环利用工艺流程图；

图2为三相旋流分离罐结构示意图；

图3为本发明循环利用工艺应用于散棉中，回收的高盐溶液与新的染液对比图；其中，a为本发明回收的高盐溶液，b为新的染液；

图4为本发明循环利用工艺应用于筒纱中，回收的高盐溶液与新的染液对比图；其中，a为本发明回收的高盐溶液，b为新的染液。

符号说明：

1.残液收集调酸罐a、2.残液收集调酸罐b、3.静态混合器、4.净萃取剂储罐、5.空气压缩机、6.三相旋流分离罐、7.输入液切向喷嘴、8.色油收集罐、9.一级气浮油水分离柱、10.二级气浮油水分离柱、11.盐溶液收集罐c、12.盐溶液收集罐d、13.主罐体、14.内罐、15.喇叭状开口、16.染缸、17.反萃混合分离器、18.碱液罐、19.蒸发器、20.挡板。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

实施例1一种活性染料染色残液的循环利用工艺

如图1所示，具体步骤如下：

活性染料染色残液由残液收集调酸罐a1或b2中流出，注入静态混合器3中，同时，萃取剂(有机相)由净萃取剂储罐4注入静态混合器3中，向从静态混合器3中流出两相液体中通入由空气压缩机5排出的压缩空气，通入压缩空气的两相液体由切向入口泵入三相旋流分离罐6，从三相旋流分离罐6上部排出含染料的色油，送入色油收集罐8，三相旋流分离罐6下部排出萃取后的水相，水相中含有少量的有机相，然后水相通过一级气浮油水分离柱9和二级气浮油水分离柱10，由二级气浮油水分离柱10得出水口流出的高盐溶液基本不含有机相，高盐溶液进入盐溶液收集罐c11或盐溶液收集罐d12；

在盐溶液收集罐c11和盐溶液收集罐d12中调节高盐溶液ph至中性，将高盐溶液送入染缸16，同时向染缸16内加入清水，染缸内经活性染料染色后形成染色残液；

色油收集罐8中的色油和碱液罐18中的碱性溶液同时送入反萃混合分离器17中充分混合后，静止分离出的净油送至净萃取剂储罐4，作为脱色用萃取剂循环使用，含高浓度染料的碱性溶液由反萃混合分离器17排出，送入蒸发器19。

实施例2一种活性染料染色残液的循环利用工艺

在实施例1的基础上，活性染料染色残液的ph为3，三相旋流分离罐6中的温度为30℃，活性染料染色残液与萃取剂的体积比为30:1。

实施例3活性染料染色残液的循环利用系统

如图1和图2所示，活性染料染色残液的脱色系统，包括残液收集调酸罐a1、残液收集调酸罐b2分别通过管路与静态混合器3连接，净萃取剂储罐4通过管路与静态混合器3连接，空气压缩机5通过管路与静态混合器3的出液口连接，静态混合器3的出液口与设置于三相旋流分离罐6下部的输入液切向喷嘴7连接，三相旋流分离罐6的上部与色油收集罐8通过管路连接，三相旋流分离罐6的下部出口通过管路与一级气浮油水分离柱9的中部连接，三相旋流分离罐6的下部出口的位置低于三相旋流分离罐6的下部进口，一级气浮油水分离柱9的下部通过管路与二级气浮油水分离柱10连接，一级气浮油水分离柱9和二级气浮油水分离柱10的上部均与色油收集罐8通过管路连接，二级气浮油水分离柱10的下部通过管路与盐溶液收集罐c11或盐溶液收集罐d12连接，盐溶液收集罐c11或盐溶液收集罐d12通过管路与染缸16连接，染缸16通过管路与分别与残液收集调酸罐a1和残液收集调酸罐b2连接，色油收集罐8通过管路与反萃混合分离器17的第一入口连接，碱液罐18通过管路与反萃混合分离器17的第二入口连接，反萃混合分离器17的第一出口与净萃取剂储罐4连接，反萃混合分离器17的第二出口与蒸发器19连接；

所述三相旋流分离罐6包括主罐体13和内罐14，输入液切向喷嘴7穿过主罐体13下部开口于内罐14内，内罐14顶部设有喇叭状开口15，主罐体的高度为2.5米，直径为1.2米，内罐罐体的高度为1.75米，内罐罐体的直径为0.65米，喇叭状开口的垂直高度为0.25米。

实施例4活性染料染色残液的循环利用系统

在实施例3的基础上，如图1和2所示，所述喇叭状开口15端部设有环形挡板20；所述挡板20与内罐14底部平行；所述挡板20的内经为0.65米；所述挡板20与喇叭状开口15壁的夹角为30度。

试验例1实施例2的循环利用工艺应用于散棉中，回收的高盐溶液与新的染液对比结果如图3所示，实施例2的循环利用工艺应用于筒纱中，回收的高盐溶液与新的染液对比结果如图4所示。