專利名稱：：一種連續(xù)微波膨脹煙絲的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及煙草工業(yè)的一種膨脹工藝，具體地涉及一種有機(jī)介質(zhì)作為膨脹介質(zhì)的煙絲膨脹工藝，更具體地涉及低沸點(diǎn)的有機(jī)介質(zhì)作為膨脹介質(zhì)的煙絲膨脹的循環(huán)工藝。
背景技術(shù)：
：煙絲膨脹技術(shù)是上世紀(jì)60年代末70年代初迅速發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)。煙絲經(jīng)過(guò)膨脹處理后可明顯提高填充能力，因而減少了巻煙的單箱煙葉消耗，降低了煙支中尼古丁含量。巻煙中摻入膨脹煙絲，可增強(qiáng)其燃燒性能，進(jìn)而降低煙支中的焦油含量。據(jù)測(cè)算在巻煙中摻入10%的膨脹煙絲，可節(jié)省7-8%的煙絲，每支巻煙的焦油含量可降低2mg左右，因此世界各國(guó)都在爭(zhēng)相開發(fā)新型的煙絲膨脹技術(shù)及其配套設(shè)備。目前在煙絲膨脹技術(shù)中現(xiàn)階段在世界上常用的技術(shù)是二氧化碳煙絲膨脹技術(shù)，氟利昂煙絲膨脹技術(shù)，氮?dú)鉄熃z膨脹技術(shù)，其中又以二氧化碳煙絲膨脹技術(shù)使用最為普遍，但是二氧化碳液化溫度、壓力和其自然狀態(tài)下的氣態(tài)狀態(tài)，決定了其工藝的復(fù)雜化和高成本化。并且二氧化碳膨脹技術(shù)損耗大、設(shè)備修理和維護(hù)費(fèi)用高、生產(chǎn)成本高；煙絲香氣損失較大、枯焦氣重、煙氣干燥，填充性能雖好，但碎絲率高的問(wèn)題，致使在巻制過(guò)程中的損耗也較大，其在煙支中的實(shí)際比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于配方中的比例。氟利昂CFC-ll為膨脹劑的煙絲膨脹工藝中，在現(xiàn)有技術(shù)的浸漬過(guò)程有氣體介質(zhì)或液體介質(zhì)。氣態(tài)CFC-ll浸漬煙絲，其具體的加工方法為1、將一定量的煙絲加入已預(yù)熱至6(TC以上的加工罐中，當(dāng)加工罐密封后，用蒸汽噴射器抽真空，直至罐內(nèi)真空度達(dá)到0.01Mpa;2、冷罐內(nèi)的CFC-ll液體經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器氣化，并注入加工罐浸漬煙絲，當(dāng)加工罐內(nèi)的氣壓達(dá)到0.5MPa后停止注入CFC-11氣體；3、當(dāng)加工罐內(nèi)煙絲被CFC-11氣體浸漬一定時(shí)間后，將CFC-11氣體回收到熱罐中，再冷罐中冷凝液化；4、當(dāng)加工罐內(nèi)CFC-ll氣體回收后，罐內(nèi)壓力降低到O.llMpa時(shí)，向罐內(nèi)注入0.35-0.4Mpa壓力的干蒸氣，煙絲被加熱而細(xì)胞結(jié)構(gòu)得到膨脹，加工罐內(nèi)溫度升至93-94°C;5、將CFC-ll氣體送入冷罐中，經(jīng)13-15。C的水噴淋使其液化，直至加工罐內(nèi)真空度達(dá)到0.01-0.03Mpa后停止抽真空；6、使加工罐內(nèi)壓力逐步恢復(fù)到常壓，開啟罐蓋，取出膨脹煙絲，經(jīng)風(fēng)送使膨脹煙絲松散、冷卻，并送入貯絲房貯存。用CFC-11液體浸漬煙絲，具體的加工方法為l、切后煙絲經(jīng)定量喂料機(jī)和皮帶秤計(jì)量，連續(xù)均勻地通過(guò)氣鎖旋轉(zhuǎn)閥門，進(jìn)入浸漬器；2、煙絲在浸漬器內(nèi)螺旋推進(jìn)，被一定溫度和壓力的液態(tài)CFC-ll浸漬，經(jīng)氣鎖旋轉(zhuǎn)閥門送到循環(huán)熱風(fēng)膨脹系統(tǒng)內(nèi)；3、浸漬后的煙絲在膨脹塔內(nèi)輸送過(guò)程中，煙絲內(nèi)的CFC-ll快速氣化，淹死得到膨脹，膨脹煙絲經(jīng)旋風(fēng)分離器和脫氣滾筒，卸入回潮滾筒；4、膨脹煙絲經(jīng)過(guò)回潮處理，含水率增至巻制所要求的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)；5、CFC-ll的回收與供給為一循環(huán)系統(tǒng)，從膨脹系統(tǒng)和脫氣滾筒回收的CFC-ll與水蒸氣混合氣體，經(jīng)過(guò)壓縮與水蒸氣冷凝、CFC-11被冷卻成液體后，回收至貯罐循環(huán)使用。上述的幾種煙絲膨脹工藝中，是單獨(dú)使用氣態(tài)或液態(tài)的膨脹劑對(duì)煙絲浸漬處理，浸漬后煙絲的重量變化不理想，隨著最后得到的膨脹煙絲的效果也有些欠缺，在液態(tài)膨脹劑的回收工藝中，在膨脹過(guò)程中將氣化的CFC-ll回收再利用，沒有對(duì)加工罐內(nèi)的液體進(jìn)行提純、回收，煙絲中部分雜質(zhì)不能被CFC-ll帶出，對(duì)膨脹煙絲的質(zhì)量造成影響。另外由于氟利昂的臭氧消耗潛能值ODP指標(biāo)為1.0，因而對(duì)臭氧層的破壞作用很大，目前在國(guó)際上已被禁止使用，我國(guó)煙草行業(yè)根據(jù)國(guó)際公約也已在2006年全部停止使用。煙絲膨脹工藝主要采用熱蒸汽、硫化床等膨脹煙絲的方法，例如專利申請(qǐng)CN200510010637利用水為介質(zhì)對(duì)煙絲加溫加濕處理后，高含水份的煙絲通過(guò)溫度在250360。C的高溫氣流進(jìn)行加速去濕促使煙絲產(chǎn)生膨脹，得到的膨脹煙絲的填充性能較差，能耗較大等缺點(diǎn)。微波技術(shù)在國(guó)內(nèi)外煙草行業(yè)主要集中應(yīng)用于煙草干燥方面，國(guó)內(nèi)主要用于煙包松散等行業(yè)，專利申請(qǐng)200710025714.8公開了微波膨化煙梗的工藝方法，將煙梗在水溶液中浸漬后，將其平鋪放在玻璃器皿中，然后再將玻璃器皿放置在微波中膨化，整個(gè)工藝是間歇式的，沒有能連續(xù)化生產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種連續(xù)微波膨脹制備煙絲的工藝，在煙絲浸漬時(shí)使用了環(huán)保性好即ODP值為零、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、滲透性好、毒性低以及表面張力小等優(yōu)點(diǎn)的膨脹劑；在整個(gè)工藝流程中的工藝條件溫和，對(duì)設(shè)備的要求大大降低，通過(guò)膨脹劑的充分回收利用，降低了成本，整套裝置低能耗、高自動(dòng)化，膨脹周期短，可以進(jìn)行連續(xù)化大規(guī)模生產(chǎn)；得到的膨脹煙絲的具有填充性能好、整絲率高、沒有水漬煙絲以及煙絲的香味物質(zhì)幾乎沒有損失等性能。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的提供一種連續(xù)微波膨脹制備煙絲的方法，所采用的技術(shù)方案為(1)將含水量為15-30%的煙絲在膨脹劑中浸漬；(2)浸漬后將浸漬罐內(nèi)的膨脹劑回收；(3)浸漬后的煙絲在微波設(shè)備中進(jìn)行膨脹，功率密度為7-10KW/m2，即得到膨脹煙絲；所述的膨脹劑包括4-12個(gè)碳原子的醇、4-12個(gè)碳原子的酮、2-12個(gè)碳原子的鹵代醚、3-12個(gè)碳原子的烷烴或被2個(gè)以上鹵原子取代的3-12個(gè)碳原子的烷烴中的一種組分或者兩種以上的組分的混合物。所述的膨脹劑優(yōu)選4-12個(gè)碳原子的醇、2-12個(gè)碳原子的鹵代醚、3-12個(gè)碳原子的垸烴或被2個(gè)以上鹵原子取代的3-12個(gè)碳原子的烷烴中的一種組分或者兩種以上的組分的混合物。所述的鹵原子包括氟原子、氯原子或溴原子，其優(yōu)選氟原子。所述的膨脹劑優(yōu)選4-12個(gè)碳原子的醇、正戊垸、異戊垸、己垸、環(huán)己垸、庚垸、辛烷、二氟乙垸、四氟乙烷、四氟丙烷、五氟丙垸、六氟丙垸、七氟丙烷、五氟丁垸、十氟戊烷或甲氧基九氟丁烷的一種或兩種以上的混合物。所述的膨脹劑再優(yōu)選二氟乙烷、四氟乙垸、四氟丙烷、五氟丙垸、六氟丙烷、七氟丙烷、五氟丁烷、十氟戊烷或甲氧基九氟丁烷一種或兩種以上的混合物。所述的膨脹劑更優(yōu)選四氟乙烷、五氟丙烷、五氟丁垸、十氟戊烷或甲氧基九氟丁垸一種或兩種以上的混合物。所述的膨脹劑的沸點(diǎn)或共沸點(diǎn)的溫度為20-80°C，其優(yōu)選20-60°C，更優(yōu)選30-40°C。步驟(1)所述的煙絲的含水量為17%-25%。本發(fā)明所述的浸漬包括煙絲在液態(tài)膨脹劑或/和氣態(tài)膨脹劑中浸漬。其優(yōu)選煙絲在液態(tài)膨脹劑和氣態(tài)膨脹劑中浸漬，采用膨脹劑氣、液態(tài)結(jié)合的方式對(duì)煙絲浸漬，液態(tài)的膨脹劑將煙絲濕潤(rùn)，氣態(tài)膨脹增加浸漬罐內(nèi)的壓強(qiáng)，使液態(tài)的膨脹劑容易滲入到煙絲內(nèi)部，浸漬時(shí)間縮短了，浸漬后煙絲的重量增加的多，經(jīng)膨脹后得到的煙絲的填充能力增強(qiáng)。本發(fā)明所述的浸漬罐內(nèi)膨脹劑的回收包括液態(tài)的膨脹劑首先回收到介質(zhì)緩沖罐，再將其迅速氣化，氣化后的膨脹劑初步降溫，然后初步降溫后的氣態(tài)膨脹劑在冷凝器中冷凝液化；氣態(tài)的膨脹劑先初步冷卻，再進(jìn)入冷凝器中冷凝液化。浸漬后的煙絲輸送到微波干燥機(jī)中，微波的功率密度為優(yōu)選為7-10KW/m、溫度控制在25-12(TC，其優(yōu)選80-115。C;在微波腔體內(nèi)膨脹時(shí)間為30-120秒之內(nèi)。本發(fā)明所述的功率密度是指微波功率在微波單位面積上的輻射功率，即功率密度=微波功率/微波腔體面積。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)其他煙絲膨脹方法而言，例如過(guò)熱蒸氣或較高溫度熱氣流等方法膨脹煙絲，本發(fā)明采用微波對(duì)煙絲進(jìn)行膨脹處理，在比較低的溫度下進(jìn)行，對(duì)膨脹煙絲組分無(wú)不利影響，同時(shí)由于微波的非熱效應(yīng)作用，即煙絲細(xì)胞及其內(nèi)部極性分子在微波的超高頻振蕩下，分子瞬間被激活，分子之間相互碰撞、摩擦的機(jī)會(huì)極大增加，產(chǎn)生了更多的致香物質(zhì)，煙絲無(wú)焦糊味，煙香增強(qiáng)，雜氣排除；同時(shí)微波還具有殺菌作用，從而提高了巻煙的安全性和吸食品質(zhì)；浸漬后的煙絲經(jīng)微波膨脹處理，水分含量11-13%，并且沒有水漬、結(jié)團(tuán)現(xiàn)象。本發(fā)明在煙絲浸漬過(guò)程中使用非極性或弱極性且沸點(diǎn)較低的膨脹劑，煙絲在浸漬之前含有一定量的水分，在浸漬過(guò)程中煙絲細(xì)胞內(nèi)又進(jìn)入大量的膨脹劑。本發(fā)明在高功率密度的條件下對(duì)煙絲微波膨脹，功率密度為7-10KW/m2，在此功率密度下微波穿透到煙絲的深層，極性水分子在高頻電磁場(chǎng)作用下運(yùn)動(dòng)，相互摩擦而產(chǎn)生很高熱量，細(xì)胞內(nèi)溫度迅速上升，使低沸點(diǎn)膨脹劑以及氣態(tài)水逐漸從內(nèi)部向外部汽化，煙絲內(nèi)部形成疏松多孔狀，由于汽化的低沸點(diǎn)膨脹劑在常壓下擴(kuò)散速度，致使內(nèi)外溫度梯度相差不是很大，能夠?qū)熃z快速、均勻的膨脹，幾乎沒有介質(zhì)殘留；由于在整個(gè)膨化過(guò)程中，煙絲內(nèi)外溫度變化平穩(wěn)，對(duì)煙絲沒有損害，無(wú)糊焦味。如果微波的功率密度低于上述的數(shù)值，無(wú)論如何增長(zhǎng)微波輻照時(shí)間都不會(huì)是煙絲膨脹，只會(huì)產(chǎn)生烘干的效果，或者膨脹效果很差，介質(zhì)殘留量高等缺陷；反之，如果功率太高，由于內(nèi)部煙絲內(nèi)部升溫很快，內(nèi)外的溫度梯度較大，水分不能很好的擴(kuò)散出去，有水漬煙絲較多，同時(shí)還有湖焦味。在現(xiàn)有技術(shù)中微波膨化前煙絲均利用水溶液浸漬，滲入煙絲細(xì)胞中的全部是水分子，在微波膨化過(guò)程中，由于水的量多、極性強(qiáng)，吸收微波能力強(qiáng)，產(chǎn)生大量的熱量，使一部分水迅速氣化，隨著微波膨化的進(jìn)行，煙絲內(nèi)部逐漸形成疏松多孔狀，其內(nèi)部的導(dǎo)熱性能減弱，煙絲內(nèi)外溫度梯度增大，并且在常溫、常壓的外界條件下，煙絲中的水分?jǐn)U散速度慢，這就導(dǎo)致較外層煙絲的水分不能很好的汽化排出。得到的膨脹煙絲含有水漬、結(jié)團(tuán)現(xiàn)象；由于煙絲內(nèi)部的溫度不很的導(dǎo)出，煙絲內(nèi)部的溫度比較高，會(huì)有糊焦味；并且煙絲的膨脹不很均勻。所述微波的頻率為2450MHZ。本發(fā)明優(yōu)選的煙絲浸漬的方法為加入處理后的煙絲，再抽真空，然后注入煙絲膨脹劑，其特征在于，先注入液態(tài)的膨脹劑，然后注入氣態(tài)的膨脹劑，煙絲在氣、液態(tài)膨脹劑中浸漬。向溫度保持在65。C75。C的浸漬設(shè)備內(nèi)加入煙絲。所述的抽真空為將壓力降至0.05Mpa0.005Mpa。注入液態(tài)膨脹劑采用從煙絲上方噴淋的方式的加注，通過(guò)這種加注方式使得用量較少的液態(tài)膨脹劑逐層的將煙絲浸濕，然后利用重力膨脹劑通過(guò)整個(gè)煙絲流入浸漬設(shè)備儲(chǔ)放膨脹劑部位，膨脹劑在經(jīng)過(guò)煙絲的過(guò)程中，除了能浸濕煙絲外，可以將煙絲表層的雜質(zhì)帶走，提高煙絲的質(zhì)量，并且減少了膨脹劑的用量，所需液態(tài)膨脹劑于煙絲的重量比為0.5-1:1。注入氣態(tài)膨脹劑使浸漬設(shè)備中的壓力達(dá)到0.1MpalMpa，溫度為65-120°C，其優(yōu)選75-110°C。所述的浸漬設(shè)備中的壓力優(yōu)選0.3-0.9Mpa，更優(yōu)選0.5-0.8Mpa。在上述壓力、溫度條件下煙絲浸漬5min30min。注入浸漬設(shè)備中的液態(tài)膨脹與氣態(tài)膨脹劑的質(zhì)量比l:0.5-2，其優(yōu)選l:0.8-1.5。所述的煙絲的含水率為20%±1。在本發(fā)明中浸漬過(guò)程采用氣液兩種形態(tài)的膨脹劑浸漬煙絲，現(xiàn)有技術(shù)中例如膨脹劑CFC-ll，采用氣態(tài)的CFC-ll浸漬或液態(tài)的CFC-ll浸漬，如果僅僅使用液態(tài)的膨脹劑浸漬，液態(tài)膨脹劑氣化滲入煙絲細(xì)胞，浸漬設(shè)備壓力的提高完全靠浸漬設(shè)備提供熱量，這樣壓力升高緩慢，壓力平衡所需時(shí)間長(zhǎng)，不利于生產(chǎn)效率的提高；同理如果僅僅采用氣態(tài)膨脹劑浸漬，浸漬設(shè)備壓力上升較快，膨脹劑分子能夠迅速滲入煙絲細(xì)胞中，但氣態(tài)膨脹劑加注的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，同樣不利于生產(chǎn)效率的提高。本發(fā)明采用氣液態(tài)膨脹劑相結(jié)合的方式加注浸漬煙絲，液體濕潤(rùn)、氣體增壓，加注時(shí)間短，生產(chǎn)效率高?，F(xiàn)有技術(shù)的二氧化碳膨脹煙絲的方法中，在浸漬過(guò)程大部分涉及到加入液態(tài)二氧化碳和氣態(tài)二氧化碳都需要加入。例如《煙草科技》1997年第3期公開的"幾種改的C02膨脹煙絲工藝"，具體方法①煙絲先裝入一混合罐，抽真空排除空氣。隨后通入一定量液態(tài)C02在罐中膨脹形成氣、固兩相混合的C02冷霧，進(jìn)行攪拌使冷霧與煙絲混合均勻，煙絲溫度降至-70-85'C，然后輸入浸漬器；②向浸漬器通入壓力為2.53.5MPa的飽和C02氣體；③浸漬器迅速減壓，卸出煙絲，送去膨脹。在二氧化碳膨脹煙絲過(guò)程中，二氧化碳常溫、常壓為氣態(tài)，并且從二氧化碳的三相圖分析，二氧化碳只有在0.5MPa以上的壓力、一定的溫度條件下才能以液態(tài)形式存在，"幾種改的C02膨脹煙絲工藝"中所公開的技術(shù)方案，先通入液態(tài)二氧化碳，在-70-85。C,主要以氣固形式存在，而煙絲浸漬的主要是靠液態(tài)的膨脹劑進(jìn)入到煙絲細(xì)胞，然后再通過(guò)各種膨化方法將煙絲細(xì)胞中的液體汽化而是煙絲膨脹。如果不再加注氣態(tài)二氧化碳，氣、固態(tài)的二氧化碳不能很好的進(jìn)入煙絲細(xì)胞，所以后來(lái)加入一定壓力的二氧化碳，可以增壓使氣態(tài)二氧化碳液化或固態(tài)二氧化碳融化為液態(tài)二氧化碳而進(jìn)入煙絲細(xì)胞內(nèi)，所以后來(lái)加入的二氧化碳的目的是使浸漬罐中的二氧化碳液化。現(xiàn)有技術(shù)二氧化碳膨脹煙絲工藝中雖然在加注方式上采用氣、液相結(jié)合的方式，使為了使二氧化碳液化，為了使其液化，需要的壓力也高，與本發(fā)明氣、液結(jié)合方法加注膨脹劑有本質(zhì)的不同。本發(fā)明的煙絲浸漬工藝中，在常溫、常壓下膨化劑的沸點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于二氧化碳，性能上有本質(zhì)的區(qū)別，先加注液體是濕潤(rùn)煙絲，而后加注氣態(tài)膨脹劑主要是增壓，使更多的膨脹劑分子進(jìn)入煙絲細(xì)胞內(nèi)，提高浸漬效果，縮短浸漬時(shí)間。本發(fā)明的浸漬的溫度控制在65-120°C,其優(yōu)選75-ll(TC，如果溫度過(guò)高煙絲有焦糊味，影響巻煙的吃味，溫度過(guò)低，浸漬效果不佳；浸漬壓力優(yōu)選控制在0.1MpalMpa，對(duì)設(shè)備的耐壓要求低，膨脹后煙絲的造碎率低，即整絲率達(dá)到卯％以上。在本發(fā)明的浸漬壓力、溫度以及時(shí)間的工藝條件下，經(jīng)膨脹后所得煙絲的填充值高于7.5。本發(fā)明煙絲浸漬后的膨脹劑采用現(xiàn)有技術(shù)公開的回收液體的方法。其優(yōu)選煙絲浸漬后的膨脹劑的回收方法為將浸漬設(shè)備中的液態(tài)膨脹劑回收并使其氣化，氣化后的膨脹劑經(jīng)初步冷卻后再進(jìn)一步冷凝為液態(tài)，冷凝后的膨脹劑貯罐循環(huán)使用；浸漬設(shè)備中氣態(tài)膨脹劑的回收包括將浸漬設(shè)備中的氣態(tài)膨脹劑先初步冷卻再進(jìn)一步冷凝為液態(tài)，冷凝后的膨脹劑貯罐循環(huán)使用。在微波膨脹過(guò)程中揮發(fā)出的氣體膨脹劑經(jīng)初步冷卻后再進(jìn)一步冷凝為液態(tài)回收利用。所述的初步冷卻包括將氣態(tài)膨脹劑通入到水介質(zhì)中，降低氣態(tài)膨脹劑的溫度，優(yōu)選水的溫度為6570°C。在初步冷卻過(guò)程中不僅可以將氣態(tài)膨脹劑的溫度降低，并且可以起到純化作用，利用介質(zhì)水將氣體夾帶的雜質(zhì)除去，進(jìn)一步凈化膨脹劑。所述的冷凝包括經(jīng)初步冷卻的氣態(tài)膨脹劑在立式的冷凝器中通過(guò)噴淋水介質(zhì)使氣態(tài)膨脹劑液化，優(yōu)選水的溫度為1215°C。在回收的液態(tài)膨脹劑時(shí)，先將其汽化，經(jīng)過(guò)汽化過(guò)程將膨脹劑在浸漬過(guò)程中夾帶著的雜質(zhì)除去，凈化了膨脹劑。所述的浸漬設(shè)備中氣態(tài)膨脹劑的回收包括高壓回收、加速回收和/或引射回收。所述的高壓回收包括將浸漬設(shè)備中的氣態(tài)膨脹劑回收至壓力為0.35-0.8Mpa。所述的加速回收包括在氣態(tài)膨脹劑高壓回收之后，將浸漬設(shè)備中的剩余的氣態(tài)膨脹劑回收至壓力為0.35-0.21Mpa。加速回收過(guò)程中剛開始回收的時(shí)候浸漬罐內(nèi)壓力較大，為了減少對(duì)設(shè)備沖擊，要使用小口徑的管路進(jìn)行回收，當(dāng)壓力降低到一定程度時(shí)，改為大口徑管路回收，加快回收過(guò)程。通過(guò)這種回收方式可以將氣態(tài)膨脹劑充分冷卻、冷凝，如果僅用小口的管路回收，回收時(shí)間太長(zhǎng)，如果僅用大口徑管路回收，氣態(tài)膨脹劑不能充分的冷卻、冷凝，導(dǎo)致其回收不完全。所述的引射回收包括將加速回收之后浸漬設(shè)備內(nèi)的剩余氣態(tài)膨脹劑回收至壓力為0.1-0.11Mpa為止。所述的引射回收通過(guò)引射泵回收浸漬設(shè)備中氣體。高壓回收、加速回收以及引射回收過(guò)程中，從浸漬設(shè)備中出來(lái)的氣態(tài)膨脹劑均先通過(guò)初步冷卻，然后再冷凝為液態(tài)膨脹劑，貯罐循環(huán)使用。經(jīng)冷凝后液態(tài)膨脹劑與水是不相溶的液體，靜置后液體分層，上層為水，下層為液態(tài)膨脹劑，下層的液態(tài)膨脹劑再去浸漬煙絲，上層的水經(jīng)冷卻后再循環(huán)使用冷卻、冷凝氣態(tài)膨脹劑。本發(fā)明煙絲膨脹劑的回收方法，經(jīng)過(guò)回收裝置，將浸漬罐內(nèi)出來(lái)的液態(tài)膨脹劑很好的提純，同時(shí)可以將煙草中的部分雜質(zhì)去除，吃味改善；通過(guò)多中途徑將液態(tài)和氣態(tài)的膨脹劑均回收利用，同時(shí)所用的冷卻水也可以循環(huán)利用，這種回收方法將膨脹劑和水的循環(huán)利用，幾乎沒有對(duì)環(huán)境污染，降低了工業(yè)成本，滿足工業(yè)化大生產(chǎn)的需要。10本發(fā)明的所述的連續(xù)性微波煙絲膨脹方法，采用的膨脹劑性能穩(wěn)定、低毒性、對(duì)臭氧層沒有破壞等優(yōu)點(diǎn)，浸漬后采用微波膨脹技術(shù)在常溫常壓下即可膨脹，對(duì)煙絲無(wú)損害，無(wú)糊焦味，由于溫度不高，膨脹煙絲的有效物質(zhì)損失降低；在膨脹煙絲中膨脹劑的殘留量極小，膨脹均勻，沒有水漬煙絲；相對(duì)于傳統(tǒng)的膨脹設(shè)備，微波膨脹的熱耗散小，可極大改善現(xiàn)場(chǎng)高溫工作條件；膨脹生產(chǎn)可以連續(xù)進(jìn)行。尤其采用本發(fā)明的優(yōu)選浸漬方案，氣、液膨脹劑相結(jié)合的加注方法浸漬煙絲，提高了生產(chǎn)效率，經(jīng)微波膨脹以后所得煙絲的各項(xiàng)指標(biāo)均很高，填充率高于7.5，整絲率大于90%，膨脹后煙絲水分含量為12.5±0.5%，水漬煙絲為零，膨脹后煙絲不收縮，滿足巻煙工藝要求。本發(fā)明在工藝參數(shù)有了很大的改進(jìn)，浸漬設(shè)備的壓力在0.1-lMPa之間，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)其他的膨脹煙絲工藝的浸漬過(guò)程而言，對(duì)浸漬設(shè)備的耐壓程度的要求降低了，膨脹過(guò)程在常溫、常壓下進(jìn)行，并且從煙絲的上料、浸漬以及膨脹過(guò)程是連續(xù)封閉式進(jìn)行，非常符合工業(yè)化大生產(chǎn)的需求。煙絲浸漬后的氣、液態(tài)膨脹劑分別通過(guò)不同的方法將其充分回收循環(huán)利用，回收過(guò)程中將浸漬后的膨脹劑提純，便于再次浸漬使用，在回收過(guò)程用到的也介質(zhì)同樣循環(huán)利用，這種節(jié)能、節(jié)源的循環(huán)利用方法降低了煙絲膨脹的成本，對(duì)環(huán)境污染很小，既符合環(huán)保發(fā)展的要求，又順應(yīng)了煙草系統(tǒng)減害降焦的發(fā)展趨勢(shì)。圖1為本發(fā)明連續(xù)微波煙絲膨脹的工藝流程圖具體實(shí)施例方式實(shí)施例1如圖1所示，將煙絲進(jìn)行預(yù)處理，使其含水量為煙絲重量的15%，取200Kg處理后的煙絲加入到已預(yù)熱至7(TC的浸漬罐中；將浸漬罐抽真空，使其壓力處于0.01Mpa;向浸漬罐中加入100Kg液態(tài)膨脹劑，所述的膨脹劑由85%的五氟丁烷(1，1，1,3,3-五氟丁烷)、15%的七氟丙垸(1,1,1,2，3,3,3-七氟丙烷)組成的混合物，然后將約70Kg(300Kg)液態(tài)膨脹劑汽化通入浸漬罐內(nèi)，使浸漬罐中的壓力增加至0.8Mpa，溫度升高到11(TC，在上述溫度、壓力的條件下浸漬30min;煙絲浸漬后將氣、液態(tài)膨脹劑分別回收重新利用，待回收完畢后，卸出煙絲，并將其送入到微波膨脹設(shè)備內(nèi)，微波功率密度為10KW/m2，在溫度為95-10(TC、常壓下膨脹處理60秒得到膨脹煙絲，所得膨脹煙絲的填充值為8.5，含水率為12.5%,整絲率為95%。實(shí)施例2將煙絲進(jìn)行預(yù)處理，使其含水量為煙絲重量的17%,取200Kg處理后的煙絲加入到已預(yù)熱至65'C的浸漬罐中；將浸漬罐抽真空，使其壓力處于0.03Mpa;向浸漬罐中加入200Kg液態(tài)膨脹劑，所述的膨脹劑為80%的五氟丁垸(1,1,1,3,3-五氟丁烷)、20%的五氟丙烷(1,1,1，3,3-五氟丙烷)組成的混合物，然后將200Kg液態(tài)膨脹劑汽化通入浸漬罐內(nèi)，使浸漬罐中的壓力增加至0.5Mpa，溫度升高到IO(TC，在上述溫度、壓力的條件下浸漬10min;煙絲浸漬后將氣、液態(tài)膨脹劑分別回收重新利用，待回收完畢后，卸出煙絲，并將其送入到微波膨脹設(shè)備內(nèi)，微波功率密度為8KW/m2，在溫度為76-80°C、常壓下膨脹處理100秒得到膨脹煙絲，所得膨脹煙絲的填充值為8.0，含水率為12.7%，整絲率為96%。實(shí)施例3將煙絲進(jìn)行預(yù)處理，使其含水量為煙絲重量的25%，取200Kg處理后的煙絲加入到已預(yù)熱至75'C的浸漬罐中；將浸漬罐抽真空，使其壓力處于0.005Mpa;向浸漬罐中加入130Kg液態(tài)膨脹，所述的膨脹劑為95%五氟丁垸、5%六氟丙垸組成的混合物，然后將190Kg液態(tài)膨脹劑汽化通入浸漬罐內(nèi)，使浸漬罐中的壓力增加至0.7Mpa，溫度升高到8(TC，在上述溫度、壓力的條件下浸漬20min;煙絲浸漬后將氣、液態(tài)膨脹劑分別回收重新利用，待回收完畢后，卸出煙絲，并將其送入到微波膨脹設(shè)備內(nèi)，微波功率密度為7KW/m2，在溫度為35-4(TC、常壓下膨脹處理40秒得到膨脹煙絲，所得膨脹煙絲的填充值為9.0，含水率為12.2%，整絲率為94%。實(shí)施例4將煙絲進(jìn)行預(yù)處理，使其含水量為煙絲重量的30%，取200Kg處理后的煙絲加入到已預(yù)熱至65'C的浸漬罐中；將浸漬罐抽真空，使其壓力處于0.009Mpa;向浸漬罐中加入160Kg液態(tài)膨脹劑，所述的膨脹劑為由80%五氟丁烷(1,1,1,3，3-五氟丁垸)、20%十氟戊垸(1,1,1，2，3,4，4，5,5，5-十氟戊烷)組成的混合物，然后將96Kg液態(tài)膨脹劑汽化通入浸漬罐內(nèi)，使浸漬罐中的壓力增加至0.1Mpa，溫度升高到75'C，在上述溫度、壓力的條件下浸漬15min;煙絲浸漬后將氣、液態(tài)膨脹劑分別回收重新利用，待回收完畢后，卸出煙絲，并將其送入到微波膨脹設(shè)備內(nèi)，微波功率密度為9KW/m2，在溫度為110-120°C、常壓下膨脹處理50秒得到膨脹煙絲，所得膨脹煙絲的填充值為7.9，含水率為12.8%，整絲率為95%。實(shí)施例5將煙絲進(jìn)行預(yù)處理，使其含水量為煙絲重量的20%，取200Kg處理后的煙絲加入到已預(yù)熱至7(TC的浸漬罐中；將浸漬罐抽真空，使其壓力處于0.03Mpa;向浸漬罐中加入100Kg液態(tài)膨脹劑，所述的膨脹劑為由90%五氟丁烷(1,1,1,3,3-五氟丁垸)、10%四氟乙烷(1,1,1,2-四氟乙烷)組成的混合物，然后將200Kg液態(tài)膨脹劑汽化通入浸漬罐內(nèi)，使浸漬罐中的壓力增加至l.OMpa，溫度升高到12(TC，在上述溫度、壓力的條件下浸漬5min;煙絲浸漬后將氣、液態(tài)膨脹劑分別回收重新利用，待回收完畢后，卸出煙絲，并將其送入到微波膨脹設(shè)備內(nèi)，微波功率密度為10KW/m2，在溫度為25-3(TC、常壓下膨脹處理30秒得到膨脹煙絲，所得膨脹煙絲的填充值為8.8，含水率為12.9%，整絲率為92%。實(shí)施例6將煙絲進(jìn)行預(yù)處理，使其含水量為煙絲重量的20%,取200Kg處理后的煙絲加入到已預(yù)熱至7(TC的浸漬罐中；將浸漬罐抽真空，使其壓力處于0.03Mpa;向浸漬罐中加入200Kg液態(tài)膨脹劑，所述的膨脹劑由85%五氟丙烷、13%五氟丁垸和2%全氟丁基甲醚組成的混合物，使浸漬罐中的溫度升高到ll(TC,在上述條件下浸漬70min;13煙絲浸漬后將氣、液態(tài)膨脹劑分別回收重新利用，待回收完畢后，卸出煙絲，并將其送入到微波膨脹設(shè)備內(nèi)，微波功率密度為8KW/m2，在溫度為77-80°C、常壓下膨脹處理50秒得到膨脹煙絲，所得膨脹煙絲的填充值為7.6，含水率為12.1%，整絲率為92%。實(shí)施例7將煙絲進(jìn)行預(yù)處理，使其含水量為煙絲重量的18%，取200Kg處理后的煙絲加入到已預(yù)熱至68T:的浸漬罐中；將浸漬罐抽真空，使其壓力處于0.02Mpa;然后將180Kg液態(tài)膨脹劑汽化通入浸漬罐內(nèi)，所述的膨脹劑為95%二氯一氟乙垸、5%全氟己垸組成的混合物，溫度升高到90。C，在上述條件下浸漬70min;煙絲浸漬后將氣、液態(tài)膨脹劑分別回收重新利用，待回收完畢后，卸出煙絲，并將其送入到微波膨脹設(shè)備內(nèi)，微波功率密度為9KW/m2，在溫度為95-100°C、常壓下膨脹處理40秒得到膨脹煙絲，所得膨脹煙絲的填充值為7.8，含水率為12.9%，整絲率為91%。實(shí)施例8將煙絲進(jìn)行預(yù)處理，使其含水量為煙絲重量的25%，取200Kg處理后的煙絲加入到已預(yù)熱至75'C的浸漬罐中；將浸漬罐抽真空，使其壓力處于0.005Mpa;向浸漬罐中加入130Kg液態(tài)膨脹，所述的膨脹劑為80%五氟丁烷(1,1,1,3,3-五氟丁烷)、20%十氟戊垸(1,1，1,2，3,4,4,5，5,5-十氟戊烷)組成的混合物，然后將190Kg液態(tài)膨脹劑汽化通入浸漬罐內(nèi)，使浸漬罐中的壓力增加至0.7Mpa，溫度升高到8(TC，在上述溫度、壓力的條件下浸漬20min;煙絲浸漬后，將液態(tài)膨脹劑回收到介質(zhì)緩沖罐，迅速被加熱、氣化，初步提純后氣態(tài)膨脹劑通入裝有水的熱罐中，熱罐中出來(lái)的氣態(tài)膨脹劑通入到冷凝器冷凝，用冷水將其冷凝液化，將冷凝器中的混合液置放在介質(zhì)貯罐中，水與膨脹劑分層，下層的膨脹劑最后進(jìn)入到介質(zhì)計(jì)量罐循環(huán)使用，上層水經(jīng)冷凍機(jī)冷卻后再循環(huán)使用；液體介質(zhì)回收完畢，將浸漬罐內(nèi)氣態(tài)膨脹劑通過(guò)管路打入到裝有70'C水的熱罐中，對(duì)氣態(tài)膨脹劑初步冷卻和提純，然后再通入冷凝器冷凝，從冷凝器頂部噴淋的水的溫度為12°C，液化后的膨脹劑和部分水流入介質(zhì)貯罐貯存，在介質(zhì)貯罐中水與膨脹劑分層，下層的膨脹劑最后進(jìn)入到介質(zhì)計(jì)量罐循環(huán)使用，上層水經(jīng)冷凍機(jī)冷卻后再循環(huán)使用，至浸漬罐的壓力達(dá)到0.54Mpa為止；然后浸漬罐內(nèi)的氣態(tài)膨脹劑迅速通過(guò)先后通過(guò)小口徑和大口徑的兩路回收路線通入裝有7(TC水的熱罐，氣態(tài)膨脹劑再回到冷凝器冷凝、介質(zhì)貯罐貯存，最后進(jìn)入到介質(zhì)計(jì)量罐循環(huán)使用，至浸漬罐內(nèi)的壓力達(dá)到0.28Mpa為止；最后通過(guò)引射泵回收浸漬罐內(nèi)的余量氣體，使浸漬罐內(nèi)壓力降為一個(gè)大氣壓，回收到的余量氣體，迅速進(jìn)入到熱罐，在熱罐內(nèi)水蒸氣則冷凝積存在熱罐內(nèi)，氣態(tài)環(huán)保介質(zhì)被初步降溫后，進(jìn)入到冷凝器冷凝、介質(zhì)貯罐貯存，最后進(jìn)入到介質(zhì)計(jì)量罐循環(huán)使用；煙絲浸漬后將氣、液態(tài)膨脹劑分別回收重新利用，待回收完畢后，卸出煙絲，并將其送入到微波膨脹設(shè)備內(nèi)，微波功率密度為9KW/m2，在溫度為40-45'C、常壓下膨脹處理40秒得到膨脹煙絲，所得膨脹煙絲的填充值為8.4，含水率為12.6%，整絲率為96%。實(shí)施例9-12實(shí)施例9-12除了所用的膨脹劑不同，其他參數(shù)均采用實(shí)施例1，膨脹劑的選用及最終膨脹煙絲的性能參數(shù)如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>權(quán)利要求1、一種連續(xù)微波膨脹煙絲的方法，包括如下步驟(1)將含水量為15-30％的煙絲在膨脹劑中浸漬；(2)浸漬后將浸漬罐內(nèi)的膨脹劑回收；(3)浸漬后的煙絲在微波設(shè)備中進(jìn)行膨脹，功率密度為7-10KW/m2，即得到膨脹煙絲；所述的膨脹劑包括4-12個(gè)碳原子的醇、4-12個(gè)碳原子的酮、2-12個(gè)碳原子的鹵代醚、3-12個(gè)碳原子的烷烴或被2個(gè)以上鹵原子取代的3-12個(gè)碳原子的烷烴中的一種組分或者兩種以上的組分的混合物。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的浸漬包括煙絲在液態(tài)膨脹劑或/和氣態(tài)膨脹劑中浸漬；其優(yōu)選煙絲在液態(tài)膨脹劑和氣態(tài)膨脹劑中浸漬。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述微波設(shè)備中的溫度控制在25-120°C，其優(yōu)選80-115。C。4、根據(jù)權(quán)利要求1或3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，煙絲在在微波設(shè)備腔體內(nèi)膨脹時(shí)間為30-120秒。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述微波的頻率為2450MHZ。6、根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述的煙絲在液態(tài)膨脹劑和氣態(tài)膨脹劑中浸漬時(shí)，先向浸漬設(shè)備中注入液態(tài)的膨脹劑，然后注入氣態(tài)的膨脹劑，煙絲在氣、液態(tài)膨脹劑中浸漬。7、根據(jù)權(quán)利要求2或6任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述煙絲在浸漬的過(guò)程中浸漬設(shè)備中的溫度為65-120°C，其優(yōu)選75-110。C。8、根據(jù)權(quán)利要求2、6或7任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述煙絲在浸漬的過(guò)程中浸漬設(shè)備中的壓力為0.1MpalMpa，其優(yōu)選0.3-0.9Mpa，更優(yōu)選0.5-0.8Mpa。9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的膨脹劑的回收包括現(xiàn)有技術(shù)公開的回收液體的方法。10、根據(jù)權(quán)利要求1或9任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述的膨脹劑的回收包括將浸漬設(shè)備中的液態(tài)膨脹劑回收并使其氣化，氣化后的膨脹劑經(jīng)初步冷卻后再進(jìn)一步冷凝為液態(tài)，冷凝后的膨脹劑貯罐循環(huán)使用；浸漬設(shè)備中氣態(tài)膨脹劑的回收包括將浸漬設(shè)備中的氣態(tài)膨脹劑先初步冷卻再進(jìn)一步冷凝為液態(tài)，冷凝后的膨脹劑貯罐循環(huán)使用。全文摘要一種連續(xù)微波膨脹煙絲的方法，包括如下步驟將煙絲在膨脹劑中浸漬；浸漬后將浸漬設(shè)備內(nèi)的膨脹劑回收；浸漬后的煙絲利用微波干燥機(jī)進(jìn)行微波膨脹，即得到膨脹煙絲；所述的膨脹劑包括4-12個(gè)碳原子的醇、4-12個(gè)碳原子的酮、2-12個(gè)碳原子的鹵代醚、3-12個(gè)碳原子的烷烴或被2個(gè)以上鹵原子取代的3-12個(gè)碳原子的烷烴中的一種組分或者兩種以上的組分的混合物。所得膨脹煙絲的填充值達(dá)到7.5以上，整絲率為大于90％，膨脹后的水分含量為12.5±0.5％，煙絲膨脹均勻，沒有水漬煙絲；整套裝置低能耗、高自動(dòng)化，可以進(jìn)行連續(xù)封閉式大規(guī)模生產(chǎn)。文檔編號(hào)A24B3/18GK101617855SQ20081018252公開日2010年1月6日申請(qǐng)日期2008年12月5日優(yōu)先權(quán)日2008年7月3日發(fā)明者任宏杰,何常青,劉曉東,宋建軍,華張,彭黔榮,惠建權(quán),慧李,楊大泉,楊繼志,鳴滿,蔡元青,解海鷗,賴東輝,路蘭卿,葵鄧申請(qǐng)人:北京航天試驗(yàn)技術(shù)研究所;貴州中煙工業(yè)有限責(zé)任公司