專(zhuān)利名稱(chēng)：一種煙草原料的膨脹設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種處理煙草原料的設(shè)備，具體地說(shuō)涉及一種使煙草原料膨脹的設(shè)備。
背景技術(shù)：
膨脹煙絲、膨脹梗絲、膨脹梗顆粒作為卷煙配方原料之一，不僅節(jié)約原料，還可改 善煙支的燃燒狀況，最重要的是可在降低煙支焦油和一氧化碳的同時(shí)不降低香氣量。膨脹 煙草原料的方法很多，氟利昂膨脹由于其溶劑殘留和破壞臭氧層等問(wèn)題沒(méi)有得到很好的解 決，該方法已經(jīng)被淘汰。目前世界上普遍使用的有二氧化碳、氮?dú)馀蛎浀裙に嚒６趸?膨脹工藝的液化壓力高，且其浸漬減壓后煙草原料結(jié)冰成塊，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，且煙草原料香氣損失較 大，枯焦氣重，煙氣干燥，造碎率高。氮?dú)馀蛎涬m然膨脹溫度低，無(wú)污染、無(wú)殘留，但是膨脹 率不高，由于其壓力太大，對(duì)設(shè)備的耐壓要求和安全性要求也較高。除此之外，美國(guó)專(zhuān)利 US5669397和中國(guó)專(zhuān)利CN1099587A使用丙烷作為膨脹劑，但其氣味會(huì)影響卷煙吸味。中國(guó) 專(zhuān)利CN1210449A和CN1099587A提供了煙草在高壓浸漬條件下膨脹的方法，其使用的膨脹 劑異戊烷有低毒，安全性低。由于煙草原料在高溫高壓環(huán)境下容易產(chǎn)生大量復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，中、高沸點(diǎn)的致 香物質(zhì)損失大，而傳統(tǒng)煙草原料膨脹技術(shù)存在以上弊端，因而，有必要提供一種新的膨脹煙 草原料的方法及設(shè)備。申請(qǐng)人申請(qǐng)的中國(guó)專(zhuān)利CN 101513272A和CN 101601502A分別提供 了一種膨脹煙絲的方法和煙梗顆粒的制備方法，這兩種方法的優(yōu)勢(shì)在于安全性高，無(wú)污染， 無(wú)殘留，煙草原料膨脹效果好，造碎低。但一直缺乏可較好實(shí)現(xiàn)這些方法的設(shè)備系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種生產(chǎn)安全性高，無(wú)污染，無(wú)殘 留，煙草原料膨脹效果好，可減小煙草原料枯焦氣和香氣損失，降低造碎的煙草原料膨脹設(shè) 備。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的。一種煙草原料的膨脹設(shè)備，該設(shè)備主要由浸漬膨脹系統(tǒng)、溶劑純化回收系統(tǒng)、真空 系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)、壓縮機(jī)構(gòu)成，浸漬膨脹系統(tǒng)包括通過(guò)管路連通的儲(chǔ)罐和外帶換熱夾套的加 工罐；溶劑純化回收系統(tǒng)主要包括通過(guò)管路連通的外帶換熱夾套的冷凝器、吸附純化裝置、 洗滌裝置、汽化罐，冷凝器通過(guò)管路分別與加工罐和吸附純化裝置連通，洗滌裝置通過(guò)管路 分別與吸附純化裝置、汽化罐連通，吸附純化裝置還通過(guò)管路與汽化罐連通；加工罐、冷凝 器、吸附純化裝置、洗滌裝置分別通過(guò)管路與真空系統(tǒng)連通；換熱系統(tǒng)包括循環(huán)水池和循環(huán) 水泵，循環(huán)水泵分別通過(guò)管路與加工罐、冷凝器、吸附純化裝置、洗滌裝置和汽化罐的換熱 夾套連通；壓縮機(jī)通過(guò)管路分別與加工罐、吸附純化裝置、洗滌裝置和汽化罐連通。本發(fā)明的溶劑純化回收系統(tǒng)還包括外帶換熱夾套的冷卻水儲(chǔ)罐，冷卻水儲(chǔ)罐通過(guò)管路分別與冷凝器、吸附純化裝置相連；冷卻水儲(chǔ)罐的換熱夾套通過(guò)管路與循環(huán)水泵連通。 所述壓縮機(jī)為帶有過(guò)濾凈化裝置的無(wú)油壓縮機(jī)。在加工罐、冷凝器、汽化罐與循環(huán)水泵之間 的連通管路上分別設(shè)置有循環(huán)水換熱器。本發(fā)明具有浸漬、膨脹、溶劑純化回收利用等多種功能，節(jié)能環(huán)保。本發(fā)明可減小 煙草原料枯焦氣和香氣損失，無(wú)污染，無(wú)殘留，煙草原料膨脹效果好，造碎低。設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，操作方便，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是循環(huán)水換熱器結(jié)構(gòu)圖。圖中1_儲(chǔ)罐；2-加工罐；3-真空系統(tǒng)；4-冷凝器；5-冷卻水儲(chǔ)罐；6-吸附純化裝 置；7-壓縮機(jī)；8-洗滌裝置；9-汽化罐；10-循環(huán)熱水池；11-循環(huán)冷水池；12-循環(huán)水泵； 13-循環(huán)水換熱器；14-閥門(mén)；15-閥門(mén)；16-換熱器。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。如圖所示，本發(fā)明設(shè)備主要由浸漬膨脹系統(tǒng)、溶劑純化回收系統(tǒng)、真空系統(tǒng)3、換熱 系統(tǒng)、壓縮機(jī)7構(gòu)成，浸漬膨脹系統(tǒng)包括通過(guò)管路連通的加工罐2和儲(chǔ)罐1 ；溶劑純化回收 系統(tǒng)主要由通過(guò)管路連通的冷凝器4、吸附純化裝置6、洗滌裝置8、汽化罐9構(gòu)成，冷凝器4 通過(guò)管路分別與加工罐2和吸附純化裝置6連通，洗滌裝置8通過(guò)管路分別與吸附純化裝 置6、汽化罐9連通，吸附純化裝置6通過(guò)管路與汽化罐9連通；真空系統(tǒng)3通過(guò)管路分別 與加工罐2、冷凝器4、吸附純化裝置6、洗滌裝置8連通；換熱系統(tǒng)包括循環(huán)水池、循環(huán)水泵 12和加工罐2、冷凝器4、吸附純化裝置6、洗滌裝置8以及汽化罐9外帶的換熱夾套，各個(gè) 換熱夾套通過(guò)管路與循環(huán)水泵12相連，通過(guò)熱水/冷水循環(huán)，實(shí)現(xiàn)換熱。循環(huán)水池包括循 環(huán)熱水池10和循環(huán)冷水池11。壓縮機(jī)7通過(guò)管路分別與加工罐2、吸附純化裝置6、洗滌裝 置8和汽化罐9連通。壓縮機(jī)采用帶有過(guò)濾凈化裝置的無(wú)油壓縮機(jī)。溶劑純化回收系統(tǒng)還 可以包括外帶換熱夾套的冷卻水儲(chǔ)罐5，冷卻水儲(chǔ)罐5通過(guò)管路分別與冷凝器4、吸附純化 裝置6相連，其換熱夾套通過(guò)管路與循環(huán)水泵12連通。在加工罐2、冷凝器4、汽化罐9與 循環(huán)水泵12之間的連通管路上分別設(shè)置有循環(huán)水換熱器13，循環(huán)水換熱器可采用圖2所示 結(jié)構(gòu)，由管道主路上的閥門(mén)14、與管道主路并聯(lián)的管道支路上的閥門(mén)15及換熱器16組成。本發(fā)明設(shè)備中所用儲(chǔ)罐、加工罐2、冷凝器4、冷卻水儲(chǔ)罐5、吸附純化裝置6、壓縮 機(jī)7、洗滌裝置8、汽化罐9、循環(huán)水泵12、換熱器16等裝置均可采用現(xiàn)有技術(shù)裝置。設(shè)備運(yùn)行時(shí)，開(kāi)啟循環(huán)水泵12，啟動(dòng)換熱系統(tǒng)，將加工罐2、冷凝器4、冷凝器水儲(chǔ) 罐5、吸附純化裝置6、洗滌裝置8和汽化罐9預(yù)熱。然后把待膨脹的煙草原料放入加工罐2， 啟動(dòng)真空系統(tǒng)3對(duì)加工罐2進(jìn)行減壓處理，壓力減至6kPa以下，停止抽真空。再將溶劑通入 汽化罐9，通過(guò)管路向加工罐2內(nèi)通入溶劑蒸氣，使加工罐2內(nèi)壓力升至400kPa 1200kPa， 保持壓力一段時(shí)間，保壓時(shí)間一般不超過(guò)40min，使溶劑充分浸漬煙草原料。然后再次啟動(dòng) 真空系統(tǒng)3，把加工罐2內(nèi)的氣體抽至冷凝器4，至加工罐2內(nèi)壓力接近大氣壓，保持一段時(shí) 間。此時(shí)，經(jīng)過(guò)冷凝器4冷凝的水直接排出或進(jìn)入冷卻水儲(chǔ)罐5，溶劑氣體通過(guò)管路進(jìn)入吸附純化裝置6吸附純化處理，純化后的溶劑氣體進(jìn)入汽化罐9實(shí)現(xiàn)溶劑的循環(huán)使用。之后， 再對(duì)加工罐2抽真空至不低于20kPa，將儲(chǔ)罐1中的水蒸汽或加熱后的預(yù)先加入儲(chǔ)罐中的惰 性介質(zhì)，如二氧化碳、氮?dú)狻⒒蛘叨趸寂c氮?dú)獾幕旌衔锏茸⑷爰庸す?內(nèi)，迅速使加工 罐2內(nèi)溫度升到70 150°C后停止注入，降低加工罐2內(nèi)壓力至50kPa以下，然后進(jìn)行真空 干燥或?qū)⒓庸す?直接接通大氣使加工罐內(nèi)壓力升至大氣壓。至此完成一罐煙草原料的膨 脹處理。當(dāng)溶劑循環(huán)使用一定次數(shù)后需將溶劑通入洗滌裝置8進(jìn)行洗滌，具體操作是把從 冷凝器4分離出來(lái)的溶劑氣體依次通過(guò)吸附純化裝置6和洗滌裝置8后通入汽化罐9循環(huán) 使用。 本發(fā)明可用于中國(guó)專(zhuān)利CN 101513272A和CN 101601502A所述方法的煙草原料膨
脹處理。
權(quán)利要求
一種煙草原料的膨脹設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備主要由浸漬膨脹系統(tǒng)、溶劑純化回收系統(tǒng)、真空系統(tǒng)(3)、換熱系統(tǒng)、壓縮機(jī)(7)構(gòu)成，浸漬膨脹系統(tǒng)包括通過(guò)管路連通的儲(chǔ)罐(1)和外帶換熱夾套的加工罐(2)；溶劑純化回收系統(tǒng)主要包括通過(guò)管路連通的外帶換熱夾套的冷凝器(4)、吸附純化裝置(6)、洗滌裝置(8)、汽化罐(9)，冷凝器(4)通過(guò)管路分別與加工罐(2)和吸附純化裝置(6)連通，洗滌裝置(8)通過(guò)管路分別與吸附純化裝置(6)、汽化罐(9)連通，吸附純化裝置(6)還通過(guò)管路與汽化罐(9)連通；加工罐(2)、冷凝器(4)、吸附純化裝置(6)、洗滌裝置(8)分別通過(guò)管路與真空系統(tǒng)(3)連通；換熱系統(tǒng)包括循環(huán)水池和循環(huán)水泵(12)，循環(huán)水泵分別通過(guò)管路與加工罐(2)、冷凝器(4)、吸附純化裝置(6)、洗滌裝置(8)和汽化罐(9)的換熱夾套連通；壓縮機(jī)(7)通過(guò)管路分別與加工罐(2)、吸附純化裝置(6)、洗滌裝置(8)和汽化罐(9)連通。
2.如權(quán)利要求1所述的一種煙草原料的膨脹設(shè)備，其特征在于，溶劑純化回收系統(tǒng)還 包括外帶換熱夾套的冷卻水儲(chǔ)罐(5)，冷卻水儲(chǔ)罐(5)通過(guò)管路分別與冷凝器(4)、吸附純 化裝置(6)相連；冷卻水儲(chǔ)罐(5)的換熱夾套通過(guò)管路與循環(huán)水泵(12)連通。
3.如權(quán)利要求1所述的一種煙草原料的膨脹設(shè)備，其特征在于，壓縮機(jī)(7)為帶有過(guò)濾 凈化裝置的無(wú)油壓縮機(jī)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種煙草原料的膨脹設(shè)備，其特征在于，在加工罐(2)、冷凝器 (4)、汽化罐(9)與循環(huán)水泵(12)之間的連通管路上分別設(shè)置有循環(huán)水換熱器(13)。
全文摘要
一種煙草原料的膨脹設(shè)備，由浸漬膨脹系統(tǒng)、溶劑純化回收系統(tǒng)、真空系統(tǒng)(3)、換熱系統(tǒng)、壓縮機(jī)(7)構(gòu)成，浸漬膨脹系統(tǒng)包括連通的儲(chǔ)罐(1)和外帶換熱夾套的加工罐(2)；溶劑純化回收系統(tǒng)包括連通的外帶換熱夾套的冷凝器(4)、吸附純化裝置(6)、洗滌裝置(8)、汽化罐(9)，冷凝器分別與加工罐和吸附純化裝置連通，洗滌裝置分別與吸附純化裝置、汽化罐連通，吸附純化裝置與汽化罐連通；加工罐、冷凝器、吸附純化裝置、洗滌裝置與真空系統(tǒng)連通；換熱系統(tǒng)包括循環(huán)水池和循環(huán)水泵(12)，循環(huán)水泵分別與加工罐、冷凝器、吸附純化裝置、洗滌裝置和汽化罐的換熱夾套連通；壓縮機(jī)分別與加工罐、吸附純化裝置、洗滌裝置和汽化罐連通。本發(fā)明生產(chǎn)安全性高，煙草膨脹效果好，可減小煙草枯焦氣和香氣損失，降低造碎。
文檔編號(hào)A24B3/18GK101797069SQ201010141319
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月8日
發(fā)明者唐家偉, 易斌, 李軍, 楊偉祖, 段安凌, 王保興, 王曉輝, 譚國(guó)治, 陳婉, 魯永祥 申請(qǐng)人:云南瑞升煙草技術(shù)(集團(tuán))有限公司