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造纸法烟草薄片的连续萃取方法和装置.pdf

  • 上传人:大师****2
  • 文档编号:6834596
  • 上传时间:2019-09-09
  • 格式:PDF
  • 页数:8
  • 大小:373.32KB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201110381392.7

    申请日:

    20111127

    公开号:

    CN102488319B

    公开日:

    20140129

    当前法律状态:

    有效性:

    有效

    法律详情:

    IPC分类号:

    A24B15/24

    主分类号:

    A24B15/24

    申请人:

    中国海诚工程科技股份有限公司

    发明人:

    刘攀,吴立群

    地址:

    200031 上海市徐汇区宝庆路21号

    优先权:

    CN201110381392A

    专利代理机构:

    上海申汇专利代理有限公司

    代理人:

    翁若莹

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    内容摘要

    本发明公开了一种造纸法烟草薄片连续萃取方法和装置。所述的造纸法烟草薄片连续萃取装置,其特征在于,包括混合器、第一螺旋输送机、降流式萃取塔、中浓浆泵、挤浆机、疏解机和第二螺旋输送机,混合器、第一螺旋输送机、降流式萃取塔和中浓浆泵依次连接,中浓浆泵的物料出口连接挤浆机的物料进口,挤浆机的浓缩物料出口连接疏解机,疏解机连接第二螺旋输送机,第二螺旋输送机的物料出口连接至下一级萃取工段或打浆工段,挤浆机的萃取液出口连接至萃取液浓缩工段或上一萃取工段混合器的萃取剂入口。本发明设备操作简单,生产灵活性佳,可连续生产,水耗用量少,萃取率高。

    权利要求书

    1.一种造纸法烟草薄片连续萃取装置,其特征在于,包括至少一级萃取工段, 每级萃取工段包括混合器(1)、第一螺旋输送机(2)、降流式萃取塔(3)、中浓浆泵(4)、挤浆机(5)、疏解机(6)和第二螺旋输送机(7),混合器(1)、第一螺旋输送机(2)、降流式萃取塔(3)和中浓浆泵(4)依次连接,中浓浆泵(4)的物料出口连接挤浆机(5)的物料进口,挤浆机(5)的浓缩物料出口连接疏解机(6),疏解机(6)连接第二螺旋输送机(7),第二螺旋输送机(7)的物料出口连接至下一级萃取工段的混合器(1)的萃取物料入口或打浆工段,挤浆机(5)的萃取液出口连接至萃取液浓缩工段或上一级萃取工段的混合器(1)的萃取剂入口。 2.如权利要求1所述的造纸法烟草薄片连续萃取装置,其特征在于,所述的混合器为盘式高浓混合器或转子高浓混合器。 3.如权利要求1所述的造纸法烟草薄片连续萃取装置,其特征在于,所述的降流式萃取塔为高浓降流式漂白塔。 4.如权利要求1所述的造纸法烟草薄片连续萃取装置,其特征在于,所述的挤浆机为双辊挤浆机或螺旋挤浆机。 5.如权利要求1所述的造纸法烟草薄片连续萃取装置,其特征在于,所述的疏解机为高浓漂白用疏解机。 6.一种造纸法烟草薄片的连续萃取方法,其特征在于,采用权利要求1所述的造纸法烟草薄片连续萃取装置,每级萃取工段的萃取步骤为:第一步:将萃取物料送入混合器(1),与温度为35~85℃的萃取剂按重量比1:3-1:8混合后,通过第一螺旋输送机(2)送入降流式萃取塔(3)中进行萃取;第二步:萃取物料在降流式萃取塔(3)中进行萃取后,将物料送入中浓浆泵(4),再由中浓浆泵(4)泵送入挤浆机(5)进行萃取物料与萃取液的固液分离;第三步:挤浆机(5)分离出的固体重量浓度为20%~30%的物料经疏解机(6)进行疏解分散后,经第二螺旋输送机(7)输送到下一级萃取工段或打浆工段,提取出的萃取液被送入萃取液浓缩工段进行过滤浓缩或回流至上一级萃取工段进行循环萃取。 7.如权利要求6所述的造纸法烟草薄片的连续萃取方法,其特征在于,所述的第一步中的萃取物料为解纤后的烟梗烟叶或上一级萃取工段经分离和疏解分散后的物料。 8.如权利要求6所述的造纸法烟草薄片的连续萃取方法,其特征在于,所述的第一步中的萃取剂为水、来自下一级萃取工段提取出的萃取液或它们的混合物。 9.如权利要求6所述的造纸法烟草薄片的连续萃取方法,其特征在于,所述的第一步中的萃取时间为20-60分钟。

    说明书

    技术领域

    本发明涉及一种造纸法烟草薄片的连续萃取方法和装置,属于造纸法烟草薄片生产技术领域。

    背景技术

    造纸法烟草薄片具有实现废物利用,减少烟叶损耗、降低卷烟焦油含量等作用,是目前国内兴起的一项烟草制造工艺技术。造纸法烟草薄片一般采用二步法制造,主要工艺流程包括:原料处理、浸提萃取、浓缩调配、浆料制备、抄造成型、涂布、成品处理等工序。浸提萃取是造纸法再造烟草薄片生产中的一个重要的工序过程。烟草烟梗、烟末以及碎烟叶与45~85℃的温水按一定比例混合浸泡,在充分混合浸泡一定时间后,进入萃取,以提取物料中的各种有效成分。经过充分浸泡后的烟梗、烟末以及碎烟叶,最好的萃取率:烟梗能达到55%以上;烟末以及碎烟叶能达到48%以上。

    目前国内大多采用罐式设备对烟草有效成份进行提取,其主要由浸取罐及浸取罐上的检修人孔、进料口、热水喷淋管、出料口,罐内的立式搅拌器等主要部分组成。浸取罐内搅拌器的搅拌叶片安装在立轴上,在浸泡过程中,由于搅拌器的搅拌叶片在一水平面旋转搅拌,不能将物料与水充分搅拌混合均匀,部分物料悬浮在水面上,不能够达到充分浸泡的目的,使得物料中的各种有效成分未能得到充分的提取。出料用的螺旋输送机为单向螺旋结构,使得罐内死角区的物料出不干净,降低了生产效率,也影响了工艺的配方比例。罐式设备占地面积大,设备利用率低,不能进行连续式生产。

    目前现有一种连续提取设备,其采用带有小孔的连续螺旋结构,设备体积大,螺旋叶片上的孔洞容易堵塞,设备清洗难度大,在进料时由于物料会浮在水面上,增加了进料难度,影响提取效率,无法在提取过程中对物料进行挤干,难以实现逆流提取,水的耗用量大。

    中国专利CN1836588A公开了一种造纸法烟草薄片连续提取挤干设备,其采用连续分段式螺旋结构,因筒体过长,易形成料塞过密过硬、进料不畅、螺旋轴打滑等故障。

    发明内容

    针对现有技术的上述不足,本发明的目的是提供一种设备操作简单,生产灵活性佳,可连续生产,水耗用量少,萃取率高的造纸法烟草薄片连续萃取方法和装置。

    为达到上述目的,本发明提供了一种造纸法烟草薄片连续萃取装置,其特征在于,包括至少一级萃取工段,每级萃取工段包括混合器、第一螺旋输送机、降流式萃取塔、中浓浆泵、挤浆机、疏解机和第二螺旋输送机,混合器、第一螺旋输送机、降流式萃取塔和中浓浆泵依次连接,中浓浆泵的物料出口连接挤浆机的物料进口,挤浆机的浓缩物料出口连接疏解机,疏解机连接第二螺旋输送机,第二螺旋输送机的物料出口连接至下一级萃取工段的混合器的萃取原料入口或打浆工段,挤浆机的萃取液出口连接至萃取液浓缩工段或上一级萃取工段的混合器的萃取剂入口。

    所述的混合器为高浓物料用固液混合器,优选为盘式高浓混合器或转子高浓混合器。

    所述的降流式萃取塔为圆柱形降流塔,可选用制浆造纸领域常见的高浓降流式漂白塔。在进浆喷口前方设有物料挡板使塔内形成均匀松散的自然物料堆,塔底设有卸料器使反应后的纸浆由塔底排出,进入塔内的空气和少量蒸汽自塔顶排出,塔的尺寸由萃取原料的萃取时间、流速及出料速度进行确定。

    所述的挤浆机为物料浓缩及萃取液提取设备,优选为双辊挤浆机或螺旋挤浆机。

    所述的疏解机为浓缩后成片状或团状的物料被疏解分散成为松散状纤维悬浮体的疏解设备,可选用制浆造纸领域常见的高浓漂白用疏解机。

    所述的中浓浆泵、螺旋输送机为本技术领域人员所周知的设备。

    本发明还提供了一种造纸法烟草薄片的连续萃取方法,其特征在于,采用上述造纸法烟草薄片连续萃取装置,,每级萃取工段的萃取步骤为:

    第一步:将萃取原料送入混合器,与温度为35~85℃的萃取剂按重量比1:3-1:8混合后,通过第一螺旋输送机送入降流式萃取塔中进行萃取;

    第二步:萃取原料在降流式萃取塔中进行萃取后,将物料送入中浓浆泵,再由中浓浆泵泵送入挤浆机进行萃取原料与萃取液的固液分离;

    第三步:挤浆机分离出的固体重量浓度为20%~30%的物料经疏解机进行疏解分散后,经第二螺旋输送机输送到下一级萃取工段或打浆工段,提取出的萃取液被送入萃取液浓缩工段进行过滤浓缩或回流至上一级萃取工段进行循环萃取。。

    所述的第一步中的萃取原料为解纤后的烟梗烟叶或上一级萃取工段经分离和疏解分散后的物料。

    所述的第一步中的萃取剂为水、来自下一级萃取工段提取出的萃取液或它们的混合物。所述的第一步中的萃取时间优选为20-60分钟。

    上述工艺可根据烟草原料的萃取率及萃取液密度确定采用一段、二段或多段连续萃取装置进行萃取,并根据所需萃取效果确定萃取液与热水及萃取剂与萃取原料的体积或流量比,以求达到理想效果。

    与现有技术相比,本发明的优点是:(1)本发明更适用于烟梗烟叶等萃取原料与萃取剂低液比的萃取工艺,具有可连续生产,生产灵活性佳、水耗用量少,萃取率高等优点。(2)本发明在萃取前采用混合器对萃取原料和萃取剂进行混合,使萃取原料进一步疏解分散,达到纤维级的更高强度的脉动,表面积迅速增加,创造了萃取物料与萃取剂微细液滴直接接触的条件,有助于保持萃取的均一性。(3)本发明采用降流式萃取塔进行烟梗烟叶等萃取原料的萃取,萃取原料从塔顶向塔底下落并完成原料的萃取,处于塔下部的萃取原料被上层物料的重力压实,不会出现萃取原料悬浮在液面上的情况,有助于烟梗烟叶等萃取原料有效成分的提取。(4)本发明采用挤浆机对萃取后的物料进行固液分离,有助于提高烟草原料有效成分的萃取率。

    附图说明

     图1为造纸法烟草薄片连续萃取装置示意图。

    具体实施方式

    以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

    实施例1

    如图1所示,为造纸法烟草薄片连续萃取装置示意图,所述的造纸法烟草薄片连续萃取装置由二级萃取工段组成,所述的每级萃取工段由混合器1、第一螺旋输送机2、降流式萃取塔3、中浓浆泵4、挤浆机5、疏解机6、第二螺旋输送机7组成。混合器1的物料出口与第一螺旋输送机2的物料进口连接,第一螺旋输送机2的物料出口连接降流式萃取塔3的顶部物料入口,降流式萃取塔3底部物料出口连接中浓浆泵4的物料入口,中浓浆泵4物料出口连接挤浆机5的物料进口,挤浆机5的浓缩物料出口连接疏解机6的物料进口,疏解机6的物料出口连接螺旋输送机7的物料进口,第一级萃取工段的螺旋输送机7的物料出口连接至第二级萃取工段的混合器1的萃取物料入口;挤浆机5的萃取液出口连接至萃取液浓缩工段,第二级萃取工段的螺旋输送机7的物料出口连接至打浆工段,挤浆机5的萃取液出口连接至第一级萃取工段混合器1的萃取剂入口。

    所述的混合器1为转子高浓混合器。所述的降流式萃取塔3为制浆造纸领域常见的圆柱形降流式高浓漂白塔,塔底部配置有旋转的刮板卸料器。所述的挤浆机5为双辊挤浆机。所述的疏解机6为制浆造纸领域常见的高浓漂白用疏解机。所述的中浓浆泵4、螺旋输送机7为本技术领域人员所周知的设备。

    采用上述装置的造纸法烟草薄片连续萃取方法如下:

    第一级萃取工段:

    第一步:将解纤后的烟梗烟叶作为萃取原料送入混合器1,经与温度为60℃的萃取剂按重量比1:3混合后,通过第一螺旋输送机2送入降流式萃取塔3中进行萃取,所述的萃取剂为来自第二级萃取工段萃取液,萃取时间为40分钟。

    第二步:萃取原料在降流式萃取塔3中进行萃取后,由降流式塔底部设置的刮板卸料器将物料送入中浓浆泵4,再由中浓浆泵4泵送入挤浆机5进行萃取原料与萃取液的固液分离;

    第三步:挤浆机5分离出的固体重量浓度为25%的物料经疏解机6进行疏解分散后,通过螺旋输送机7输送到第二级萃取工段的混合器1的萃取物料入口,提取出的萃取液被送入萃取液浓缩工段进行过滤浓缩。

    第二级萃取工段:

    第一步:将第一级萃取工段经分离和疏解分散后的物料作为萃取原料送入混合器1,经与温度为85℃的萃取剂按重量比1:5混合后,通过第一螺旋输送机2送入降流式萃取塔3中进行萃取,所述的萃取剂为水,萃取时间为60分钟。

    第二步:萃取原料在降流式萃取塔3中进行萃取后,由降流式塔底部设置的刮板卸料器将物料送入中浓浆泵4,再由中浓浆泵4泵送入挤浆机5进行萃取原料与萃取液的固液分离;

    第三步:挤浆机5分离出的固体重量浓度为30%的物料经疏解机6进行疏解分散后,通过螺旋输送机7输送到打浆工段,提取出的萃取液连接至第一级萃取工段混合器1的萃取剂入口。

    本工艺方法设备运转正常,操作简单灵活,烟草烟叶等萃取原料中水溶性有效物质一次萃取率为55%,提取出的萃取液密度为1.0617g/m3。

    实施例2

    如图1所示,为造纸法烟草薄片连续萃取装置示意图,所述的造纸法烟草薄片连续萃取装置由三级萃取工段组成,每级萃取工段由混合器1、第一螺旋输送机2、降流式萃取塔3、中浓浆泵4、挤浆机5、疏解机6、第二螺旋输送机7组成。混合器1的物料出口与第一螺旋输送机2的物料进口连接,第一螺旋输送机2的物料出口连接降流式萃取塔3的顶部物料入口,降流式萃取塔3底部物料出口连接中浓浆泵4的物料入口,中浓浆泵4物料出口连接挤浆机5的物料进口,挤浆机5的浓缩物料出口连接疏解机6的物料进口,疏解机6的物料出口连接螺旋输送机7的物料进口,第一级萃取工段的螺旋输送机7的物料出口连接至第二级萃取工段的混合器1的萃取物料入口,挤浆机5的萃取液出口连接至萃取液浓缩工段,第二级萃取工段的螺旋输送机7的物料出口连接至第三级萃取工段的混合器1的萃取物料入口,挤浆机5的萃取液出口连接至第一级萃取工段混合器1的萃取剂入口,第三级萃取工段的螺旋输送机7的物料出口连接打浆工段;挤浆机5的萃取液出口连接至第二级萃取工段混合器1的萃取剂入口。

    所述的混合器1为盘式高浓混合器。所述的降流式萃取塔3为制浆造纸领域常见的圆柱形降流式高浓漂白塔,塔底部配置有旋转的刮板卸料器。所述的挤浆机5为螺旋挤浆机。所述的疏解机6为制浆造纸领域常见的高浓漂白用疏解机。所述的中浓浆泵4、螺旋输送机7为本技术领域人员所周知的设备。

    采用上述装置的造纸法烟草薄片连续萃取方法如下:

    第一级萃取工段:

    第一步:将解纤后的烟梗烟叶作为萃取原料送入混合器1,经与温度为60℃的萃取剂按重量比1:8混合后,通过第一螺旋输送机2送入降流式萃取塔3中进行萃取,所述的萃取剂为水与来自第二级萃取工段的萃取液的混合物,其中,来自第二级萃取工段的萃取液占萃取剂的比例为50%,萃取时间为60分钟。

    第二步:萃取原料在降流式萃取塔3中进行萃取后,由降流式塔底部设置的刮板卸料器将物料送入中浓浆泵4,再由中浓浆泵4泵送入挤浆机5进行萃取原料与萃取液的固液分离;

    第三步:挤浆机5分离出的固体重量浓度为25%的物料经疏解机6进行疏解分散后,通过螺旋输送机7输送到第二级萃取工段的混合器1的萃取物料入口,提取出的萃取液被送入萃取液浓缩工段进行过滤浓缩。

    第二级萃取工段:

    第一步:将第一级萃取工段经分离和疏解分散后的物料作为萃取原料送入混合器1,经与温度为35℃的萃取剂按重量比1:5混合后,通过第一螺旋输送机2送入降流式萃取塔3中进行萃取,所述的萃取剂为水与来自第三级萃取工段的萃取液的混合物,其中,来自第三级萃取工段的萃取液占萃取剂的比例为50%,萃取时间为40分钟。

    第二步:萃取原料在降流式萃取塔3中进行萃取后,由降流式塔底部设置的刮板卸料器将物料送入中浓浆泵4,再由中浓浆泵4泵送入挤浆机5进行萃取原料与萃取液的固液分离;

    第三步:挤浆机5分离出的固体重量浓度为20%的物料经疏解机6进行疏解分散后,通过螺旋输送机7输送到第三级萃取工段的混合器1的萃取物料入口,提取出的萃取液连接至第一级萃取工段混合器1的萃取剂入口。

    第三级萃取工段:

    第一步:将第二级萃取工段经分离和疏解分散后的物料作为萃取原料送入混合器1,经与温度为85℃的萃取剂按重量比1:3混合后,通过第一螺旋输送机2送入降流式萃取塔3中进行萃取,所述的萃取剂为水,萃取时间为20分钟。

    第二步:萃取原料在降流式萃取塔3中进行萃取后,由降流式塔底部设置的刮板卸料器将物料送入中浓浆泵4,再由中浓浆泵4泵送入挤浆机5进行萃取原料与萃取液的固液分离;

    第三步:挤浆机5分离出的固体重量浓度为30%的物料经疏解机6进行疏解分散后,通过螺旋输送机7输送到打浆工段,提取出的萃取液连接至第二级萃取工段混合器1的萃取剂入口。

    本工艺方法设备运转正常,操作简单灵活,烟草烟叶等萃取原料中水溶性有效物质一次萃取率为62%,提取出的萃取液密度为1.0710g/m3。

    实施例3

    如图1所示,为造纸法烟草薄片连续萃取装置示意图,所述的造纸法烟草薄片连续萃取装置由一级萃取工段组成,所述的一级萃取工段由混合器1、第一螺旋输送机2、降流式萃取塔3、中浓浆泵4、挤浆机5、疏解机6、第二螺旋输送机7组成。混合器1的物料出口与第一螺旋输送机2的物料进口连接,第一螺旋输送机2的物料出口连接降流式萃取塔3的顶部物料入口,降流式萃取塔3底部物料出口连接中浓浆泵4的物料入口,中浓浆泵4物料出口连接挤浆机5的物料进口,挤浆机5的浓缩物料出口连接疏解机6的物料进口,疏解机6的物料出口连接螺旋输送机7的物料进口,螺旋输送机7的物料出口连接至打浆工段;挤浆机5的萃取液出口连接至萃取液浓缩工段。

    所述的混合器1为转子高浓混合器。所述的降流式萃取塔3为制浆造纸领域常见的圆柱形降流式高浓漂白塔,塔底部配置有旋转的刮板卸料器。所述的挤浆机5为双辊挤浆机。所述的疏解机6为制浆造纸领域常见的高浓漂白用疏解机。所述的中浓浆泵4、螺旋输送机7为本技术领域人员所周知的设备。

    采用上述装置的造纸法烟草薄片连续萃取方法如下:

    第一步:将解纤后的烟梗烟叶作为萃取原料送入混合器1,经与温度为85℃的萃取剂按重量比1:3混合后,通过第一螺旋输送机2送入降流式萃取塔3中进行萃取,所述的萃取剂为水,萃取时间为60分钟。

    第二步:萃取原料在降流式萃取塔3中进行萃取后,由降流式塔底部设置的刮板卸料器将物料送入中浓浆泵4,再由中浓浆泵4泵送入挤浆机5进行萃取原料与萃取液的固液分离;

    第三步:挤浆机5分离出的固体重量浓度为30%的物料经疏解机6进行疏解分散后,通过螺旋输送机7输送到打浆工段,提取出的萃取液被送入萃取液浓缩工段进行过滤浓缩。

    本工艺方法设备运转正常,操作简单灵活,烟草烟叶等萃取原料中水溶性有效物质一次萃取率为45%,提取出的萃取液密度为1.0388g/m3。

    关 键  词:
    造纸 烟草 薄片 连续 萃取 方法 装置
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