CN101744358A - 一种烟丝膨胀剂的回收方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种烟丝膨胀剂的回收方法及其装置，所述方法包括将烟丝在膨胀剂中浸渍，回收浸渍设备中的膨胀剂，最后将浸渍后的烟丝膨胀处理，其特征在于，将浸渍设备中的液态膨胀剂回收并使其气化，气化后的膨胀剂经初步冷却后再进一步冷凝为液态并贮罐循环使用。所述装置为一回收塔，包括塔体、塔体下部的气体引入管、塔体上部的喷淋装置、塔体顶端的气体排出口和塔体底端的液体排出口，塔体内部气体引入管端部设置一开口向下的锥形排出口，所述锥形排出口顶角角度为90～120度，所述锥形排出口下部设置一气体反射分布锥，所述气体反射分布锥底部角度为90～120度。本回收方法将液态膨胀剂很好的提纯，同时可以将烟草中的部分杂质去除。

Description

一种烟丝膨胀剂的回收方法及其装置

技术领域

本发明涉及烟草工业的一种烟丝膨胀的方法，具体地涉及一种烟丝膨胀剂的回收方法。

背景技术

烟丝膨胀技术是上世纪60年代末70年代初迅速发展起来的新技术。烟丝经过膨胀处理后可明显提高填充能力，因而减少了卷烟的单箱烟叶消耗，降低了烟支中尼古丁含量。卷烟中掺入膨胀烟丝，可增强其燃烧性能，进而降低烟支中的焦油含量。据测算在卷烟中掺入10％的膨胀烟丝，可节省7-8％的烟丝，每支卷烟的焦油含量可降低2mg左右，因此世界各国都在争相开发新型的烟丝膨胀技术及其配套设备。

目前各企业都在向着节能、节源以及环保化的方向发展，利用废弃资源回收的各种产品，废渣综合利用，废液综合利用等。同时能源的消耗又是环境污染的主要来源之一，所以节能、节源是企业可持续发展的重大问题，如何将废弃物回收循环利用减轻对环境的污染同时能够降低生产成本是企业力求的目标。在烟草行业，将烟丝膨胀工艺中使用的资源充分的循环利用是企业提高效益的一个重要手段。

在烟丝膨胀技术中现阶段在世界上常用的技术是二氧化碳烟丝膨胀技术，氟利昂烟丝膨胀技术，氮气烟丝膨胀技术，其中又以二氧化碳烟丝膨胀技术使用最为普遍，二氧化碳的回收方法包括将浸渍后的二氧化碳低压回收，将其压缩，然后再高压回收，经压缩、冷却后重新利用到浸渍过程中。二氧化碳烟丝膨胀工艺在浸渍或浸渍过程中，所需要的压力都很高，对设备的要求高，给工业化连续大生产是不利。

氟利昂CFC-11为膨胀剂的烟丝膨胀工艺中，在现有技术的浸渍过程有气体介质或液体介质。气态CFC-11浸渍烟丝，其具体的加工方法为：1、将一定量的烟丝加入已预热至60℃以上的加工罐中，当加工罐密封后，用蒸汽喷射器抽真空，直至罐内真空度达到0.01Mpa；2、冷罐内的CFC-11液体经过蒸发器气化，并注入加工罐浸渍烟丝，当加工罐内的气压达到0.5MPa后停止注入CFC-11气体；3、当加工罐内烟丝被CFC-11气体浸渍一定时间后，将CFC-11气体回收到热罐中，再冷罐中冷凝液化；4、当加工罐内CFC-11气体回收后，罐内压力降低到0.11Mpa时，向罐内注入0.35-0.4Mpa压力的干蒸气，烟丝被加热而细胞结构得到膨胀，加工罐内温度升至93-94℃；5、将CFC-11气体送入冷罐中，经13-15℃的水喷淋使其液化，直至加工罐内真空度达到0.01-0.03Mpa后停止抽真空；6、使加工罐内压力逐步恢复到常压，开启罐盖，取出膨胀烟丝，经风送使膨胀烟丝松散、冷却，并送入贮丝房贮存。

用CFC-11液体浸渍烟丝，具体的加工方法为：1、切后烟丝经定量喂料机和皮带秤计量，连续均匀地通过气锁旋转阀门，进入浸渍器；2、烟丝在浸渍器内螺旋推进，被一定温度和压力的液态CFC-11浸渍，经气锁旋转阀门送到循环热风膨胀系统内；3、浸渍后的烟丝在膨胀塔内输送过程中，烟丝内的CFC-11快速气化，烟丝得到膨胀，膨胀烟丝经旋风分离器和脱气滚筒，卸入回潮滚筒；4、膨胀烟丝经过回潮处理，含水率增至卷制所要求的标准范围内；5、CFC-11的回收与供给为一循环系统，从膨胀系统和脱气滚筒回收的CFC-11与水蒸气混合气体，经过压缩与水蒸气冷凝、CFC-11被冷却成液体后，回收至贮罐循环使用。

上述的几种烟丝膨胀工艺中，是通过使用气态或液态的膨胀剂对烟丝浸渍处理，浸渍后烟丝的重量变化不理想，最后得到的膨胀烟丝的效果也有些欠缺，在膨胀剂的回收工艺中，加工罐内的液体不能充分进行提纯、回收，烟丝中部分杂质不能被CFC-11带出，对膨胀烟丝的质量造成影响。并且在浸渍后膨胀剂回收过程浸渍过的膨胀剂不能很好的重新提纯，所以影响其循环利用的效果。

随着膨胀剂种类的不断增多，对不同性能的膨胀剂的回收方法也随着出现，为了持续性发展，需要更节能、节源以及高效的回收方法完成对膨化剂的循环利用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种烟丝膨胀剂的回收方法，经过回收装置，将浸渍设备内的液态膨胀剂很好的提纯、回收，同时可以将烟丝中的部分杂质去除，吃味改善；通过多种途径将膨胀剂均回收利用，同时所用的冷却水也可以循环利用，这种回收方法将膨胀剂和水循环利用，几乎没有对环境污染，降低了工业成本，满足工业化大生产的需要。

本发明的另一个目的是提供一种烟丝膨胀剂回收装置，所述回收装置回收效率高，不会对环境造成污染。

为实现本发明的目的一种烟丝膨胀的回收方法，所采用的技术方案为：将烟丝在膨胀剂中浸渍，再回收浸渍设备中的膨胀剂，最后将浸渍后的烟丝膨胀处理，所述膨胀剂的沸点或共沸点为20-80℃，其特征在于，将浸渍设备中的液态膨胀剂回收并使其气化；气化后的膨胀剂经初步冷却后再进一步冷凝为液态，冷凝后的膨胀剂贮罐循环使用。

所述的浸渍包括烟丝在液态膨胀剂或/和气态膨胀剂中浸渍。

烟丝浸渍后浸渍设备中气态膨胀剂的回收包括将浸渍设备中的气态膨胀剂先初步冷却再进一步冷凝为液态，冷凝后的膨胀剂贮罐循环使用。

所述的初步冷却包括包括通过喷淋水介质将气态膨胀剂的温度降低，所述水的温度为65～70℃。

在初步冷却过程中不仅可以将气态膨胀剂的温度降低，并且可以起到纯化作用，利用介质水将气体夹带的所有的杂质包括水蒸汽除去，进一步净化膨胀剂，同时便于气态膨胀剂在冷凝过程中充分的液化。水的温度应控制在65～70℃，如果水温太低在初步冷却的过程中将一部分膨胀剂液化，冷却后的溶液并不贮存于介质贮罐里的，导致膨胀剂在此过程损失了一部分；反之，如果水温太高不能将气态膨胀剂夹带的杂质、水蒸汽等物质除去，并且气态膨胀剂的温度没有降低多少，对之后的冷凝过程是不利的，可能导致气态膨胀剂不能充分的液化，有部分以气态的形式排出，不能充分利用。

所述的冷凝包括经初步冷却的气态膨胀剂在立式的冷凝器中通过喷淋水介质使气态膨胀剂液化。所述的水的温度为10-15℃。

在回收的液态膨胀剂时，先将其汽化，经过汽化过程将膨胀剂在浸渍过程中夹带着的杂质除去，净化了膨胀剂。现有技术公开的氟利昂膨胀剂浸渍烟丝的工艺中，没有对浸渍设备中的液态膨胀剂回收，仅将在膨胀过程或脱气过程中的气态的膨胀剂回收利用，既浸渍设备的液态膨胀剂被反复多次的利用浸渍，由于没有将其很好的纯化而反复利用，浸渍后的烟丝膨胀后的颜色、口味等性能均不好。本发明将液态膨胀剂充分回收提纯后再利用其浸渍烟丝，在每次浸渍后的残留于液体中的杂质除去，不会影响再次利用其浸渍烟丝的质量，得到的膨胀烟丝满足卷烟工艺的要求。

烟丝在浸渍过程中，浸渍设备的压力保持在0.1Mpa～1.0Mpa，其优选0.3-0.9Mpa，更优选0.5-0.8Mpa。

所述的浸渍设备中膨胀剂的回收包括高压回收、加速回收以及引射回收，或者包括加速回收以及引射回收，或者包括引射回收。

其优选浸渍设备中膨胀剂的回收包括高压回收、加速回收以及引射回收。

如果在浸渍过程中浸渍设备的不太高，在膨胀剂的回收时，通过加速回收以及引射回收即可，如果浸渍过程中的压力接近于大气压或稍高些，此时膨胀剂仅采用引射回收。

所述的高压回收包括将浸渍设备中的膨胀剂回收至压力为0.35～0.8Mpa。

所述的高压回收是在浸渍过程结束后，利用浸渍设备中的高压将液态膨胀剂回收到介质缓冲罐。

所述的加速回收包括在膨胀剂高压回收之后，将浸渍设备中的剩余的膨胀剂回收至压力为0.21-0.34Mpa。

加速回收过程中刚开始回收的时候浸渍罐内压力较大，为了减少对设备冲击，要使用小口径的管路进行回收，当压力降低到一定程度时，改为大口径管路回收，加快回收过程。通过这种回收方式可以将气态膨胀剂充分冷却、冷凝，如果仅用小口的管路回收，回收时间太长，如果仅用大口径管路回收，气态膨胀剂不能充分的冷却、冷凝，导致其回收不完全。

所述的引射回收包括将加速回收之后浸渍设备内的剩余膨胀剂回收至压力为0.1-0.11Mpa为止。

所述的引射回收通过引射泵回收浸渍设备中气体。

高压回收、加速回收以及引射回收过程中，从浸渍设备中排出的气态膨胀剂均先通过初步冷却，然后再冷凝为液态膨胀剂，贮罐循环使用。

经冷凝后液态膨胀剂与水是不相溶的液体，静置后液体分层，上层为水，下层为液态膨胀剂，下层的液态膨胀剂再去浸渍烟丝，上层的水经冷却后再循环使用冷却、冷凝气态膨胀剂。

在烟丝膨胀剂的回收过程中，除了将膨胀剂回收循环利用以外，冷凝水也可以回收循环利用于初步冷却、冷凝，在烟丝膨胀工艺的回收过程中，将各种状态的膨胀剂经提纯后回收再利用，提高了烟丝浸渍、膨胀的效果，冷却介质水也可以回收再利用，整个工艺流程中连续的进行，几乎没有废水、废液排出，既节约了成本、降低了能耗，又对环境没有影响。

本发明的回收方法在适合用于其他烟丝膨胀工艺中对膨胀剂的回收利用。

所述的膨胀剂包括4-12个碳原子的醇、4-12个碳原子的酮、2-12个碳原子的卤代醚、3-12个碳原子的烷烃或被2个以上卤原子取代的3-12个碳原子的烷烃中的一种组分或者两种以上的组分的混合物。

所述的膨胀剂优选4-12个碳原子的醇、2-12个碳原子的卤代醚、3-12个碳原子的烷烃或被2个以上卤原子取代的3-12个碳原子的烷烃中的一种组分或者两种以上的组分的混合物。

所述的卤原子包括氟原子、氯原子或溴原子，其优选氟原子。

所述的膨胀剂优选4-12个碳原子的醇、正戊烷、异戊烷、己烷、环己烷、庚烷、辛烷、二氟乙烷、四氟乙烷、四氟丙烷、五氟丙烷、六氟丙烷、七氟丙烷、五氟丁烷、十氟戊烷或甲氧基九氟丁烷的一种或两种以上的混合物。

所述的膨胀剂再优选二氟乙烷、四氟乙烷、四氟丙烷、五氟丙烷、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种或两种以上的混合物。

所述的膨胀剂更优选四氟乙烷、五氟丙烷、五氟丁烷、十氟戊烷或甲氧基九氟丁烷一种或两种以上的混合物。

所述的膨胀剂的沸点或共沸点为其优选20-60℃，更优选20-40℃。

上述膨化剂具有环保性好、化学性质稳定、安全性好、材料相容性好，渗透性好、沸点适中、较小表面张力等优点，容易渗入烟丝细胞，达到理想的膨胀效果。

本发明所述的烟丝浸渍优选烟丝在液态膨胀剂和气态膨胀剂中浸渍，采用膨胀剂气液态结合的方式对烟丝浸渍，液态的膨胀剂将烟丝湿润，气态膨胀增加浸渍罐内的压强，使液态的膨胀剂容易渗入到烟丝内部，浸渍时间缩短了，浸渍后烟丝的重量增加的多，经膨胀后得到的烟丝的填充能力增强。

气、液态膨胀剂相结合的浸渍方法为：加入处理后的烟丝，再抽真空，然后注入烟丝膨胀剂，其特征在于，先注入液态的膨胀剂，然后注入气态的膨胀剂，烟丝在气液相膨胀剂中浸渍。

加入的烟丝前，浸渍设备预热至65℃～75℃。

所述的抽真空为将压力降至0.05Mpa～0.005Mpa。

注入液态膨胀剂采用从烟丝上方喷淋的方式的加注，通过这种加注方式使得用量较少的液态膨胀剂逐层的将烟丝浸湿，然后利用重力膨胀剂通过整个烟丝流入浸渍设备储放膨胀剂部位，膨胀剂在经过烟丝的过程中，除了能浸湿烟丝外，可以将烟丝表层的杂质带走，提高烟丝的质量，并且减少了膨胀剂的用量，所需液态膨胀剂于烟丝的重量比为0.5-1∶1。

注入气态膨胀剂使浸渍设备中的压力达到0.1Mpa～1.0Mpa，温度为65-120℃，其优选100-120℃

所述的浸渍设备中的压力优选0.3-0.9Mpa，更优选0.5-0.8Mpa。

在上述压力、温度条件下烟丝浸渍5min～30min。

注入浸渍设备中的液态膨胀与气态膨胀剂的质量比1∶0.5-2，其优选1∶0.8-1.5。

所述的烟丝的含水率为15～20％。

在本发明中浸渍过程采用气液两种形态的膨胀剂浸渍烟丝，现有技术中例如膨胀剂CFC-11，采用气态的CFC-11浸渍或液态的CFC-11浸渍，如果仅仅使用液态的膨胀剂浸渍，液态膨胀剂气化渗入烟丝细胞，浸渍设备压力的提高完全靠浸渍设备提供热量，这样压力升高缓慢，压力平衡所需时间长，不利于生产效率的提高；同理如果仅仅采用气态膨胀剂浸渍，浸渍设备压力上升较快，膨胀剂分子能够迅速渗入烟丝细胞中，但气态膨胀剂加注的时间过长，同样不利于生产效率的提高。本发明采用气液态膨胀剂相结合的方式加注浸渍烟丝，液体湿润、气体增压，加注时间短，生产效率高。

现有技术的二氧化碳膨胀烟丝的方法中，在浸渍过程大部分涉及到加入液态二氧化碳和气态二氧化碳都需要加入。例如：《烟草科技》1997年第3期公开的“几种改的CO₂膨胀烟丝工艺”，具体方法：①烟丝先装入一混合罐，抽真空排除空气。随后通入一定量液态CO₂在罐中膨胀形成气、固两相混合的CO₂冷雾，进行搅拌使冷雾与烟丝混合均匀，烟丝温度降至-70～-85℃，然后输入浸渍器；②向浸渍器通入压力为2.5～3.5MPa的饱和CO₂气体；③浸渍器迅速减压，卸出烟丝，送去膨胀。

在二氧化碳膨胀烟丝过程中，二氧化碳常温、常压为气态，并且从二氧化碳的三相图分析，二氧化碳只有在0.5MPa以上的压力、一定的温度条件下才能以液态形式存在，“几种改的CO₂膨胀烟丝工艺”中所公开的技术方案，先通入液态二氧化碳，在-70～-85℃，主要以气固形式存在，而烟丝浸渍的主要是靠液态的膨胀剂进入到烟丝细胞，然后再通过各种膨化方法将烟丝细胞中的液体汽化而是烟丝膨胀。如果不再加注气态二氧化碳，气、固态的二氧化碳不能很好的进入烟丝细胞，所以后来加入一定压力的二氧化碳，可以增压使气态二氧化碳液化或固态二氧化碳融化为液态二氧化碳而进入烟丝细胞内，所以后来加入的二氧化碳的目的是使浸渍罐中的二氧化碳液化。现有技术二氧化碳膨胀烟丝工艺中虽然在加注方式上采用气、液相结合的方式，使为了使二氧化碳液化，为了使其液化，需要的压力也高，与本发明气、液结合方法加注膨胀剂有本质的不同。本发明的烟丝浸渍工艺中，在常温、常压下膨化剂的沸点远远低于二氧化碳，性能上有本质的区别，先加注液体是湿润烟丝，而后加注气态膨胀剂主要是增压，使更多的膨胀剂分子进入烟丝细胞内，提高浸渍效果，缩短浸渍时间。

本发明的浸渍的温度控制在65-120℃，其优选100-120℃，如果温度过高烟丝有焦糊味，影响卷烟的吃味，温度过低，浸渍效果不佳；浸渍压力控制在0.1Mpa～1Mpa，其优选0.3-0.9Mpa，对设备的耐压要求低，膨胀后烟丝的造碎率低，即整丝率达到90％以上。在本发明的浸渍压力、温度以及时间的工艺条件下，经膨胀后所得烟丝的填充值高于7.5cm³/g。

本发明浸渍后的烟丝膨胀采用现有技术中所有公开的膨胀方法，例如：微波技术、热蒸汽或热气等。

本发明提供的回收方法中，通过对气态、液态膨胀剂的多种途径的回收，得到的膨胀剂的符合烟丝浸渍的要求，即再次利用时对浸渍过程没有影响，将浸渍后的液体膨胀剂的回收，使得浸渍后烟丝的含杂质量减少，在之后的膨胀过程得到的膨胀烟丝的口味等性能有所提高；在回收方法中，所用到的设备要求简单，不需要高压、高温或超低温的要求，操作很安全，冷却、冷凝介质也很廉价，并可以循环利用，实现封闭式连续操作的要求。利用本发明提供的回收方法，将膨胀剂充分回收循环利用，大大了降低了膨胀剂的用量，使用该工艺每千克膨胀烟丝需要膨胀剂消耗量最多为0.1Kg。

目前，本领域用于烟丝膨胀剂的回收装置大多为卧式回收罐，但这种卧式罐占地面积大，且效率低。因此，本发明采用一种如图1所示的立式烟丝膨胀剂回收塔，包括塔体1、塔体下部的气体引入管8、塔体上部的喷淋装置4、塔体顶端的气体排出口2和塔体底端的液体排出口3。这种立式塔更加符合气体的回收冷却。

为了提高回收效率，所述塔体内部气体引入管8端部设置一开口向下的锥形排出口5，所述锥形排出口5的顶角角度为60～150度，优选为90～120度，锥形排出口底部开口直径与塔体直径比为1∶3～1∶5，优选为1∶4。这种锥形开口更加利于气体进入塔中后的分散。

在塔体内部位于锥形排出口5底部开口处还设置一滤板9，滤板9可以以现有技术任何手段固定在塔体内壁上。滤板9设置直径为3～6mm的小孔，优选为4～5mm，更优选为4.5mm，孔间距为3～8mm，优选为6mm。当气体从锥形排出口出来向上运行时会被滤板9阻挡并分散，气体在塔内分布更加均匀。

此外，所述锥形排出口下部设置一气体反射分布锥7，所述气体反射分布锥7底部角度为60～150度，优选90～120度，上开口直径与锥形排出口底部开口直径比为1∶1～3∶1，优选为3∶2。这种反射分布锥可以对高速流动的气体产生阻挡作用，使其分散效果更加理想，同液体的接触面积更大。该气体反射分布锥可以以现有技术任何手段固定在所述的滤板9上，优选以3～4根杆状物进行固定。

然而根据前面所述的回收装置，为了进一步提高回收效率，所述液体排出口3上方还设置锥形阻挡装置6，这种阻挡装置可防止液体由下面的排出口排出时产生漩涡，如果产生了漩涡，向下流动的液体容易将膨胀剂气体从塔体下部的液体排出口带出，从而影响介质回收效率，并影响循环泵的使用寿命。此外，产生的漩涡还有可能减缓液体的排出速度，降低了工作效率。而本发明设置了所述的阻挡装置，避免了上述情况的发生。该阻挡装置6可以以现有技术任何手段固定在塔体底部内壁上，优选以3～4根杆状物进行固定。

为了不影响液体从下口排出的速度，所述锥形阻挡装置底部边缘垂直往下与塔体底部内壁形成的环形带面积是液体排出口截面积的1～5倍，优选为1.5～3倍，所述的环形带也就是如图3虚线所示的锥形阻挡装置底部边缘垂直往下与塔体底部内壁之间形成的圆筒形状31。

所述锥形阻挡装置6顶角为60～150度，优选为90～120度，底部开口直径与所述液体排出口直径比为1.5∶1～5∶1，优选为2∶1～4∶1。

根据前面所述的回收装置，所述喷淋装置为最少一层，优选为三层，当喷淋装置为三层时，其中最底层喷淋装置和液面距离∶第二层和最底层喷淋装置距离∶最上层和第二层喷淋装置距离为0.3～0.8∶0.4～0.9∶2～4，优选为0.5∶0.6∶2.5～3。

本回收装置工作时，气体向上运行，而冷却液从喷淋装置中喷淋下来，互相接触、换热，这需要二者相互接触一段时间，即一般气体和液体相对运行的距离越长冷却回收效果越好。然而如果将喷淋装置设置太高，设备成本较为昂贵，且工作时间也会延长。本发明研究人员经反复实验发现，当喷淋装置三层位置为上述比例时，对于气体的回收效果最为理想。

所述喷淋装置可以参考现有吸收装置的任何喷淋装置，但优选为在塔体内设置一液体引入管21，液体进入管上水平设置分液管22，分液管22同引入管21相互垂直，分液管22和引入管21可以在同一平面上，即将两段分液管分别设置在引入管的两侧，或者在不同平面上，优选为将分液管22设置在引入管的下面。

在分液管22上还设置喷液管23，所述喷液管23优选为两个，并相对引入管21对称分布，即如图2所示，喷液管水平设置，并同分液管22相垂直，同引入管21平行。喷液管23同分液管22可处于同一平面，也可为不同平面，优选为喷液管设置在分液管22下面。

为加强喷淋装置的强度，在喷液管23下面还可设置支架24，支架24的两端固定在塔体的内壁上。

所述喷液管23两端还设置喷头25。此外，在引入管21上还相对分液管对称设置两个喷头25，优选这两个喷头和喷液管的喷头与塔中轴线距离相等。分液管22同引入管21交汇的部位还设置一喷头25。这种喷头布局可以喷淋效果更加理想。

所述喷头优选为螺旋喷头，所述螺旋喷头可以参考现有技术任何螺旋喷头，其中优选喷射角角度为90度。

本发明所述的回收方法，经过回收装置，将浸渍设备内的液态膨胀剂很好的提纯、回收，同时可以将烟丝中的部分杂质去除，吃味改善；通过多种途径将膨胀剂均回收利用，同时所用的冷却水也可以循环利用，这种回收方法将膨胀剂和水循环利用，几乎没有对环境污染，降低了工业成本，满足工业化大生产的需要。

而本发明所述回收装置设置了气体反射分布锥，使得气体分散效果更加理想，而分布合理的三层喷淋装置，对气体回收效率高，经过本发明所述回收装置后，不会有余气进入大气，不会产生任何环境污染。

附图说明

图1为回收装置示意图；

图2为喷淋装置的放大示意图；

图3为锥形阻挡装置底部边缘垂直往下与塔体底部内壁形成的环形带示意图。

具体实施方式

下面的实施例将对本发明作更具体的解释，但本发明并不仅仅局限于这些实施例，同样这些实施例也不以任何方式限制本发明。

实施例1

将烟丝进行预处理，使其含水量为烟丝重量的15％，取200Kg处理后的烟丝加入到已预热至70℃的浸渍罐中；将浸渍罐抽真空，使其压力处于0.01Mpa；向浸渍罐中加入100Kg液态膨胀剂，所述的膨胀剂由85％的五氟丁烷(1，1，1，3，3-五氟丁烷)、15％的七氟丙烷(1，1，1，2，3，3，3-七氟丙烷)组成的混合物，然后将约70Kg液态膨胀剂汽化通入浸渍罐内，使浸渍罐中的压力增加至0.8Mpa，温度升高到110℃，在上述温度、压力的条件下浸渍30min；

浸渍罐内的膨胀剂在上述的条件下达到平衡，膨胀剂处于气液共存状态，将液态膨胀剂回收到介质缓冲罐，在介质缓冲罐内饱和蒸汽走管程，液体介质走壳程，使液态膨胀剂迅速被加热、气化，初步提纯后气态膨胀剂通入装有70℃水的热罐中，通过热罐对气态膨胀剂初步降温和进一步提纯，之后气态膨胀剂通入到冷凝器冷凝，从冷凝器顶部喷淋的水的温度为12℃，液化后的膨胀剂和部分水流入介质贮罐贮存，在介质贮罐中水与膨胀剂分层，下层的膨胀剂最后进入到介质计量罐循环使用，上层水经冷冻机冷却后再循环使用；

液体介质回收完毕，将浸渍罐内气态膨胀剂通过管路打入到装有70℃水的热罐中，对气态膨胀剂初步冷却和提纯，然后再通入冷凝器冷凝，从冷凝器顶部喷淋的水的温度为12℃，液化后的膨胀剂和部分水流入介质贮罐贮存，在介质贮罐中水与膨胀剂分层，下层的膨胀剂最后进入到介质计量罐循环使用，上层水经冷冻机冷却后再循环使用，至浸渍罐的压力达到0.54Mpa为止；然后浸渍罐内的气态膨胀剂迅速通过先后通过小口径和大口径的两路回收路线通入装有70℃水的热罐，气态膨胀剂再回到冷凝器冷凝、介质贮罐贮存，最后进入到介质计量罐循环使用，至浸渍罐内的压力达到0.28Mpa为止；最后通过引射泵回收浸渍罐内的余量气体，使浸渍罐内压力降为一个大气压，回收到的余量气体，迅速进入到热罐，在热罐内，水蒸气则冷凝，积存在热罐内，气态环保介质被初步降温后，进入到冷凝器冷凝、介质贮罐贮存，最后进入到介质计量罐循环使用；

膨胀剂回收完毕后，浸渍后的烟丝采用微波膨胀技术进行微波处理得到膨胀烟丝。

实施例2

本实施例中膨胀剂的回收的流程与实施例1相同，不同的是具体的操作参数，为了简略，本实施例仅简单的表述回收过程。

将烟丝进行预处理，使其含水量为烟丝重量的17％，取200Kg处理后的烟丝加入到已预热至65℃的浸渍罐中；将浸渍罐抽真空，使其压力处于0.03Mpa；向浸渍罐中加入200Kg液态膨胀剂，所述的膨胀剂为80％的五氟丁烷(1，1，1，3，3-五氟丁烷)、20％的五氟丙烷(1，1，1，3，3-五氟丙烷)组成的混合物，然后将200Kg液态膨胀剂汽化通入浸渍罐内，使浸渍罐中的压力增加至0.5Mpa，温度升高到100℃，在上述温度、压力的条件下浸渍10min；

浸渍过程结束后，高压回收浸渍设备中的液态膨胀剂至其压力降到0.38Mpa，液态膨胀剂要经过气化初步提纯，之后在冷凝为液态待循环利用；然后加速回收气态膨胀剂至设备中压力降到0.27Mpa，最后通过引射泵回收浸渍罐内的余量气体，使浸渍罐内压力降为一个大气压，所有的气态膨胀剂经介质冷凝为液态待循环利用。

膨胀剂回收完毕后，浸渍后的烟丝采用微波膨胀技术进行微波处理得到膨胀烟丝。

实施例3

本实施例中膨胀剂的回收的流程与实施例1相同，不同的是具体的操作参数，为了简略，本实施例仅简单的表述回收过程。

将烟丝进行预处理，使其含水量为烟丝重量的17％，取200Kg处理后的烟丝加入到已预热至65℃的浸渍罐中；将浸渍罐抽真空，使其压力处于0.01Mpa；向浸渍罐中加入200Kg液态膨胀剂，所述的膨胀剂为80％的五氟丁烷(1，1，1，3，3-五氟丁烷)、20％的五氟丙烷(1，1，1，3，3-五氟丙烷)组成的混合物，然后将100Kg液态膨胀剂汽化通入浸渍罐内，使浸渍罐中的压力增加至0.36Mpa，温度升高到80℃，在上述温度、压力的条件下浸渍20min；

浸渍过程结束后，加速回收气态膨胀剂至设备中压力降到0.26Mpa，最后通过引射泵回收浸渍罐内的余量气体，使浸渍罐内压力降为一个大气压，所有的气态膨胀剂经介质冷凝为液态待循环利用。

膨胀剂回收完毕后，浸渍后的烟丝采用微波膨胀技术进行微波处理得到膨胀烟丝。

实施例4

本实施例中膨胀剂的回收的流程与实施例1相同，不同的是具体的操作参数，为了简略，本实施例仅简单的表述回收过程。

将烟丝进行预处理，使其含水量为烟丝重量的17％，取200Kg处理后的烟丝加入到已预热至65℃的浸渍罐中；将浸渍罐抽真空，使其压力处于0.01Mpa；向浸渍罐中加入200Kg液态膨胀剂，所述的膨胀剂为80％的五氟丁烷(1，1，1，3，3-五氟丁烷)、20％的五氟丙烷(1，1，1，3，3-五氟丙烷)组成的混合物，然后将100Kg液态膨胀剂汽化通入浸渍罐内，使浸渍罐中的压力增加至0.23Mpa，温度升高到70℃，在上述温度、压力的条件下浸渍20min；

浸渍过程结束后，通过引射泵回收浸渍罐内的余量气体，使浸渍罐内压力降为一个大气压，所有的气态膨胀剂经介质冷凝为液态待循环利用。

膨胀剂回收完毕后，浸渍后的烟丝采用微波膨胀技术进行微波处理得到膨胀烟丝。

实施例5

本发明采用一种如图1所示的立式烟丝膨胀剂回收塔，包括塔体1、塔体下部的气体引入管8、塔体上部的喷淋装置4、塔体顶端的气体排出口2和塔体底端的液体排出口3。为了提高回收效率，所述塔体内部气体引入管8端部设置一开口向下的锥形排出口5，所述锥形排出口5的顶角角度为120度，锥形排出口底部开口直径与塔体直径比为1∶4。锥形排出口下部设置一气体反射分布锥7，所述气体反射分布锥7底部角度为110度，上开口直径与锥形排出口底部开口直径比为3∶2。所述液体排出口3上方还设置锥形阻挡装置6，如图3虚线所示的锥形阻挡装置底部边缘垂直往下与塔体底部内壁之间形成的圆筒形状31面积是液体排出口截面积的1.5～3倍。锥形阻挡装置6顶角为90～120度，底部开口直径与所述液体排出口直径比为2∶1～4∶1。喷淋装置4为三层，其中最底层喷淋装置和液面距离∶第二层和最底层喷淋装置距离∶最上层和第二层喷淋装置距离为0.5∶0.6∶2.8。

在塔体内部位于锥形排出口5底部开口处还设置一滤板9，滤板9固定在塔体内壁上。滤板9设置直径为3～6mm的小孔，优选为4～5mm，更优选为4.5mm，孔间距为3～8mm，优选为6mm。

每层喷淋装置为在塔体内设置一液体引入管21，液体进入管上水平设置分液管22，分液管22同引入管21相互垂直，分液管22设置在引入管的下面。在分液管22上还设置两个喷液管23，如图2所示。在喷液管23下面还可设置支架24，支架24的两端固定在塔体的内壁上。喷液管23两端还设置螺旋喷头25。此外，在引入管21上还相对分液管对称设置两个螺旋喷头25，分液管22同引入管21交汇的部位还设置一螺旋喷头25。螺旋喷头喷射角角度为90度。三层喷淋装置的相邻两层相互垂直，即每相邻层的液体引入管均相互垂直。

本回收装置工作时，气体由气体引入管8进入，高速气体由狭窄的引入管流到锥形排出口5时，空间迅速扩大，导致气体迅速向四周分散，并同气体反射分布锥7碰撞，得以良好的分散并同液体接触、冷却。温度较高的气体继续向上运行，冷却液从喷淋装置中喷淋下来，气、液互相接触、换热后冷凝为液态，并一并在塔底部的液体排出口3排出，并进入下一环节。

Claims (10)

1.一种烟丝膨胀剂的回收方法，包括将烟丝在膨胀剂中浸渍，再回收浸渍设备中的膨胀剂，最后将浸渍后的烟丝膨胀处理，所述膨胀剂的沸点或共沸点为20-80℃，其特征在于，将浸渍设备中的液态膨胀剂回收并使其气化，气化后的膨胀剂经初步冷却后再进一步冷凝为液态，冷凝后的膨胀剂贮罐循环使用。

2.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述的浸渍包括烟丝在液态膨胀剂或/和气态膨胀剂中浸渍，其优选烟丝以气、液态膨胀剂结合的方法浸渍烟丝。

3.根据权利要求2所述的回收方法，其特征在于，烟丝浸渍后浸渍设备中气态膨胀剂的回收包括将浸渍设备中的气态膨胀剂先初步冷却再进一步冷凝为液态，冷凝后的膨胀剂贮罐循环使用。

4.根据权利要求1或3所述的回收方法，其特征在于，所述的初步冷却包括通过喷淋水介质将气态膨胀剂的温度降低，所述的水的温度为65～70℃。

5.根据权利要求1或3所述的回收方法，其特征在于，所述的冷凝包括经初步冷却的气态膨胀剂在立式的冷凝器中通过喷淋水介质使气态膨胀剂液化，所述的水的温度为10-15℃。

6.根据权利要求1或2所述的回收方法，其特征在于，所述的浸渍设备中膨胀剂的回收包括高压回收、加速回收以及引射回收，或者包括加速回收以及引射回收，或者包括引射回收。

7.根据权利要求1或6所述回收方法，其特征在于，所述的浸渍设备中膨胀剂的回收包括高压回收、加速回收以及引射回收。

8.一种烟丝膨胀剂回收装置，所述回收装置为一回收塔，包括塔体、塔体下部的气体引入管、塔体上部的喷淋装置、塔体顶端的气体排出口和塔体底端的液体排出口，其特征在于，塔体内部气体引入管端部设置一开口向下的锥形排出口，所述锥形排出口顶角角度为60～150度，优选为90～120度，锥形排出口底部开口直径与塔体直径比为1∶3～1∶5，优选为1∶4；所述锥形排出口下部设置一气体反射分布锥，所述气体反射分布锥底部角度为60～150度，优选为90～120度，上开口直径与锥形排出口底部开口直径比为1∶1～3∶1，优选为3∶2。

9.根据权利要求8所述的回收装置，其特征在于，所述液体排出口上方设置锥形阻挡装置，所述锥形阻挡装置底部边缘垂直往下与塔体底部内壁形成的环形带面积是液体排出口截面积的1～5倍，优选为1.5～3倍；所述锥形阻挡装置顶角为60～150度，优选为90～120度，底部开口直径与所述液体排出口直径比为1.5∶1～5∶1，优选为2∶1～4∶1。

10.根据权利要求8或9所述的回收装置，其特征在于，所述喷淋装置为最少一层，优选为三层，其中最底层喷淋装置和液面距离：第二层和最底层喷淋装置距离：最上层和第二层喷淋装置距离为0.3～0.8∶0.4～0.9∶2～4，优选为0.5∶0.6∶2.5～3。

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