CN103892433B - 一种双辊压榨机在烟草原料萃取中进行固液分离的方法 - Google Patents

Abstract

一种双辊压榨机在烟草原料萃取中进行固液分离的方法涉及一种压区可变式双辊压榨机在烟草原料萃取中进行固液分离的方法，属卷烟行业再造烟叶原料制备与处理技术领域。本发明的方法为：A．将经加温萃取后的梗液混合原料和碎片液混合料，泵送至压区可变式双辊压榨机内二个平行布置的辊筒筛之间；B．在泵送压力作用下，物料均匀的从可变式双辊压榨机两辊之间进入压区内圆筒筛辊面上，相向旋转的圆筒筛对物料进行挤压，萃取液从两个圆筒筛内导流管排出至精制浓缩段；C．物料通过位于压区可变式双辊压榨机上部的螺旋输送机送至后段储料罐内；D．双辊压榨机在工作过程中，其细小的渣料容易造成双辊表面过滤孔眼的堵塞，故通过经加压后的高压清水对压榨双辊上的过滤孔眼进行清洗。提高浆料的抄造过程中的滤水性、干燥性、基片的松厚度、吸收性能都是显而易见的。

Description

一种双辊压榨机在烟草原料萃取中进行固液分离的方法

技术领域

本发明涉及一种压区可变式双辊压榨机在烟草原料萃取中进行固液分离的方法，属卷烟行业再造烟叶原料制备与处理技术领域。

背景技术

烟草行业的打叶复烤和卷烟生产过程中，产生的烟梗、烟叶碎片分别约占烟叶总量的25～35％、2～3％左右，为了更好的对资源进行有效利用，减少环境污染，一种在卷烟中能有效降焦解害的烟草薄片（再造烟叶）应运而生。再造烟叶融合了现代造纸工艺和化工技术，创造性的运用在烟草薄片生产中，制成的薄片产品经切丝后，按一定比例掺入到卷烟中，能有效的增加成品卷烟的填充值、降低卷烟生产成本；同时，在提高卷烟燃烧性、减少烟气释放量、降低焦油量等方面，起来积极作用。

现有的湿式造纸法再造烟叶工艺流程如图1所示，由图1可知，烟梗原料浸泡解纤后需经过三次萃取与压榨，进行固液分离；烟叶碎片原料除尘处理后，也需经过三次萃取与压榨，进行固液分离，分离出的梗、碎固形物混合后再进入磨浆等后续工序。公知的固液分离方法主要有以下几种：滤筛脱去烟梗表面水分→螺旋压榨脱去梗芯中水分→滤网二次脱水，如中国发明专利《采用浸泡和螺旋压榨预处理烟梗的工艺方法》（申请号：：201110095672.1）；也有如发明专利《一种有关烟草再造梗丝工艺中的脱水方法》（申请号：201210071673.7）公开的采用挤汁机及离心分离机进行脱水方法；还有实用新型专利

（申请号：02222779.2）公开的通过呈品字排列的三个辊子（辊面均匀分布有齿形沟纹）相对旋转使物料进行两次破碎脱水，再通过具有齿形沟纹的三梳子对料渣清除疏导的方式脱水，甚至有真空脱水方法等。这些公开的方法或装置存在的不足之处有：（1）滤筛仅仅能分离烟梗表面的游离水；（2）离心机脱水对物料的尺寸大小要求严格，离心分离后的排渣困难，设备的有效利用率低，离心机转鼓内的滤布容易堵塞，影响过滤效果，动力消耗较大等，不适应大规模的连续性生产；（3）双螺旋压榨方法严重破坏了烟梗及烟叶碎片中的纤维组织，同时过滤筛孔容易堵塞，清洗难度较大，影响过滤效率，动力消耗较大，双螺旋机两端的轴承在挤压过程中容易损坏，固液分离效率较低，挤浆后干度仅为25％左右，不能达到生产工艺所要求的约35％干度，从而降低了对烟草致香物质的提取率；（4）挤汁机脱水处理量少且效率低，（5）带齿形沟纹的品字型排列辊子脱水装置虽然脱水效率高，但同样对烟梗及烟叶碎片中的纤维组织破坏较大，（6）真空脱水工艺复杂且成本较高。

另一方面，烟梗或烟叶碎片作为浆原料与湿法造纸所用的针叶木浆或阔叶木浆原料相比，主要差异在于：（1）物理结构不同，烟叶碎片中几乎没有纤维状物质，烟梗中纤维平均长度为0.3～0.9mm，平均宽度为10.0～16.0um；针叶木浆纤维的平均长度为2.0～3.5mm，平均宽度为28.0～40.0um；阔叶木浆纤维的平均长度为0.70～0.9mm，平均宽度为12.0～18.0um。（2）压榨部脱水工艺不同，再造烟叶的基片要求松厚度、吸收性和透气度较好，有利于基片的渗透性，因此，湿基片在压榨脱水不要求有过高的线压力；而普通造纸的纸张要较高的扩张强度、撕裂度和耐破指数，对松厚度、吸收性和透气度等物理指标要求较低。以上原因使得湿式造纸法再造烟叶制浆段所采用的工艺及设备等，并不能完全参照湿法造纸浆工艺。特别的，再造烟叶的物理化学指标要求是：（1）物理指标有填充值cm³/g、燃烧性mm/s和抗张强度纵KN/m；（2）化学指标（％）有总糖、还原糖、烟碱、硝酸盐、钾和氯；（3）烟气指标（mg/支）有烟气烟碱、焦油和CO。而普通造纸的纸张与上述绝大部分指标是不尽相同的，这也是与湿法造纸对成品纸质量要求不同之处。

因此，选择适宜于再造烟叶制浆段压榨机，既能高效的固液分离，又可连续生产并节省设备的场地占用，达到简单、高效、对烟梗纤维破坏作用低的脱水方法成为必要。

发明内容

本发明目的是针对背景技术所提出的问题，公开一种简单、高效、并对烟梗和烟碎纤维破坏性较低的固液分离方法，是采用压区可变式双辊压榨机，对萃取后的梗纤和烟碎进行固液分离，一次压榨挤浆达到干度≥35％，效果显著的双辊压榨机在烟草原料萃取中进行固液分离的方法。

本发明的技术方案是：一种双辊压榨机在烟草原料萃取中进行固液分离的方法,通过一种压区可变式双辊压榨机，对烟草原料萃取后进行固液分离的方法，其特征在于：

A．将经加温萃取后的梗液混合原料和碎片液混合料，泵送至压区可变式双辊压榨机内二个平行布置的辊筒筛之间；

B．在泵送压力作用下，物料均匀的从可变式双辊压榨机两辊之间进入压区内圆筒筛辊面上，相向旋转的圆筒筛对物料进行挤压，萃取液从两个圆筒筛内导流管排出至精制浓缩段；

C．物料通过位于压区可变式双辊压榨机上部的螺旋输送机送至后段储料罐内；

D．双辊压榨机在工作过程中，其细小的渣料容易造成双辊表面过滤孔眼的堵塞，故通过经加压后的高压清水对压榨双辊上的过滤孔眼进行清洗。因可变式双辊压榨机需对萃取后的物料进行固液分离，就必须对双辊进行加压，为此，由来至空压站的压缩空气对两个气胎进行加压。

所述的一种双辊压榨机在烟草原料萃取中进行固液分离的方法，辊筒筛材质采用304不锈钢，辊筒筛直径600mm、长L=2000mm、辊筒壁厚δ=4mm。

所述的一种双辊压榨机在烟草原料萃取中进行固液分离的方法，辊筒筛上均匀分布圆孔，所述圆孔直径≤1.5mm、圆孔外圆间间距≤2mm、开孔率≥20％。

所述的一种双辊压榨机在烟草原料萃取中进行固液分离的方法，辊筒筛转速1～10rpm。

所述的一种双辊压榨机在烟草原料萃取中进行固液分离的方法，两个辊筒筛之间设定工作时的线压力分别为梗液分离压榨机≥160KN／m、碎片液分离压榨机≥120KN/m。

所述的一种双辊压榨机在烟草原料萃取中进行固液分离的方法，所述物料进入压区可变式双辊压榨机时，进料温度65±2℃、进料浓度8±2％。

本发明的有益效果是：

（1）利用压区可变式双辊压榨机，经过一次压榨挤浆，就能将萃取后的物料含水率降为65％以下；

（2）物料经过三步萃取、三步压榨挤浆后，其提取率能达到90～95％；

（3）经过压区中即可，可变式双辊压榨机压榨后，破除了物料细胞壁，但物料的纤维成份最大限度的得；

（4）设备工作效率高，占地面积小，动力消耗低。

附图说明

附图1是湿式造纸法再造烟叶工艺流程图；

附图2是本发明压区可变式双辊压榨机工作时状态示意图；

附图3是辊筒筛示意图。

附图中的标记：1—辊筒筛，2—气胎，3—螺旋输送机。

具体实施方式

下面结合附图对技术方案的实施作进一步描述：

实施例1

本发明公开的压区可变式双辊压榨机进行固液分离的方法，应用在烟梗、烟叶碎片的萃取压榨段。它通过一种压区可变式双辊压榨机，对烟草原料萃取后进行固液分离的方法，其步骤为：

A．将经加温萃取后的梗液混合原料和碎片液混合料，泵送至压区可变式双辊压榨机内二个平行布置的辊筒筛之间；

B．在泵送压力作用下，物料均匀的从可变式双辊压榨机两辊之间进入压区内圆筒筛辊面上，相向旋转的圆筒筛对物料进行挤压，萃取液从两个圆筒筛内导流管排出至精制浓缩段；

C．物料通过位于压区可变式双辊压榨机上部的螺旋输送机送至后段储料罐内；

D．双辊压榨机在工作过程中，其细小的渣料容易造成双辊表面过滤孔眼的堵塞，故通过经加压后的高压清水对压榨双辊上的过滤孔眼进行清洗。因可变式双辊压榨机需对萃取后的物料进行固液分离，就必须对双辊进行加压，为此，由来至空压站的压缩空气对两个气胎（标号2）进行加压。

附图1：是烟梗、烟碎原料的经预处理后，进入以下生产过程：

1．烟梗进入洗梗机、加热浸泡罐、解纤、萃取、压区可变式双辊压榨固液分离（分离出的烟梗萃取液排掉不用），挤压出的梗阻纤渣料进入叩前池与烟碎渣料混合。

2．烟碎进入加热过渡罐、萃取罐、压区可变式双辊压榨固液分离，萃取液经精制浓缩后，浸膏供基片涂布使用，挤压出的烟碎渣料进入叩前池与梗纤渣料混合。

3．烟梗、烟碎的混合渣料，通过磨浆段打浆后，供纸机抄造。

4．造纸机抄造出的基片经烘干、涂布、烘箱干燥、分切、加香、水分平衡、包装等加工过程，最终完成产品的生产。

采用压区可变式双辊压榨固液分离工艺，（1）既能将烟碎经三步逆流萃取后的可溶性烟草物质分离出来，又可将高效压榨出经三步逆流萃取后烟梗中的残余可溶物；（2）在压榨分离过程中，对纤维进行不断的挤压、浸泡，再挤压、再浸泡等，不仅能有效破除烟梗纤维的细胞壁，而且对其纤维组织破坏较低，更加有利于纤维的润胀和分丝，对于下一步的烟草纤维打浆质量的提高至关重要；（3）通过三次压榨分离后的烟梗和烟碎渣料的干度分别能达到35％以上，两种物料的提取率能达到90～95％左右；（4）烟梗和烟碎渣料压榨后的干度在35％以上，能有效的提取出烟草物质中的可溶物，有利于提高烟草浆料的外观质量，同时，也有利于提高纤维在抄造过程中的滤水性能，增强基片的松厚度和吸收性能，对于产品涂布率提高取到非常重要的作用。

附图2：是压区可变式双辊压榨机工作状态示意图

其工作流程是：（1）启动前的准备；（2）启动设备；（3）给（标号2）加入压缩空气；（4）（标号1）向上相向旋转，工作时加温萃取后的烟梗或烟碎物料，经浆泵送至压区可变式双辊压榨机下部两辊之间进入，并均匀的分布在两个辊筒筛面上，经过压区可变式双辊压榨机的挤压过滤后，梗液从辊筒筛内的导流管排出（分离出的烟梗萃取液排掉不用），烟碎液从辊筒筛内的导流管排出至存液罐，压榨挤干后的烟梗或烟碎渣料由（标号3）排至浆料叩前混合池内。挤出的烟梗或烟碎渣的含水率在65％以下。

本实施方案中，辊筒筛的参数如下：

1．辊筒筛规格：

直径：600mm、宽：2000mm、辊筒壁厚：4mm；

材质：采用304不锈钢材质；

壳体：采用增压设计。

2．辊筒筛上的圆孔直径：1.5mm、间距：2mm、开孔率：20％；

3．辊筒筛转速：1～10rpm；

4．双辊工作线压力：160KN／m。

工作时设定物料进入压区可变式双辊压榨机时设定参数为：

进料温度65±2℃，进料浓度8±2％。

实施例2

一种双辊压榨机在烟草原料萃取中进行固液分离的方法,是通过一种压区可变式双辊压榨机，对烟草原料萃取后进行固液分离的方法，其步骤为：

A．将经加温萃取后的梗液混合原料和碎片液混合料，泵送至压区可变式双辊压榨机内二个平行布置的辊筒筛之间；

B．在泵送压力作用下，物料均匀的从可变式双辊压榨机两辊之间进入压区内圆筒筛辊面上，相向旋转的圆筒筛对物料进行挤压，萃取液从两个圆筒筛内导流管排出至精制浓缩段；

C．物料通过位于压区可变式双辊压榨机上部的螺旋输送机送至后段储料罐内；

D．双辊压榨机在工作过程中，其细小的渣料容易造成双辊表面过滤孔眼的堵塞，故通过经加压后的高压清水对压榨双辊上的过滤孔眼进行清洗。因可变式双辊压榨机需对萃取后的物料进行固液分离，就必须对双辊进行加压，为此，由来至空压站的压缩空气对两个气胎（标号2）进行加压。

所述的一种双辊压榨机在烟草原料萃取中进行固液分离的方法，辊筒筛材质采用304不锈钢，辊筒筛直径600mm、长L=2000mm、辊筒壁厚δ=4mm。

所述的一种双辊压榨机在烟草原料萃取中进行固液分离的方法，辊筒筛上均匀分布圆孔，所述圆孔直径≤1.5mm、圆孔外圆间间距≤2mm、开孔率≥20％；

所述的一种双辊压榨机在烟草原料萃取中进行固液分离的方法，辊筒筛转速1～10rpm；

所述的一种双辊压榨机在烟草原料萃取中进行固液分离的方法，两个辊筒筛之间设定工作时的线压力分别为梗液分离压榨机≥160KN／m、碎片液分离压榨机≥120KN/m；

所述的一种双辊压榨机在烟草原料萃取中进行固液分离的方法，所述物料进入压区可变式双辊压榨机时，进料温度65±2℃、进料浓度8±2％。

经实际生产充分证明，采用本发明的压区可变式双辊压榨机系统进行烟梗和烟碎萃取后的固液分离技术，经压榨挤出后的烟梗和烟碎渣料的含水率可控制在在65％以下，对于提高烟草物料萃取后的提取率和浆料外观质量，以及对纤维细胞壁的破除、润胀、分丝和纤维的保护都有非常明显的效果；同时也有利于浆料的柔性打浆和分丝帚化，这对于提高浆料的抄造过程中的滤水性、干燥性、基片的松厚度、吸收性能都是显而易见的。

Claims (2)

1.一种双辊压榨机在烟草原料萃取中进行固液分离的方法，通过一种压区可变式双辊压榨机，对烟草原料萃取后进行固液分离的方法，其特征在于：

A.将经加温萃取后的梗液混合原料和碎片液混合料，泵送至压区可变式双辊压榨机内二个平行布置的辊筒筛之间；

B.在泵送压力作用下，物料均匀的从可变式双辊压榨机两辊之间进入压区内圆筒筛辊面上，相向旋转的圆筒筛对物料进行挤压，萃取液从两个圆筒筛内导流管排出至精制浓缩段，辊筒筛转速1～10rpm；两个辊筒筛之间设定工作时的线压力分别为梗液分离压榨机≥160KN/m、碎片液分离压榨机≥120KN/m；所述物料进入压区可变式双辊压榨机时，进料温度65±2℃、进料浓度8±2%；所述辊筒筛上均匀分布圆孔，所述圆孔直径≤1.5mm、圆孔外圆间间距≤2mm、开孔率≥20%；

C.物料通过位于压区可变式双辊压榨机上部的螺旋输送机送至后段储料罐内；

D.双辊压榨机在工作过程中，其细小的渣料容易造成双辊表面过滤孔眼的堵塞，故通过经加压后的高压清水对压榨双辊上的过滤孔眼进行清洗。

2.根据权利要求1所述的双辊压榨机在烟草原料萃取中进行固液分离的方法，其特征在于：所述的辊筒筛材质采用304不锈钢，辊筒筛直径600mm、长L=2000mm、辊筒壁厚δ=4mm。