CN108936791B - 一种高温热裂解制备烟气冷凝物的方法 - Google Patents

一种高温热裂解制备烟气冷凝物的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高温热裂解制备烟气冷凝物的方法,包括以下步骤：S1预处理；S2热裂解制备：将预处理后的烟草提取物在真空度为0.01‑1Pa，蒸馏温度为150‑500℃，物料流速2‑10ml/min，冷凝温度‑40到‑20℃，刮膜转速240‑300r/min,循环水温度50‑70℃的条件下进行分离纯化，持续时间0.5‑1h，然后再接取烟气冷凝物，本发明采用膜分离技术和分子蒸馏技术将烟草提取物进一步处理，其提取分离是纯物理过程，同时减少对环境的污染，而且不会带入新的杂质和有毒物质，能很好地保证后馏分的品质。通过本方法将烟草提取物进一步的提取、分离和纯化，所得物可用于卷烟加香和薄片加香，甚至还可以用于低温不燃烧和电子雾化当中，进一步的实现了烟草提取物的应用范围和节约的资源。

Description

一种高温热裂解制备烟气冷凝物的方法
技术领域
本发明涉及烟气冷凝物技术领域，尤其涉及一种高温热裂解制备烟气冷凝物的方法。
背景技术
分子蒸馏(Molecular Distillation)是近年迅速发展的新型液-液分离技术，因其特别适应于高沸点、热敏性以及易氧化物料的分离纯化，同时具有高真空、分离温度低等优点，已广泛应用于食品、医药、日化、香料等领域，特别是天然物质的提取与分离。
膜分离技术，是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实现选择性分离的技术。由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，因此，已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。
低温分子蒸馏出来烟草提取物，烟草提取物得率在70％-75％，但是烟草提取物比较单一(浓度、香气、密度、状态等)，在实验中的使用率也不是很高，仅仅是作为烟草本香香原料。因此，该烟草提取物在大多时候都是没有得到很好的利用，既浪费了原料增大了费用又对环境有一定的污染。在此背景下，我们在想提高该烟草提取物的利用率，将烟草提取物再经过特定设备，调节温度的不同，再细分得到不同温度段的烟气冷凝物。所得到的烟气冷凝物有不同的香气和浓度，在此基础上添加在卷烟和薄片上会有意想不到的效果，不仅大大的提高了烟草提取物的利用率，也使得该烟草提取物在卷烟和薄片等卷烟制品中的应用范围增加，另外还大大的保护了环境。
因此，本发明提供一种通过膜分离技术和分子蒸馏技术将烟草提取物再分离纯化得到不同温度段的烟气冷凝物的方法。通过本方法，可将所得不同温度的烟气冷凝物加以提取和适度纯化，用于卷烟或薄片卷烟制品，实现了变废为宝，节约了资源。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的烟草提取物别浪费，且污染环境的缺点，而提出的一种高温热裂解制备烟气冷凝物的方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
本发明提出的一种高温热裂解制备烟气冷凝物的方法，包括以下步骤：
S1预处理：用去离子水将烟草提取物稀释为干物质含量3％的烟草提取物水溶液，然后用酸将烟草提取物水溶液的pH值调节为3.5-5.0，备用；
S2热裂解制备：将预处理后的烟草提取物在真空度为0.01-1Pa，蒸馏温度为150-500℃，物料流速2-10ml/min，冷凝温度-40到-20℃，刮膜转速240-300r/min,循环水温度50-70℃的条件下进行分离纯化，持续时间0.5-1h，然后再接取烟气冷凝物。
优选的，所述烟气冷凝物的底物是有机溶剂提取物。
优选的，所述烟气冷凝物应用范围：再造烟叶、梗丝、电子烟、加热不燃烧卷烟、嘴棒加香、烟丝卷烟制品。
优选的，所述烟草提取物包含至少一种亚硝酸盐化合物。
优选的，所述烟气冷凝物添加在卷烟制品中的量为万分之一到百分之一。
优选的，所述S1中，所述酸为盐酸、亚硫酸、磷酸、丙酮酸、亚硝酸、苹果酸中的一种或其混合物。
本发明的有益效果是：本发明采用膜分离技术和分子蒸馏技术将烟草提取物进一步处理，其提取分离是纯物理过程，可节省大量溶剂，降低对设备的要求，同时减少对环境的污染，而且不会带入新的杂质和有毒物质，能很好地保证后馏分的品质。通过本方法将烟草提取物进一步的提取、分离和纯化，所得物可用于卷烟加香和薄片加香，甚至还可以用于低温不燃烧和电子雾化当中，进一步的实现了烟草提取物的应用范围和节约的资源。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出的一种高温热裂解制备烟气冷凝物的方法，包括以下步骤：
S1预处理：用去离子水将烟草提取物稀释为干物质含量3％的烟草提取物水溶液，然后用酸将烟草提取物水溶液的pH值调节为3.5，备用；
S2热裂解制备：将预处理后的烟草提取物在真空度为0.01Pa，蒸馏温度为150℃-199℃，物料流速2ml/min，冷凝温度-40℃，刮膜转速250r/min,循环水温度70℃的条件下进行分离纯化，一般经过0.5h的反应使得设备里面的分子分离稳定后再开始接取所得烟气冷凝物。
实施例二
本发明提出的一种高温热裂解制备烟气冷凝物的方法，包括以下步骤：
S1预处理：用去离子水将烟草提取物稀释为干物质含量3％的烟草提取物水溶液，然后用酸将烟草提取物水溶液的pH值调节为4，备用；
S2热裂解制备：将预处理后的烟草提取物在真空度为0.05Pa，蒸馏温度为200℃-299℃，物料流速5ml/min，冷凝温度-30℃，刮膜转速250r/min,循环水温度60℃的条件下进行分离纯化，一般经过0.5h的反应使得设备里面的分子分离稳定后再开始接取所得烟气冷凝物。
实施例三
本发明提出的一种高温热裂解制备烟气冷凝物的方法，包括以下步骤：
S1预处理：用去离子水将烟草提取物稀释为干物质含量3％的烟草提取物水溶液，然后用酸将烟草提取物水溶液的pH值调节为5.0，备用；
S2热裂解制备：将预处理后的烟草提取物在真空度为0.1Pa，蒸馏温度为300℃-399℃，物料流速10ml/min，冷凝温度-30℃，刮膜转速300r/min,循环水温度50℃的条件下进行分离纯化，一般经过0.5h的反应使得设备里面的分子分离稳定后再开始接取所得烟气冷凝物。
实施例四
本发明提出的一种高温热裂解制备烟气冷凝物的方法，包括以下步骤：
S1预处理：用去离子水将烟草提取物稀释为干物质含量3％的烟草提取物水溶液，然后用酸将烟草提取物水溶液的pH值调节为5.0，备用；
S2热裂解制备：将预处理后的烟草提取物在真空度为0.5Pa，蒸馏温度为400℃-500℃，物料流速10ml/min，冷凝温度-20℃，刮膜转速300r/min,循环水温度60℃的条件下进行分离纯化，一般经过0.5h的反应使得设备里面的分子分离稳定后再开始接取所得烟气冷凝物。
实施例五
将250℃烟气冷凝物前端按0.01％的量通过烟丝加香的方式均匀加入烟草薄片中，放入密封袋里密封一段时间平衡香气，然后打成卷烟评吸，薄片的纸气明显降低，烟气浓厚，刺激降低，对薄片有明显改善作用。
实施例六
将250℃烟气冷凝物前端按0.1％的量通过烟丝加香的方式均匀加入烟草薄片中，放入密封袋里密封一段时间平衡香气，然后打成卷烟评吸，薄片的纸气明显降低，烟气浓厚，刺激降低，对薄片有明显改善作用。
实施例七
将250℃烟气冷凝物前端按1％的量通过烟丝加香的方式均匀加入烟草薄片中，放入密封袋里密封一段时间平衡香气，然后打成卷烟评吸，薄片的纸气明显降低，烟气浓厚，刺激降低，对薄片有明显改善作用，添加浓度越大，效果越明显。
本发明采用膜分离技术和分子蒸馏技术将烟草提取物进一步处理，其提取分离是纯物理过程，可节省大量溶剂，降低对设备的要求，同时减少对环境的污染，而且不会带入新的杂质和有毒物质，能很好地保证后馏分的品质。通过本方法将烟草提取物进一步的提取、分离和纯化，所得物可用于卷烟加香和薄片加香，甚至还可以用于低温不燃烧和电子雾化当中，进一步的实现了烟草提取物的应用范围和节约的资源。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高温热裂解制备烟气冷凝物的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1预处理：用去离子水将烟草提取物稀释为干物质含量3％的烟草提取物水溶液，然后用酸将烟草提取物水溶液的pH值调节为3.5-5.0，备用；
S2热裂解制备：将预处理后的烟草提取物在真空度为0.01-1Pa，蒸馏温度为150-500℃，物料流速2-10ml/min，冷凝温度-40到-20℃，刮膜转速240-300r/min,循环水温度50-70℃的条件下进行分离纯化，持续时间0.5-1h，然后再接取烟气冷凝物；
所述烟气冷凝物应用范围：再造烟叶、梗丝、电子烟、加热不燃烧卷烟、嘴棒加香、烟丝卷烟制品。
2.根据权利要求1所述的一种高温热裂解制备烟气冷凝物的方法，其特征在于，所述烟气冷凝物的底物是有机溶剂提取物。
3.根据权利要求1所述的一种高温热裂解制备烟气冷凝物的方法，其特征在于，所述烟草提取物包含至少一种亚硝酸盐化合物。
4.根据权利要求1所述的一种高温热裂解制备烟气冷凝物的方法，其特征在于，所述烟气冷凝物添加在卷烟制品中的量为万分之一到百分之一。
5.根据权利要求1所述的一种高温热裂解制备烟气冷凝物的方法，其特征在于,所述S1中，所述酸为盐酸、亚硫酸、磷酸、丙酮酸、亚硝酸、苹果酸中的一种或其混合物。
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