CN112495141A

CN112495141A - 一种复烤烟叶尾气烟草香氛的收集方法和收集系统

Info

Publication number: CN112495141A
Application number: CN202011242762.4A
Authority: CN
Inventors: 黄文勇; 顾丽莉; 来庆祥; 姚雯; 尚关兰; 彭健; 李克强; 朱毓航; 李瑞东; 唐徐禹; 李增良
Original assignee: Yunnan Leaf Tobacco Redrying Co ltd; Kunming University of Science and Technology
Current assignee: Yunnan Leaf Tobacco Redrying Co ltd; Kunming University of Science and Technology
Priority date: 2020-11-10
Filing date: 2020-11-10
Publication date: 2021-03-16
Also published as: CN116272256A

Abstract

本发明属于废气回收技术领域，具体涉及一种复烤烟叶尾气中烟草香氛的收集方法和收集系统。本发明提供的复烤烟叶尾气中烟草香氛的收集方法，包括以下步骤：将复烤烟叶尾气进行气固分离，得到初步净化烟气；利用捕集剂对所述初步净化烟气中的烟草香氛物质进行捕集，得到烟草香氛物质溶液；回收所述烟草香氛物质溶液中的捕集剂，得到烟草香氛物质的浓缩液。本发明按照上述方法将复烤烟叶尾气中的烟草香氛物质进行了回收，在避免环境污染提高环保性的同时也提升了烟草的经济价值，避免了资源的浪费。本发明提供的收集方法对捕集剂进行回收及循环利用，收集过程中无废液、废气、固废产生，收集成本低。

Description

一种复烤烟叶尾气烟草香氛的收集方法和收集系统

技术领域

本发明属于废气回收技术领域，具体涉及一种复烤烟叶尾气烟草香氛的收集方法和收集系统。

背景技术

现有的烟叶复烤企业都是将复烤烟叶尾气作为废气直接排放至大气中，导致厂区周围充满烟草气味，严重污染环境。同时复烤烟叶尾气中含有的烟碱、新植二烯、2,4-二叔丁基酚、醋酸植物醇、十二～二十烷、4-甲基十一烷基-2-烯和八烷基三氟乙酸酯等烟草香氛物质也随着废气的排放而分散在大气中产生了资源的浪费。如何能够减少复烤烟叶尾气对大气环境的污染同时提高烟草的经济价值是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种复烤烟叶尾气中烟草香氛的收集方法，本发明提供的收集方法能够很好的收集复烤烟叶中烟草香氛物质，减少对环境的污染，同时提高烟草的经济价值。

本发明提供了一种复烤烟叶尾气中烟草香氛的收集方法，包括以下步骤：

将复烤烟叶尾气进行气固分离，得到初步净化烟气；

利用捕集剂对所述初步净化烟气中的烟草香氛物质进行捕集，得到烟草香氛物质溶液；

回收所述烟草香氛物质溶液中的捕集剂，得到烟草香氛物质的浓缩液。

优选的，所述气固分离的方式为旋风分离；

所述气固分离得到的固体物质为烟叶和/或烟梗碎片。

优选的，所述捕集剂包括乙醇水溶液、丙酮、二氯甲烷、石油醚、甲醇、乙酸乙酯、正己烷和水中的一种或几种。

优选的，所述捕集的方式为逆流浸出；

所述初步净化烟气和捕集剂的体积流量比为10～200:1。

优选的，所述捕集包括以下步骤：

利用捕集剂捕集所述初步净化烟气中的烟草香氛物质，得到烟草香氛物质稀溶液；

循环利用烟草香氛物质稀溶液捕集所述初步净化烟气中的烟草香氛物质，得到烟草香氛物质溶液；所述烟草香氛物质溶液的浓度为5～20％。

优选的，所述回收包括依次进行的分离和冷却；所述分离为减压精馏或真空旋蒸。

优选的，所述减压精馏的压力为1～10kPa，温度为30～50℃；

所述真空旋蒸的真空度为1～10kPa，转速为30～110r/min，温度为30～50℃；

所述冷却为水冷，所述水冷用水的温度为5～25℃。

本发明还提供了一种复烤烟叶尾气中烟草香氛的收集系统，包括除杂模块、捕集模块和浓缩模块；

所述除杂模块包括气固分离器(1)；

所述捕集模块包括捕集塔(2)和第一存储系统；

所述浓缩模块包括浓缩装置(10)和第二存储系统；

所述气固分离器(1)、捕集塔(2)、第一存储系统、浓缩装置(10)和第二存储系统顺次连接。

优选的，所述第一存储系统包括稀溶液储罐、循环泵(5)、浓溶液泵(7)和浓溶液储罐(8)；

所述捕集塔(2)、稀溶液储罐和循环泵(5)构成一个循环体系；

所述捕集塔(2)、稀溶液储罐、浓溶液泵(7)、浓溶液储罐(8)和浓缩装置(10)顺次连接。

优选的，所述捕集塔(2)的塔体内设置有填料层(2-5)；

所述填料层(2-5)位于所述捕集塔(2)垂直方向的中部；

所述填料层(2-5)的层数为1～3层；

所述填料层(2-5)中的填料包括规整填料层和/或散堆填料层，所述规整填料层包括PP规整波纹填料或金属丝网波纹填料，所述散堆填料层包括陶瓷、树脂、大孔硅胶、活性炭或金属颗粒填料。

本发明提供了一种复烤烟叶尾气中烟草香氛的收集方法，包括以下步骤：将复烤烟叶尾气进行气固分离，得到初步净化烟气；利用捕集剂对所述初步净化烟气中的烟草香氛物质进行捕集，得到烟草香氛物质溶液；回收所述烟草香氛物质溶液中的捕集剂，得到烟草香氛物质的浓缩液。本发明按照上述方法将复烤烟叶尾气中的烟草香氛物质进行了回收，在避免环境污染提高环保性的同时也提升了烟草的经济价值，避免了资源的浪费。本发明提供的收集方法对捕集剂进行回收及循环利用，收集过程中无废液、废气和固废的产生，收集成本低。

本发明还提供了一种复烤烟叶尾气中烟草香氛的收集系统，利用本发明提供的收集系统能够将复烤烟叶尾气中的烟草香氛物质分离出来，同时能够循环利用捕集剂提高环保性的同时减少了资源的浪费提高了烟草的经济价值。

附图说明

图1为收集复烤烟叶尾气中烟草香氛物质的工艺流程图；其中，1为气固分离器、1-1为尾气进口、1-2为固体物质出口、1-3为初步净化烟气出口、1-4为固体物质收集箱、2为捕集塔、2-1为气体进口、2-2为气体分布器、2-3为液体进口、2-4为液体分布器、2-5为填料层、2-6为液体捕集筛网、2-7为液体出口、2-8为排空口、17为气相色谱仪、3为第一稀溶液储罐、3-1为第一进口、3-2为第一滤网、3-3为第二滤网、3-4为第一出口、3-5为第二出口、3-6为第二进口、3-7为第一取样口、4为第二稀溶液储罐、4-1为第三进口、4-2为第三滤网、4-3为第四滤网、4-4为第三出口、4-5为第四出口、4-6为第四进口、4-7为第二取样口、5为循环泵、6为冷却器、7为浓溶液泵、8为浓溶液储罐、8-1为浓溶液储罐进口、8-2为浓溶液储罐出口、9为进料泵、10为浓缩装置、10-1为进料口、10-2为第一出料口、10-3为第二出料口、10-4为回流液进口、11为浓缩液储罐、11-1为浓缩液储罐进口、11-2为第三取样口、12为捕集剂储罐、12-1为捕集剂储罐进口、12-2为捕集剂储罐出口、13为捕集剂泵、14为冷凝器、15为真空装置、16为加热装置；

图2为实施例1中浓溶液储罐中浓溶液的GC-MS谱图：

图3为实施例2中浓溶液储罐中浓溶液的GC-MS谱图；

图4为实施例2收集得到的浓缩液的GC-MS谱图；

图5为实施例3中浓溶液储罐中浓溶液的GC-MS谱图：

图6为实施例4中浓溶液储罐中浓溶液的GC-MS谱图；

图7为实施例4收集得到的浓缩液的GC-MS谱图。

具体实施方式

将复烤烟叶尾气进行气固分离，得到初步净化烟气；

本发明将复烤烟叶尾气进行气固分离，得到初步净化烟气。在本发明中，所述气固分离优选为旋风分离，所述气固分离的固体物质主要为烟叶和/或烟梗碎片，所述烟叶和/或烟梗可按照申请号为202010083410.2的专利中的方法提取有价值成分。

在本发明中，所述初步净化烟气中优选包括30～170种烟草香氛物质，更优选包括47～75种烟草香氛物质，在本发明的实施例中含有的烟草香氛物质的种类具体为47种、50种、52种或75种。

得到初步净化烟气后，本发明利用捕集剂对所述初步净化烟气中的烟草香氛物质进行捕集，得到烟草香氛物质溶液。在本发明中，所述捕集剂优选包括乙醇水溶液、丙酮、二氯甲烷、石油醚、甲醇、乙酸乙酯、正己烷和水中的一种或几种，更优选包括乙醇水溶液、丙酮或甲醇。在本发明中，当所述捕集剂为两种以上上述具体物质时，本发明对多种具体物质的配比无特殊限定，采用任意配比即可。在本发明中，所述乙醇水溶液的质量浓度优选为50～95％，可具体为50％或95％。在本发明中，所述捕集剂的温度控制为0～20℃，更优选为5～15℃。在本发明中，所述捕集的方式优选为逆流浸出。在本发明中，所述捕集优选包括以下步骤：

本发明利用捕集剂捕集所述初步净化烟气中的烟草香氛物质，得到烟草香氛物质稀溶液。在本发明中，所述初步净化烟气和捕集剂的体积流量比优选为10～200:1，更优选为20～50:1，更进一步优选为25～30:1。在本发明中，所述初步净化烟气的体积流量优选为1～6m³/s，更优选为1.5～4m³/s。在本发明中所述捕集的时间优选为15～90min，更优选为30～60min，所述捕集的时间为初步净化烟气和捕集剂在进行逆流浸出时的接触时间。

得到烟草香氛物质稀溶液后，本发明循环利用烟草香氛物质稀溶液捕集所述初步净化烟气中的烟草香氛物质，得到烟草香氛物质溶液；所述烟草香氛物质溶液的浓度优选为5～20％，更优选为5～15％。本发明优选采用气质分析的方法检测烟草香氛物质溶液中溶质的浓度。本发明循环利用烟草香氛物质稀溶液捕集所述初步净化烟气中的烟草香氛物质，提高了捕集剂的利用效率。

得到烟草香氛物质溶液后，本发明回收所述烟草香氛物质溶液中的捕集剂，得到烟草香氛物质的浓缩液。在本发明中，所述回收优选包括依次进行的分离和冷却；所述分离优选为减压精馏或真空旋蒸，所述减压精馏的压力优选为1～10kPa，更优选为3～8kPa；温度优选为30～50℃，更优选为33～40℃；所述真空旋蒸的真空度优选为1～10kPa，更优选为3～8kPa；转速优选为30～110r/min，更优选为32～90r/min，更进一步优选为33～60r/min；在本发明中，所述冷却优选为水冷，所述水冷用水的温度优选为5～25℃，更优选为10～18℃。

得到烟草香氛物质的浓缩液后，本发明优选对浓缩液中的新植二烯或尼古丁进行进一步分离提纯，所述分离提纯的方法优选按照申请号为202010083410.2的专利中的方法进行。具体的分离提纯的方法包括如下步骤:

将烟草香氛物质的浓缩液进行超临界CO₂萃取，得到初提物；

将所述初提物和碱溶液混合，得到碱性提取液；

将所述碱性提取液进行反萃取，得到油相；

将所述油相中的反萃取剂去除，得到高纯烟草香氛物质；

所述反萃取用反萃取剂为石油醚和烷烃的混合物或石油醚。

本发明对浓缩液中其它组分(除了新植二烯或尼古丁)进行分离提纯优选根据组分的性质采用分子蒸馏、精馏或结晶方式。

按照本发明提供的收集方法对复烤烟叶尾气中的烟草香氛物质进行回收避免了复烤烟叶尾气对环境的污染，提高了环保性；同时也提升了烟草的经济价值，避免了资源的浪费。本发明提供的方法对捕集剂进行回收，循环利用，在收集复烤烟叶尾气中烟草香氛的过程中无废液、废气和固废产生，降低了收集成本。

所述除杂模块包括气固分离器1；

所述捕集模块包括捕集塔2和第一存储系统；

所述浓缩模块包括浓缩装置10和第二存储系统；

所述气固分离器1、捕集塔2、第一存储系统、浓缩装置10和第二存储系统顺次连接。

作为本发明的一个实施例，所述除杂模块包括气固分离器1，所述气固分离器1优选为旋风分离器。在本发明中，所述气固分离器1能够将复烤烟叶尾气中的固体物质去除，并收集。

作为本发明的一个实施例，所述气固分离器1包括尾气进口1-1、初步净化烟气出口1-3、固体物质出口1-2和固体物质收集箱1-4；所述尾气进口1-1位于所述气固分离器1的侧壁上部；所述初步净化烟气出口1-3位于所述气固分离器1的顶部；所述固体物质出口1-2位于所述气固分离器1的底部；所述固体物质收集箱1-4位于所述固体物质出口1-2的下部，所述固体物质收集箱1-4用于收集由气固分离器1分离出来的固体物质。

作为本发明的一个实施例，所述捕集模块包括捕集塔2、气相色谱仪17和第一存储系统。所述捕集塔2包括气体进口2-1、气体分布器2-2、液体进口2-3、液体分布器2-4、填料层2-5、液体捕集筛网2-6、液体出口2-7和排空口2-8。

作为本发明的一个实施例，所述液体捕集筛网2-6设置在捕集塔2的腔体内的顶部。在本发明中，所述液体捕集筛网2-6能够截留经过逆流浸出后烟气中的液体，减少捕集剂的损失；

所述排空口2-8位于所述捕集塔2的顶部，经过逆流浸出后的气体通过捕集塔的排空口2-8进行排空，本发明在进行排空之前优选对逆流浸出后的气体通过气相色谱仪17进行在线分析，当所述逆流浸出后的气体中烟草香氛物质浓度高于3～5％时，优选提高捕集剂的流量以提高对烟草香氛物质的提取。

作为本发明的一个实施例，所述气体进口2-1设置在所述捕集塔2侧壁的下部；所述气体进口2-1与所述初步净化烟气出口1-3连接；所述气体进口2-1设置有气体分布器2-2；所述气体分布器2-2优选为管道下方开孔式；所述气体分布器2-2利于经气固分离的复烤烟叶尾气均匀分布，利于与捕集剂充分接触。

作为本发明的一个实施例，所述液体进口2-3设置在所述捕集塔2侧壁的上部且在液体捕集筛网2-6水平高度的下方，所述液体进口2-3连接有液体分布器2-4；所述液体分布器2-4优选为多孔型分布器，所述液体分布器2-4优选包括排管式、环管式或筛孔盘式，更优选为环管式；所述液体分布器2-4能够使捕集剂均匀分布，利于与初步净化烟气充分接触，提高烟草香氛物质的提取率。

作为本发明的一个实施例，所述填料层2-5位于所述捕集塔2垂直方向的中部，所述填料层2-5的层数优选为1～3层；所述填料层2-5的高度优选为0.5～5m，更优选为1～2.5m。

在本发明中，所述填料层2-5中的每层填料层优选为独立装卸，便于填料层的更换。在本发明中，所述填料层优选包括规整填料层和/或散堆填料层，所述规整填料层中的规整填料优选包括PP规整波纹填料或金属丝网波纹填料，所述散堆填料层中的散堆填料优选包括陶瓷、树脂、大孔硅胶、活性炭或金属颗粒填料。当所述填料层包括规整填料层和散堆填料层时，所述规整填料层和散堆填料层的厚度为优选为1:1～3，更优选为1:1～2。在本发明中，所述规整填料层优选位于散堆填料层上方。

在本发明中，捕集剂经所述液体分布器2-4均匀喷洒于填料层表层，所述捕集剂依重力作用向下流动，并在填料材料表面形成液膜，液膜与上升的初步净化烟气接触并将废气中的烟草香氛物质溶解。在本发明中，所述捕集塔2的塔釜优选保留一定液位高度的液封溶液，所述液位高度优选为0.3～0.8m，更优选为0.35～0.5m；所述液封溶液能够防止气体从液体出口2-7泄漏，所述液封溶液优选为捕集烟草香氛物质后的捕集剂。

作为本发明的一个实施例，所述第一存储系统包括稀溶液储罐、循环泵5、浓溶液泵7和浓溶液储罐8；所述捕集塔2、稀溶液储罐和循环泵5构成一个循环体系；所述捕集塔2、稀溶液储罐、浓溶液泵7、浓溶液储罐8和浓缩装置10顺次连接。

作为本发明的一个实施例，所述稀溶液储罐包括第一稀溶液储罐3和第二稀溶液储罐4；所述第一稀溶液储罐3和第二稀溶液储罐4并联，由三通阀ST-1和ST-3进行切换；所述循环泵5和捕集塔2之间还设置有冷却器6，所述冷却器6与所述液体进口2-3连接。

在本发明中，所述冷却器6的作用是使捕集剂的温度冷却至20℃以下，更优选冷却至5～15℃；降低了捕集剂的温度减少了捕集剂的挥发，进而提高了烟草香氛物质的捕集效率。

作为本发明的一个实施例，所述第一稀溶液储罐3包括第一进口3-1、第一滤网3-2、第二滤网3-3、第一出口3-4、第二出口3-5、第二进口3-6和第一取样口3-7；

所述第二稀溶液储罐4包括第三进口4-1、第三滤网4-2、第四滤网4-3、第三出口4-4、第四出口4-5、第四进口4-6和第二取样口4-7。

作为本发明的一个实施例，所述液体出口2-7通过三通ST-1分别与第一进口3-1和第三进口4-1连接；所述第一出口3-4和第三出口4-4通过三通ST-3分别与循环泵5连接；第二出口3-5和第四出口4-5通过三通ST-2分别与浓溶液泵7连接。

作为本发明的一个实施例，所述浓溶液泵7优选与浓溶液储罐进口8-1连接。在本发明中，所述浓溶液储罐8优选存储烟草香氛物质溶液。

作为本发明的一个实施例，所述液体出口2-7与所述第一稀溶液储罐3和第二稀溶液储罐4之间的三通ST-1能够调控捕集塔2塔釜液体流向；具体方式为：当第一稀溶液储罐3或第二稀溶液储罐4中的溶液浓度达到一定数值后，通过调整三通ST-1将捕集塔2塔釜的液体流入另一个稀溶液储罐，同时将稀溶液浓度达到一定数值的稀溶液储罐中的溶液通过浓溶液泵7由浓溶液储罐进口8-1转移至浓溶液储罐8中。

在本发明中，所述第一取样口3-7或第二取样口4-7可以为检测稀溶液储罐中溶液的浓度提供取样条件。

在本发明中，所述第一稀溶液储罐3和第二稀溶液储罐4的体积优选独立的为1～5m³，更优选为2～3m³，所述浓溶液储罐8的体积优选为2～10m³，更优选为4～6m³。

作为本发明的一个实施例，所述第一滤网3-2设置于所述第一出口3-4处；所述第三滤网4-2设置于所述第三出口4-4处；所述第一滤网3-2和第三滤网4-2的作用独立的为过滤稀溶液储罐中溶液中的杂质，避免堵塞循环泵；

所述第二滤网3-3设置于所述第二出口3-5处；所述第四滤网4-3设置于所述第四出口4-5处；所述第二滤网3-3和第四滤网4-3的作用独立的为过滤稀溶液储罐中的溶液中的杂质，避免堵塞浓溶液泵。

在本发明中，所述捕集塔2和第一存储系统的设置可以保证收集工艺连续不间断进行。

作为本发明的一个实施例，所述浓缩模块包括浓缩装置10和第二存储系统。所述浓缩装置10与所述浓溶液储罐8通过进料泵9连接。

作为本发明的一个实施例，所述浓缩装置10包括进料口10-1、第一出料口10-2、第二出料口10-3和回流液入口10-4，所述浓缩装置10具体为减压蒸馏塔或真空旋蒸仪。

作为本发明的一个实施例，所述浓缩装置10还包括加热装置16，加热装置16优选包括蒸汽加热装置、导热油加热装置或电加热装置。

作为本发明的一个实施例，所述浓溶液储罐出口8-2、进料泵9和进料口10-1顺次连接，所述浓缩装置10顶端设置冷凝器14和真空装置15；所述第一出料口10-2与冷凝器14和真空装置15顺次连接。所述冷凝器14能够将经过浓缩装置10分离出来的气体捕集剂冷凝转变为液态捕集剂。所述真空装置15与冷凝器14连接，为系统提供所需的真空条件。

作为本发明的一个实施例，所述第二存储系统包括浓缩液储罐11、捕集剂储罐12和捕集剂泵13；所述捕集剂储罐12包括捕集剂储罐进口12-1和捕集剂储罐出口12-2；所述浓缩液储罐11包括浓缩液储罐进口11-1和第三取样口11-2。

作为本发明的一个实施例，第二出料口10-3和浓缩液储罐进口11-1连接；冷凝器14分别与捕集剂储罐进口12-1和回流液入口10-4连接，捕集剂储罐出口12-2与捕集剂泵13顺次连接，捕集剂泵13的出口通过三通分别与第二进口3-6、第四进口4-6连接。

本发明设置回流主要有以下目的：当浓缩装置10为减压蒸馏塔时，部分回流的方式能够提高回收的捕集剂浓度；当浓缩装置10为真空旋蒸仪时，回流能够将较高沸点的物质冷凝后返回釜中。

本发明能够根据实际情况使整个系统连续操作，也可间歇操作。在本发明中，所述间歇操作包括将复烤烟叶废气仅进行气固分离和捕集，不对浓溶液储罐8中的溶液进行回收或仅对浓溶液储罐8中的溶液进行回收操作，不进行气固分离和捕集操作。

在本发明中，所述连续操作具体按照以下步骤进行：

将复烤烟叶废气通过尾气进口1-1进入气固分离器1进行气固分离，除去废气中的固体物质，得到初步净化烟气；

将所述初步净化烟气经气体进口2-1、气体分布器2-2进入捕集塔2内部；开启循环泵5将第一稀溶液储罐3中的捕集剂通过循环泵5进入到冷却器6进行冷却后，依次通过液体进口2-3和液体分布器2-4进入捕集塔2内部；所述初步净化烟气和捕集剂在填料层2-5进行逆流浸出；经过逆流浸出得到的净化烟气经过液体捕集筛网2-6节流净化烟气中的捕集剂后由排空口2-8排空；逆流浸出得到的含有烟草香氛物质的捕集剂溶液直接进入第一稀溶液储罐3；本发明优选通过控制捕集塔2中逆流浸出得到的含有烟草香氛物质的捕集剂溶液的出塔流量对捕集塔2进行液封；具体的为初始的出塔流量小于捕集剂进入捕集塔2的流量，当形成液封后优选提高出塔流量，具体与捕集剂进入捕集塔2的流量相等；从第一取样口3-7取样检测第一稀溶液储罐3中溶液的浓度，当浓度达到5～20％，切换捕集塔2与第一稀溶液储罐3和第二稀溶液储罐4连接的三通ST-1，使捕集塔2塔釜中液体进入第二稀溶液储罐4，同时停止进入第一稀溶液储罐3中，利用循环泵5将第二稀溶液储罐4的液体经过冷却器6、液体进口2-3、液体分布器2-4进入捕集塔2进行逆流浸出；将第一稀溶液储罐3中的溶液利用浓溶液泵7转移至浓溶液储罐8；

将浓溶液储罐8中的浓溶液利用进料泵9送至浓缩装置10进行捕集剂回收，气体捕集剂经冷凝器14流入捕集剂储罐12中；浓缩装置10底部的烟草香氛浓缩液由第二出料口10-3流入浓缩液储罐11，得到烟草香氛物质的浓缩液；利用捕集剂泵13将回收得到的捕集剂通过第二进口3-6转移至第一稀溶液储罐3中；从第二取样口4-7取样检测第二稀溶液储罐4中溶液的浓度，当第二稀溶液储罐4中的溶液浓度达到5～20％，切换捕集塔2与第一稀溶液储罐3和第二稀溶液储罐4连接的三通，使捕集塔2塔釜中液体进入第一稀溶液储罐3，同时停止进入第二稀溶液储罐4中，利用循环泵5将第一稀溶液储罐3的液体经过冷却器6、液体进口2-3、液体分布器2-4进入捕集塔2进行逆流浸出；将第二稀溶液储罐4中的溶液利用浓溶液泵7转移至浓溶液储罐8；将浓溶液储罐8中的浓溶液利用进料泵9送至浓缩装置10进行捕集剂回收，气体捕集剂经冷凝器14流入捕集剂储罐12中；浓缩装置10底部的烟草香氛浓缩液由第二出料口10-3流入浓缩液储罐11，得到烟草香氛物质的浓缩液；利用捕集剂泵13将回收得到的捕集剂通过第四进口4-6转移至第二稀溶液储罐4中；

循环上述过程能够使气固分离、捕集、浓缩连续运行。

利用本发明提供的系统收集复烤烟叶废气中烟草香氛物质不会产生固、液、气废物，提高烟草利用率的同时具有较好的环保性。

为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

图1为收集复烤烟叶尾气中烟草香氛物质的工艺流程图，实施例1～4按照图1的工艺流程进行收集。

实施例1

将复烤烟叶废气按照1.5m³/s的体积流速经气固分离器1(旋风分离器)进行气固分离，除去废气中的固体物质，得到初步净化烟气；

将所述初步净化烟气经气体进口2-1、气体分布器2-2(管道下方开口式)进入捕集塔2内部；开启循环泵5将第一稀溶液储罐3中的捕集剂(95％的乙醇)进入冷却器6冷却至15℃后，依次通过液体进口2-3和液体分布器2-4(环管式)按照0.05m³/s转移至捕集塔2内部；所述初步净化烟气和捕集剂在填料层2-5进行逆流浸出，其中填料层2-5中的填料为硅胶颗粒；所述初步净化烟气和捕集剂的汽液体积流量比为30:1；经过逆流浸出得到的净化烟气经过液体捕集筛网2-6节流净化烟气中的捕集剂后由排空口2-8排空；逆流浸出得到含有烟草香氛物质的捕集剂溶液由捕集塔2塔釜进入第一稀溶液储罐3；从第一取样口3-7取样检测第一稀溶液储罐3中溶液的浓度，当浓度达到10％，切换捕集塔2与第一稀溶液储罐3和第二稀溶液储罐4连接的三通ST-1，使捕集塔2塔釜中液体进入第二稀溶液储罐4，同时停止进入第一稀溶液储罐3中，利用循环泵5将第二稀溶液储罐4的液体经过冷却器6、液体进口2-3、液体分布器2-4进入捕集塔2进行逆流浸出；将第一稀溶液储罐3中的溶液利用浓溶液泵7转移至浓溶液储罐8；

将浓溶液储罐中的溶液进行气相质谱(GC-MS)检测，得到色谱图如图2所示。由图2可知，所述浓溶液储罐中的溶液中含有52种烟草香氛物质，具体为3,3-二甲基已烷(4.93％)、4-甲基十一-2-烯(2.89％)、正十二烷(4.59％)、(Z)-2,3-二甲基-3-庚烯(3.88％)、二丁氨腈(6.63％)、3-乙基-6-七氟丁酰氧基辛烷(4.99％)、十四烷(4.91％)、2,4-二叔丁基酚(10.86％)、五氟丙酸十九烷基酯(2.26％)、5-甲基-十一烷(3.58％)、正十六烷(2.5％)、6-乙基辛基-3-基丙酯草酸(2.5％)、八烷基三氟乙酸酯(6.31％)、4-甲基-3-庚烯(1.09％)、4,6-二甲基十一烷(1.53％)、4-甲基-癸烷(1.41％)、十七烯(1.22％)、植烷(1.13％)、正十六烷(1.86％)、7-甲基十六烷(1.73％)、1,2,4-三甲基环己烷(1.44％)、环戊基乙酮(1.43％)、1,2-二乙基-3-甲基环己烷(1.98％)、1,2,4-三甲基环己烷(1.48％)、新植二烯(3.47％)、尼古丁(1.36％)、乙二醇单丁醚(0.51％)、1,1,3,3,5,5-六甲基三硅氧烷(0.48％)、对甲苯腈(0.34％)、4,5-二氢-5,5-二甲基-4-异亚丙基1H-吡唑(0.38％)、2,6,10-三甲基十三烷(0.85％)、3,6-二甲基-十一烷(0.49％)、正二十烷(2.92％)、2-甲基癸烷(0.82％)、碳酸十二烷基十二酯(0.42％)、五氟丙酸己糖酯(0.94％)、1-碘二十烷(0.46％)、1-碘十八烷(0.85％)、3-乙基-5-(2-乙基丁基)十八烷(0.46％)、1-甲基-3-丙基-环辛烷(0.47％)、1-乙基-2-丙基环己烷(0.61％)、正十八烷(0.87％)、2-己基-1-十二烷醇(0.7％)、三叔丁基二甲基甲硅烷氧基烷(0.86％)、五氟丙酸三壬酯(0.62％)、二丁氨腈(0.61％)、亚砷酸三甲基硅烷基酯(0.5％)、五氟丙酸四酯(0.38％)、十二烷基壬基醚(0.57％)、2-甲基戊酯，4-戊烯酸(0.47％)、二十烷基异丙醚(0.47％)、N-烯丙基-N'-乙基-(Z)-亚烷基-N-甲基肼(0.82％)。

实施例2

将复烤烟叶废气按照2m³/s的体积流速经气固分离器1(旋风分离器)进行气固分离，除去废气中的固体物质，得到初步净化烟气；

将所述初步净化烟气经气体进口2-1、气体分布器2-2(管道下方开口式)进入捕集塔2内部；开启循环泵5将第一稀溶液储罐3中的捕集剂(50％的乙醇)进入冷却器6冷却至16℃后，依次通过液体进口2-3和液体分布器2-4(环管式)按照0.08m³/s转移至捕集塔2内部；所述初步净化烟气和捕集剂在填料层2-5进行逆流浸出，其中填料层2-5中的填料为硅胶颗粒；所述初步净化烟气和捕集剂的汽液体积流量比为25:1；经过逆流浸出得到的净化烟气经过液体捕集筛网2-6节流净化烟气中的捕集剂后由排空口2-8排空；逆流浸出得到含有烟草香氛物质的捕集剂溶液由捕集塔2塔釜进入第一稀溶液储罐3(通过控制逆流浸出得到含有烟草香氛物质的捕集剂溶液的流量，保持塔底有液体层即可形成液封)；从第一取样口3-7取样检测第一稀溶液储罐3中溶液的浓度，当浓度达到8％，切换捕集塔2与第一稀溶液储罐3和第二稀溶液储罐4连接的三通ST-1，使捕集塔2塔釜中液体进入第二稀溶液储罐4，同时停止进入第一稀溶液储罐3中，利用循环泵5将第二稀溶液储罐4的液体经过冷却器6、液体进口2-3、液体分布器2-4进入捕集塔2进行逆流浸出；将第一稀溶液储罐3中的溶液利用浓溶液泵7转移至浓溶液储罐8；

将浓溶液储罐8中的浓溶液利用进料泵9送入浓缩装置10(减压蒸馏塔，真空度为7kPa，温度为32℃)进行回收，气体捕集剂经冷凝器14流入捕集剂储罐12中；浓缩装置10底部的烟草香氛浓缩液由第二出料口10-3流入浓缩液储罐11，得到烟草香氛物质的浓缩液；利用捕集剂泵13将回收得到的捕集剂通过第二进口3-6转移至第一稀溶液储罐3中；循环上述步骤收集废气中烟草香氛物质。

将浓溶液储罐中的溶液进行气相质谱(GC-MS)检测，得到色谱图如图3所示；将所述烟草香氛物质的浓缩液进行气相质谱(GC-MS)检测，得到色谱图如图4所示。

由图3可知，所述浓溶液储罐中的溶液中含有47种烟草香氛物质，具体为4-甲基十一-2-烯(3.17％)、正十二烷(4.55％)、二丁氨腈(4.1％)、4-异丙基-1,3-环己二酮(7％)、4-异丙基-1,3-环己二酮(5.22％)、2,4-二叔丁基酚(13.1％)、五氟丙酸十九烷基酯(2.3％)、6-乙基辛基-3-基乙酯草酸(3.72％)、正十六烷(3.5％)、6-乙基辛基-3-基丁酯草酸(2.7％)、八烷基三氟乙酸酯(8.94％)、3,3-二甲基已烷(1.7％)、4-甲基十一-2-烯(1.08％)、4,6-二甲基十一烷(2.39％)、4,6-二甲基十二烷(1.46％)、环壬酮(1.3％)、十四烷(5％)、3,9-二甲基十一烷(1.13％)、2,6,10-三甲基十四烷(1.87％)、3,3-二甲基已烷(1.74％)、七氟庚酸十七烷基酯(1.4％)、1-乙基-2-丙基环己烷(1.03％)、2-甲基丁基-环戊烷(1.43％)、丁基癸醚(1.48％)、正十八烷(1.48％)、尼古丁(1.88％)、乙二醇单丁醚(0.5％)、5-乙基-2-甲基庚烷(0.55％)、正二十六烷(0.48％)、2,6,10-三甲基十三烷(0.42％)、7-甲基十六烷(0.81％)、5-甲基十二烷(0.43％)、正二十烷及其异构体(2.51％)、正二十四烷(0.74％)、1-碘二十烷(0.41％)、2-甲基二十烷(0.45％)、八氟丁酸十八烷基酯(0.49％)、碳酸二十二烷基乙烯基酯(0.6％)、3-乙基-5-(2-乙基丁基)十八烷(0.4％)、2,4-二甲基二十烷(0.92％)、1-乙基-2-丙基环己烷(0.49％)、三烯丙基硅烷(0.59％)、八氟丁酸十八烷基酯(0.48％)、亚硫酸十八烷基2-丙酯(0.92％)、乙基环辛烷(0.45％)、1-乙基-1,3-二甲基-反式环己烷(0.55％)、8-二氢双胍(0.46％)、丁基环辛烷(0.75％)。

由图4可知，所述烟草香氛物质的浓缩液中含有37种烟草香氛物质，具体为十四烷(1.75％)、尼古丁(8.21％)、醋酸植物醇(47.76)、2,4-二叔丁基酚(21.88％)、正十二烷(3.08％)、四氢吡咯(0.30％)、2,6,10-三甲基十三烷(1.12％)、4-羟基-6-甲基嘧啶(0.11％)、亚甲基双<2-甲基氮丙啶>(4.63％)、2-己基十二烷-1-醇(1.40％)、苄基肼(0.36％)、1-十九碳烯(1.19％)、2-己基癸醇(1.58％)、3,3-二甲基辛烷(0.51％)、正二十一烷(0.56％)、亚硝基吖丁啶(3.05％)、二甲基二甲氧基硅烷(2.12％)、2-氰基-3-甲基-2-丙-2-基丁酸(0.20％)、邻苯二甲酸6-乙基-3-辛基丁酯(0.97％)及含量较低的4,6-二甲基十二烷、十六甲基环八硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、7-甲基十六烷、1α-丁基-2β-丙基环戊烷、2-己基乙酸癸酯、2-十三醇、十八烷基三氟乙酸酯、正十六烷。

实施例3

将复烤烟叶废气按照1.8m³/s的体积流速经气固分离器1(旋风分离器)进行气固分离，除去废气中的固体物质，得到初步净化烟气；

将所述初步净化烟气经气体进口2-1、气体分布器2-2(管道下方开口式)进入捕集塔2内部；开启循环泵5将第一稀溶液储罐3中的捕集剂(丙酮)进入冷却器6冷却至15℃后，依次通过液体进口2-3和液体分布器2-4(环管式)按照0.09m³/s转移至捕集塔2内部；所述初步净化烟气和捕集剂在填料层2-5进行逆流浸出，其中填料层2-5中的填料为陶瓷拉西环颗粒；所述初步净化烟气和捕集剂的汽液体积流量比为20:1；经过逆流浸出得到的净化烟气经过液体捕集筛网2-6节流净化烟气中的捕集剂后由排空口2-8排空；逆流浸出得到含有烟草香氛物质的捕集剂溶液由捕集塔2塔釜进入第一稀溶液储罐3(通过控制逆流浸出得到含有烟草香氛物质的捕集剂溶液的流量，保持塔底有液体层即可形成液封)；从第一取样口3-7取样检测第一稀溶液储罐3中溶液的浓度，当浓度达到12％，切换捕集塔2与第一稀溶液储罐3和第二稀溶液储罐4连接的三通，使捕集塔2塔釜中液体进入第二稀溶液储罐4，同时停止进入第一稀溶液储罐3中，利用循环泵5将第二稀溶液储罐4的液体经过冷却器6、液体进口2-3、液体分布器2-4进入捕集塔2进行逆流浸出；将第一稀溶液储罐3中的溶液利用浓溶液泵7转移至浓溶液储罐8；

将浓溶液储罐中的溶液进行气相质谱(GC-MS)检测，得到色谱图如图5所示。由图5可知，所述浓溶液储罐中的溶液中含有75种烟草香氛物质，具体为：4-甲基十一烷基-2-烯(2.6％)、环五聚二甲基硅氧烷(2.84％)、正十二烷(3.09％)、2-乙基-1,3-二甲基环己烷(3.46％)、1,2,4-三甲基环己烷(5.92％)、3,3,5-三甲基-1-己烯(4.18％)、十二甲基环六硅氧烷(3.06％)、十四烷(3.3％)、正二十烷及其异构体(3.97％)、2,4-二叔丁基酚(9.04％)、6-乙基辛基-3-基乙酯草酸(2.92％)、(E)-2-(8-氟十八烷基-7-en-7-基)-4,4,5,5-四甲基(2.05％)、4,6-二甲基十一烷(1.42％)、4-甲基十一烷基-2-烯(1.03％)、4,6-二甲基十一烷(3.15％)、环壬酮(1.04％)、植烷(1.56％)、3-甲基十六烷(1.5％)、十四甲基-环庚硅氧烷(1.96％)、(Z)-2,2,5,5-四甲基-3-己烯(1.2％)、1-乙基-2,4-二甲基环己烷(1.95％)、1,2,4-三甲基环己烷(1.22％)、正十六烷(1.88％)、3,4-二羟基苯基二十烷二醇(TMS)(1.27％)、八烷基三氟乙酸酯(1.53％)、十二烷基五氟丙酸酯(1.69％)、丁基癸醚(2.52％)、八烷基三氟乙酸酯(1.18％)、十八甲基环九硅氧烷(1.25％)、二十甲基环十硅氧烷(2.5％)、十四甲基六硅氧烷(1.43％)、1,1,3,3,5,5,7,7,9,9,11,11,13,13,15,15-十六甲基八硅氧烷(3.21％)、乙二醇单丁醚(0.79％)、尼古丁(0.4％)、3,6-二甲基-十一烷(0.34％)、碳酸壬基丙-1-烯-2-酯(0.42％)、间甲基苯腈(0.31％)、异佛尔酮(0.31％)、1-(2-丁氧基乙氧基)-乙醇(0.45％)、(Z)-4-甲基苯甲醛肟(0.3％)、5-甲基十三烷(1.05％)、十四烷基-环辛烷(0.95％)、2-甲基癸烷(0.42％)、3,9-二甲基十一烷(0.97％)、7-甲基十六烷(0.71％)、(E)-2-(8-氟十八烷基-7-en-7-基)-4,4,5,5-四甲基(0.32％)、1,2,4-三甲基环己烷(1.34％)、1-碘二十烷(0.68％)、N-(4-氟苯基)-环戊烷羧酰胺(0.39％)、十二烷基丁酸七氟丁酸酯(0.52％)、2,4-二甲基二十烷(0.52％)、乙基环辛烷(0.49％)、甲基三(三甲基硅氧烷基)硅烷(0.4％)、1-[2-(5-环己基-4-乙基-4H-[1,2,4]三唑-3-基硫烷基)乙基]哌啶(0.44％)、1-乙基-2-丙基环己烷(0.8％)、三氟乙酸四十六烷基酯(0.41％)、1,2-二乙基环己烷(0.35％)、N-(4-(三甲基甲硅烷基)苯基乙酰胺(0.3％)、2-(4-甲基苯基)吲嗪(0.6％)。

实施例4

将复烤烟叶废气按照2.5m³/s的体积流速经气固分离器1(旋风分离器)进行气固分离，除去废气中的固体物质，得到初步净化烟气；

将所述初步净化烟气经气体进口2-1、气体分布器2-2(管道下方开口式)进入捕集塔2内部；开启循环泵5将第一稀溶液储罐3中的捕集剂(甲醇)进入冷却器6冷却至14℃后，依次通过液体进口2-3和液体分布器2-4(环管式)按照0.1m³/s转移至捕集塔2内部；所述初步净化烟气和捕集剂在填料层2-5进行逆流浸出，其中填料层2-5中的填料为大孔硅胶颗粒；所述初步净化烟气和捕集剂的汽液体积流量比为25:1；经过逆流浸出得到的净化烟气经过液体捕集筛网2-6节流净化烟气中的捕集剂后由排空口2-8排空；逆流浸出得到含有烟草香氛物质的捕集剂溶液由捕集塔2塔釜进入第一稀溶液储罐3(通过控制逆流浸出得到含有烟草香氛物质的捕集剂溶液的流量，保持塔底有液体层即可形成液封)；从第一取样口3-7取样检测第一稀溶液储罐3中溶液的浓度，当浓度达到15％，切换捕集塔2与第一稀溶液储罐3和第二稀溶液储罐4连接的三通，使捕集塔2塔釜中液体进入第二稀溶液储罐4，同时停止进入第一稀溶液储罐3中，利用循环泵5将第二稀溶液储罐4的液体经过冷却器6、液体进口2-3、液体分布器2-4进入捕集塔2进行逆流浸出；将第一稀溶液储罐3中的溶液利用浓溶液泵7转移至浓溶液储罐8；

将浓溶液储罐8中的浓溶液利用进料泵9转移至浓缩装置10(减压蒸馏塔，真空度为8kPa，温度为34℃)进行回收，气体捕集剂经冷凝器14流入捕集剂储罐12中；浓缩装置10底部的烟草香氛浓缩液由第二出料口10-3流入浓缩液储罐11，得到烟草香氛物质的浓缩液；利用捕集剂泵13将回收得到的捕集剂通过第二进口3-6转移至第一稀溶液储罐3中；循环上述步骤收集废气中烟草香氛物质。

将浓溶液储罐中的溶液进行气相质谱(GC-MS)检测，得到色谱图如图6所示，将所述烟草香氛物质的浓缩液进行气相质谱(GC-MS)检测，得到色谱图如图7所示。

由图6可知，所述浓溶液储罐中的溶液中含有50种烟草香氛物质，具体为：4-甲基-十三烷(3.03％)、4-甲基十一烷基-2-烯(2.9％)、正十二烷(4.28％)、1,1,2-三甲基环己烷(4.16％)、3-乙基-6-七氟丁酰氧基辛烷(7.14％)、(2-甲基丁基)-环戊烷(5.29％)、十四烷(4.74％)、2,4-二叔丁基酚(11.89％)、环戊基乙酮(2.34％)、6-乙基辛基-3-基乙酯草酸(3.65％)、正十六烷(2.43％)、2,3,4-三甲基正己烷(2.53％)、八烷基三氟乙酸酯(3.31％)、新植二烯(2.75％)、2,3,5,8-四甲基癸烷(1.18％)、4-甲基十一烷基-2-烯(1.05％)、4,6-二甲基十一烷(2.35％)、4,6-二甲基十二烷(1.52％)、2-溴丙酸十四烷基酯(1.36％)、2,6,10-三甲基十四烷(1.18％)、7-甲基十六烷(1.89％)、3-乙基十一烷(1.83％)、碳酸十六烷基丙-1-烯-2-酯(1.45％)、五氟丙酸十九烷基酯(1.13％)、1,2,4-三甲基环己烷(2.93％)、八烷基三氟乙酸酯(3.77％)、三烯丙基硅烷(1.48％)、尼古丁(1.27％)、乙二醇单丁醚(0.58％)、植烷(1.04％)、2,6,10-三甲基十三烷(0.45％)、正十六烷(0.86％)、碳酸癸基十三烷基酯(0.38％)、1-碘二十烷(0.75％)、1-碘-十二烷(0.46％)、正二十烷(3.07％)、N-(4-氟苯基)-环戊烷羧酰胺(0.5％)、N-(4-氟苯基)-环戊烷羧酰胺(0.47％)、1α-丁基-2β-丙基环戊烷(0.63％)、正十八烷(0.82％)、1-环己基-1-<4-甲基-环己基>-乙烷(0.56％)、乙基环辛烷(0.5％)、2-五癸醇(0.5％)、三叔丁基二甲基甲硅烷氧基烷(0.36％)、乙基环辛烷(0.41％)、乙基环辛烷(0.74％)、乙基环辛烷(0.44％)、1-乙基-2-丙基环己烷(0.44％)、反式-1-乙基-1,3-二甲基-环己烷(0.74％)。

由图7可知，所述烟草香氛物质的浓缩液中含有45种烟草香氛物质，具体为：尼古丁(16.99％)、十四烷(2.33％)、醋酸植物醇(46.85％)、正十六烷(1.08％)、2,4-二叔丁基酚(12.58％)、苯乙醇(3.92％)、十二甲基环六硅氧烷(0.14％)、1,5,9-三甲基-12-(1-甲基乙基)-4,8,13-环十二碳三烯-1,3-二醇(0.98％)、对甲酚(0.29％)、正二十一烷(1.16％)、2,6,10-三甲基十三烷(0.34％)、2-己基十二烷-1-醇(0.97％)、2-己基癸醇(2.15％)、邻苯二甲酸二辛酯(0.21％)、3-(4,8,12-三甲基十三烷基)呋喃(2.10％)、邻苯二甲酸6-乙基-3-辛基丁酯(0.73％)、3,4-(亚甲二氧基)甲苯(0.45％)、4,6-二甲基十二烷(0.88％)、十八烷基辛醚(0.58％)、α-香附酮(0.30％)、1-十九碳烯(1.64％)、2-己基癸醇(0.58％)、4,6-二甲基十一烷(0.17％)、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯(0.10％)、2-己基十二烷-1-醇(0.88％)、2-庚烯酸，4-硝基苯酯(0.28％)、邻苯二甲酸二(2-戊基)酯(0.30％)、甲基丙烯酸2-乙基己酯(0.36％)、异丁酸酐(0.48％)及含量较低的正十二烷、2-己基十二烷-1-醇、2-甲基十三烷、十六甲基环八硅氧烷、4-甲基辛烷、对甲酚、2-甲基-1-癸醇、异丁酸酐。

尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。

Claims

1.一种复烤烟叶尾气中烟草香氛的收集方法，包括以下步骤：

将复烤烟叶尾气进行气固分离，得到初步净化烟气；

2.根据权利要求1所述的收集方法，其特征在于，所述气固分离的方式为旋风分离；

所述气固分离得到的固体物质为烟叶和/或烟梗碎片。

3.根据权利要求1所述的收集方法，其特征在于，所述捕集剂包括乙醇水溶液、丙酮、二氯甲烷、石油醚、甲醇、乙酸乙酯、正己烷和水中的一种或几种。

4.根据权利要求1或3所述的收集方法，其特征在于，所述捕集的方式为逆流浸出；

所述初步净化烟气和捕集剂的体积流量比为10～200:1。

5.根据权利要求1或4所述的收集方法，其特征在于，所述捕集包括以下步骤：

6.根据权利要求1所述的收集方法，其特征在于，所述回收包括依次进行的分离和冷却；所述分离为减压精馏或真空旋蒸。

7.根据权利要求6所述的收集方法，其特征在于，所述减压精馏的压力为1～10kPa，温度为30～50℃；

所述冷却为水冷，所述水冷用水的温度为5～25℃。

8.一种复烤烟叶尾气中烟草香氛的收集系统，包括除杂模块、捕集模块和浓缩模块；

所述除杂模块包括气固分离器(1)；

所述捕集模块包括捕集塔(2)和第一存储系统；

所述浓缩模块包括浓缩装置(10)和第二存储系统；

9.根据权利要求8所述收集系统，其特征在于，所述第一存储系统包括稀溶液储罐、循环泵(5)、浓溶液泵(7)和浓溶液储罐(8)；

所述捕集塔(2)、稀溶液储罐和循环泵(5)构成一个循环体系；

10.根据权利要求8所述收集系统，其特征在于，所述捕集塔(2)的塔体内设置有填料层(2-5)；

所述填料层(2-5)位于所述捕集塔(2)垂直方向的中部；

所述填料层(2-5)的层数为1～3层；