CN115620827A - 一种预测打叶复烤工艺流程烟碱变异系数的方法 - Google Patents

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龙雨蛟
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Abstract

本发明属于烟草生产加工技术领域,涉及一种预测打叶复烤工艺流程烟碱变异系数的方法,根据实际需求,统计相关历史数据,形成某工艺环节的烟碱变异系数经验数据表,并根据打叶复烤流程环节和顺序建立计算模型。本发明方法,用于解决复烤新生产线设计或者已有生产线改造设计中。在新生产线设计时,使用该模型,能够快速准确预测不同工艺流程的成品片烟烟碱变异系数,进而指导打叶复烤工艺流程设计。

Description

一种预测打叶复烤工艺流程烟碱变异系数的方法
技术领域
本发明涉及烟草生产加工技术领域,具体地说,涉及一种预测打叶复烤工艺流程烟碱变异系数的方法。
背景技术
打叶复烤是为卷烟生产提供片烟原料的工艺环节。打叶复烤工艺生产出的片烟化学成分的稳定性,对卷烟品质的稳定性起着重要作用。随着卷烟品质稳定性提升的需要,卷烟生产行业对打叶复烤工艺生产的片烟化学成分的稳定性提升的研究逐渐增多,这也是打叶复烤均质化发展的方向。
评价片烟化学成分的指标包括烟碱变异系数和糖碱比变异系数,两者之间也存在较高的关联度。烟碱检测方法根据行业标准《YC/T160-2002| 烟草及烟草制品总植物碱的测定连续流动法》取样及测定,一般取25个样品,检测烟碱后计算片烟烟碱变异系数,计算公式如下:
CV=σ/u,其中,
u=∑xi/n,
Figure BDA0003866663300000011
其中,CV为烟碱变异系数,u为烟碱平均值,σ为烟碱标准偏差。按照现行行业评价标准,片烟成品烟碱变异系数在5%以内为达标指标,在 4%以内为优秀指标。
当前对打叶复烤流程烟碱变异系数控制的研究,以设备选择、流程控制方面为主,包括少量的烟碱预测研究。比如在王宏铝,王筑临发表的《基于在线烟碱预测模型的烟叶复烤均质化加工》论文中,提出的模型针对某一复烤线在原料变化条件下的烟碱预测,但这一模型只对已经定型的复烤生产线有较强的参考作用。
而在一个全新的复烤生产线设计时,需要根据流程设计变化及时预测烟碱变异系数的变化,从而提供设计指导;或者在对老旧复烤生产线进行改造设计时,需要及时诊断出现问题的工艺环节,找准症结进行改造。现有技术中,缺乏与这两方面相关的研究和成果。
发明内容
为了解决上述技术问题,弥补打叶复烤工艺流程烟碱变异系数预测技术手段的空白,本发明公开了一种预测打叶复烤工艺流程烟碱变异系数的方法。
为了实现上述技术目的,本发明的一种预测打叶复烤工艺流程烟碱变异系数的方法采用以下技术方案。
一种预测打叶复烤工艺流程烟碱变异系数的方法,包括如下步骤:
步骤一:定义打叶复烤工艺流程环节,包括打叶前工艺环节、打叶风分环节及打叶后工艺环节,所述打叶前工艺环节为打叶前工艺环节1、打叶前工艺环节2、打叶前工艺环节3........打叶前工艺环节n,所述打叶后工艺环节为打叶后工艺环节1、打叶后工艺环节2、打叶后工艺环节3....... 打叶后工艺环节n;
步骤二:建立计算模型;
步骤三:收集各工序前后烟碱变异系数经验数据,取上四分位数作为基础数据,包括经过所述打叶前工艺环节、打叶风分环节及打叶后工艺环节处理前后的烟叶烟碱变异系数,计算经过所述打叶前工艺环节、打叶风分环节及打叶后工艺环节处理后烟叶烟碱变异系数降低比例,计算方法为:某环节处理前后烟叶烟碱变异系数降低值/(某环节处理前烟叶烟碱变异系数-某环节时的烟叶形态对应的烟叶烟碱变异系数理论极限最低值),建立各工序前后烟碱变异系数降低比例经验值数据表;
步骤四:将步骤三中计算所得数据带入所述步骤二计算模型,预测经过该打叶复烤工艺流程环节处理后成品片烟烟碱变异系数;
所述步骤二计算模型为:
CVC=CVD-(CVD-CV片min)×d1- (CVD-(CVD-CV片min)×d1-CV片min)×d2-(CVD-(CVD-CV片min)×d1-((CVD-(CVD-CV片min)×d1- CV片min)×d2)-CV片min)×d3-(……)dn 公式①;
其中,CVD的计算方法为公式②:
CVD=CVP-ad×CVP 公式②;
其中,CVP的计算方法为公式③:
CVP=CVY-(CVY-CV原min)×a1- (CVY-(CVY-CV原min)×a1-CV原min)×a2-(CVY-(CVY-CV原min))×a1-((CVY-(CVY-CV原min)×a1- CV原min)×a2)-CV原min)×a3-(……)an 公式③;
CVC为成品片烟烟碱变异系数;
CVD为经过打叶风分环节处理后烟叶烟碱变异系数;
CVP为经过打叶风分环节处理前烟叶烟碱变异系数;
CV片min为片烟混配变异系数理论极限最低值;
CV原min为原烟混配变异系数理论极限最低值;
CVY为原烟初始烟碱变异系数;
a1为经过打叶前工艺环节1处理后烟叶烟碱变异系数降低比例;
a2为经过打叶前工艺环节2处理后烟叶烟碱变异系数降低比例;
a3为经过打叶前工艺环节3处理后烟叶烟碱变异系数降低比例;
an为经过打叶前工艺环节n处理后烟叶烟碱变异系数降低比例;
ad为经过打叶风分环节处理后烟叶烟碱变异系数降低比例;
d1为经过打叶后工艺环节1处理后烟叶烟碱变异系数降低比例;
d2为经过打叶后工艺环节2处理后烟叶烟碱变异系数降低比例;
d3为经过打叶后工艺环节3处理后烟叶烟碱变异系数降低比例;
dn为经过打叶后工艺环节n处理后烟叶烟碱变异系数降低比例。
作为本发明的进一步改进,所述片烟混配变异系数理论极限最低值 CV片min为3.15%。
作为本发明的进一步改进,所述原烟混配变异系数理论极限最低值 CV原min为:不切段时为5.4%,两段分切时为5.15%,三段分切时为4.5%。
作为本发明的进一步改进,所述步骤三中建立的各工序前后烟碱变异系数降低比例经验值数据表为:
Figure BDA0003866663300000041
Figure BDA0003866663300000051
本发明方法,根据实际需求,统计相关历史数据,形成某工艺环节的烟碱变异系数经验数据表,并根据打叶复烤流程环节和顺序建立计算模型。
本发明方法,用于解决复烤新生产线设计或者已有生产线改造设计中。在新生产线设计时,使用该模型,能够快速准确预测不同工艺流程的成品片烟烟碱变异系数,进而指导打叶复烤工艺流程设计。
在已有生产线改造设计时,使用该模型,可有效诊断出工艺流程或其对应的设备存在的问题。
经过试验验证,使用本发明方法的成品片烟烟碱预测准确率可达到 94%以上。
本发明使用的烟碱变异系数数据表为多种设备综合统计结果,因此只具有普遍代表性。
如果使用针对某具体设备或工艺方法组成的工艺流程,针对该流程各设备或工艺方法准确测定烟碱变异系数经验数据表为计算依据,则针对该流程的预测的成品片烟烟碱变异系数更准确。
具体实施方式:
为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本发明的技术方案,下面结合具体实施方式进行详细的说明。
实施例1
根据设计的打叶复烤工艺流程环节,按照工艺流程环节的顺序,确定打叶前工艺环节1、打叶前工艺环节2、打叶前工艺环节3........打叶前工艺环节n,打叶风分环节和打叶后工艺环节1、打叶后工艺环节2、打叶后工艺环节3.......打叶后工艺环节n。
分别对各工艺环节出口处的烟叶进行取样,每个工艺环节出口取样 30kg,在不破坏物料情况下,将物料充分混合均匀,然后四分法分出25 个样品,分别测定烟叶烟碱含量,统计出这25个样品的烟碱变异系数,即可得出除原烟外的的各工艺环节烟碱变异系数理论极限最低值。最后形成表1。
表1:
Figure BDA0003866663300000071
实施例2
为了验证本发明方法的有效性,设计如下验证实验。
某打叶复烤企业即将进行易地技改,根据技改需要,分别设计了以下两种工艺流程,为流程1和流程2,现需要评估两种工艺流程下成品片烟烟碱变异系数。
采用本发明方法对两种工艺流程的成品片烟烟碱变异系数进行预测,进而对比出两种工艺流程下成品片烟烟碱变异系数指标。
首先,设计的两种打叶复烤工艺流程环节,包括打叶前工艺环节、打叶风分环节及打叶后工艺环节。
其中,打叶前工艺环节为打叶前工艺环节1、打叶前工艺环节2、打叶前工艺环节3、打叶前工艺环节4和打叶前工艺环节5。
打叶后工艺环节为打叶后工艺环节1、打叶后工艺环节2、打叶后工艺环节3、打叶后工艺环节4。
每个工艺流程对应的环节顺序如表2所示。
表2:
Figure BDA0003866663300000081
然后,分别收集两种流程下,烟叶经过各环节处理前后的烟叶烟碱变异系数,并计算经过所述打叶前工艺环节、打叶风分环节及打叶后工艺环节处理后烟叶烟碱变异系数降低比例。
相应的,经过打叶前工艺环节1处理后烟叶烟碱变异系数降低比例为 a1,经过打叶前工艺环节2处理后烟叶烟碱变异系数降低比例为a2,经过打叶前工艺环节3处理后烟叶烟碱变异系数降低比例为a3,经过打叶前工艺环节4处理后烟叶烟碱变异系数降低比例为a4,经过打叶前工艺环节5 处理后烟叶烟碱变异系数降低比例为a5
经过打叶风分环节处理后烟叶烟碱变异系数降低比例为ad。
经过打叶后工艺环节1处理后烟叶烟碱变异系数降低比例为d1,经过打叶后工艺环节2处理后烟叶烟碱变异系数降低比例为d2,经过打叶后工艺环节3处理后烟叶烟碱变异系数降低比例为d3,经过打叶后工艺环节4 处理后烟叶烟碱变异系数降低比例为d4
分别计算经过流程1和流程2的工艺环节处理后烟叶烟碱变异系数降低比例,分别如表3、表4。
表3:
Figure BDA0003866663300000091
Figure BDA0003866663300000101
表4:
Figure BDA0003866663300000102
根据以上两种流程设计,假设原烟初始烟碱变异系数CVY为 12.500%,分别使用本发明进行测算,测算结果如下:
经过流程1中各工艺环节处理后的烟叶烟碱变异系数测算结果如表5。
表5:
Figure BDA0003866663300000111
经过流程2中各工艺环节处理后的烟叶烟碱变异系数测算结果如表 6。
表6:
Figure BDA0003866663300000121
根据测算结果,流程1中叶片打包后,烟碱变异系数为3.832%,大部分烟叶烟碱变异系数能达到优秀水平。而流程2中叶片打包后,烟碱变异系数为4.12%,约有一半的烟叶烟碱变异系数能达到优秀水平。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (4)

1.一种预测打叶复烤工艺流程烟碱变异系数的方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一:定义打叶复烤工艺流程环节,包括打叶前工艺环节、打叶风分环节及打叶后工艺环节,按照工艺流程环节的顺序,定义所述打叶前工艺环节为打叶前工艺环节1、打叶前工艺环节2、打叶前工艺环节3........打叶前工艺环节n,所述打叶后工艺环节为打叶后工艺环节1、打叶后工艺环节2、打叶后工艺环节3.......打叶后工艺环节n;
步骤二:建立计算模型;
步骤三:收集各工序前后烟碱变异系数经验数据,取上四分位数作为基础数据,包括经过所述打叶前工艺环节、打叶风分环节及打叶后工艺环节处理前后的烟叶烟碱变异系数,计算经过所述打叶前工艺环节、打叶风分环节及打叶后工艺环节处理后烟叶烟碱变异系数降低比例,计算方法为:某环节处理前后烟叶烟碱变异系数降低值/(某环节处理前烟叶烟碱变异系数-某环节时的烟叶形态对应的烟叶烟碱变异系数理论极限最低值),建立各工序前后烟碱变异系数降低比例经验值数据表;
步骤四:将步骤三中计算所得数据带入所述步骤二计算模型,预测经过该打叶复烤工艺流程环节处理后成品片烟烟碱变异系数;
所述步骤二计算模型为:
CVC=CVD-(CVD-CV片min)×d1-(CVD-(CVD-CV片min)×d1-CV片min)×d2-(CVD-(CVD-CV片min)×d1-((CVD-(CVD-CV片min)×d1-CV片min)×d2)-CV片min)×d3-(……)dn公式①;
其中,CVD的计算方法为公式②:
CVD=CVP-ad×CVP 公式②;
其中,CVP的计算方法为公式③:
CVP=CVY-(CVY-CV原min))×a1-(CVY-(CVY-CV原min)×a1-CV原min)×a2-(CVY-(CVY-CV原min))×a1-((CVY-(CVY-CV原min)×a1-CV原min)×a2)-CV原min)×a3-(……)an公式③;
CVC为成品片烟烟碱变异系数;
CVD为经过打叶风分环节处理后烟叶烟碱变异系数;
CVP为经过打叶风分环节处理前烟叶烟碱变异系数;
CV片min为片烟混配变异系数理论极限最低值;
CV原min为原烟混配变异系数理论极限最低值;
CVY为原烟初始烟碱变异系数;
a1为经过打叶前工艺环节1处理后烟叶烟碱变异系数降低比例;
a2为经过打叶前工艺环节2处理后烟叶烟碱变异系数降低比例;
a3为经过打叶前工艺环节3处理后烟叶烟碱变异系数降低比例;
an为经过打叶前工艺环节n处理后烟叶烟碱变异系数降低比例;
ad为经过打叶风分环节处理后烟叶烟碱变异系数降低比例;
d1为经过打叶后工艺环节1处理后烟叶烟碱变异系数降低比例;
d2为经过打叶后工艺环节2处理后烟叶烟碱变异系数降低比例;
d3为经过打叶后工艺环节3处理后烟叶烟碱变异系数降低比例;
dn为经过打叶后工艺环节n处理后烟叶烟碱变异系数降低比例。
2.根据权利要求1所述的预测打叶复烤工艺流程烟碱变异系数的方法,其特征在于,所述片烟混配变异系数理论极限最低值CV片min为3.15%。
3.根据权利要求1所述的预测打叶复烤工艺流程烟碱变异系数的方法,其特征在于,所述原烟混配变异系数理论极限最低值CV原min为:不切段时为5.4%,两段分切时为5.15%,三段分切时为4.5%。
4.根据权利要求1所述的预测打叶复烤工艺流程烟碱变异系数的方法,其特征在于,所述步骤三中建立的各工序前后烟碱变异系数降低比例经验值数据表为:
Figure FDA0003866663290000031
Figure FDA0003866663290000041
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