UA72315C2 - Спосіб покращення наповнюваності тютюнових матеріалів - Google Patents

Abstract

Винахід стосується способу покращення наповнюваності тютюнових матеріалів, таких як нарізані листки тютюну, жилки листків тютюну або рослинні домішки з клітинною структурою, шляхом обробки тютюнового матеріалу, що має початкову вологість 8-16 мас. %, технологічним газом, що складається із азоту і/або аргону, при значеннях тиску від 50 до 1 000 бар або в одному автоклаві, або в каскаді із кількох автоклавів із заключною тепловою обробкою вивантаженого тютюнового матеріалу після здійсненої декомпресії. Декомпресію здійснюють із застосуванням щонайменше однієї стадії витримки, на якій тиск становить від 3 до 60 %, переважно від 3 до 30 % початкового максимального значення тиску. Нагрівання системи, що перебуває під тиском, здійснюють таким чином, що температура вивантажуваного тютюну після повного зниження тиску лежить в діапазоні від 10 до 80°С. Підвищення температури системи, що перебуває під залишковим тиском, здійснюють шляхом витримки протягом необхідного часу, шляхом циркуляції газу через теплообмінник і/або шляхом перетікання нагрітого газу, причому зниження тиску від максимального значення до тиску стадії витримки здійснюють в інтервалі часу від 20 секунд до 5 хвилин, а скидання залишкового тиску здійснюють в інтервалі від 3 секунд до 3 хвилин.

Description

Для прийому тютюну в автоклаві служила полівінілхлориди а труба із дірчастим дном. Подачу газу під час підвищення тиску здійснювали до досягнення кінцевого значення тиску 700бар. При цьому використовували

З00г тютюну Мігдіпіа-Вієпа із вологістю 1295. Результати дослідів наведені в таблицях, причому Та означає вихідну температуру обробленого високим тиском тютюну. У досліді 1 при зниженні тиску було використано дві стадії витримки по 2 хвилини при значеннях тиску 400 і 100бар, а в дослідах 2 і З - лише одну стадію витримки протягом 2 і 4 хвилин відповідно при тискові 5Х0бар. У порівняльному досліді Ме4 зниження тиску здійснювали безпосередньо, без стадії витримки, протягом відрізку часу, меншого, ніж 1 хвилина.

Таблиця 1

Результати дослідів 00068011 111111111180

Ме Операціяпризниженнітисюу.д/////////////// | ТАС | Дж | тА | А 1 | Стадіївитримкипо2хвпри400і100бар..// | 16 2 | 83 | - | - 2 |Стадіявитримкигхвпри5Ообар.0//:/../ | 15. | 93 | 20 | 90

З |Стадіявитримки4хвпризобар.0//:/./ | 77/33 | 93 | 4 | 9 4 о |Безвитримки(порівняння)д /-/-:/. | 7-25 | 80 | 3 | 81

Наведені вище результати дослідів Ме1-3, проведених при різних значеннях тиску і часу на стадіях витримки і двох значеннях робочої температури автоклава порівняно із дослідом Ме4 з прямим зниженням тиску свідчать, що витримка при попередньо заданому тиску забезпечує значне підвищення температури на виході від -25"С або -3"С до 337С і я41"С відповідно, і - на противагу попередній технічній практиці - покращення наповнюваності тютюну, незважаючи на більш високі значення вихідної температури.

Приклад 2

Аналогічно прикладу 2 була здійснена обробка високим тиском 150 грамів тютюну при робочій температурі автоклава 40"С. Під час зниження тиску у досліді Ме5 була здійснена стадія витримки протягом 2 хвилин при тискові 50бар, причому під час витримки здійснювали циркуляцію газу за допомогою циркуляційного насоса через теплообмінник з температурою 80"С. Підведення газу під час підвищення тиску і під час циркуляції здійснювали в цьому прикладі зверху, а відведення газу під час стадії витримки і зниження тиску здійснювали вниз. Ущільнювальне кільце між верхнім краєм пристрою подачі тютюну і кришкою автоклава забезпечує безпосереднє підведення газу до і пристрою для подачі тютюну.

Таблиця 2

Результати дослідів

Ме Операціяпризниженнітисюу.//////7777777 11111 ТАТС 11111111 теплообмінник (807С) (0 |Безвитримки(порівняння)д /-/-://///1 11111105 | 77777771771769СсС2С у

Приклад З

Обробку здійснювали аналогічно прикладу 2, причому під час зниження тиску було використано стадію витримки протягом 1 хвилини при тискові 50бар і подачу нагрітого газу із другого автоклаву, що називається донором, до автоклаву, в якому здійснювалася обробка тютюну. Тиск у донорі перед перетіканням становив 100бар, а робоча температура - 80"С при об'ємі 4л. Підведення газу при збільшенні тиску і при перетіканні здійснювали знизу, відведення газу на стадії витримки і при зниженні тиску здійснювали вгору.

Таблиця З

Результати дослідів

Ме | Операціяпризниженнітисюуу.у///:/ | ТАС ЇЇ 777 Ав С .,

Стадія витримки 1хв. при 50бар, перетікання 7 із донора, тиск 100бар, Робоча температура 16 60

Наведені вище приклади 2 і 3 - на противагу прикладу 1, в якому передбачалося нагрівання шляхом підвищення робочої температури під час стадії витримки, - показують, що шляхом циркуляції згідно з прикладом 2 через теплообмінник або подачі газу із донора згідно з прикладом З при постійному тиску на стадії витримки навіть при робочій температурі обробного автоклава, що називається акцептором, 40"С досягається підвищена вихідна температура. Особливо у варіанті з перетіканням газу із автоклава-донора згідно з прикладом З досягається явне покращення наповнюваності порівняно з порівняльним дослідом Моб прикладу 2.

Для пояснення цього вражаючого результату можна припустити, що нагрівання тютюну під залишковим тиском веде до попереднього розпушення, завдяки чому відбувається додаткове покращення наповнюваності, яке не може бути досягнутим відомими способами. Для підтвердження цього припущення у наступному прикладі 4 обробку тиском здійснювали без остаточної теплової обробки насиченою парою з метою перевірки можливого ефекту попереднього розпушення, причому оброблені проби кондиціювали безпосередньо. Хоча покращення наповнюваності без остаточної теплової обробки і невелике, у наступному прикладі 4 був відмічений додатковий ефект наповнюваності при нагріванні під тиском.

Приклад 4 150г тютюну піддавали обробці високим тиском при робочій температурі автоклава 60"С, причому тютюн після повного зниження тиску не піддавали остаточній тепловій обробці. При зниженні тиску була виконана стадія витримки тривалістю 1 хвилина при тискові 50бар з перетіканням нагрітого газу із другого автоклава аналогічно прикладу З, причому автоклав-донор перед перетіканням мав тиск 200бар і робочу температуру 80"С. У порівняльному досліді Ме9 зниження тиску здійснювали безпосередньо і без стадії витримки.

Таблиця 4

Результати дослідів

Ме | 0 Операціяпризниженнітисюуу./:/ | ТАС | 77777777

Стадія витримки 1хв. при 50бар, перетікання із донора, тиск 200бар, Робоча температура 19 21 0 9 | Безвитримки(порівняння)ї//-/-://-://. | -:(///-69,.4...... |Ї..7171717171171811сСс1

Наведені вище результати підтверджують припущення про - хай і незначне - попереднє розпушення перед тепловою остаточною обробкою насиченою парою при нагріванні обробленого високим тиском тютюну, що перебуває під залишковим тиском.

Наступні приклади 5 і 6 представляють подальшу форму виконання відповідного винаходові способу, згідно з яким один і той же тютюновий матеріал піддають обробці високим тиском або обробці високим тиском і остаточній тепловій обробці.

Приклад 5 150г тютюну на першій стадії піддавали обробці високим тиском при робочій температурі автоклава 607 аналогічно прикладу З шляхом перетікання нагрітого технологічного газу із автоклава-донора зі стадією витримки при сталому тискові.

Автоклав-донор перед перетіканням мав тиск З00бар і робочу температуру 80"С; параметри стадії витримки: 1 хвилина при тискові 200бар.

Розпушений і кондиційований згідно з прикладом Ме10 тютюновий матеріал із першої стадії був використаний як вихідний матеріал для наступного циклу обробки, що складався із обробки високим тиском і остаточної теплової обробки. 100г тютюну піддавали обробці високим тиском при робочій температурі автоклава 60"С, а при зниженні тиску виконували стадію витримки протягом 1 хвилини при тискові 100бар.

Автоклав-донор мав тиск 200бар при робочій температурі 80"С. Результати цього досліду і досліду Мо10 наведені в таблиці 5.

Таблиця 5

Результати дослідів ме | 0 Операцяпризниженнітисюуу.//| ТАС ЇЇ 77777711 АЄСССС1СС

Стадія витримки хв при 200 бар, перетікання із донора, тиск З00бар, робоча температура 26 0 уми | м | МУЛУ 11 із донора, тиск 200бар, Робоча температура 24 й о тютюну із прикладу 10) во

Приклад 6

Обробку здійснювали аналогічно прикладу 5, одначе в даному прикладі послідовно виконували два ідентичні цикли обробки тиском, а після цього - остаточну теплову обробку. Результати наведені в таблиці 6.

Таблиця 6

Результати дослідів оме | Операцяпризниженнітисюуу.////17777 ТАС Їж

Стадія витримки 1хв при 100бар, перетікання 103 (подвійна обробка 12 із донора, тиск 200бар, Ко) тиском з наступною

Робоча температура 80? тепловою обробкою

Тоді як розпушений на стадії 1 прикладу 5 тютюновий матеріал використовували для повторної обробки на стадії 2, в прикладі 6 цикл обробки тиском послідовно повторювали двічі і лише після цього оброблений тиском тютюновий матеріал піддавали остаточній тепловій обробці. Обидва приклади виконання способу базуються на принципі багаторазового розпушення шляхом повторення послідовності із обробки високим тиском і додаткової теплової обробки або лише повторної обробки високим тиском і остаточної теплової обробки.

Приклад 5 свідчить, що ефективність першої стадії розпушення шляхом повторної обробки на стадії 2 може збільшуватися і досягається дуже висока наповнюваність тютюнового матеріалу. Приклад 6 спрощений шляхом відмови від додаткової обробки, але при цьому не досягається максимальне значення прикладу 5.