BG98307A - Метод за навлажняване и увеличаване на обема на тютюна - Google Patents

Abstract

По метода тютюнът се подава към цилиндър, задвижван от въртяща се маса, която последователно премества цилиндъра към четири технологични станции. Във втората станция тютюнът се уплътнява чрез бутало, а при третата партидата тютюн се прехвърля в съд под налягане и се охлажда чрез пропускане на газообразен въглероден двуокис. След това изходният отвор се затваря и налягането се повишава, за да се на влажни партидата. Първоначално при охлаждането в тютюна се кондензира контролирано количество въглероден двуокис. След това налягането се освобождава и навлажненият тютюн се охлажда вследствие на разш иряването на газообразния въглероден двуокис и на изпаряването на течния въглероден двуокис. В четвъртата станция обемът на тютюна се увеличава чрез нагряване.

Description

ОБЕМА НА ТЮТЮНА

Изобретението се отнася до метод за увеличаване на обема на тютюна. По-конкретно, настоящото изобретение се отнася да метод за увеличаване на обема на тютюна, при който се използва въглероден двуокис

В технологията за обработка на тютюните е отдавна известно, че е благоприятно да се увеличава обема на тютюна

Съществуват различни основания, за да се прибягва до увеличаването на обема на тютюна

Една от отдавна установените цели при увеличаването на обема на тютюна стремежът да се намаляват загубите в теглото, причинявани от процеса на сушене на тютюна. Друга цел е подобряването на вкусовите характеристики на конкретни тютюневи компоненти, като например жилите в тютюневите листа. Освен това се цели да се увеличи способността на тютюна за напълване, така че да бъде необходима по-малка количество тютюн за получаването на тютюнево изделие, например цигара, което изделие да притежава същата здравина и същевременно да съдържа по-малко смоли и никотин Е: сравнение със съответното тютюнево изделие, получено от тютюн, които не е бил подложен на плътен метода за увеличаване на обема, при който пълнежът е по• · · · • ·

ПРЕДШЕВСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТА

Бяха предлагани различни методи за увеличаване на обема на тютюна, включително навлажняване на тютюна с газ под налягане и след това отстраняване на газа, при което газът разширява тютюневите клетки, за да се увеличи общия обем на обработвания тютюн. Бяха използвани или предлагани и други методи, включващи обработването на тютюна с различни течности, като например вода или сравнително лесно летливи органични или неорганични течности, за да се навлажнява тютюна с тези течности, след което течностите бяха отстранявани, за да се увеличи обема на тютюна. Бяха предложени допълнителни методи, включващи обработването на тютюна с твърди материали, които, когато се подложат на нагряване, се разлагат и се получават газове, като тези газове могат да бъдат използвани за увеличаване на обема на тютюна. При други методи се включваха процеси като обработването на тютюна с течности, съдържащи газове, като например вода, съдържаща въглероден двуокис, като тези течности се подават под налягане, за да бъде внесен газа в тютюна и когато навлажненият тютюн се подложи на затопляне или се повиши налягането, обемът на тютюна се увеличава. Бяха разработени и допълнителни технологии за увеличаване на обема на тютюна, включващи обработването на тютюна с газове, които реагират така, че в тютюна се Формират реакционни продукти във; еид на твърди вещества, като след това при нагряване тези реакционни продукти може да се разпадат, за да се образуват газове в тютюна, което причинява увеличаване на обема на тютюна при отделянето на тези газове. По конкретно:

Патент на САЩ No 1,789,435 описва метод и апаратура за увеличаване на обема на тютюна с цел ограничаване на загубите в обема при сушенето на ненарязания тютюн. За тази цел изсушеният и кондициониран тютюн се поставя в газова среда, която може да бъде въздух, въглероден двуокис или пара под налягане, след което тютюнът започва да увеличава патент се показва, че с помощта тютюна може да се увеличи от 57.

Патент на САЩ Να 3,771, налягането се освобождава и обема си. В горепосочения на описвания метод обемът на до 15%.

53, най-общо обяснен тук, включва обработка на тютюна с въглероден двуокис и амоняк, при което тютюнът се насища с тези газове и се отделя амониев карбамат. След това амониевият карбамат се разлага под въздействието на топлината и се отделят газовете от тютюна, поради което обемът на тютюна се увеличава.

Патент на САЩ No 4,258,729, най-общо обяснен тук, описва метод за увеличаване на обема на тютюна, при който тютюнът се навлажнява с газообразен въглероден двуокис при такива условия, че въглеродният двуокис остава по същество в газообразно състояние

С цел да се избегне или да се ограничи значителна степен кондензирането на въглеродния двуокис, се охлажда тютюна преди навлажняването или се охлажда тютюневи слои с външни средства по време на навлажняването

Патент на САЩ No 4,235,250, най-общо обяснен тук, описва метод за увеличаване на обема на тютюна, при който тютюнът се навлажнява с газообразен въглероден двуокис при такива условия, че въглеродният двуокис остава по същество в газообразно състояние. Когато се понижава налягането, част от въглеродния двуокис в тютюна се преобразува в частично кондензирана състояние. Горепосоченият патент показва, че енталпията на въглеродния двуокис може да се регулира по такъв начин, че да се сведе до минимум кондензацията на въглеродния двуокис.

Патент на САЩ No RE 32,013, най-общо обяснен тук, описва метод и апаратура за увеличаване на обема на тютюна, при който тютюнът се навлажнява с течен въглероден двуокис, като се преобразува течният въглероден двуокис в твърд въглероден двуокис, след което се подготвят условията ва изпаряване на твърдия въглероден двуокис и за увеличаване на обема на тютюна.

Патент на САЩ No 07/717,064 от юни

1991 г , най-общо обяснен тук, както и съответният патент на Европейската

Общност No 92305534.7, публикуван под No

0519696 Й1 на декември 1992 г., описва метод за обработка на тютюна въглероден двуокис и след това за увеличаване на обема на тютюна. В този метод се включват етапи за внасяне на газообразен въглероден двуокис в тютюна и способи за регулиране на процесите, чрез които се постига подаването на определено количество въглероден двуокис за кондензиране в тютюна.

Беше установено, че по време на обработката с газообразен въглероден двуокис, в края на този процес температурата на тютюна може да спадне дотолкова, че след вентилирането на въглеродния двуокис при максимално налягане тютюнът може да бъде навлажнен в задоволителна степен. По време на вентилиранета, отделяният въглероден двуокис спомага за понижаването на температурата на тютюневия слой.

Предишните методи за увеличаване на обема на тютюна, при които се използва газообразен въглероден двуокис без регулирана кондензация, осигуряваха достатъчно охлаждане при висока плътност на тютюневия слой, тъй като охлаждането се извършва само при разширяването на въглеродния двуокис. При по-висока плътност на тютюневия слой се увеличава обема на тютюневия слой, който трябва да се охлажда, а намалява свободното пространство в тютюневия слой, при което се намалява наличният обем от въглероден двуокис, необходим за охлаждането. Ако не се охлажда в достатъчна степен, няма да може да се постигне приемлива степен на стабилност на навлажнения тютюн преди за увеличаването на обема.

Обикновено, при недобре уплътнен тютюнев слой възниква градиент на плътността на тютюна, насочен към участъците с по-висока плътност, отгоре надолу, поради ефекта на притискане, причинявано от тежестта на тютюна над този участък. Когато се прилага метод за увеличаване на обема на тютюна с помощта на газообразен въглероден двуокис и ако тютюневият слой не е добре уплътнен, при слоеве със сравнително ниска плътност е възможно да се охлажда тютюна нееднородно, вследствие на което да се наруши стабилността и равномерното увеличаване на обема на тютюна за целия слой.

Плътността на дъното на тютюневия слой може да играе ролята на ограничаващ Фактор при метод, предвиждащ използването само на газообразен агент, тъй като тютюнът на дъното на тютюневия слой може да се окаже с твърде висока плътност, за да е в състояние да се охлажда ефективно при разширяването на газообразния агент. В резултат на това, методите за увеличаване на обема на тютюна, използващи газообразен въглероден двуокис, са приложими само за тютюнев слой с незначителна дебелина. Въпреки че такъв сравнително тънък тютюнев- слой може да се използва за научни цели, подобни методи не намират широко приложение в практиката.

Напоследък беше установено, че ако плътността е значителна, създават се затруднения при прилагането на предишните методи за увеличаване на обема на тютюна чрез обработване с газообразен въглероден двуокис, но може да се използва методът, описан в патента ЕР-0 519 696 А1 , предвиждащ регулируема кондензация на газообразен въглероден двуокис. Този метод е особено подходящ при предварително уплътнен тютюн. Оказа се, че при този метод се осигурява най-висока производителност.

Уплътняването може да се извършва чрез директно притискане на тютюневата партида или при други технологични етапи, като например рязането.

ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА

ИЗОБРЕТЕНИЕТО

При прилагане на метода, предмет на настоящето изобретение, тютюнът първоначално се уплътнява до плътност над 160,2 кг/куб.м. За предпочитане е плътността на тютюна да не бъде превишава 320,4 кг/куб.м. Предпочита се плътността да бъде в диапазона от 192,2 кг/куб.м до 256,3 кг/куб.м, за предпочитане в диапазона от 208,2 кг/куб.м до 240,3 кг/куб.м. Уплътненият тютюн се охлажда преди навлажняването • ·

с въглероден двуокис под налягане» Охлаждането може да се извършва чрез пропускането на поток от въглероден двуокис през тютюна. При навлажняването газообразният въглероден двуокис е в наситено състояние или близко до това състояние, и когато влиза в контакт с тютюна, в тютюневия слой се кондензира такова количество въглероден двуокис, че при следващия етап за освобождаване на налягане се отделя газообразният въглеродния двуокис и се понижава температурата на навлажнения тютюн до диапазона от -37,4 С до -6,7 С.

След това се увеличава обема на навлажнения тютюн с обичайните методи, например чрез нагряване при атмосферно налягане.

Тютюнът, навлажнен съгласно метода, предмет на настоящето изобретение, може да увеличава обема си при намален разход на енергия, например може да се използва поток от газообразен въглероден двуокис със значително пониска температура, като времето за тази операция се запазва приблизително от същия порядък както при метода, използващ течен Е;ъглероден двуокис

Освен това методът, предмет на настоящето изобретение, позволява по-добри възможности за контролиране на химически те и вкусовите компоненти в тютюневото изделие, например остатъчната захар и алкалоидите, тъй като позволява увеличаването на обема да извършва при по-широк температурен диапазон, отколкото бе възможно при използваните досега методи.

Освен това методът, предмет на настоящето изобретение, дава възможност да се постига по-висока производителност в сравнение с метода, при който се използва газообразен въглероден двуокис, ако условията не позволяват кондензация на въглеродния двуокис преди вентилираното. Съгласно метода, предмет на настоящето изобретение, изпаряването на кондензирания въглероден двуокис охлажда тютюна в достатъчна степен, така че може ефективно да се навлажнява и увеличава обема дори и на тютюн с доста висока плътност. Изпаряване чрез охлаждане е за предпочитане при тютюнев слой с доста «·* · висока плътност след вентилирането, sa да се осигури стабилността на тютюна след увеличаването на обема на тютюна.

Беше установено, че при прилагането на метода, предмет на настоящето изобретение, температурата на тютюна след вентилирането е по същество независима от плътността на тютюна. Настоящето изобретение може да се прилага както при големи, така и при малки партиди.

Уплътняването на тютюна преди навлажняването не само че създава възможност да се постигне желаната плътност на тютюна, но също така създава по-равномерно разпределение на плътността в тютюневия слой. По този начин освен равно мерното разпределение при навлажняването чрез въглероден двуокис, се постига и по-висока производителност, изразена в общ преработван обем.

Прозводителността на метода може да се увеличи също с при зареждането на съда за навлажняване с тютюн с по-висока плътност, в съответствие с един от предпочитаните варианти за реализация на настоящето изобретение. Освен това, колкото е по-добре уплътнен тютюневия слой, толкова е по-малка вероятно да се образуват неравномерни натрупвания или нежелани незапълнени зони в тютюневия слой, натрупан в съда за навлажняване, поради действието на гравитационните сили или поради преминаването на потока от газообразен въглероден двуокис. Друго допълнително предимство е обстоятелството, че при се използва по-малко количество топлина при уплътняването, тъй като се внася газообразен въглероден двуокис с по-малък дебит за дадения обем на тютюневия слой. Избягва се локализирането на зоните с повишено топлоотделяне при уплътняване вследствие на кондензирането на въглеродния двуокис при следващите етапи за обработка с повишено налягане. Тъй като се постига значително понижение на температурата след приключване на вентилирането, методът, предмет на настоящето изобретение, предлага възможност за значителна степен на задържане на въглеродния двуокис и стабилност след приключване на етапа за навлажняване дори и при високи стойности за плътността на тютюневия слой.

Увеличението на производителност на метода, настоящето изобретение, се дължи на тютюневата маса, която може да се интервал от време, при • · • · • · • · · предмет на нарастването на обработва за даден което може производствените разходи или да се ограничават капиталните вложения, като се закупува по-евтино оборудване с по-ниска производителност. Освен това, при временен производствен цикъл се по-малки партиди и краткопостига на практика непрекъснатост на технологичния режим

Намаляването на съдържанието на газообразния въглероден двуокис, необходимо за обработване на партиди с по-високи стойности за плътността, предлага предимства по отношение на опазването на околната среда, тъй като се отвежда в атмосферата по-малко количество газообразен въглероден двуокис за даден обем тютюн

ОПИСАНИЕ НА ПРИЛОЖЕНИТЕ ФИГУРИ

Гореспоменатите и други особености и предимства на метода, предмет на настоящето изобретение, ще станат очевидни с помощта на даденото по-долу подробно описание на настоящето изобретение и на примерите за неговото изпълнение, ако се разглеждат заедно с приложените чертежи, както следва!

Фиг. 1 е стандартна диаграма температура-ентропия за въглеродния двуокис;

Фиг. 2 е опростена блок-схема на метода за увеличаване на обема на тютюна, както е описан в патент ЕР-А-0 519 696;

Фиг. 2А е вариант на Фиг. 2, на която е показан метод за уплътняване, навлажняване и увеличаване на обема на тютюна, съгласно предмета на настоящето изобретение;

Фиг. 3 е диаграма на въглеродния двуокис, отделен от тютюна, в тегловни проценти, навлажнен при налягане 1723,5 kPa и температура -18 С, във Функция на времето, изтекло след навлажняването, за тютюневи партиди при съдържание на летливите съставки след изгаряне, равняващо се на 12Х, 14Х,

16,2’Х и 20Х;

Фиг. 4 е диаграма на въглеродния двуокис, задържан в тютюна, в тегловни проценти, въе= Функция на времето, изтекло след навлажняването, за тютюневи партиди при три различни стойности за съдържанието на летливите съставки след изгаряне;

Фиг е диаграма на равновесния цилиндров обем /СМ/, за тютюн, подложен на метода за увеличаване на обема, във

Функция на времето за задържане преди увеличаването на обема на тютюна при съдържание на летливите съставки след изгаряне, равняващо се на 12Х

Фиг е диаграма на спесифичния обем на тютюн, подложен на метода за увеличаване на обема, във

Функция на времето за задържане преди увеличаването на обема на тютюна, при съдържание на летливите съставки след изгаряне, равняващо се на 12Х и 2IX;

Фиг е диаграма на равновесния цилиндров обем /СУ/, за тютюн, подложен на метода за увеличаване на обема, във

Функция на изходните стойности на съдържанието на летливите съставки след изгаряне, след етапа за увеличаване на обема;

Фиг. 8 е диаграма ращите захари в тютюна на процентното намаляване на редуци , във Функция на изходните стойности на съдържанието на летливите съставки след изгаряне, след етапа за увеличаване на обема;

Фиг. 9 е диаграма на процентното намаляване на тютюневите алкалоиди, във Функция на изходните стойности на съдържанието на летливите съставки след изгаряне, след етапа за увеличаване на обема;

Фиг. 10 е схематичен разрез на съда за навлажняване, на който са показани стойностите за температурата на тютюна в различни точки, разположени по височината на тютюневия слой, след вентилирането;

Фиг. 11 е диаграма на спесифичния обем на тютюн, подлоложен на метода за увеличаване на обема, във Функция на времето еа задържане след навлажняване, преди етапа еа увеличаване на обема;

Фиг. 12 е диаграма на равновесния цилиндров обем /С9/, за тютюн, подложен на метода еа увеличаване на обема, във

Функция на времето еа еадържане след навлажняване, преди етапа за увеличаване на обема₉

Фиг. 13 е диаграма на температурата на тютюна, във

Функция на съдържанието на летливите съставки след изгаряне, на която е покаеана еоната еа предварително охлаждане, необходимо за постигането на подходящо ниво на стабилност (например време на еадържане, равняващо се на 1 час преди етапа еа увеличаване на обема), при навлажняване на тютюна при налягане 5515 kPa;

Фиг. 14 е схематичен план на апаратурата, съгласно един от вариантите еа попълнение на метода, предмет на настоящето иеобретение, предназначена за увеличаване на обема на тютюна при краткосрочен технологичен цикъл и високи стойности за плътността на тютюна;

Фиг. 15 е схематичен разрез на апаратурата, показана на

Фиг. 14;

Фиг. 16 е разрез в увеличен мащаб на съда под налягане

15, при поглед по същество от същата посока, от от Фиг.

която е показан
	Фиг. 17	е
Фиг.	14, но

план друг разреза на Фиг

15;

на апаратура, от вариантите подобна на показаната на ва изпълнение на метода, изобретение;

предмет на настоящето

Фиг. 18 е поглед,	подобен на	този от Фиг.	15, но за
апаратурата от Фиг. 17;
Фиг. 19 е поглед,	подобен на	този от Фиг.	16, но за
апаратурата от Фиг. 18.

ПОДРОБНО ОПИСАНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

Настоящето изобретение се отнася, в общи линии, до метод за увеличаване на обема на тютюна, при който се използва леснодостъпен, сравнително евтин, негорим и нетоксичен агент за увеличаването на обема. По-конкретно, настоящето изо11 бретение се отнася до производството на тютюнево изделие с увеличен обем, със значително намалена плътност и увеличена способност за пълнене, произведен от тютюн, подложен на навлажняване под налягане с наситен газообразен въглероден 'W двуокис и при възможност за регулиране на количеството течен въглероден двуокис, получен при кондензацията, при бързо освобождаване на налягането, след което тютюнът се подлага на увеличаване на обема на тютюна. Увеличението на обема може да бъде извършено чрез подлагане на навлажнения тютюн на топлинно въздействие, лъчиста енергия или други условия, генериращи енергия, поради което бързо се увеличава обема на навлажняващия агент, т.е. въглеродния двуокис

У а да се осъществи метода, предмет на настоящето изобретение, може да се обработва или тютюн на листа, изцяло изсушен, или нарязан тютюн, или подбрани части от тютюна като например тютюневи жили или дори възстановен тютюн. В натрошено състояние тютюнът, който трябва да бъде навлажняван, е за предпочитане да бъде с размери на частиците от 6 меша до 100 меша, но допълнително се предпочита частиците да бъдат с размери не по-малки от 30 меша. В случая терминът “меш“ означава стандартно за САЩ означение за размер на отворите на сито, като меш-стойността отразява способността да преминават повече от 95Х от частици с определен размер през отворите на сито с конкретна меш-стойност.

Както е използвано тук, влагосъдържанието в Z може да бъде смятано за равностойно на количеството летливи съставки след изгаряне (0V), тъй като освен вода, летливите съставки са не повече от 0.9 % от теглото на тютюна. Определянето на летливите съставки се извършва просто чрез измерване на загубите в тегло на тютюна след престои повече от ό часа в сушилня с:

циркулация на възду и температура, регулирана за

100

Загубите в тегло, изчислени проценти от първоначал-ното тегло е именно съдържанието на летливите съставки.

По принцип тютюнът, който ще бъде обработван, трябва да има съдържание на летливи съставки след изгаряне от 12% до

217.. За предпочитане е тютюнът, който ще бъде обработван, трябва да има съдържание на летливи съставки след изгаряне от 13% до 16%. При съдържание под 12% тютюнът е много трошлив, в резултат на което нараства в значителната степен образуването на тютюневи отрошъци. Необходимо е много интензивно предварително охлаждане при съдържание на летливи съставки след изгаряне над 21%, за да се постигне приемливо ниво на стабилност и много ниска температура след вентилиране в резултат на което се получава крехък тютюн, който лесно се отрошава.

Съгласно метода, предмет на настоящето изобретение, за да се постигне желаната плътност на тютюна или по-равномерно разпределение на тази плътност по целия обем на тютюневия слой, или да се изпълнят и двете условия, тютюнът трябва да се уплътнява, преди да се подложи на навлажняване с въглеророден двуокис. Тютюнът може да се уплътнява, преди да се постави в: съда под налягане, или вътре в този съд или се прилага комбинация от тези два варианта,така че резул тантната плътност е по същество равномерна и значително по голяма от плътността, типична за рехаво насипания тютюн.

При партидно навлажняване на тютюна е за предпочитане да се продухва с въглероден двуокис съда под налягане, напълнен с тютюн, като тази операция по принцип трае от 1 минута до 4 минути.

При предпочитаният вариант за изпълнение на настоящето изобретение, ако се работи с тютюнев слой с висока плътност, може да бъдат облекчени изискванията за продухване, тъй като е възможно да бъдат сведени до минимум празните пространства и по тази причина съдът под налягане може да бъде конструиран с по-малки размери, приведени към единица тегло на тютюна. В примера, описван по-долу в подробности, съответстващ на данните от Фиг. 14, Фиг. 15 и Фиг. 16, се извършва времетраенето на продухването е само 5 секунди. Може дори да се премахне продухването, без да се влоши качеството на крайното изделие. Предимството на • · • · · · продухването е в това, които могат да взаимодействат с отделяния вътре в съда въглероден двуокис, а освен това се отстраняват внесени отвън газове, които биха могли да взаимодействат въглероден двуокис

Газообразният въглероден двуокис, който се използва при метода, предмет на настоящето изобретение, в най-общия случай се получава от захранващ резервоар, в който резервоар се поддържа в наситено течно състояние при налягане от 2758

В захранващия резервоар може да връща повторно компресиран газообразен въглероден двуокис, отделян след вентилпрането на съда под налягане. Допълнителен обем въглероден двуокис може да се получи от съд за съхранение на въглероден двуокис в който газът се поддържа в течно състояние по принцип при налягане от 1482 kPa до 2103 kPa и температура от -28,9 С до -17,8 С. Течният въглероден двуокис от съда за съхранение може да бъде смесван с повторно компресирания газообразен въглероден двуокис и прехвърлян в съда за съхранение» Алтернативно, течният въглероден двуокис от съда за съхранение може да бъде подлаган на предварително нагряване, например с помощта на подходящо конструирани нагревателни серпантини, монтирани по протежението на за ранващия тръбопровод, за да се достигне температура в диапазана от -17,8 С до 29 С и налягане в диапазона от

2068 kPa до 6894 kPa, преди да се подава въглеродния двуокис съда под налягане. След като се внесе въглеродния двуокис съда под налягане, вътрешността на този съд, включително насипания в него тютюневия слой, който ще бъде обработван, трябва по принцип да бъде с температура в диапазона от -6,7

С и налягане , достатъчно, за да поддържа газообразния въглероден двуокис по същество в наситено състояние

Ста&илнсзстта на тютюна, т.е продължителността на периода, през който навлажненият тютюн може да бъде съхраняван след девакуумиране преди окончателния етап на увеличаване на обема, като все още е с удовлетворително • 9 ·

•9

9· •9 •9 9 увеличен обем, е зависима от първоначалното съдържание на летливи съставки след изгаряне (ОМ) на тютюна преди навлажняването, както и от температурата на тютюна след вентилацията под налягане. Тютюнът с по-високо първоначално съдържание на летливи съставки след изгаряне (0V) изисква по-ниска температура след вентилация в сравнение с тютюна, притежаващ по-ниско първоначално съдържание на летливи съставки след изгаряне (ОМ), за да се постигне същата степен на стабилност

Влиянието на първоначалното съдържание на летливи съставки след изгаряне (ОМ) върху стабилността на тютюна, навлажнен с газообразен въглероден двуокис при 1723,5 kPa и -18 С, се определя чрез поставяне на предварително претеглена проба от светъл тютюн, обикновено с тегло от 60 г до 70 г, Е: съд под налягане с вместимост 300 куб. см. Този съд се поставя във вана с регулирана температура -18 С. След като съдът достигне състояние на топлинно равновесие, се продухва с газообразен въглероден двуокис. После съдът се поставя при налягане 1723,5 kPa. Газофазовото насищане се осигурява, като се поддържа налягането на въглеродния двуокис в диапазона от 1379 kPa до 2068 kPa, под налягането за насищане на въглеродния двуокис при -IS С. След като тютюнът бъде оставен да се пропие под налягане за време от 15 минути до 60 минути приблизително, налягането в съда бързо се понижава до атмосферното налягане за около 3 до 4 секунди, чрез свързване с атмосферата. Веднага след това изпускателният вентил се затваря и тютюнът се оставя в съда под налягане, потопен във ваната с контролирана температура -18 С за около 1 час. След около 1 час температурата в съда се повишава до 25 С в продължение на 2 часа, за да се отдели въглеродния двуокис, останал в тютюна. Налягането и температурата в съда се следят непрекъснато с помощта на IBM-съвместим компютър, с програмно осигуряване за събиране и обработка на данните, създадено под наименованието LABTECH-4 от фирмата Laboratories Technologies Corp.

Количеството на въглеродния двуокис, отделено от тютюна за • · • · • · · • · дадено време при постоянна температура, може да бъде пресметнато въз основа на налягането в съда за даденото време

На Фиг се илюстрират сравнителни данни относно стабилността на светъл тютюн при стойност на летливите съставки след изгаряне (00), равняваща се на 12 %, 14 /»,

7.

7., като тютюнът навлажнен с газообразен въглероден двуокис при налягане и -IS С, както бе описано по-горе

Тютюневата проба, със стойност на летливите съставки след изгаряне (00) около 207., губи приблизително 71 7.

от поетото количество въглероден двуокис след период от 15 минути при температура -18

С, докато тютюневата проба, със стойност на летливите съставки след изгаряне (00) около 12“Х, губи приблизително количество въглероден двуокис след период от 60 минути

Общото количество на въглеродния двуокис, отделено след увеличаването на температурата в съда до указание за общото количество поет въглероден двуокис едно

Тези данни посочват, че при навлажняване със сравними по стойност налягания и температури, стабилността на тютюна намалява с увеличаването на летливи съставки след изгаряне (00).

С оглед постигането на достатъчна стабилност на тютюна, за предпочитане е температурата на тютюна да бъде приблизително в диапазона от -17,8 0 до -12,2 С след вентилирането на съда под налягане, когато тютюнът, подлежащ на операцията за увеличаване на обема, притежава първоначална стойност на съдържанието на летливи съставки след изгаряне (00) , равна на 15 7.. Тютюнът с първоначална стойност на съдържанието на летливи съставки след изгаряне (00), поголяма от 15 X, трябва да притежава температура след вентилирането по-ниска от диапазона -17,8 С до -12,2 С, а тютюнът с първоначална стойност на съдържанието на летливи съставки след изгаряне (00) , по-малка от 15 X, може да бъде поддържан при температура след вентилирането по-висока от диапазона -17,8 С до -12,2 С, за да се достигне сравнима степен на стабилност. Например, на Фиг. 4 се илюстрира

влиянието на температурата на тютюна след вентилиран© върху стабилността на тютюна при различни стойност на съдържанието на летливите съставки след изгаряне (ОМ). Общо казано, на

Фиг. 4 е онагледено влиянието на температурата на тютюна след вентилиране върху стабилността на тютюна при различни стойности на съдържанието на летливите съставки. Данните от Фиг.4 показват, че при тютюн с по-високо съдържание на летливите съставки след изгаряне, например около 21 X, се изисква по-ниска температура след вентилиране, например около -37,4 С, за да се постигне подобно ниво на задържане на въглероден двуокис за определено време, в сравнение с тютюн, притежаващ по-ниско съдържание на летливите съставки след изгаряне, например около 12 X, при температура след вентилация в диапазона от -17,8 С до -12,2 0. Съответно, на Фиг. 5 и Фиг. 6 е показано влиянието на съдържанието на летливите съставки след изгаряне и на температурата след вентилация върху равновесния цилндров обем (СМ) и спесифичния обем на тютюна, подложен на увеличаване на обема след като е бил поддържан при посочената температура след вентилация за посоченото време

Фиг. 4, Фиг. 5 и Фиг са построени въз основа на данни, получени от опитни серии No 49, 54 и 65

При всяка опитна серия се поставя проба от светъл тютюн

Е: съд под налягане с общ обем 0,096 куб.м., като 0,068 куб.м. от обема на този съд се заема от тютюневата проба. При опитни серии

No 54 и съдът под налягане се зарежда с приблизително

9,97 кг тютюн, при съдържание на летливи съставки след

Този тютюн се охлажда предварително чрез пропускане на газообразен въглероден двуокис през съда при налягане приблизително, равняващо се на 2902 kPa за серия No 54, и равняващо се на 1055 kPa за серия No 65, в продължение на до 5 минути, преди да се повиши налягането чрез въглеродния двуокис до 5515 kPa

Налягането за насищане, отношението на масата на въглеродния двуокис към масата на тютюна и топлоемкоста на тютюна могат да бъдат управлявани по такъв начин, че при • · · · • · • · · • · ·· ·· определени обстоятелства степента на охлаждане, необходимо за изпаряването на кондензиралия въглероден двуокис, е минимална е сравнение с охлаждането, осигурявано от разширяването на въглеродния двуокис в газообразно състояние при девакуумиране

Обаче, тъй като намалява отношението на масата на въглеродния двуокис към масата на тютюна, т.е.

се увеличава плътността на тютюна, увеличава се степента на ох лаждане, която при изпаряването на кондензиралия въглероден двуокис

За да се увеличи производителността на процеса и да се постигне по-еднородно увеличение на обема на тютюна при предварително уплътняване, от съществено значение е да може да се контролира кондензирането на въглеродния двуокис процеса на изпаряване на кондензиралия въглероден двуокис

При всяка от опитните серии No 49, 54 и 65, след достигането на налягане за навлажняване, приблизителна равняващо се на 5515 kPa, налягането в системата се задържа в течение на около 5 минути на стойност 5515 kPa, преди съдът бързо да се девакуумира до атмосферното налягане за около секунди. За опитни серии

No 54 и 65 бяха изчислени и са посочени по-долу данните за масата на кондензиралия въглероден двуокис за Фунт тютюн, по време на поддържане на налягането след охлаждане. Подложеният на навлажняване тютюн беше задържан при температурата, достигана след вентилирането, в суха атмосфера, докато тютюнът увеличи обема си в колона с диаметър 76,2 мм, чрез контакт с пара, регулирана на посочената температура и при скорост около

44,1 м/сек, в продължение на по-малко от 5 секунди

ТАБЛИЦА 1

Опитна серия No

Летливи съставки (0V) 7.

Е: необработения тютюн • · · ·

о4

20,5

20,4

Тегло на тютюна (кг)

Налягане на въглероден двуокис при охлаждане (kPa)

Налягане при навлажняване (kPa)

1055

5515

Температура на предварително охлаждане (

С)

Температура след вентилация ( С)

37,4

Температура на въглеродния двуокис колоната за увеличаване на обема (

С)

302

Равновесно съдържание на летливи съставки (CV) (куб.см/г)

р.

10,0

Спесифичен обем (SV) (куб.см/г)

Изчислена стойност за кондензиран въглероден двуокис (кг/кг тютюн)

0,19

0,58

Цилиндров обем (CV)

Терминът цилиндров; обем е мерна единица за степента на увеличаване на обема на тютюна. Когато е> настоящото описание се използва тази мерна единица, навсякъде се поставя означението CV.

В цилиндричен денсиметър, модел No DD-60, производство на Heinr. Borgwaidt Company, Heinr. Borgwaldt GmbH, Schnackenburgallee No 15, Postfach 54 07 02, 2000 Hamburg 54 West Germany, се поставят тютюнева проба c тегло 20 гр (ако не е с увеличаван обем) или тютюнева проба с тегло 10 гр (ако е с увеличаван обем). Тютюнът се притиска в цилиндъра с помощта на бутало с тегло 2 кг, с диаметър 5,6 см, за около 30 секунди. Отчита се резултантния обем на тютюна след притискането и се разделя на теглото на тютюневата проба, за да се получи цилиндровия обем или CV, изразен в куб.см./гр. От тези изпитания бе намерен привидния обем на тютюна при цацена тегло на пробата. Резултантният обем на пробата се посочва като цилиндров обем. Това изпитание се извърши при стандартни околни условия: температура 24 С и 60 “Z RH (относителна влажност). Обикновено, освен ако не се препоръчва другояче), пробата се оставя да престои при тези околни условия от 24 до 4S часа.

Специфичен обем (SV)

Терминът спесифичен обем“ е мерна единица за обема и за действителната плътност на твърди обекти, например на тютюн, ката се използват Фундаменталните принципи от законите за идеалния газ. Спесифичният обем се определя, като се взима реципрочната стойност на плътността и се изразява като куб.см/гр. Една претеглена тютюнева проба или проба в “първоначално състояние“ се изсушава при температура

100 С за -з часа и се поставя в пикнометър от модела

Quantасhrome Penta-Pycnometer.

Пробата в клетката се продухва и вакуумира с хелии

Обемът на хелия, изместен от тютюна, се сравнява с обема на хелия, необходим за запълването на празна клетка, като се определя обемът на тютюневата проба по закона на Архимед

Както навсякъде се прилага

в настоящото описание, освен ако изрично не е посочено противното, спесифичният обем може да се определи, като се използва същата тютюнева проба, която бе използвана преди това за изчисляване на обема на летливите съставки в тютюна, изсушен преди да бъде подложен на 3 часа в пещ с циркулация на въздух, при регулиране на температурата на 100 С.

Степента на необходимата стабилност на тютюна, а оттук и желаната температура след вентилацията на тютюна зависи от много Фактори, включително и от продължителността на периода след девакуумиране и преди увеличаването на обема на тютюна. Следователно изборът на желаната температура след вентилация трябва да се прави с оглед на желаната степен на стабилност на тютюна. Съгласно друг аспект от метода, предмет на настоящето изобретение, тютюнът с увеличен обем се обработва между етапа за навлажняване и етапа за увеличаване на обема, по такъв начин, че да се поддържа съдържанието на въглероден • . . . · · ··· · ::.. . · · • a. a aaaaaaa ·· ·· двуокис в тютюна. Например, тютюнът трябва да бъде изнасян с помощта на изолиран и охлаждан транспортьор и да бъде изолиран от всякакво въздействие от въздух, съдържащ влага.

Желаната температура след вентилацията на тютюна може да бъде постигната с помощта на всички подходящи средства, включително чрез предварително охлаждане на тютюна преди въвеждането му в съда под налягане, след това при охлаждането на тютюна в този съд чрез продухване със студен

въглероден двуокис охлаждане на или друго подходящо средства, място под вакуум, или чрез подсилено чрез пропускане на газообразен въглероден двуокис.

Вакуумното охлаждане има предимството да намалява съдържанието на летливите съставки в тютюна, без термично влошаване на качеството на тютюна. Освен това вакуумното охлаждане отстранява некондензиралите газове от съда, позволявайки по този начин да се елиминира етапа на продухване. Вакуумното охлаждане може ефективно и практично да бъде използвано за намаляване на температурата на тютюна дори до -1 С. За предпочитане е тютюнът да бъде охлаждан на място в съда под налягане.

Степента на предварителното охлаждане или охлаждане на място, необходима за достигане на желаната температура на тютюна след вентилираме, е зависима от степента на охлаждане вследствие разширяването ма газообразния въглероден двуокис по време на девакуумирането. Степента на охлаждане на тютюна в резултат на разширяването на газообразния въглероден двуокис е Функция на отношението на масата на газообразния въглероден двуокис спрямо масата на тютюна, на топлоемкостта на тютюна, на стойността на налягането след етапа за навлажняване и на температурата в системата. Следователно, за дадена степен на навлажняване, когато подаваният тютюн, налягането в системата, температурата и обема са точно определени, регулирането на температурата след вентилацията на тютюна може да бъде осъществено чрез контролирането на количеството въглероден двуокис, допуснат да кондензира по тютюна. Степента на охлаждане на тютюна в резултат на изпаряването на кондензирания въглероден двуокис от тютюна е

Функция на отношението на масата на кондензирания въглероден двуокис спрямо масата на тютюна, на топлоемкостта на тютюна и на температурата или налягането в системата.

При наличието на кондензирал въглероден двуокис, промените в плътността не оказват съществено влияние върху температурата след вентилирането. Когато тютюнът се уплътни преди навлажняването с помощта на въглероден двуокис, се повишава плътността в значителна степен и се създават условия да се поставя в съда под налягане по-голямо количество тютюнева маса. Повишаването на плътността на тютюна може да спомогне за повишаването на производителността на процеса. Въпреки че при предпочитания вариант за изпълнение на метода, предмет на настоящето изобретение, се описва етап за уплътняване с оглед постигането на по-висока плътност с помощта на механично уплътняване посредством бутало, могат да бъдат използвани и други механични или немеханични технически средства.

Необходимата стабилност на тютюна се определя от спесифичната схема на използваните процеси за навлажняване и за увеличаване на обема на тютюна. На Фиг. 13 е илюстрирано изменението на температурата след вентилацията на тютюна, необходима за достигане на желаната стабилност на тютюна като Функция на съдържанието на летливи съставки (0V) за дадена технологична схема. Долната защрихована зона 200 илюстрира степента на охлаждане вследствие на разширяването на газообразния въглероден двуокис, а горната защрихована зона 250 илюстрира степента на допълнителното охлаждане, необходимо за изпаряване на течния въглероден двуокис в зависимост от съдържанието на летливи съставки (0V) в тютюна, за да се осигури необходимата стабилност. В този случай необходимата стабилност на тютюна е постигната, когато температурата на тютюна е равна на или е пад температурата, показана с линията на стабилност. Променливите параметри на процеса, които определят температурата на тютюна след вентилиране, включват разгледаните по-горе параметри, както и следните променливи параметри, които включват, но не се *···*- ·· · ···· · • · · · · • · · · · · • · · · · · · ··· · ······· .· »· ограничават само до: температурата в съда, масата на съда, обема на съда, конфигурацията на съда, геометрията на потока, ориентацията на съоръженията, степента на топлопренасяне към стените на съда и технологично зададеното време на задържане между етапа за навлажняването и етапа за увеличаването на обема на тютюна.

При процес с налягане, равняващо се на 5515 kPa, илюстриран на Фиг. 13, с: време на задържане след вентилиране приблизително равно на 1 час, не е необходима предварително охлаждане на тютюна при 12 7. съдържание на летливи съставни (0V) , за да се достигне необходимата стабилност, докато при 21 7. съдържание на летливи съставки (09) е необходимо достатъчна предварително охлаждане за достигане на температура след вентилация -37,4 С.

Желаната температура на тютюна след вентилация в диапазона от -37,4 С до -6,7 С, съгласно метода, предмет на настоящето изобретение, е значително по-висока в сравнение с температурата след вентилация при температура -79 С, когато се използва течен въглероден двуокис в качеството на навлажняващ агент. Тази по-висока температура на тютюна след вентилация и по-ниското съдържание на летливи съставки (0V) позеюлявзт етапът за увеличаване на обема на тютюна да се осъществява^ при значително по-ниска темпера-тура, в резултат на което се получава тютюн с увеличен обем при значително по-слабо изпичане и по-малка загуба на аромат. Освен това, за увеличаване на обема на тютюна е необходимо много помалко количество енергия. Също така, поради Факта, че при този процес се получава много малко или почти никакво количество твърд въглероден двуокис, в значителна степен се опростява манипулацията с тютюна с увеличен обем. За разлика от тютюна, чието увеличаване на обема е постигнато с помощта само на течен въглероден двуокис, при тютюна, чието увеличаване на обема е постигнато с помощта на метода, предмет на настоящето изобретение, не е склонен към образуването на бучки, които трябва да бъдат разчупвани по механичен път. Така се постига по-висока ефективност на използване на тютюна, тъй разбиване на бучките, който като се елиминира етапа за води до получаване на тютюневи отрошъци, твърде малки за използване за цигари.

Освен това, за разлика от тютюна с произволно съдържание на летливи съставки (ОМ) и при температура -79 С, тютюнът със съдържание на летливи съставки (ОМ) в диапазона от 21 7. (при температура -37,4 С) до 12 7. (при температура -6,7 С) не е крехък и следователно може да се манипулира при минимално влошаване на качеството му. Това свойства води

до по-голяма ефективност на използване на тютюна, защото по малко количество тютюн се натрошава механично по време на нормалното манипулиране, например при разтоварването, при пренасянето на тютюна от съда под налягане до участъка за за увеличаване на обема.

Химичните изменения по време на етапа за увеличаване на обема на навлажнения тютюн, например загуба на редуциращи захари и алкалоиди при нагряване, могат да бъдат намалени чрез увеличаване на съдържанието на летливи съставки (ОМ) в тютюна на изхода, т.е. съдържанието на летливи съставки (ОМ) в тютюн непосредствено след етапа за увеличаване на обема, до около 6 % или повече. Това може да бъде постигнато чрез понижаване на температурата при етапа за увеличаване на обема на тютюна. Обикновено увеличаването на съдържанието на летливи съставки след изгаряне (ОМ) на тютюна на изхода се съчетава с: намаляването на постигнатата степен на увеличаването на обема. Намаляването на степента на увеличаването на обема значително зависи от началното съдържание на летливи съставки след изгаряне (ОМ? на постъпващия в системата тютюн. Когато съдържанието на летливи съставки след изгаряне (ОМ) на постъпващия тютюн спадне приблизително до 13 7., се наблюдава минимално намаляване на степента на увеличението на обема, дори и при влагосъдържание на тютюна на изхода на апаратурата за увеличаване на обема на тютюна, равняваща се на около 6 7. или повече. Следователно, ако постъпващия тютюн са намалени стойностите на температурата и на началното съдържание на летливи съставки след изгаряне • · • · · · • · • · • · • · · • · ж··.:

(ОМ), може да бъде личаване на обема промени се свеждат

Фиг опитните данни са постигнато удивително благоприятно на тютюна, до минимум са увели като същевременно химическите

Това е илюстрирано построени въз основа на данните от серии No представени в

Таблица 2

При всяка

No от

2254. Тези тези серии определено количество светъл тютюн налягане, подобен на съда, описан в се поставя в съд под

Пример 1 по-долу

ТАБЛИЦА 2 -- стр. 1/4

Опитна серия No	2241	2242 2244-	-46(-3)	2245(-2)
Тегла на тютюна (кг)	45,36	45,36	137	137
Кондензиран С02	непри-	непри-
(изчислен) (кг/кг тютюн)	ложимо	ложимо	0,36	0,36
Температура в колоната ( С	:) 329,4	357,2	260,0	287,8

Необработен тютюн:

Летливи съставки 0V (начална стойност) ( 7. ) 18,3 18,9 17,0 17,2

Летливи съставки 09 (при равновесие)

( 7. )			1 ζ., 2	12,1	12,2	12,1
Равновесен	CV	обем(куб.см.г)	4,5	4,6	4,8	4,9
СпесиФичен	S9	обем(куб.см.г)	0,8	0,9	0.8	0. 8

Тютюн в колоната:

Летливи съставки 09 (начална стойност) ( 7. )

4,6

Летливи съставки 09 (при равновесие)

( У. )		11,5	11,2	11,9	11,3
Равновесен С9 обем(куб.	с м. г)	9,5	10,8	11,9	11 ,8
Спесифичен S9 обем(куб.	см. г)	3,0	3,1	1,8	r-i Τ' X- , ·->
Необработен тютюн:
Алкалоиди *)		2,71	2,71	2,71	2,7
Редуциращи захари *)		13,6	1 , 8	13,6	13,6
Тютюн на изхода	. след	колоната:
Алкалоиди *)		9 1 *-	1,94	2,47	2,4:
Намаление (%)		21,8	28,4	8,9	10,7
Редуциращи захари *)		11,9	10,6	13,3	13,3
Намаление (%)		1 xL , О	22,0		ο ο

*) тегловни проценти, отнесени към тегло в сухо състояние

ТАБЛИЦА 2 (продължение - стр. 2/4)

Опитна серия No

Тегло на тютюна (кг)

Кондензиран (изчислен)

Температура

Летливи ( 7. )

Летливи ( 7. )

С02 (кг/кг тютюн) в колоната( С)

Необработен съставки ОМ съставки ОМ

Равновесен СМ

СпесиФичен SV

Летливи ( 7. )

Летливи ( 7. )

Тютюн тютюн обем(куб.см.г) обем(куб.см.г) в колоната (начална (при рав

37	108,9	108,9	108,9
0,36	0,29	0,29	0,2'
15,5	204,4	-.--1	260,0
стойност)
17,5	14,30	14,2	15,2
новесие)
12,0	11,6	11,3	11,8
4,9	u 9 *-	5,3	U , _·
0,8	0,8	0,8	0,8

:9 съставки ОМ (начална стойност)

4,6

4,4 съставки ОМ (при равновесие)

Равновесен СМ обем(куб.см.г)

СпесиФичен SM обем(куб.см.г)

Необработен тютюн

Алкалоиди *)

Редуциращи захари *)

11,6

11,6

11,5

9,5

7,4

8,7

9,4 р,

2,9

13,6

2,71 —¹,6

Тютюн на изхода след колоната;

Алкалоиди *)	2,12	2,61	2,49	лФ, о 6
Намаление (7.)	21 ,8	3,7	8,1	12,9
Редуциращи захари *)	11,2	13,6	13,6	13,2
Намаление (7)	17,6	0,0	0,0	2,9

*) тегловни проценти, отнесени към тегло в сухо състояние f' w· ····· · · · ·«···· / · · · ···· · · · • · · · · · · • · · « ···«· .

• · · · · · a • ·a · a······ a a · a

ТАБЛИЦА 2 (продължение ~ стр. 3/4)

Опитна серия No 2250 (-2)	2251-52(-1)	‘-b'-ncr·— Л. Л»	(-2)
Тегло на тютюна (кг)	109,0	95,25	92
Кондензиран С02
(изчислен) (кг/кг тютюн)	0,29	0,25	0	,25
Температура в колоната( С)	287,8	190,5	218	9 --1
Необработен тютюн;
Летливи съставки 00 (начална	стойност)
( 7. )	15,0	12,9	13	,0
Летливи състзе и 00 (при равновесие)
( “X )	11,9	12,0	11	,6
Равновесен 00 обем(куб.см.г)	5,3	5,4	5	Л
Спесифичен S0 обем(куб.см.г)	0,8	0,3	0	. s
Тютюн в колоната:
Летливи съставки 00 (начална	стойност)
( 7. )	ο а	6,5	5	,0
Летливи съставки 00 (при равновесие)
( 7. )	11,4	j г?	12	,1
Равновесен С0 обем(куб.см.г)	9,4	S , ό	8	,9
Спесифичен S0 обем(куб.см.г)	3,0	А , Q		,8
Необработен тютюн;
Алкалоиди *)	2,71	2,71	2	,71
Редуциращи захари *)	13,6	13,6	1 ·~«
Тютюн на изхода след	колоната:
Алкалоиди *)	X. ,	2,54		,45
Намаление (*Х)	16,6	6,3	9	, 6
Редуциращи захари *)	X ·-3 у	13,6	13	,5
Намаление (‘X)	2,9	0,0	0	,7

*) тегловни проценти, отнесени към тегло в сухо състояние

ТАБЛИЦА 2 (продължение - стр. 4/4)

Опитна серия No	2253-54 (-1) 2254
Тегло на тютюна (кг)		95,25	95,25
Кондензиран С02
(изчислен) (кг/кг тютюн)		0,25	0,25
Температура в колоната( С	)	246,1	273,9
Необработен тютюн	5
Летливи съставки 0V (начална	стойност)
( 7. )		12,8	12,9
Летливи съставки 0V (при	равновесие)
( 7. )		11,8	12,0
Равновесен СМ обем(куб.см	. г)	5,3	5,4*
СпесиФичен SV обем(куб.см	. г)	0,8	0,8
Тютюн в колоната:
Летливи съставки ОМ (начална	стойност)
( 7. )		3,60	2,9
Летливи съставки 0V (при	равновесие)
( 7. )		11 , 3	11,7
Равновесен СМ обем(куб.см	. г)	3,9	9,1
СпесиФичен SM обем(куб.см	. г)	и	•Ц‘ , 2-
Необработен тютюн	5
Алкалоиди *)		2,71	2,71
Редуциращи захари *)		13,6	1 ·ΐ», 3
Тютюн на изхода след	колоната:

Алкалоиди *)

Намаление (7.)

Редуциращи захари *)

Намаление (X)

11,8

13,1

3,7

15,9

*) тегловни проценти, отнесени към тегло в сухо състояние

		• • ·	•	• · · ·	е ·
		•	*	•	ч. · ·
При проби No 2241 и	No 2242	• · беше	използван	течен
въглероден двуокис с налягане 2964	Ιί Рей,	за	навлажняване
тютюна. Тютюнът беше оставен за пропиване	В	течния	въгле-
роден двуокис за около 60	секунди,	преди	да	отдели	се из-

бързо беше понижено до лишната течност. Налягането в съда стойността на атмосферното налягане, като се образува твърд въглероден двуокис в съда. След това беше изваден навлаж неният тютюн от съда и бяха отстранени всички втвърдени образования или бучки, които са се появили по време на процеса. После тютюнът бе подложен на метода за увеличаване на

обема е:

цилиндрична колона с диаметър 203 мм при посочената температура и скорост 25,9 м/сек за по-малко от 4 секунди.

Съдържанието на никотинови алкалоиди и редуциращи захари в тютюна преди и след подлагането му на метода за увеличаване на обема бяха измерени с помощта на система за анализ е; непрекъснат поток, произведена от Bran Luebbe (предишно наименование Technicon). За извличане на никотина и на редуциращите захари беше използван воден разтвор на оцетна киселина,. Извлекът първо се подлагаше на диализа, при което се отстраняваха взаимните смущаващи влияния при двете съединения. Промените в съдържанието на редуциращите

захари се определяше чрез тяхната реакция с хидразид на рхидроксибензоената киселина в основна среда при температура 85 С и оцветяване. Никотиновите алкалоиди се определяха чрез тяхната реакция спрямо цианхлорид, в присъствието на ароматен амин. Намаляването на съдържанието на алкалоидите или на редуциращите захари в тютюна е признак за загуба или промяна на химическите и вкусовите компоненти на тютюна.

Опитните серии от No 2244 до No 2254 бяха навлажнявани с газообразен въглероден двуокис при налягане 5515 kPa, съгласно метода, описан по-долу в Пример 1. С оглед да се изследва влиянието на температурата при увеличаването на обема, тютюневи образци с една и съща степен на навлажняване бяха подложени на метода за увеличаването на обема при различни температури. Например бяха навлажнени 147 кг тютюн в течение на 1 час, а после изследвани и подложени на метода за увеличаването на обема при температури: проба No 2244 · при 260

С, проба No 2245

- при 288 С и съответно проба No

15,5

С. С оглед да се изучи ефекта на съдържанието на летливите съставки след изгаряне (09), бяха навлажнени партиди с различно съдържание на летливи съставки след изгаряне (09)

С допълнителното реда, по който се след номера на пробната серия се посочва подлага тютюна на увеличаване на обема след частично навлажняване

Навлажненият тютюн беше подложен на увеличаване на обема в съд с диаметър мм, при обработка със 75-процентова смес пара/въздух, при посочената температура и скорост около 25, м/сек, за по-малко от 4 секунди. Съдържанието на алкалоидите и редуциращите захари бяха измерени по същия начин, както бе описано по-горе

Съгласно Фиг тютюнът, който трябваше да бъде обработван, бе внесен в сушилнята поз. 10, където бе изсушен при влагосъдържание от

197 до

287. (тегловни) , от 127 до 217 (тегловни), за предпочитане от 137 до 167 (тегловни)

Сушенето може да се извършва с всички подходящи за целта агенти. Така изсушеният тютюн може да бъде съхраняван в насипно състояние

Е;

СИЛОЗ за следващо навлажняване и увеличаване на обема или, ако е необходимо, да бъде директно пренасян в съда под налягане поз след подходящо темпериране и уплътняване

Допълнително бе измерено чрез лентова везна определено количество изсушен тютюн и поставено на конвейрна лента в охладителя поз за предварителна обработка преди навлажняването. Е< охладителя поз тютюнът се охлади чрез конвенционални средства, включително замразяване, до температура по-ниска от -6,7 С, за предпочитане под -17,8 преди да бъде пренесен в съда под налягане поз. 30

Блоковата диаграма на Фиг.2А е подобна на тази от

Фиг.2, но на Фиг показано допълнително устройства за уплътняване на тютюна поз. 30, което обработва тютюна преди навлажняване с въглероден двуокис съгласно метода, предмет на настоящото изобретение. Тютюнът може да да бъде подложен • · · ♦

на натиск в съда под налягане или в отделно устройство ;за уплътняване, или да бъде обработван и по двата способа. Оттук следва, че устройството за уплътняване на тютюна поз.

може да бъде независимо от съда под налягане поз. 30 и да включва съответните механизми за уплътняване и за ’Нитранспортиране на тютюна.

При 15% съдържание на летливи съставки след изгаряне (09) , устройството за уплътняване намалява началната плътност на тютюна от 192,2 кг/куб.м на 258,3 кг/куб.м, за предпочитане от 208,2 кг/куб.м на 240,3 кг/куб.м. Беше забелязано, че при уплътняване на тютюн с 15% съдържание на летливи съставки след изгаряне (09) до повече от 240,3 кг/куб.м или 258,4 кг/куб.м, съществува вероятност за образуване на втвърдени участъци след изваждането на тютюна от съда под налягане.

При апарати за навлажняваме с по-малки размери (например с обем един кубичен Фут или 0,028 куб.и) плътността на тютюна е по същество еднородна за целия тютюнев слой, подложен на механично уплътняване. При апарати за навлажняваме с πα-големи размери чрез механично способи за уплътняване се постига в по-висока степен еднородна плътност целия тютюнев

СЛОИ , отколкото чрез гравитационните способи

Например, когато в цилиндър с

мм и диаметър 809,6 мм се насипе свободно проба от светъл тютюн с 20.5 съдържание на летливи съставки

СГ след изгаряне (09), измерената плътност е в диапазона от 377,6 кг/куб.м до 413,1 кг/куб.м, като по същество е еднаква в: измервателните точки при височина на слоя от 0 до 508 мм, намалява (на практика линейно) до 340,2 кг/куб.м при височина до 800 мм и след това спада (на практика линейно) от 340,2 кг/куб.м на 243,9 кг/куб.м при височина на слоя от

300 мм до горната повърхност на слоя. Ако се уплътни тютюневия слой поне до пределната стойност на плътността, ще може да се пренебрегне уплътняването, дължащо се на гравитационните сили и плътността ще бъде практически еднаква за целия обем на тютюневия слой.

За измерване на плътността, при различни височини в тютюневия слой, беше използвана следната процедура 5 В цилиндър последователно бяха поставяни предварително претеглени дози тютюн, например с тегло 18,16 кг. Върху цилиндъра се отбелязваше нивото на тютюна след вкарването на всяка следваща доза с тегло 18,16 кг. Когато цилиндърът се напълни и по него бяха отбелязани нивата за всяка следваща доза с тегла 18,16 кг, той бе повдигнат внимателно, така че да остане стълб от тютюн. Беше измерена височината за всяко ниво и на базата на тези данни бе изчислен обема, заеман от

поредната доза с тегло 18 кг и съответната плътност.

Охладеният и уплътнен тютюн се пренася в съда под налягане поз. 30 през входния отвор поз. 31» За предпочитане е съдът под налягане поз. 30 да бъде цилиндър с вертикално ориентирана надлъжна ос, като отворът за внасяне на въглеродния двуокис поз. 31 да бъде на дъното на съда поз.

или близо до него, а изходният отвор за отвеждане на въглеродния двуокис поз. 32 да бъде в горната част съда поз. 30» Обаче е възможно да се вентилира във всяка посока, както се окаже удобно в практиката, например вертикално, хоризонтално, радиално и т.н., тъй като методът, предмет на настоящото изобретение, позволява да се постигат на практика еднакви температури за целия тютюнев слой поради еднаквата кондензация на въглеродния двуокис. Освен това тютюневият слой е по същество еднороден и позволява равномерно про никване на въглеродния двуокис във всяка посока.

След това се продухва съда под налягане поз. 30 с газообразен въглероден двуокис, за да се отстрани от съда поз. 30 цялото количество въздух или други некондензирали газове. Алтернативно, съдът под налягане може да бъде евакуиран чрез вакуум-помпа, за да се отстрани въздуха или други газове, преди да се внася въглероден двуокис в съда. Желателно е продухването да се извършва по такъв начин, че да не се повишава температурата на тютюна в съда поз. 30 в значителна степен. За предпочитане е да се обработват изходните продукти от този етап на продухване, за да се из-

полвва въглеродния двуокис повторна, но може и да се отвежда в атмосферата през тръбопровода пое. 34.

След етап на продухване, в съда под налягане поз. 30 се внася газообразен въглероден двуокис от захранващия резервоар пое» 50. В този резервоар се поддържа налягане от 2758 kPa до 7239 kPa.Когато вътрешното налягане в съда 30 достигне диапазона от 2068 kPa до 3447 kPa, отваря се изходния отвор за въглеродния двуокис поз. 32, което позволява въглеродният двуокис да премине през тютюневия слой и да го охлади до равномерна по същество температура, като се поддържа налягане е съда поз. 30 в диапазона от 2068 kPa до 3447 kPa. След като се постигне равномерна по същество температура в тютюневия слой, се затваря изходния отвор за въглеродния двуокис поз. 32 и чрез добавяне на въглероден двуокис налягането в съда поз. 30 се повишава до диапазона от 4826 kPa до 6394 kPa, за предпочитане е да бъде равно на 5515 kPa. След това се затваря входния отвор за въглероден двуокис поз. 33. В този момент температурата на тютюневия слой е приблизително равна на температурата на насищане на въглеродния двуокис. Възможно е експлоатацията да бъде икономически изгодна до налягането под 7239 kPa и налягане, равно на критичното за въглеродния двуокис, тъй като не е известно да съществува предел за удобния за експлоатацията диапазон на налягането при етапа за навлажняване

По време на повишаването на налягането в съда поз. 30 се следва термодинамична крива, позволяваща в тютюневия слой да кондензира контролируемо количество наситен въглероден двуокис. На Фиг. 1 е илюстрирана стандартна диаграма температура ( F) - ентропия (британски термични единици /Фунт. F) за въглеродния двуокис, като чрез линията 1-9 е илюстрирана една термодинамична крива съгласно метода, предмет на настоящето изобретение. Например тютюн с температура около 18,3 С се поставя Е: съда под налягане ( в точка I на Фиг. 1) и налягането в съда се увеличава до 2068 kPa (както е показана с линията I-II). След това съдът се • · · · · • · · • · • · .·

- _-····· охлажда до температура -17,8 С чрез пропускане на • · · · · · • · · • е · • · « · • · · • · · · охлаждащ въглероден двуокис при налягане ^:068 kPa (както е показано с линията

Допълнително количество газообразен въглероден двуокис се вкарва в съда, при което се повишава налягането до 5515 kPa и температурата до 19,4 С. Обаче, температурата на тютюна е под температурата на насищане на газообразния въглероден двуокис, в тютюневия слой ще кондензир а контр олир уемо количество газообразен въглероден двуокис (както е показано с линията III--IV). След задържане на системата при налягане 5515 kPa в течение на желания период от време, съдът бързо се девакуумира до атмосферното налягане в резултат на което температурата след етапа за вентилираме е около -20,6

С до около -23, (както е показано с линията IV-V)

Охлаждането на тютюна в съда до

С, преди повишаването на налягането, обикновено позволява кондензира определено количества наситен газообразен въглероден двуокис

По принцип кондензацията води до практически равномерно разпределение на течния въглероден двуокис ев цялата тютюнева маса. Изпаряването на този течен въглероден двуокис па време на етапа за вентилиране спомага за равне мерното охлаждане на тютюна. Равномерно разпределената температура на тютюна след етапа за навлажняване причинява по-

равномерно увеличаване на обема на тютюна. Облекчава се равномерното кондензиране на въглеродния двуокис в тютюневата маса и ев резултат на това равномерното охлаждане на тютюна поради Факта , че тютюнът е бил предЕварително уп~ лътняван, докато се постигне по същество равномерно раз пределена плътност

Тази равномерно невия слой е илюстрирана на Фиг

10, която представлява сх ематично изображение на съд поз

100 за навлажняване, използван при опитна серия

No като е показано разпределението на температурата (в градуси по Фаренхайт) е* по цялата тютюнева маса след етапа за вентилиране

Беше установено, например, че температурата в тютюневата маса при • · · · сечение 120 (на разстояние 914 мм от горната част на съда поз. 100) има стойности около -11,7

С,

С, -14 С и -16 С

Е< съд под налягане мм (вътрешен диаметър) и височина 2591 мм се поставят 815 кг светъл тютюн със съ държание на летливи съставки след изгаряне (ОМ) около 15 7.

След това съдът се продухва с газообразен въглероден двуокис в продължение на около секунди преди повишаването на налягането до 2413 kPa (повишаването на налягането също се осъществява чрез внасяне на газообразен въглероден двуокис)

После тютюневата маса се охлажда до -12,2 С чрез охлаждащ за около 12,5 минути. Тогава налягането в съда се увеличава до 5515 kPa и се задържа за интервал, приблизително равен на 60 секунди, преди да се пристъпи към ускорено девакуумиране, за период, приблизително равен на

4,5 минути

Беше измерена температурата в различни точки от тютюневия слои и се установи, че температурата е на практика еднаква, както е илюстрирано на

Фиг

Изчисленията показах а, че приблизително UJ кг въглероден двуокис кондензира за 1 кг тютюн

На Фиг

ТЮТЮНЪТ В:

съда под налягане поз се поддържа в среда, наситена с въглероден двуокис при налягане около 60 за период от 1 до 300 секунди, за предпочитане секунди. Беше установено, че времето за контакт на тютюна с газообразния въглероден двуокис, т.е периода, през който тютюнът трябва да бъде в контакт с газообразния въглероден двуокис, за да поеме желаното количество въглероден двуокис, е силно зависимо от съдържанието на летливи съставки след изгаряне (ОМ) и от налягане, прилагано през етапа за навлажняваме. Тютюнът с по-високо първоначално съдържание на летливи съставки след изгаряне по-малко време за контакт при дадено налягане , отколкото тютюнът по-ниско първоначално съдържание на летливи след изгаряне (ОМ), за да се достигне сравнима сте пен на навлажняване (по-специално при по-ниски налягания).

При по-високо налягане на навлажняване се намалява влиянието на съдържанието на летливи съставки след изгаряне (ОМ) върху • · /ей»· еремета за контакт с газообразния въглероден двуокис. Тава илюстрирано на Фиг.

а?

• ·

ТАБЛИЦА • · · · · • 9 9 9999

9 9 99

9999999 9999

Влияние на налягането при навлажняване и летливите съставки след изгаряне (09) на съдържанието на върху времето :за контакт с въглероден двуокис

Опитна 20 14 21 59 49 серия No

.Летливи (	ъ с т а в к и 0 9 (%) (н а ч а лна	стойност)
	12,2 11,7	11,8	12 ? 3	1 .е., ij w/
Налягане	при навлажняване (kPa)
	7 ·.> 18Ό	3206	5529	5515

Време за контакт при поддържане на налягане при навлажняване (минути) ш-

Тютюн	на ms	X о Д с& н к и.	60 лоната:	л.	о
Равновесен С9	обем	(куба. СМ.. Г)
	->· КГ / у \—J	tJ 5 /	10	, 1	9,3	1Θ,·
Спесифичен SV	обем	(куб.см.г)
	1 Q 1 ? и;	2,1		ϋ		3,1
Контролна с	ерия О
Равноввс ен С9	обем	(куб.см.г)
	5,3	5,4	5,	2	κς х.	5 ч /
Спесифичен S9	обем	(куб. см.. г)
	0,3	0,3	0,	S	0,8	СЗ IJ

*) цилиндров обем (С9) и спесифичен обем (SV) на необработения тютюн (неподлаган на метода за увеличаване на обзема)

ТАБЛИЦА 3

(.продължение)

Опитна серия No

Летливи съставки 0V (7.) (начална стойност)

Налягане налягане

16,4

16,9

16,0 при навлажнявано (kPa) контакт при поддържана на п р и н а в л а ж н я в а н е ( м и н у т и)

Ϊ.Ζ'

1/1

Тютюн на колоната

Равновесен СV

10,5 ,1

10,5 обем (куб см

г) и>

Контролна серия

*)

Равновесен CV обем (куб

ПГ U

Спесифичен SV обем < куб

0,3

0,8

0, ·>

*) цилиндров обем (СУ) и спесифичен обем (SV) на необработе ния тютюн (неподлаган на метода за увеличаване на обема)

След като тютюнът е бил пропит достатъчно, съдът под налягане nos. 30 бързо девакуумира до атмосферното налягане за интервал от 1 секунда до 300 секунди, в зависимост от обема на съда под налягане, чрез вентилиране на въглеродния двуокис към спомагателния апарат за възстановяване за въглеродния двуокис поз. 40 и след това по тръбопровода поз. 34 към атмосферата. По време на този етап на вентилиране се изпарява тази част от въглеродния двуокис, която е била кондензирана в тютюневия слой, като по този начин се подпомага охлаждането на тютюна, в резултат на което се постига температура на тютюна след вентилираното в диапазона от -37,4 С до -6,7 С.

Количеството въглероден двуокис, което е кондензирало в тютюневия слой, е за предпочитане да бъде в диапазона от 0,045 до 0,4086 кг въглероден двуокис/кг тютюн. Оптималният диапазон е от 0,045 до 0,1362 кг въглероден двуокис/кг тютюн, но Е; някои случаи може да се окаже подходящ и диапазона от 0,0227 до 0,272 кг въглероден двуокис/кг тютюн.

Навлажненият тютюн от съда под налягане поз. 30 може да бъде незабавно подложен на увеличаване на обема чрез всички подходящи средства, например като се подава към колоната поз

Друг вариант е навлажненият тютюн да бъде задържан за около температурата·; след вентилирано е·· преходв с ух а атмосфера, т.е ст температурата след вентилирано, за да бъде подложен след това на етапа за увеличаване на обема лед етапа за увеличаване на обема, при желание тютюнът може дал бъде преподреден, след което може да се използва за прои з Е; о д с т в о на тютюн е в и изделия, в това чи ела и ц игар и.

Проба с 109 кг светъл тютюн и 15 X съдържание на летливи съставки след изгаряне (ОМ) беше охладена до -6,7 С и след това поставена в съд под налягане, с диаметър 610 мм и височина 2440 мм. Този съд беше подложена на повишаване на

налягането до 2068 kPa, чрез подаване на въглероден двуокис. После тютюна беше охладен, като се поддържаше налягането Е; съда до 2068 kPa и температура -17,8 С, чрез продухване с въглероден двуокис в състояние, близо до наситено, е продължение на 5 минути приблизително, преди да се повиши налягането до 5515 kPa чрез използването на въглероден двуокис. Налягането в съда се поддържа приблизително равно на 5515 kPa за около 60 секунди. Налягането в съда се намалява до атмосферното чрез вентилираме за около 300 секунди, след което се установява температура около -17,8 С. На базата на температурата на тютюна, налягането на системата, температурата! след вентилирането и обема на пробата, беше изчислено, че около 0.29 кг въглероден двуокис се кондензират за 1 кг тютюн.

За навлажнената! проба беше установено нарастване на теглото около 2 7., което се дължи на навлажняването с въглероден двуокис. След това, за период от 1 час, навлажненият тютюн бе подложен на нагряване в разширителен съд с диаметър 203 мм, при въздействие със 75~процентова смес от пара! и въздух при температура 288 С и скорост около 25,9 м/сек, в продължение на по-малко от 2 секунди. След изнасянето от тази съд, продуктът притежаваше тегловно съдържание от 2,8 обемни процента. За около 24 часа продуктът сее привежда в равновесие при стандартни условия (24 С и 60 7. относителна влажност). Силата на набухване на уравновесения продукт беше измерена чрез теста за стандартния цилиндров обем. Получи се стойност 9,4 куб.см/гр при равновесно влагосъдържание 11.4 7». При контролната проба с тютюн, който не е бил подлаган на метода за увеличаване на обема, се получи цилиндров обем, равен на 5.3 куб.см/гр при равновесно влагосъдържание 12.2 7.. Следователно, след обработването, силата на набухване на пробата нарастна със 77 7«, измерено с помощта на теста за цилиндровия обем.

Влиянието на времето за задържане след навлажняването върху увеличаването на обема на тютюна беше изучено при опитните серии No от 2132-1 до 2135-2. При всяка от опитните

41	• · · · · • · · • ·	• ·· ·· ···· • · · · · · · • · · · ·
		• е · • · • · · · 2134-2, :	• · · · · · · • · · · ·
серии No 2132-1, 2132-2,	2134-1,	2135-1 и 2135-2
бяха поставени 102,15 кг	светъл	тютюн с 15	7. съдържание на
летливи съставки след	изгаряне	(07) в	същия съд под

Че**· налягане, който беше описан по-горе е= Пример 1. Налягането в съда беше повишавано ат 1723 kPa да 2068 kPa, с помощта на въглероден двуокис. След това тютюнът беше охлаждан, докато се поддържаше налягане в съда около 1723 kPa до 2068 kPa, както боеше описана по-горе в Пример 1. След това налягането в съда се повиши до 5515 kPa с помощта на въглероден двуокис. Тази стойност на налягането беше поддържана за около 60 секунди, преди да се вентилира съда и налягането да спадне до атмосферното за около 300 секунди. Навлажненият тютюн се поддържаше в среда с точка на оросяване под температурата на тютюна след вентилирането, преди р,а бъде подложен на метода за увеличаване на обема. На Фиг. 11 е илюстрирали ефекта задържането след навлажняваното на слесифичен обем от тютюна с увеличен обем. На Фиг. 12 е илюстриран ефекта задържането след навлажняването на) спесифичен обем от тютюна с увеличен обем.

Пример 2

Проба с 8,62 кг светъл тютюн и 15 7» съдържание на летливи съставки след изгаряне (07) беше поставена в съд под

налягане, с обем 0,096 куб.м. Този съд беше подложена на повишаване на налягането до 1276 kPa, с подаване на въглероден двуокис. После тютюна беше охладен, като се поддържаше налягането в съда до 1276 kPa и температура -31,7 С чрез продухване с въглероден двуокис в състояние, близо до наситено, е продължение на 5 минути приблизително, преди да се повиши налягането до чрез използването на въглероден двуокис

Налягането съда поддържа

Налягането вентилирано равно съда на

965 kPa намалява до атмосферното чрез секунди, след което се установява около тютюна, налягането на системата, температурата след •42 • · · « • · · · · · вентилирането и обема на пробата, •«· беше

изчислено, че около въглероден двуокис се кондензират ва 1 кг тютюн

За навлажнената проба беше установен нараствам на теглото около 2 %, което се дължи на навлажняването с въглероден двуокис

След това навлажненият тютюн бе подложен, за период от час, на нагряване в разширителен съд с диаметър 76, при температура πρодължение на по-малко от 2 секунди

След изнасянето на тази съд п р о д у к т ъ т п р и т е ж а в а ш е тегловно

съдържание от ,8 7. съдържание на летливите съставки след изгаряне (0V)

За около часа продуктът беше уравновесен условия (24 С и 60 % относителна влажност)

Силата на набухване на уравновесения продукт беше измерена чрез теста за стандартния цилиндров, обем. Получи се стойност 10.1 куб.см/гр при уравновесено влагосъдържание 11.0 %. При контролната проба с тютюн, който не е бил подлаган на метода за увеличаване на обема, се получи цилиндров обем, равен на 5.,8 куб.см/гр при уравновесено влагосъдържание 11.6 %. Следователно, след обработването, силата на набухване на пробата нарастна със 74 %, измерено с помощта на теста за цилиндровия обем.

Както вече бе описано, методът, предмет на настоящото изобретение, може да се адаптира успешно за навлажняваме на тютюна при скъсен цикъл и сравнително малки партиди, така че методът по същества се превръща в непрекъснат. По-долу се описва предпочитаният вариант за реализиране на такъв метод, както се извършва в апаратура, конструирана съгласно настоящето изобретение,

СПОр'Л/ί

Фиг.. 14 до Фиг. 19. Описаният вариант е един пример за навлажняване на тютюна при скъсен цикъл и малки партиди и за апаратура за навлажняване на приблизително 15 % от тютюна, при производителност 227 кг/час приблизително и плътност 224,28 кг/куб.м.

На Фиг. 14 е показан схематичен поглед отгоре на апаратурата за извършване на предпочитания вариант на метода, предмет на настоящото изобретение. Неподвижната маса

ПОЗ ···· се монтира на рамата поз. 1, а • ♦ • « · ···· въртящата • · се

I « · • · маса се монтира върху първата маса nos.

Масата поз се върти по посока, на стрелка около оста А със стрелката R)

Тави ос на практика е ориентирана вертикално

Както е описана по.....долу, върху горната рама поз е монтиран съд под налягане поз. 30.

Подвижната маса nos. 2 се завърта на отделни стъпки, на практика през 90 от задвижващо устройство, например чрез пневматичен цилиндър двигател и предавателен механизъм, който може да се блокира, или чрез стъпков двигател, който

не е показан, обаче е достатъчно ясна тази схема за специалистите е тази област

Върху въртяща се маса поз са мон~ тирани четири еднакви тръби както е описано по-долу, като тръбата поз е показана в положение, когато се подава ма-·териал, а тръбата поз показана в положение на притис.....

кане, тръбата поз е показана в положение за навлажняване, тръбата nos показана в положение еа изпразване на материала. Задвижващото устройство завърта подвижната мас а поз. 2 на стъпки през 90 като всяка от тръбите поз., 4, и поз се завъртат през интервали, п р и б л и з и т е л м о р a Fa н и на с е к у н д и , к ъ и с ъ о т в е т с т в а щ а. т а станция за извършване на к о н hi р е т е н е т а π о т т е х н о л огич н и я процес: и се задържа там sei около 96 секунди, както описано по-долу е показан цилиндричен разрез на апаратурата от Фиг

Въртящата се маса поз. 2 се монтира направо върху неподвижната! маса поз · ’ , която от своя страна е закрепена върху рамата nos. 1. Могат да се изпалзват лагери от конвенционален тип за закрепването на въртящата се маса поз.

към неподвижната маса поз да се осигури nos. 5, поз. 6 и поз са монтирани е·.

с ъ о т is е т с т в а щ и т е поз по такъв; начин, че всяка тръба да остава отворена отгоре и отдолу през подвижната маса поз

Към дъното на всяка от тръбите поз. може да се възможност за относителното им завъртане

Тръбите поз. 4, ·· ····

8, монтира по един механизъм за почистване за да се почиства неподвижната маса поз.

от попадналия тютюн в пространството между двете маси поз. 2 и поз. 2'..

Захранващият транспортьор поз. 9 подава свободния насипан тютюн (например IS % от общия обем на тютюн) в един поток, по същество непрекъснат (посоката му е означена чрез стрелката F) Е; спусковия улей или към спускащата тръба поз. 11. Тютюнът може например да бъде предварително обработен в сушилния апарат поз. 10 и в охладителя поз. 20, според означенията на позициите на Фиг. 2, преди да бъде подаван чрез захранващият транспортьор поз. 9. Тютюнът пада през спускащата тръба поз. 11 и през отворения шибър поз. 12 в тръбата 4 към участъка за подаване към следващите апарати.

Скоростта на пренасянето на тютюна се регулира по такъв начин, че тръбата поз.

да се напълва на практика догоре по

време на	цикъла за	смяна на	една станция, з	sa период от	96
секунди.	Подвижната	М ci {„ Г10 и	2 след това с	:е завърта	<3 0¾
около 4	секунди, за	да може	да се премести	тръбата поз.	4

към станцията за пресоване, която на фиг. 15 е показана като свързана към тръ&ата поз. з, на устройството за уплътняване

Д ока т ο π о движна т а мас а последователните позиции за шибърът поз. 12 се затваря и като съотЕ.-етства в общи линии поз. 80 от Фиг. 2а.

поз. 2 се завърта между спиране, описани по-горе, прекратява потока от тютюн, който след това се връща или се натрупва в спусковата тръба поз. 11, докато следващата тръба (например тръба поз. 7) се; позиционира под шибъра поз. 12, при което този шибър се отваря.

Всяка тръба е с дължина около 60,96 мм, с вътрешен диаметър около 35,56 мм и с подходящо подбрана дебелина на стегната, така че да може да издържи на механичните усилия при уплътняването на тютюна. Когато напълнена тръба попадне в π о в и ц и я з а у η л ъ т н я в а н е и л и π ρ е с озане н а т ю т ю н a , з а д е; И с т е·· са се уплътня в ащи ят бутален ме хан изъм πоз. 13. То зи мех ани зъм съотвества на уплътняващото устройство поз. 30 от Фиг·., 2а и може наπримеρ да бъде хидравлично задвижван цилиндър с

бутало към него. Буталният механизъм поз. 13 уплътнява или притиска тютюна приблизително до половината от първоначалния му обем и приблизително двойно от първоначалната по-висока плътност, т. е. плътността на тютюна се повишава до 208,26 кг/куб.м.

След уплътняването на тютюна се изтегля уплътняващият бутален механизъм поз. 13, преди да изтече цикъла за обработване на една станция, с приблизителна продължителност от 96 секунди .След това, за интервал от порядъка на 4 секунди, се завърта тръбата, с ъдържа щ а уплътнепия тютюн, и се позиционира за навлажняване на мястото на тръбата поз. 6. като се подравнява към отвора поз. 61 в масата поз. 2’. Буталният механизъм към съда под налягане поз. 14 се премества от позицията, показана с пунктирни линии под въртящата се маса поз. 2, към отворите поз. 61 и тръбата поз. 6. Буталният механизъм поз. 14 изтласква предварително уплътнения тютюн от тръбата поз. 6 и го премества в съда под налягане поз» 30. След това буталният механизъм поз. 14 допълнително уплътнява тютюна до достигането на плътност 224,28 кг/куб.м» Накрая блокиращият щифт поз. 15 застопорява буталото в достигнатото положение и уплътненият тютюн се навлажнява с въглероден двуокис вътре в съда под налягане поз. 30 според метода, предмет на настоящото изобретение, както е описано

Е; подробности по-долу.

След това се премества блокиращият щифт поз. 15 в деблокирано положение, буталният механизъм поз.

се изтегля от съда под налягане поз едновременно с това се спуска буталото за да се гарантира, че навлажненият слой тютюн ще бъде напълно вътрешността на съда под налягане. След т а лн и я м е х а н и зъм поз от дъното на тръбата поз. 6 и се назад

ПОЗ!

поз може да се завърта за да пренесе навлажнения тютюн към станцията за разтоварване на тръбата на Фиг 15

Разтоварващият механизъм поз.

се спуска надолу по тръбата поз. 7 като бутала, за да се осигури пълното изчистване на навлажнения тютюн ат тръбата псз. 7, след което гореспоменатото бутала се прибира. Тютюнът пада през отвора поз. 71 върху масата поз. 2' и в бункера поз. 17. Бункерът поз. 17 е изолиран и охлаждан със студен, сух въздух (при температура, по-ниска от температурата за окончателна вентилация на тютюна), за да се съхрани навлажняване на тютюна с въглероден двуокис. Бункерът поз. 17 съдържа допълнителен бункер поз. 18 и голям брой механизми за освобождаване или отворени ролкови механизми

поз. 19. В бункера се разтоварват и предават отделни партиди навлажнен тютюн (например около 6,356 кг в този случай) към непрекъснатия поток от тютюна маса поз. D и се променя конфигурацията на този поток D, за да се предотврати неравномерното подаване към апаратурата за увеличаване на обема. Тютюнът се подлага на изчакване за известен период от време в бункера поз. 17. Този период от време зависи от времето за насипване. Размерът на времето за насипване е зависим от честотата, с която бункерът поз. 17 приема! тютюн от съда за навлажняване. При по-къс цикъл на навлажняване се намалява времето за насипване за всяка партида* тютюн, намаляват се изискванията за стабилността на задържането на въглеродния двуокис в тютюна

Тъй като стабилността на задържането на въглероден двуокис е обратно пропорционална зависимост от температурата на тютюна с л е д ο κ. о н ч а т е л н а т а вентилация на изхода на технологичния процес, при скъсен цикъл не сама че е гарантира гю-еФективна работа при намалена стабилност на задържането на въглеродния двуокис, но съща п а с т и г а π о - в и с ο к а температура след is е н т и л а ц и я т а е

показан поглед в увеличен мащаб на съда под налягане поз е притиснало тютюневия слой (не е показан за по-голяма ясната на чертежа) вътре в съда под налягане, след което е уплътнило тютюневия слой и е било блокирано или • · · · · · • . ·

...

• · · ·

9 застопорено място посредством щифта поз. 15

Към съда под поз е монтиран цилиндър nos

4, като подобен цилиндър може flat се достави или от

Pressure

Products,

Вътрешният диаметър на цилиндъра е

Цилиндърът поз. 14 е за да бъде с термоизолационно покритие по ст ·>

с дебелина!

ириблизително 0.3175 мм

Инжектор н οто бутало поз се монтира по такъв начин, че да се премества по посока на с т релката поз

16' през един отвор, снабден ерметично / в горната част поз на цилиндъра по към буталния механизъм поз акрепва горната плоча за разпределение на въглеродния

4·1 а плочите поз оразмерен, че да пасва плътно, но все пак да може да се движи в изолационната обшивка поз . 5, като почиства щи я т се монтира по околната повър

42а

На противоположния край на съда под налягане поз механизъм поз с

подобно разположение, с долен

43Ь и долна плоча а разпределение на rat за

9Ь

К о м π о н е i-ι т и т е π о

9 Ь ο Ф о р м я т д о л н и я

58Ь, така оразмерен, че да пасва много добре към вътрешния диаметър на цилиндъра по

4, но да допуска бавно относително движение

е.

диаметърът трябва да бъде по-малък от мм

По този начин тютюнът, съдържащ се

Формова се заобля радиално от на обшивката поз екрана поз. 4 към дъното чрез екрана

42Ь. Херметичното уплътнение поз на инжекторното бутало поз

16, а поз. 44 е монтирано около част на съда под налягане поз

14. И двете гореспоменати у и л ъ т н е н и я с а способни да издържат на високи стойности на • · · · налягането, поради което осигуряват задържането на налягането на въглеродния двуокис в диапазона, удобен за целите на навлажняваното. Уплътнението поз. 45а, предвидено да работи при ниски стойности на налягането, е монтирано между плочата за разпределение на rasa поз. 34 и горната част на цилиндъра nos.. 34, а второто уплътнение за ниско налягането поз, 45Ь е монтирана между околната повърхнина на долното разпределително устройство за газа поз. 58 и вътрешната страна на -цилиндъра поз. 34. Тези уплътнения ва ниско налягане паз. 45а и 45Ь могат да бъдат под Формата на уплътнителни сегменти, като от тях се изисква само да са способни да издържат на невисокото диференциално налягане, упражнявано върху разпределителните плочи за газа, плочите към газовите камери, екраните уплътнения за ниско налягане поз.

правилното разпределяне на газа и тютюневи слой. Тези

45а и 45Ь осигуряват през устройствата за въглеродния двуокис след то is а през като не допускат газа да преминава през стените на съда пад налягане.

За да се навлажнява уплътнения тютюнев слой с 'ⁱW въглероден двуокис, съгласно метода, предмет на настоящото изобретение, се отваря регулиращ вентил за въглероден двуокис (не е показан) по такъв начин, че да се внася въглероден двуокис (по посоката на стрелката 33') през входните отвари поз. 33, после през резервоара! поз. 46Ь, през плочите nos. 39Ь и поз. 41Ь и екрана поз. 42Ь, за да проникне в тютюневия слой и да бъде изведен през компонентите поз. 42а, поз. 41а, поз. 39а, поз. 46а и 32.

При преминаването на въглеродния двуокис през тютюневия слой въздухът се изтласква от тютюневия слой и се отвежда през екрана поз. 42а, плочите поз

41а и поз. 38а, през тръбопровода nos

46а и изходните отвори поз към регулиращия вентил (не е показан), който дава възможност да се евакуира въздуха в атмосферата или да се подава за π р е ч и с т е·, а н е към пречиствателна уредба поз (Фиг. 2)

За предпочитане е входните отвори паз. 32 да са монтирани на • · а СУ Е • « • ·

II дъното (или близко до него) на тръбопровода се осигурят у с л о ви яза о твеждане на кондензата, се предвиждат в горната част (или близка

ДО НЕ тръбопровода поз

46а, за да може да се отделя излишната топлина при уплътняването на тютюна

За предпочитане е да се отвежда топлината, вместо да се? допуска възникването на прекадено нагряти участъци в тютюневия слой.

Алтернативно, може да се отвежда въздуха или други газове от съда под налягане чрез вакуумираме на този съд. Продухването под вакуум е твърде удобно при съдове под налягане, каквито се предвижда да бъдат използвани при Ч». метода, предмет на настоящото изобретение, тъй като разполагат със сравнително малък обем за натрупване на газове и за около 5 секунди е възможно да се постигне задоволително вакуумиране.

Първоначално се? отваря напълно горният регулиращ вентил,за да може? да се продуха с въздух за около 5 секунди. След това се затваря горния регулиращ вентил, докато се постигне? налягане 1723,5 kPa, като съдът под налягане се поддържа при налягане 1723,5 kPa за около 2 секунди, докато горният регулиращ вентил започне да изпуска неголямо количество от газа. С цел да се? охлади тютюна съгласно метода, предмет на настоящото изобретение, се пропуска поток от наситен въглероден двуокис при налягане приблизително 1723,5 kPa през тютюневия слой за около 56 секунди. Тютюневият слой се охлаждах равномерно до насищане на въглеродния двуокис при 1723,5 kPa (вижте например Фиг. 1).

След това се затваря горният регулиращ вентил до достигане на налягане 5515 kPa, като въглеродният двуокис: преминавах през тютюневия слой и се достига налягане 5515 kPa за 6 секунди приблизителна, докато започне дал се отделя газ в малки количества през горния регулиращ вентил. При нарастване на налягането (равномерно по протежението на целия тютюнев слой) се повишава температурата на насищане на газа (също еднакво за целия тютюнев слой) , така че?

въглеродният двуокис се кондензира равномерно по целия слой от охладен тютюн. При загряването на тютюна вследствие на кондезацията се появява разлика в температурата на тютюневия слой и температурата: на насищане на въглеродния двуокис. Затова е възможно да продължи да се образува кондензат, докато налягането достигне 5515 kPa.

Беше установено, че при налягане приблизително 5170,5 kPa или по-високо и 15 7. OV-обем на тютюна, не се изисква допълнително време за просмукване при избраната висока стойност на налягането, за да достигне достатъчна степен на навлажняване. Следователно, когато налягането достигне стойността 5515 kPa, отварят се и двата регулиращи вентила (горният и долният) , за да се осигури отвеждането на въглеродния двуокис през входните отвари поз. 33 и през изходните отвори поз. 32 (означени със стрелките нагоре и надолу поз. 32') за около 15 секунди, докато налягането спадне и достигне нивото на атмосферното налягане. Времето, необходимо за вентилирано, може да бъде намалена, като се вентилира тютюневия слой отгоре и отдолу. Този процес със скъсен цикъл създава възможност за производителност приблизително 227 кг/час навлажнен тютюн при плътност 224,23 кг/куб.м. Данните посочени в обобщен вид в Таблица 4. Този скъсен цикъл на навлажняване, съгласно метода, настоящото изобретение, може да бъде изпълнен за предмет на

100 секунди понеже се и вършват много бързо етапите продухване, уплътняване и вентилирана

Освен то в: а избегне етапа за просмукване, поради високата стойност налягането. Възможно е да се елиминират и допълнителните етапи sa преодоляване на влиянието на топлината, отделяна от уплътняването на тютюневия слой.

• · · ·

ТАБЛИЦА 4 ·- ТЕХНОЛОГИЧЕН РЕЖИМ

ВРЕМЕ (сек.j ОПЕРАЦИЯ (Приблизително)

Преместване на буталото към съда под налягане и инжекторното бутало <3 Н Si <3. р €3 Ж Д Н 6? Н Й Т Ю Т1-0 Н й

Блокиране на застопоряващия щифт

Подаване; за въглероден двуокис за продухване на въздуха

Повишаване на налягането до 1723,5 kPa

Продухване с въглероден двуокис при налягане 1723,5 kPa

Повишаване на налягането до 5515 kPa

Продухване и време за •'просмукване'' при налягане 5515 kPa

Вентилиране

Деблокиране на застопоряващия щифт

Спускане на буталото на съда под налягане и на инжекторното бутала, за да се извади тютюна от съда за навлажняване

Завъртане на масата на 90

1Й0 Общо цикъл за 1 партида (приблизително)

По време над вентилирането, поради разширението на газа, тютюневият слой се охлажда леко. Но значителното охлаждане се постига чрез изпаряване на кондензирания въглероден двуокис» Охлаждащият ефект е причината температурата на целия тютюнев; слой да спадне до --17,3 С или по-ниска. Температурата след вентилирането може да се регулира чрез настройване на процеса на предварителното охлаждане? и на па..... раметрите на цикъла за повишаване на налягането, като например налягането на протичащия поток и максималното налягане, за да се регулира степента на кондензиране» Следователно е възможно да се постигне еднородно охлаждане и навлажняваме, както и стабилно поддържане на параметрите с лед венти л и -· рането, независимо от плътността на тютюневия слой»

Друго предимство на краткотрайния цикъл за процеса на

навлажняваме, според метода, предмет на настоящото изобретение, се състои в това, не може да се достиг-не по същество постоянна производителност, от порядъка на 227 кг/час до 236 кг/час чрез прилагане на гореспоменатия цикъл, който за една партида възлиза общо на 100 секунди, при тегло на тютюна в една партида от 6,356 до 6,81 кг (около 15 “Z от п ър воначалния обем н а тют юна, уп л ътн е н дο 2 24,28 кг/куб.м).

На практика, гореспоменатият пример) за вариант на изпълнение на метода, предмет на настоящото изобретение, беше проектиран за постигане на номинална производителност над 227 кг/час. Други стойности за производителноста могат да се постигнат просто чрез съответното преоразмеряване на апаратурата и промени в параметрите на технологичния процес.

На Фиг. 17 е показана обща схема на допълнителен вариант за гореспомената апаратура. Тази апаратура е подобна на гореспоменатата и Функционира по принцип по същия начин, но с тази разлика, че позицията sa пълнене е комбинирана с позицията за уплътняване на тютюневия слой»

При тази вариант се използват три еднакви цилиндрични тръби, а именно: тръба поз.. 4, показана в позицията за захранване с тютюн; тръба поз» 6 е показана под станцията за навлажняван©; тръбата nos. 7, показана в позиция за изнасяне на тютюна. Когато задвижващото устройство завърти въртящата се маса поз. 2 на 120 на няколко стъпки, всяка ат тръбите поз. 4, 6 и 7 се завъртат за около 4 секунди към съответната станция за следващия етап от технологичния процес и се задържа там за около 102 секунди, както е описано по-долу.

На Фиг. 18 е представено напречен разрез на апаратурата от Фиг. 17. Описанието, дадена по--горе към Фиг. 15, по принцип се отнася и до Фиг. 18. Обаче трите тръби поз. 4, 6 и 7 са монтирани в съответния отвор на въртящата се маса поз. 2» Към тръбата поз. 4 се предвижда и допълнителна тръба 'ι · ,»>

поз. 4а, която е закрепена към въртящата се маса nos долна тръба поз. 4Ь, монтирана към неподвижната маса nos

2'« Когато се завърти въртящата се маса пози д о с: л е д в а щ а т а позиция за спиране, тръбите поз. 4а, 6 и 7 ще се подравнят последователно над долната тръба поз. 4Ь. Във всяка от трите тръби поз е монтиран по една втулка за уплътняване, съответно 4', поз.6' и поз.7'. При разглеждания вариант всяка от .втулките поз поз. 6' и поз. 7' са с г ί ρ 1.1 б ,л и з и т е л н а 33 ,02 мм, вътрешният им диаметър е около 34,29 мм, а дебелината на стените е около 2 мм

В тулки т е пас ват плътно, но са в съответните им тръби поз

4, 6 или 7

Всяка втулка е за р е д π ο '-ι и т а н е д а б ъде и s работена от топлинна изолиращ материал и да бъдат да бъдат предвидени по няколко отвора за изравняване на налягането, както е описано по-долу

Скоростта, с която се подава тютюна, се регулира по такъв начин, че желаното количество тютюн се напълва is тръбата поз. 4Ь и втулката поз. 4' за около 90 секунди.

След това се s а т в а р я п л ъ з г а щ а т а се плоча поз и

се премества д о г ι ъ л н и т е л н а т а у п л ъ т н я в а щ а п л о ч а поз (по посоката на стрелката поз. 48') в положението до горната част на тръбата поз. 4а sa около 2 секунди. Алтернативно, компонентите поз и поз» 48 могат да се обединят в един общ възел. След тое'· а уплътняващото устройство поз. 13 намалява обема на тютю.....

на в продължение на 10 секунди. Началната позиция на уплътн я в а щ ο т о у с т ρ о й с т в о nos. 13 може;

да бъде настройвана според ж е л а н ο т ο к о л и ч е с т в о тютюн sa една п а р т и д а. В ъ р т я щ а т а с е м а с а поз след това за около 4 секунди, за да се премести тръбата поз. 4а и втулката nos. 4', напълнена с уплътнен тютюн, към позицията за на тръбата поз. 6

Б у та л ни ят меаниз ъм поз., 14, към съда под налягане, се π р е м е с т в а ο т π о з и ц и я т а , показана с пунктирни линии под масата поз.

, през отвора поз» и през тръбата поз

Буталният механизъм поз. 14 премества уплътняващата втулка поз..

и пред в а р и т е л н о у п л ъ т н е н ι- ι я т ю т ю н, с ъ д ъ р ж а щ с е в ъ в • · · • · • · втулката извън тръбата поз. 6 • · ώ и е съд’а”под • « • · · · · · налягане

След това застопоряващият щифт поз

6лакира буталния механизъм поз. 14 на място и уплътненият тютюн се навлажнява въглероден двуокис в съда пад налягане поз метода, предмет на настоящото изобретение, който бе описан е а с т ο π о р я в ащият щ и Φ т π о s премества в деблокир ано положение, буталният под налягане поз с това се спуска надолу бутало

у п л ъ т н и т е л и а т а е?; т у л к а напълно изтеглени от механизъм πоз буталото поз положение, поз. &

и Hat л а ж н е н и я т с л о й т hi т ю н с а съда под налягане дъното се прибере назад тръбата nos поеме втулката съдържащия се <ΰ в тази може да

След като буталният на тръбата поз. 6 и към изходното му б ъ д е s at в ъ ρ т я н а т а к а;, ч е д а я п р е м е с т и , з а е д н о с ъ с тютюн, да станцията разтоварване, където е била позиционирана тръбата поз на съда

Фиг 19 е показан напречен разрез, в увеличен мащаб, пад налягане поз у п л ъ тни телн ата вт улка уплътнен тютюнев слой съда поз след като буталото под налягане,

6', съдържаща (не е показан за ясната пр еде ар ително съда под налягане и застолорен в това положение с помощта на а с т ο π о р я в а щ и я щ и Φ т π а з. 15

Ц и л и н д ъ р ъ т п а з..

вариант на изпълнение не е снабден с термоизолираща обшивка вместо това в него може да влиза изолиращата

По този начин се оформя кухина, с ъдържаща тютюн, р а д и а л н ο п р и т и с н а т от вътрешните стени на втулката поз. 6', в горната си ограничен от екрана поз

42а, а в долна;та издържащо на цилиндъра

58а. Към екрана поз

Монтирано е? уплътнение, ниски налягания поз. 45а между горната част на

А и разпределителния мех анизъм за газа поз.

възела поз а е монтирано е второ уплътнение,

u... t... ύϋ

издържащо на ниски налягания nos. 52а, между възела поз. 53а и горния ръб на втулката поз. 6. Уплътненията за ниски налягания поз. 45а и поз. 52а, които са монтирани към възела поз. 58а, както и уплътненията поз. 45Ь и поз. 52Ь, които са* монтирани към възела 58Ь, могат да бъдат уплътнителни сегменти, от които се изисква само да издържат на ниските стойности на диференциалните налягания, упражнявани върху разпределителните плочи за газа, плочите към газовите камери, екраните и тютюневия слой. Тези уплътнения гарантират да се разпределя правилно газа през екраните, а да не преминава през стените на съда под налягане. Втулката поз. 6' може да бъде перфорирана с отвори поз. 6, за да няма диференциално налягане по стените на втулката.

При този вариант на изпълнение изходните отвори поз. 32 са предвидени в горната част на цилиндъра поз. 34, за да вентилират в посока нагоре (по посоката на стрелката поз.

32'). Тръбопровода за въглероден двуокис поз. 46а образува една общо кухо пространство с горния разпределителен механизъм поз. 58а.

Процесът на навлажняваме е подобен на гореописания и данните за дадени в Таблица 4

Обаче при този вариант на изпълнение налягането достига до продухването въглероден двуокис около секунди при налягане достига за секунди. Така общото вре~ навлажняване достига 102 секунди

11ри друг пример) за изпълнение на метода, предмет на настоящето изобретение, уплътненият тютюн беше навлажняван в колона с вътрешен диаметър 120 мм и височина 305 мм, с обем 3,45 куб.м. Бяха нарязани проби със смесено съдържание от светъл тютюн и бърлей в пропорция приблизително 4:1, при различно съдържание на летливите съставки след изгаряне (ОМ), както е показано в Таблица 5 по-долу. В тази Таблица 5 са посочени данните за окончателно обработения тютюн в колоната за навлажняваме при различно съдържание на л е т л и в и т е с ъ с т а в к и след изгаряне (ОМ).

Беше внесен • · · · · • ·

... ···· • 9 • · • е

9* газообразен въглероден двуокис дъното на колоната и налягането нар ас тна от 1586 kPa до 1723,5 kPa налягане през тютюневия слой пр олуснат ποт ок газообр азен в ъглероден двуокис, докато темпер атур алта t:

горната част на тютюневия слой стана равна на -18,88

След това беше и з χ о дни ят о тзор на колоната налягането се повиши в интервала от

До една минута след достигането до максималната стойност на налягането, колоната беше девакуумирана, като г а з ο образният ’’Ό* въглероден двуокис беше евакуиран и от долната част ма колоната. На Таблица 3 ·>

и от горната са показани резултатите от няколко пробни серии при различни стойности на плътността и на съдържанието на летливите съставки след изгаряне (07). В колонката КоеФиц дебита кгС02/кг тютюн“ се привеждат данните за отношението между теглото на въглероден двуокис, и з η о л з в а н к а т ο ο х л а ж д а щ агент, и теглото на тютюна колонката Средна темпер. вентил стойностите а средните темле-ратури на тютюна след етапа на и след спадането на налягането вентил се посочва теглото въглеродния двуокис, задържан в тютюна след вентилирането изразен в проценти от общото

ТАБЛИЦА 5

Опитна	Плътност	.Летливи	Коефиц.	йзхедна	Средна	C02
серия	кг/куб.Μ	съставки	дебит	темпе-	темпер.	c лед
No		/»	кг 002/	ратура	вентил.	вентил.
			ХГ ТХТгйН С	ч-·	7u
	йзйЗ' ij 4	2 1	7	-18,78	—19,92	1,53
6	320,4	21	7	—19,20	~· 19,09	1 ,02
13	160,2	дб. X	i 7-	.... ι φ , @9	-Ζ Ιό' ч 4 4	0,89
14	256 , ο	12,6	7	—18,76	—’20,59	1 ,32
/	1 ,2	12,6	15	__ί Q Ο 7 X 4мЛ 9 να .»	-19,87	1,65
8	192,2	12,6	9	~Ί9,96	-21,81	1 ,59
9	224,5	12 5 ώ	7	-- Ί & , о f	—20,6ο	1,35
10	'·“> ££ / ·:’· C-. ν.5 C.) g	1 ч Ο	*'7	— 18, Ob	-18,7ο	1 ,50
ί ι	288,4	14- ? е	’7	-19,27	— 19,70	1,65
12	320,4	12,6	9	ί 3 * 9	-19,48	1,92
ί ό	160,2	13	12	)	xL -2‘ g χ. uJ	1,94
16	'256,	13	φ	~~ X 3 g 7 4	-19,76	1,56

***> няма данни ί’огаτо се осъществява π р о цес а съгласно нетода, предмет на настоящото изобретение, при малки партиди и скъсен цикъл на навлажняваме, апаратурата по същество работи непрекъснато, както е описано, като съдът sa навлажняван© може да се охлажда при всеки цикъл. При този режим на работа може да настъпи кондензация или замръзване. Ако заскрежаването създава проблеми при постигането на желаните технологични параметри, към тръбопровода sa въглеродния двуокис може да се монтират нагреватели поз. 35а и nos. 35b или да се предвиди топлоизолационно покритие, както е показано на Фиг. 16 и на Фиг. 19. Топлоизолационното покритие поз. 35 ат Фиг. 1б и втулката поз. 6' от Фиг. 19 изпълняват същата роля, като изолират металния цилиндър поз. 54 от газа и от тютюневия слой, чиято температура е по-ниска. Нагревателите могат да бъдат регулируеми, например да се задействат в паузите между два поредни цикъла за навлажняване, с оглед да се предотвратява постепенното охлаждане и заскрежаването на металните повърхности. Алтернативно, през паузите между два поредни цикъла за навлажняване може да се подава затоплен газ в; съда, под налягане, например нагрят въздух до температура 21,11 С до 65,35 С.

Въпреки че при предпочитания вариант за изпълнение на настоящето изобретение се описва използването на въртяща се колона, отделните технологични станции могат да бъдат подредени линейна или по някакъв друг начин, както е добре познато на специалистите от съответната област на техниката.

Докато настоящето изобретение бе конкретно описано с използване на предпочитания вариант на реализация, специалистите в съответната област ще бъдат в състояние да разберат, че са възможни различни промени във Формата и подробностите, без да се отклоняват от замисъла и обхвата на настоящето изобретение. Например, тъй като размерите на оборудването, използвано за навлажняване на тютюна, оказват влияние върху времето, необходимо за постигане на желаното налягане, ще се променят условията за вентилиране или за охлаждане на тютюневия слой.

Навсякъде в настоящето описание данните за налягането са преобразувани от Фунт/кв.инч в kPa, като трябва да се има предвид, че се касае за манометрично налягане.

Claims (34)

1. ПАТЕНТНИ ПРЕТЕНЦИИ

   Метод за на обема на тютюн, характеризиращ се с това, че съдържа следните етапи (а) създаване на контакт между тютюна и газообразен въглероден двуокис при налягане в диапазона kPa и при такава температура, че газообразният въглероден двуокис в наситено състояние или е близо до наситено състояние;

   (р) осигуряване на време за контакт между тютюна и въглеродния двуокис, достатъчно за навлажняване на тютюна с въглероден двуокис;

   (с) освобождаване на налягането;

   (си последващо подлагане на тютюна на въздействието на условия, при които се увеличава обема на тютюна;

   (е) преди етап (а), уплътняване на тютюна до плътност не по-малка от 160 кг/куб.м и отстраняване на достатъчно количество топлина ст тютюна, за да се причини кондензира нет.о на определено количество въглероден двуокис, като това количество може да се регулира, така че тютюнът се охлажда до температура от -37,4 С до -6,7 С след налягането в етап (с)
2. 2» Метод за увеличаване на обема на тютюн, включващ навлажняване на тютюна с газообразен въглероден двуокис при и охлаждане на системата тютюн/въглероден двуокис по такъв начин, че газообразният въглероден двуокис е & наситено състояние или е близо до наситено състояние по време на навлажняването, след което се освобождава налягането и се нагрява тютюна за да се освободи въглеродния двуокис като агент за осъществяване на навлажняването и по такъв начин се увеличава обема на тютюна, характеризиращ се с тютюнът се сгъстява до плътност не по-малка че от 160 кг/куб.м преди навлажняването и охлаждането се извършва • · преди етапа за навлажняването и е достатъчно, за да се причини кондензацията на въглеродния двуокис в тютюна при следващия етапа за навлажняване, при което, вследствие на освобождаването на налягането, се увеличава обема на кондензирания въглероден двуокис и се изпарява кондензирания въглероден двуокис преди температурата на тютюна да попадне в диапазона от -37,4 С до -6,7 С.
3. 3. Метод, съгласно предшевстващите патентни претенции

   No 1 или No 2, при който тютюнът се уплътнява до плътност от

   160.2 кг/куб.м до 320.4 кг/куб.м.
4. 4. Метод, съгласно предшевстващите патентни претенции

   No 1 или No 2, при който тютюнът се уплътнява до плътност от

   192.2 кг/куб.м до 256.3 кг/куб.м»
5. 5. Метод, съгласно предшевстващите патентни претенции

   No 1 или No 2, при който тютюнът се уплътнява до плътност от

   208.2 кг/куб.м до 240.3 кг/куб.м.
6. 6. Метод, съгласно предшевстващите патентни претенции от No 1 до No 4, при който тютюнът притежава от 13% до 16% съдържание на летливи компоненти след изгаряне (0V) преди етапа за осигуряване на контакт на тютюна с въглеродния двуокис.
7. 7. Метод, съгласно предшевстващите патентни претенции от No 1 до No 6, при който охлаждането на тютюна се извършва чрез пропускането на газообразен въглероден двуокис през тютюна.
8. 8. Метод, съгласно предшевстващата патентна претенция No 7, при който налягането по време на охлаждането с газообразен въглероден двуокис е под 3447 kPa.

   ό) 1 ·· ··· · • · ··
9. 9. Метод, съгласно предшевстващите патентни претенции

   No 7 или No 8, при който след охлаждането налягането на газообразния въглероден двуокис се увеличава, sa да се кондензира газообразният въглероден двуокис е; тютюна.

   its. метод, съгласна предшевстващата патентна претенция No 9, при който повишеното налягане е в диапазона от 5170 kPa до 0549 kPa.
10. 11. Метод, съгласно предшевстващата патентна претенция

    Να 1й, при който налягането по време на охлаждането е в диапазона от 1723 kPa до 3446 kPa.,
11. 12. Метод, съгласна предшевстващата патентна претенция

    No при който налягането по време на охлаждането с газообразен въглероден двуокис е под 1379 kPa, а после се повишава над 2758 kPa, за да се осъществи кондензацията на газообразния въглероден двуокис па тютюна.
12. 13. Метод, съгласна всяка от предшевстващите патентни претенции, при който охлаждането на тютюна с цел предизвикването на кондензацията на газообразния въглероден двуокис по време на етапа за осъществяването на контакта

    W между тютюна и въглеродния двуокис включва предварително охлаждане, преди тютюнът да се постави в контакт с въглеродния двуокис.
13. 14. Метод, съгласно предшевстващата патентна претенция Να 13, при който предварителното охлаждане се извършва чрез частична еакуумиране на тютюна.
14. 15. Метод, съгласно всяка от предшевстващите патентни претенции No 1 до No 12, при който тютюнът притежава начално съдържание на летливи съставки след изгаряне (Ον) в диапазона от ао .· до 19 о, но преди контакта с газообразния въглероден двуокис се подлага на частично вакуумиране с цел да се намали съдържанието на летливи съставки след изгаряне (0V) и да се охлади тютюна.
15. 16. Метод, съгласно всяка от предшевстващите патентни претенции, при който охлаждането на тютюна се извършва при температура, равна на -12,2 С или по-ниска.

    17. Метод, съгласно всяка от предшевстващите патентни претенции, при който количеството на Е-;ъглеродния двуокис, кондензирал по тютюна, е в диапазона от 0,1 до 0,6 кг за 1

    ' кг тютюн.

    13. Метод, съгласно всяка от предшевстващите патентни претенции No

    1 до No 16, при който количеството на въглеродния двуокис, кондензирал по тютюна, е Е: диапазона от

    0,1, до 0,3 кг за 1 кг тютюн.
16. 19. Метод, съгласна всяка от предшевстващите патентни претенции, при който етапът еа осъществяване на контакт нежду тютюна и въглеродния двуокис се извършва за интервал от време в диапазона от 1 до 300 секунди.
17. 20. Метод, съгласно всяка от предшевстващите патентни W претенции, при който освобождаването на налягането след етапа за осъществяване на контакт нежду тютюна и въглеродния двуокис се извършва за интервал от време в диапазона от 1 до 300 секунди.
18. 21. Метод, съгласно всяка от предшевстващите патентни претенции, при който навлажненият тютюн, в периода след освобождаването на налягането и преди увеличението на обема му, се задържа е атмосфера с точка на оросяване не по-висока от температурата на тютюна след освобождаването на налягането.
19. 22. Метод, съгласна всяка от предшевстващите патентни

    претенции, при който се увеличава обема ι на тютюна чрез нагряване в среда, в която се поддържа температура в диапазона от 149 С до 4z 7 У за интервал от време от 0,1 секунда до 5 секунди приблизително«
20. 23. Метод, съгласно всяка претенции Να 1 до Να 21, при тютюна чрез осъществяването на при температура в диапазона от от предшевстващите патентни който се увеличава обема на контакт с пара и/или въздух 177 С до 288 С за интервал от време под 4 секунди приблизително.
21. 24. Метод, съгласно всяка от предшевстващите патентни претенции, при който температура на тютюна след освобождаването на налягането е под 12,2 С.
22. 25. Метод, съгласно всяка от предшевстващата патентна претенция No 1, при който в етап iei тютюнът се охлажда до температура, равна или по-ниска от 12,2 С, с помощта на въглероден двуокис, след което налягането се повишава с помощта на наситен въглероден двуокис с налягане в диапазона ат 2757 kPa до 7286 kPa, при което се Формира система, съдържаща тютюн и кондензиран въглероден двуокис, като тази система се поддържа е·· контакт с газообразен въглероден двуокис под налягане, за да се осъществява наелажняването на тютюна, след което е·· етап кс; се освобождава налягането и тютюнът се охлажда чрез изпаряване на кондензирания въглероден двуокис и на газообразния въглероден двуокис.
23. 26. Метод, съгласно предшевстващата патентна претенция

    No 23, при който охлаждането се извършва чрез пропускане на газообразен въглероден двуокис през системата и след това налягането на газообразния въглеродния двуокис се повишава, за да се осъществи кондензацията и наелажняването.
24. 27. Метод, съгласна всяка от предшевстващите патентни претенции, при който след освобождаването на налягането, в навлажнения тютюн остават от 1 тегловни 7. до 4 тегловни ‘7. от въглеродния двуокис.
25. 28. Метод, съгласно всяка от предшевстващите патентни претенции, при който тютюнът се уплътнява до плътност, не по-малка от 160.2 кг/куб.м в отделен съд, преди да бъде внесен в съда под налягане за етапа на навлажняване.
26. 29. Метод, съгласно предшевстващата патентна претенция No 28, при който тютюнът се уплътнява допълнително в съда под налягане.
27. 30. Метод, съгласно предшевстващите патентни претенции

    No 28 или Να 29, при който тютюнът се охлажда чрев газообразен въглероден двуокис в съда под налягане.

    съгласно всяка от предшевстващите патентни претенции No 28 до No 30, при който партиди тютюн, предназначени за обработка, се съхраняват в контейнери, които са преминали през поредица от технологични станции, включително станция за пълнене, при която тютюнът се внася в контейнер, станцията за навлажняване, при която партидата тютюн се пренася в съд под налягане, охлажда се, навлажнява се и се връща в контейнера, и станция за разтоварване, при която партидата с навлажнен тютюн се изважда от контейнера.
28. 32. Метод, съгласно предшевстващата патентна претенция No 31, при който уплътняването на тютюна се извършва в станцията за напълване.
29. 33. Метод, съгласно всяка от предшевстващите патентни претенции, при който обемът на съда гюд налягане, в който се извършва етапа на навлажняване, не превишава 0,07 куб.м, за предпочитане под 0,042 куб.м.
30. 34. Тютюнево изделие, съдържащо тютюн с увеличен обем, обработен според метода, съгласно всяка от предшевстващите патентни претенции.
31. 35. Апаратура за навлажняване на тютюн с въглероден двуокис, съдържаща съд за навлажняван© на тютюна, в който се поставя тютюна и в който се внася газообразен въглероден двуокис под налягане за да се извърши навлажняеането на тютюна, апарат за уплътняване на тютюна преди тютюна да бъде поставен в съда за навлажняване, транспортиращо устройство с контейнери ва пренасяне на тютюневите партиди от апарат за

    уплътняване към съда за навлажняване, и технически средства аа прехвърляне на тютюневите партиди от контейнерите в съда за навлажняване и обратно в контейнерите след ©тапа за

    навлажняване.
32. 36. Апаратура, съгласно предшевстващата патентна претенция Να 35, при която транспортиращо устройство придвижва всеки контейнер последователно през различен брой технологични станции, а именно: станция за напълване, в която се напълва контейнера, станция за навлажняване, в която е разположен съда за навлажняване, и станция за разтоварване, в която се изважда навлажненият тютюн от контейнера.

    Апаратура, претенция No Зе>, при съгласно предшевстващата патентна която устройството за уплътняване е разположено в станцията за напълване.
33. 38. Апаратура, съгласно предшевстващата патентна претенция No 36, при която устройството за уплътняване е разположено в станция за уплътняване между станцията за напълване и станцията за навлажняваме ···· ·♦··
34. 39. Апаратура, съгласно всяка от предшевстващите патентни претенции No 35 до No включваща тех нически средства за затопляне на съда за навлажняване след изваждането на всяка навлажнена партида тютюн.