一种调控烟草提取或萃取物中氯、硝酸盐含量的方法
技术领域
本发明涉及改变烟草中氯和硝酸盐含量的工艺,特别是一种利用纳滤膜分离技术调控烟草提取或萃取物中氯、硝酸盐含量的方法。适用于造纸法再造烟叶的生产。
背景技术
烟草中含有少量的氯,含氯量过大会使香烟的燃烧性变劣。一般含氯量高于0.6%时会增加烟叶的吸湿性、降低燃烧性;超过1.0%时烟叶的燃烧速度减慢、灰黑、持火力减弱;超过1.5%时,出现显著阻燃。卷烟的持火力减弱,甚至有明显阻燃的现象会导致烟草燃烧不完全,最直接的结果是烟气中焦油的含量明显增加,而焦油的含量被认为是对吸烟者健康危害最为重要的指标。所以调控降低烟草中含氯量有利于提高香烟使用性和减少其有害性。
硝酸盐是烟草生长过程中的必需营养物,所以烟草中含有硝酸盐,硝酸盐是形成烟气中N-亚硝胺和氮氧化物的重要因素,N-亚硝胺属致癌物质,氮氧化物的吸入也会在人体内促进亚硝胺的合成,而减少硝酸盐含量是减少烟气中N-亚硝胺和氮氧化物的有效方法。
造纸法再造烟叶技术的开发已经使有效调控降低烟草提取或萃取物中氯、硝酸盐含量成为可能。造纸法再造烟叶技术如中国专利第93120477.1号的造纸法生产烟草薄片的工艺及设备,是将烟草原料(烟叶、烟末、碎片和烟梗)通过溶液进行提取或萃取后,经固液分离工序,将固型物(纤维、半纤维、木质素等)用于抄造基片,将提取或萃取液部分经过浓缩、调制后涂布回填到基片上,最后经烘烤、分切等工序制成造纸法再造烟叶产品。造纸法再造烟叶生产中,如要调控氯、硝酸盐含量时,一般可通过分相沉淀、化学吸附等工艺方法从烟草原料提取或萃取物中取出部分氯和硝酸盐,但工艺复杂、成本较高、烟草原有的致香成分容易受破坏,还存在化学药剂在提取或萃取物中残留的问题。
发明内容:
为了克服现有造纸法再造烟叶生产中,调控烟草提取或萃取物中氯、硝酸盐含量所存在的工艺复杂、成本较高、烟草原有的致香成分容易受破坏,存在化学药剂在提取或萃取物中残留的缺陷,本发明的目的是提供一种改进的调控烟草提取或萃取物中氯、硝酸盐含量的方法,可以克服现有技术的缺陷。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是:一种调控烟草提取或萃取物中氯、硝酸盐含量的方法,其特征是:取造纸法再造烟叶生产中的烟草原料提取或萃取物,调控其浓度达到操作要求,然后放进一个纳滤膜循环装置中进行循环过滤,得到由纳滤膜截留的除去氯、硝酸盐后的截留液,截留液用作造纸法再造烟叶生产中涂布回填到基片上的物料。
上述技术方案中透过纳滤膜的透析液高含氯、硝酸盐,可集中处理后用作其它用途,如通过反渗透处理去除其中盐分后用作提取工艺水、纳滤膜及其分离设备的洗涤水等。
上述技术方案的纳滤膜循环装置可以由料罐、液泵和膜组件构成,膜组件里设有纳滤膜(MWCO),料罐的输液口通过管道与液泵的进液口连接,液泵的出液口通过管道与膜组件连接,膜组件的截留出液口通过管道与料罐的进液口连接,膜组件的透析出液口用于输出透析液,料罐上还设有进料口和阀控出液口,料罐的阀控出液口用于输出截留液。
膜组件使用的纳滤膜(MWCO)规格为切割分子量150~1000道尔顿(Dalton)。
上述技术方案的调控烟草原料提取或萃取物浓度可以使用溶剂进行稀释,溶剂可以采用水或浓度低于30%的醇溶液。
上述技术方案的达到操作要求的浓度为1~30%。
上述技术方案的所谓除去氯、硝酸盐后的截留液是指氯、硝酸盐含量被降低至达到产品要求的截留液。
本发明的有益效果:由于通过一个纳滤膜循环装置,就能将烟草原料提取或萃取物分离出除去氯、硝酸盐后的截留液部分和高含氯、硝酸盐的透析液部分,使用除去氯、硝酸盐后的截留液部分涂布回填到造纸法再造烟叶生产的基片上,便可达到直接除去造纸法再造烟叶的氯、硝酸盐含量;这种调控烟草提取或萃取物中氯、硝酸盐含量的方法工艺和设备简单、操作控制容易、成本低、不会破坏烟草原有的致香成分、不存在化学药剂在提取或萃取物中残留的问题,物料回收率高,氯、硝酸盐去除率高,是一种适于推广应用的理想工艺方法。
以下结合附图和实施例对本发明作更详细的描述。
附图说明
图1是发明的纳滤膜循环装置的一种实施方案的示意简图
图中:1、料罐;2、液泵;3、膜组件;4、纳滤膜;5、料罐的输液口;6、液泵的进液口;7、液泵的出液口;8、膜组件的进液口;9、膜组件的截留出液口;10、料罐的进液口;11、膜组件的透析出液口;12、料罐的进料口;13、料罐的阀控出液口。
具体实施方式
实施例一:
本调控烟草提取或萃取物中氯、硝酸盐含量的方法,其特征是:取造纸法再造烟叶生产中的烟草原料提取或萃取物10.00kg,其中固含量为70.5%,氯含量为1.62%,硝酸盐含量1.12%;将其溶于70.00kg的水中并搅拌均匀,稀释后浓度约为8.8%;将稀释液放进一个纳滤膜循环装置中进行循环过滤,操作温度控制在≤40℃,操作压力控制在≤35Mpa;得到由纳滤膜截留的除去氯、硝酸盐后的截留液33.62kg,其浓度为19.3%;截留液浓缩后得到浸膏9.67Kg,其中固含量为66.5%,氯含量为0.16%,硝酸盐含量0.38%,作为造纸法再造烟叶生产中涂布回填到基片上的物料。经过本发明方法的处理,烟草原料提取或萃取物中氯的除去率达到90.4%,硝酸盐除去率达到67.2%,物料回收率达到91.2%。
如图1所示,所述纳滤膜循环装置由料罐1、液泵2和膜组件3构成,膜组件3里设有纳滤膜(MWCO)4、其规格为切割分子量200~1000道尔顿(Dalton),料罐的输液口5通过管道与液泵的进液口6连接,液泵的出液口7通过管道与膜组件的进液口8连接,膜组件的截留出液口9通过管道与料罐的进液口10连接,膜组件的透析出液口11用于输出透析液,料罐1上还设有进料口12和阀控出液口13,料罐的阀控出液口13用于输出截留液。
实施例二:
本调控烟草提取或萃取物中氯、硝酸盐含量的方法,其特征是:取造纸法再造烟叶生产中的烟草原料提取或萃取物10.00kg,其中固含量为65.9%,氯含量为1.67%,硝酸盐含量0.92%;将其溶于90.00kg的水中并搅拌均匀,稀释后浓度约为6.6%;将稀释液放进一个纳滤膜循环装置中进行循环过滤,操作温度控制在≤40℃,操作压力控制在≤35Mpa;得到由纳滤膜截留的除去氯、硝酸盐后的截留液28.36kg,其浓度为21.9%;截留液浓缩后得到浸膏8.22Kg,其中固含量为75.5%,氯含量为0.08%,硝酸盐含量0.32%,作为造纸法再造烟叶生产中涂布回填到基片上的物料。经过本发明方法的处理,烟草原料提取或萃取物中氯的除去率达到96.1%,硝酸盐除去率达到71.7%,物料回收率达到94.2%。
如图1所示,所述纳滤膜循环装置由料罐1、液泵2和膜组件3构成,膜组件3里设有纳滤膜(MWCO)4、其规格为切割分子量200~1000道尔顿(Dalton),料罐的输液口5通过管道与液泵的进液口6连接,液泵的出液口7通过管道与膜组件的进液口8连接,膜组件的截留出液口9通过管道与料罐的进液口10连接,膜组件的透析出液口11用于输出透析液,料罐1上还设有进料口12和阀控出液口13,料罐的阀控出液口13用于输出截留液。
实施例三:
本调控烟草提取或萃取物中氯、硝酸盐含量的方法,其特征是:取造纸法再造烟叶生产中的烟梗原料提取或萃取液100.00kg,其中固含量为5.62%,氯含量为0.21%,硝酸盐含量0.14%;因其浓度已符合纳滤膜循环装置的操作要求,故将其直接放进一个纳滤膜循环装置中进行循环过滤,操作温度控制在≤40℃,操作压力控制在≤35Mpa;得到由纳滤膜截留的除去氯、硝酸盐后的截留液28.36kg,其浓度为18.3%;截留液浓缩后得到浸膏7.40Kg,其中固含量为70.1%,氯含量为0.26%,硝酸盐含量0.34%,作为造纸法再造烟叶生产中涂布回填到基片上的物料。经过本发明方法的处理,烟草原料提取或萃取物中氯的除去率达到90.8%,硝酸盐除去率达到82.0%,物料回收率达到92.3%。
如图1所示,所述纳滤膜循环装置由料罐1、液泵2和膜组件3构成,膜组件3里设有纳滤膜(MWCO)4、其规格为切割分子量200~1000道尔顿(Dalton),料罐的输液口5通过管道与液泵的进液口6连接,液泵的出液口7通过管道与膜组件的进液口8连接,膜组件的截留出液口9通过管道与料罐的进液口10连接,膜组件的透析出液口11用于输出透析液,料罐1上还设有进料口12和阀控出液口13,料罐的阀控出液口13用于输出截留液。