CN102715633A - 蒸汽润梗处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可缩短烟梗透水时间，保证烟梗润渍的内外水份一致，并可省略烟梗润渍的储存工序，简化工艺流程的烟梗预处理设备。包括设有蒸汽入口和疏水口的承压螺旋输送机；所述螺旋输送机的进料口和出料口分别装设有进料汽锁和出料汽锁；所述进料汽锁上设置补水口。本发明通过提高烟梗润渍环境的压力和温度来提高烟梗的水分贯透性能，缩短烟梗透水时间，快速实现烟梗润渍预处理效果，省略烟梗润渍的储存工序，大大简化梗处理工艺流程。

Description

蒸汽润梗处理设备

本申请为申请日为2010年6月21日、申请号为201010204418.6、名称为“蒸汽润梗处理方法及实现该方法的设备”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及烟草加工过程中烟梗预处理的设备，尤其涉及一种在烟梗切丝前利用蒸汽湿润烟梗的处理设备。

背景技术

对于烟草加工工艺而言，烟梗处理的内外水份均衡性对烟梗切丝质量至关重要，提高烟梗切丝前的处理效果，减少过程工序和生产能耗，提高过程控制质量，是企业降低生产成本提高加工质量的重要途径。

中国专利200610098314.5提供了一种烟梗处理方法，该烟梗处理方法，包括筛分、除尘风选、流量控制和膨胀烟梗，所述的膨胀烟梗处理为在线连续膨胀处理，即：将烟梗原料经进料仓、进口蒸汽气锁送入加压处理仓；加压处理仓内被均匀喷入高压饱和蒸汽或过热蒸汽；加压处理仓内的烟梗原料由螺旋输送装置搅拌并送至加压处理仓出口，然后经出口蒸汽气锁排出，进入常压状态下的出料仓，通过瞬间降压获得烟梗膨胀。该方法处理的烟梗填充值高，应用到卷烟产品中可以有效降低焦油、烟碱和一氧化碳等有害成分的含量。

但是经上述高压蒸汽膨化工序处理后的烟梗，其纤维完全热解，完全不可能进行切丝加工，而只能制成1－3mm的烟梗膨化颗粒掺兑到烟丝中。烟梗颗粒与烟丝的外形和理化特性相差很大，二者的配伍性较差；颗粒状梗粒与烟丝的掺兑均匀性差；膨化梗粒的香料吸附能力较烟丝强。在进行该烟梗颗粒掺兑时，掺兑比例有很大限制，一般控制在5%—15%左右，因此，中国专利200610098314.5提出的梗粒加工方法并不能代替传统的烟梗高温高湿切丝处理线，烟梗颗粒也不能替代梗丝，其只能作为烟草降焦减害的一个手段，烟梗颗粒的工艺应用价值也在进一步的研究之中。

基于上述原因，所有的烟草企业仍然以传统的高温高湿烟梗切丝处理工艺为主，即：对烟梗进行除尘后水洗处理，经过多次蒸梗和储梗，使烟梗的内外水份相对一致后进行烟梗切丝，再通过梗丝闪蒸设备进行梗丝膨胀干燥处理。传统的烟梗处理的基本工艺流程包括：烟梗备料除尘，定量喂料后进入洗梗工序，洗完的烟梗进行一次蒸梗，蒸梗后烟梗含水率为26-32%,温度50℃±3℃左右，进入储柜储存，储存时间≥4小时，以均衡烟梗的内外水份的差异；经一次回潮后的烟梗在压梗、切梗丝前需要进行二次蒸梗实现二次回潮，二次回潮后的烟梗含水率28-36%,温度85℃±3℃，此时的烟梗较为柔韧、含水率相对均匀，经压梗、切丝、加料后进行膨胀干燥，再进行加香风选后进入搀兑。

上述传统梗预处理工艺流程长，工序繁复，需要进行多次的润梗和储梗处理，烟梗完全通过时效作用下烟梗自身的渗透能力实现梗心水份的提高，烟梗贮存时间可能长至24小时，才能接近表内含水率相对一致。因此，传统烟梗预处理工艺存在以下不足：

1、烟梗润透率较差。回潮后的烟梗只能通过长时间的储存实现水份的均衡。

2、切梗含水率不能有效控制。切梗含水率有时过高，导致切梗丝均匀度较差。

3、工艺流程复杂，设备占地面积也较大，投资高，能源消耗高。

4、烟梗处理环节多，工序复杂，过程质量难以控制。

CN101611924提供了一种制丝线上对烟梗处理的方法，其步骤包括真空回潮、水槽式烟梗回潮机洗梗、隧道式烟梗回潮机润梗、压梗、切丝、喷射式梗丝回潮机回潮和隧道式烘丝机烘丝。该方法通过在洗梗工序前增加烟梗真空回潮处理工序，使烟梗由于吸收了雾化水蒸汽，具备了一定的温度和湿度，大幅改善原水洗梗工序的性能指标，同时充分保证切梗丝前烟梗的水份，使切梗丝工艺更方便安全地完成。但该处理方法并未使烟梗处理工序简化，相反，还需要增加真空回潮装置，无法有效实现烟草企业降低生产成本的目的。

现有的高温高湿烟梗处理工艺对烟梗的润渍处理都是在常压状态下，利用烟梗的透水性实现烟梗的润渍，欲使水分在一定时间内渗入烟梗内部需要较长时间，这一方式完全依靠烟梗自身的水份吸力实现水分渗透，难以使烟梗的内外水份达到均匀。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可缩短烟梗透水时间，保证烟梗润渍的内外水份一致，并可省略烟梗润渍的储存工序，简化工艺流程的蒸汽润梗处理方法。

本发明所述蒸汽润梗处理方法，包括将烟梗物料送入螺旋输送机内，向螺旋输送机内通入蒸汽，对烟梗进行加温和湿润；所述螺旋输送机内充满蒸汽并保持适当压力和温度，烟梗物料连续地经进料汽锁进入该螺旋输送机内，并连续经出料汽锁排出，一次性完成烟梗的水份和温度的提升，达到压梗和切梗工序的出料温度及水份要求。

本发明使烟梗物料经螺旋输送连续通过充满具有适当压力和温度的饱和蒸汽的腔体，该腔体的进料口和出料口分别由汽锁实现封闭，从而保证烟梗润渍环境具有足够的压力和温度。水分渗入烟梗的深度，因环境压力、温度不同而变化，压力愈大，则水份透入烟梗愈深愈快。环境温度越高，水分的流动性越好，则透入烟梗越容易，同时温度使纹孔膜上超显微小孔扩大，从而促进水分渗透。蒸汽压力环境使烟梗一次性高效快速地完成水份和温度的提升，烟梗的出料温度及水份一次性达到压梗和切梗工艺要求。

本发明通过提高烟梗润渍环境的压力和温度，主要是通过压力，来人为提高烟梗的水分贯透性能，缩短烟梗透水时间，保证烟梗润渍的内外水份一致，通过该方法润渍烟梗，可以去除烟梗润渍的储存工序，简化工艺流程，快速实现烟梗润渍预处理效果。

所述螺旋输送机内保持适当压力和温度，是指作为润梗处理介质的蒸汽压力和温度不应过高，如压力超过0.6MPa,烟梗纤维在该压力环境就会热解而丧失切丝的可加工性；另一方面，也不应当过低，如压力低于0.1 MPa，温度低于120℃，则无法有效提高烟梗的水分贯透性能，快速实现一次性润梗工序目标。

作为优选方案，所述螺旋输送机内充入压力为0.1-0.6Mpa的饱和蒸汽，并通过进出料汽锁保持螺旋输送机内工作压力和温度的稳定，并根据不同牌号烟梗的预处理效果，进行不小于0.1MPa，不大于0.6Mpa的螺旋输送机内环境压力调节。

与传统工艺中的蒸汽润梗工序相比，本发明是利用具有一定压力和温度且相对封闭的蒸汽腔体进行烟梗物料湿润操作，可人为提高烟梗的水分贯透性能，改变常压润梗方式完全依靠烟梗自身的水份吸力，通过长时间储存，实现水分渗透的模式，而快速达到烟梗水份吸水，内外水分均匀的作用。同时，出料汽锁将烟梗和蒸汽的混合物从0.1-0.6Mpa的压力环境释放到常压，可实现烟梗的膨化，可视具体情况去除现有烟梗膨化干燥过程中的膨化工序。

因此，本发明的实施可以取代传统梗处理工艺的洗梗、蒸梗、储梗、二次蒸梗、储梗以及烟丝膨化工序。同时，由于本方法能够提高烟梗内部的水份，减小烟梗表里的水份梯度，根据特色工艺需求，可实现烟梗在30％以下的低水份切丝、膨化和干燥，有效减小能源消耗，提高梗丝质量。

为确保蒸汽润梗效果，补充蒸汽润梗的水量欠缺，可在烟梗物料连续经进料汽锁进入螺旋输送机时，持续向烟梗物料喷射补水。补水温度一般为20—99℃，可根据实际需要进行选择确定。

为保证润梗时间，同时考虑加工精度的限制，烟梗物料先经水平放置的一级螺旋输送机进行高水份混合输送，以利于烟梗的水份初步吸收和水份均衡；再经倾斜放置、其出料口高于进料口的二级螺旋输送机水分渗透湿润输送并排出多余的表面水，以减少出料烟梗的表面水渍，有利于后续工序加工。二级润梗螺旋输送机在润梗中的主要作用是保证已吸收水份的烟梗在压力环境中，水份能进一步快速向烟梗内部渗透和均衡水份。

烟梗在润梗螺旋输送机内的输水时间在1－5分钟可调，一级润梗螺旋输送机和二级润梗螺旋输送机可采用不同的输送速度，以提高水份的贯透性和均匀性。

为减小蒸汽热能传递给烟梗后温度损失，增加环境内部的热能，所述饱和蒸汽也可经加热补充热量后充入螺旋输送机内。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种可实现上述蒸汽润梗处理方法的设备。

本发明所述蒸汽润梗设备，包括设有蒸汽通入口的螺旋输送机；所述螺旋输送机的进料口和出料口分别装设有进料汽锁和出料汽锁；所述螺旋输送机至少能承受0.6MPa的蒸汽工作压力。

所述进、出料汽锁的设置，能够有效保证在烟梗物料连续进出螺旋输送机的过程中，有效保持螺旋输送机内的压力与温度。

基于目前设备加工技术的限制，也为更好地实现蒸汽润梗处理效果，所述螺旋输送机为串联的两级润梗螺旋输送机，其中：一级润梗螺旋输送机水平放置，二级润梗螺旋输送机水平倾斜1°－5°放置，沿物料输送方向升高；在二级润梗螺旋输送机的最低点有自动输水装置。

所述进料汽锁的进料旋向侧面设置有补水喷嘴，补水随烟梗进入螺旋输送机内部。

所述一级润梗螺旋输送机和二级润梗螺旋输送机的壳体上间断预设有多个蒸汽通入口或通过旋转接头由中空的螺旋轴向腔体内部补充蒸汽。壳体上的蒸汽入口可设置在润梗螺旋输送机的端部；也可在润螺旋输送机上部间断预留多个蒸汽入口，以便根据润梗效果调整蒸汽入口位置。

本发明具有工艺简单，节能环保，梗润渍效果好，梗丝填充值高等特点。

附图说明

图1为本发明所述设备结构示意图。

具体实施方式

采用本发明所述蒸汽润梗处理方法的烟梗处理工艺流程包括以下步骤：

A、烟梗备料：将袋装或箱装烟梗物料拆去包装，除尘、除杂，这其中包括一套计量单元，用于稳定流量。

B、洗梗：将烟梗物料送入洗梗机进行洗梗处理，去除烟梗表面尘土和混杂在烟梗中较重的金属、砂石等杂物。

C、蒸汽润梗：将水分约为12%左右（水洗梗的表面水份要大于12%）的烟梗物料送入蒸汽润梗机，且同时在进料口处补入热水；经螺旋输送，在1-5分钟内连续通过充满压力为0.1-0.6Mpa的饱和蒸汽的封闭腔体；出料后的烟梗物料水分达30%左右，温度达50℃以上。

D、压梗：将蒸润后的烟梗送入压梗机轧扁，以提高梗丝与烟丝的配伍性。

E、切梗丝：将烟梗送入切丝机切梗丝。

F、梗丝加料：向梗丝物料中加入烟草香料，以改善梗丝的吸味。

G、梗丝膨化：提高梗丝的填充值。

H、梗丝干燥：将梗丝水份干燥到11－13％。

I、梗丝风选：去除梗丝中的梗签及其他杂物。

J、梗丝加香：向梗丝物料中加入烟草香料，以改善梗丝的吸味。

K、储梗丝：衔接制梗丝线和掺配工序，调节工艺流量。

当然，在实际操作过程中，可以通过比较水洗梗与干梗的蒸汽润梗效果来确定是否保留其中的洗梗工序。其次，压梗工序可根据烟厂的工艺需求决定取舍；同时，梗丝膨化工序也可根据蒸汽润梗工序加工的成品烟丝填充值和碎丝率等工艺参数来确定取舍。

如图1所示，本发明所述的蒸汽润梗机包括依次联接的进料汽锁1、一级润梗螺旋输送机3、二级润梗螺旋输送机4和出料汽锁5；其中：一级润梗螺旋输送机3水平放置；二级润梗螺旋输送机4倾斜1－5°度放置，沿烟梗物料输送方向升高；在二级润梗螺旋输送机4的最低点设置自动输水装置6。

如图1所示，在进料汽锁1的侧面设置有一至二个喷嘴2，向汽锁内部均匀喷入润梗所需的水量。在该位置补水，可保证补水压力不受***内部蒸汽压力的影响，从而保证补水量的控制。可补充100℃以下的高温热水，以减少***内部的热量损失，加水量可根据润梗效果来调节。

本发明所述蒸汽润梗机，是用来完成上述蒸汽润梗工序。烟梗在润梗螺旋输送机内的输水时间在1－5分钟内可调，一级润梗螺旋输送机和二级润梗螺旋输送机可采用不同的输送速度。

蒸汽润梗机内部可由一级润梗螺旋输送机和二级润梗螺旋输送机的壳体上间断预设有多个蒸汽通入口或通过旋转接头由中空的螺旋轴向腔体内部补充蒸汽。壳体上的蒸汽入口可设置于前端部，也可在润梗螺旋输送机的上部间断预留多个蒸汽入口，以便根据润梗效果调整蒸汽入口位置。蒸汽润梗机的工作压力为0.1－0.6MPa，进、出料汽锁能够保证在烟梗物料连续进出蒸汽润梗机压力腔体的过程中，有效保持压力腔体内的压力与温度。

***的压力、温度等检测元件安装于一级润梗螺旋输送机和二级润梗螺旋输送机以及其他的适当位置。***内部压力可通过气动薄膜阀调节。***内部温度可以通过补水温度和蒸汽温度适当调整。如有需要，可在通入螺旋机腔体前对蒸汽加热，以保证***所需要的热函。 

Claims (5)

1.一种蒸汽润梗设备，包括设有蒸汽通入口的螺旋输送机，其特征在于：所述螺旋输送机的进料口和出料口分别装设有进料汽锁和出料汽锁；所述螺旋输送机为串联的两级润梗螺旋输送机，其中：一级润梗螺旋输送机水平放置，二级润梗螺旋输送机水平倾斜1°－5°放置，沿物料输送方向升高。

2.根据权利要求1所述的蒸汽润梗设备，其特征在于：在二级润梗螺旋输送机的最低点设有自动输水装置。

3.根据权利要求1所述的蒸汽润梗设备，其特征在于：所述进料汽锁的进料向侧面设置有补水喷嘴。

4.根据权利要求1、2或3所述的蒸汽润梗设备，其特征在于：所述一级润梗螺旋输送机和二级润梗螺旋输送机的壳体上间断预设有多个蒸汽通入口。

5.根据权利要求1、2或3所述的蒸汽润梗设备，其特征在于：所述螺旋输送机通过旋转接头由中空的螺旋轴向腔体内部补充蒸汽。

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