CN107549864B - 一种膨胀烟丝二氧化碳回收装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种膨胀烟丝二氧化碳回收装置和方法，包括：浸渍器、工艺灌、回收充压罐及隔膜压缩机，所述回收充压罐通过管道分别与隔膜压缩机、浸渍器连接，所述工艺灌通过隔膜压缩机与回收充压罐连接，各管道上均设有阀门。本发明使用一台回收充压罐既可回收二氧化碳气体，又为浸渍器排除空气并预增压，降低了设备投入，减少了温室气体的排放；而且隔膜压缩机压缩比大，密封性好，噪音小，压缩气体不受润滑油和其他固体杂质污染，适用于食品级的烟草加工领域。另外整个装置结构简单，运行安全可靠，为后期的保养维修节省了人力物力，提高了企业效益。

Description

一种膨胀烟丝二氧化碳回收装置和方法

技术领域

本发明属于烟草加工设备领域，具体地说，涉及一种膨胀烟丝二氧化碳回收装置和方法。

背景技术

目前，干冰膨胀烟丝技术广泛应用于制烟领域。此技术主要包含烟丝浸渍、二氧化碳回收和烟丝升华工艺。现有的二氧化碳回收工艺中，浸泡完成后浸渍器中的二氧化碳液体靠自重留回工艺罐，二氧化碳气体则通过二次回收分别回收到两台回收罐中。这两台回收罐中的二氧化碳气体通过两台压缩机分别压缩。

这种工艺有以下几方面的缺陷：一是需要两台回收罐和两台压缩机，设备多，造价高；二是这种活塞式压缩机工作时噪音很大，对操作人员身体有影响；三是这种压缩机结构较复杂，维护不方便；四是这种工艺中，每批次最后大约有3.5m³、压力为2到3bar的二氧化碳气体被排放到大气中，不利于环境保护。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种膨胀烟丝二氧化碳回收装置和方法，通过一台回收充压罐和一台隔膜压缩机，连接各自的管路和阀门，就达到了回收浸渍器中二氧化碳气体的功能。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：一种膨胀烟丝二氧化碳回收装置，包括：浸渍器、工艺灌、回收充压罐及隔膜压缩机，所述回收充压罐通过管道分别与隔膜压缩机、浸渍器连接，所述工艺灌通过隔膜压缩机与回收充压罐连接，各管道上均设有阀门。

进一步地，所述回收充压罐为卧式压力耐腐蚀容器，内部设有第一压力传感器，顶部设有防止超压的安全阀。

进一步地，所述隔膜压缩机一端通过二次压缩出气管与工艺罐连接，另一端通过二次压缩进气管与回收充压罐连接，将回收充压罐中的二氧化碳气体压缩并运送到工艺灌中。

进一步地，所述浸渍器上端通过回收管与回收充压罐连接，回收管上设有第二压力传感器，下端通过增压管与回收充压罐连接，回收充压罐将二氧化碳气体输送至浸渍器中排出浸渍器中的空气并增加浸渍器中的压力。

进一步地，所述隔膜压缩机一端通过一次压缩进气管与回收管连接，另一端通过一次压缩出气管与回收充压罐连接，将浸渍器中的二氧化碳气体压缩并运送到回收充压罐中。

进一步地，所述第一压力传感器、第二压力传感器分别与阀门连接，将压力信息传送到阀门控制器，控制阀门自动开闭。

进一步地，所述阀门为气动阀门，阀门控制器根据预设的程序控制阀门的开启或关闭。

本发明还提出了一种膨胀烟丝二氧化碳回收方法，包括：

S1、连通浸渍器与回收充压罐，浸渍器中高压二氧化碳通过管道进入回收充压罐，直到浸渍器与回收充压罐内压力一致时切断通路；

S2、启动隔膜压缩机通过管道吸取浸渍器中二氧化碳气体，并将二氧化碳气体压缩运送到回收充压罐中；

S3、当回收充压罐内压力达到设定的第一阈值时，隔膜压缩机通过管道将回收充压罐中二氧化碳气体压缩并输送到工艺灌中，直到回收充压罐内压力到达设定的第二阈值时停止。

进一步地，上述步骤S2中所述浸渍器内二氧化碳气体压力等于大气压时，隔膜压缩机停止并切断隔膜压缩机与浸渍器通路。

进一步地，上述步骤S3中所述第一阈值为安全状态下回收充压罐所能承受的最大压力。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明与现有技术相比，减少了一台回收罐和一台压缩机，一台回收充压罐既可回收二氧化碳气体，又为浸渍器排除空气并预增压，降低了设备投入，减少了温室气体的排放；而且隔膜压缩机压缩比大，密封性好，噪音小，压缩气体不受润滑油和其他固体杂质污染，适用于食品级的烟草加工领域。另外整个装置结构简单，运行安全可靠，为后期的保养维修节省了人力物力，提高了企业效益。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是本发明膨胀烟丝二氧化碳回收装置结构示意图；

图2是本发明膨胀烟丝二氧化碳回收方法流程图。

图中：1、浸渍器；2、增压管；3、增压阀；4、二次压缩进气阀；5、一次压缩出气阀；6、二次压缩进气管；7、一次压缩出气管；8、隔膜压缩机；9、二次压缩出气管；10、二次压缩出气阀；11、工艺罐；12、一次压缩进气阀；13、一次压缩进气管；14、回收阀；15、第一压力传感器；16、安全阀；17、回收管；18、回收充压罐；19、第二压力传感器。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图1所示，本实施例所述的一种膨胀烟丝二氧化碳回收装置，包括：浸渍器1、工艺灌11、回收充压罐18、隔膜压缩机8、多个管道和阀门，其中，各管道上均设有阀门，所述回收充压罐18通过管道分别与隔膜压缩机8、工艺灌11、浸渍器1连接。

上述技术方案中，回收充压罐18上共设有4条管路，其中两条直接与浸渍器1的两端连接，用于直接平衡浸渍1器内气体的压力，另外两条与隔膜压缩机8连接后分别通向浸渍器1和工艺灌11，通过隔膜压缩机8的工作间接控制回收充压罐18与浸渍器1、工艺灌11内气体的压力，所述管路上都设有阀门，通过阀门控制各个管路通断达到控制不同设备中气体压力的目的。

所述回收充压罐18为卧式压力耐腐蚀容器，内部设有第一压力传感器15，顶部设有防止超压的安全阀16。

上述技术方案中，因回收气体可能带有腐蚀性，且罐内压强时常根据需要改变，故回收充压罐18选用在气压很大或很小时不会变形或损坏的不锈钢材质，罐内设有压力传感器15，实时将罐内气压数值传送到控制端，使工作人员及时作出相应处理，回收充压罐18顶部还设有安全阀16，防止罐内压强超出额定数值造成设备损坏。

所述浸渍器1上端通过回收管17与回收充压罐18连接，回收管上设有第二压力传感器19，下端通过增压管2与回收充压罐18连接，回收充压罐18将二氧化碳气体输送至浸渍器1中排出浸渍器1中的空气并增加浸渍器中的压力。

上述技术方案中，回收管17上设有回收阀14，打开回收阀14时浸渍器1内的高压二氧化碳气体就会通过回收管17进入回收充压罐18内，回收浸渍器1内的二氧化碳气体，回收管17上设有第二压力传感器19，用于实时检测浸渍器内的气压并将数值传送到控制端；当浸渍器1内需要排除混合气体时，打开设在增压管2上的增压阀3，回收充压罐18通过增压管2为浸渍器1送入二氧化碳气体，排除空气并预先将浸渍器1增压至设定压力。

所述隔膜压缩机8一端通过一次压缩进气管13与回收管17连接，另一端通过一次压缩出气管7与回收充压罐18连接，将浸渍器1中的二氧化碳气体压缩并运送到回收充压罐18中。

上述技术方案中，所述一次压缩进气管13通过一个三通管与回收管17连接，隔膜压缩机8启动，同时开启设置在一次压缩进气管13上的一次压缩进气阀12和设置在一次压缩出气管7上的一次压缩出气阀5，此时回收充压罐18、一次压缩出气管7、隔膜压缩机8、一次压缩进气管13、回收管17、浸渍器1形成一个连通风路，通过隔膜压缩机8的工作，将浸渍器1中的二氧化碳气体吸取到回收充压罐中。

所述隔膜压缩机8一端通过二次压缩出气管9与工艺罐11连接，另一端通过二次压缩进气管6与回收充压罐连接，将回收充压罐18中的二氧化碳气体压缩并运送到工艺灌11中。

上述技术方案中，当回收充压罐18内的二氧化碳气体积累到一定限度后，为了确保设备安全，开启设置在二次压缩进气管6上的二次压缩进气阀4和设置在二次压缩出气管9上的二次压缩出气阀10，同时隔膜压缩机8工作，将回收充压罐18内的二氧化碳气体吸入到工艺灌11中，后续工艺灌11可将二氧化碳气体再次冲入浸渍器中进行回收利用。

所述第一压力传感器15、第二压力传感器19分别与阀门连接，将压力信息传送到阀门上的控制器，控制阀门自动开闭。所述阀门为气动阀门，阀门内的控制器根据设置好的程序控制阀门自动开闭。

上述技术方案中，控制管道通断的所有阀门均为气动阀门，且与第一压力传感器15、第二压力传感器19连接，受共同提前设置好的程序控制，两个压力传感器实时将气压信息发送到控制端，控制端根据不同信息数值与预设数值比较，处理后向每个阀门上的控制器发送相应的开闭指令，控制阀门自动开闭，误差小，效率高，极大提高了工作效率。

实施例二

如图2所示，本实施例所述的膨胀烟丝二氧化碳回收方法，包括：

101、连通浸渍器1与回收充压罐18，浸渍器中高压二氧化碳通过管道进入回收充压罐，直到浸渍器与回收充压罐内压力一致时切断通路；

上述技术方案中，当进行浸渍器1中二氧化碳气体回收时，打开回收阀14，二氧化碳气体从浸渍器1中沿着回收管17流入回收充压罐18，当第一传感器15检测到回收充压罐18内的压力，与第二传感器19检测到的浸渍器1的压力相等时，回收阀14关闭。

102、启动隔膜压缩机通过管道吸取浸渍器中二氧化碳气体，并将二氧化碳气体压缩运送到回收充压罐中；

上述技术方案中，此时回收充压罐18与渍器1内的二氧化碳气体压力相等，打开一次压缩进气阀12，同时启动隔膜压缩机8，将浸渍器1中的二氧化碳气体通过一次压缩进气管13吸入隔膜压缩机8中，此时打开一次压缩出气阀5，经过压缩的二氧化碳气体通过一次压缩出气管7进入到回收充压罐18中。当第二压力传感器19检测到浸渍器1内的压力约等于大气压时，关闭一次压缩进气阀12和一次压缩出气阀5。

103、当回收充压罐内压力达到设定的第一阈值时，隔膜压缩机通过管道将回收充压罐中二氧化碳气体压缩并输送到工艺灌中，直到回收充压罐内压力到达设定的第二阈值时停止。

上述技术方案中，在步骤102运行过程中，当第一压力传感器15检测到回收充压罐18中的压力达到第一阈值时，打开二次压缩进气阀4，气体沿着二次压缩进气管6被吸入到隔膜压缩机8，同时打开二次压缩出气阀10，经过压缩的气体沿着二次压缩出气管9流入到工艺罐11。其中，第一阈值为安全状态下回收充压罐所能承受的最大压力。

本发明所述的一种膨胀烟丝二氧化碳回收装置和方法，利用一台回收充压罐既可回收二氧化碳气体，又为浸渍器排除空气并预增压，降低了设备投入，减少了温室气体的排放；而且隔膜压缩机压缩比大，密封性好，噪音小，压缩气体不受润滑油和其他固体杂质污染，适用于食品级的烟草加工领域。另外整个装置结构简单，运行安全可靠，为后期的保养维修节省了人力物力，提高了企业效益。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (9)

1.一种膨胀烟丝二氧化碳回收装置，其特征在于，包括：浸渍器、工艺灌、回收充压罐及隔膜压缩机，所述回收充压罐通过管道分别与隔膜压缩机、浸渍器连接，所述工艺灌通过隔膜压缩机与回收充压罐连接，各管道上均设有阀门；

所述浸渍器上端通过回收管与回收充压罐连接，回收管上设有第二压力传感器，下端通过增压管与回收充压罐连接，回收充压罐将二氧化碳气体输送至浸渍器中排出浸渍器中的空气并增加浸渍器中的压力。

2.根据权利要求1所述的膨胀烟丝二氧化碳回收装置，其特征在于：所述回收充压罐为卧式压力耐腐蚀容器，内部设有第一压力传感器，顶部设有防止超压的安全阀。

3.根据权利要求1所述的膨胀烟丝二氧化碳回收装置，其特征在于：所述隔膜压缩机一端通过二次压缩出气管与工艺罐连接，另一端通过二次压缩进气管与回收充压罐连接，将回收充压罐中的二氧化碳气体压缩并运送到工艺灌中。

4.根据权利要求1所述的膨胀烟丝二氧化碳回收装置，其特征在于：所述隔膜压缩机一端通过一次压缩进气管与回收管连接，另一端通过一次压缩出气管与回收充压罐连接，将浸渍器中的二氧化碳气体压缩并运送到回收充压罐中。

5.根据权利要求2所述的膨胀烟丝二氧化碳回收装置，其特征在于：所述第一压力传感器、第二压力传感器分别与阀门连接，将压力信息传送到阀门控制器，控制阀门自动开闭。

6.根据权利要求5所述的膨胀烟丝二氧化碳回收装置，其特征在于：所述阀门为气动阀门，阀门控制器根据预设的程序控制阀门的开启或关闭。

7.一种如权利要求1-6任一所述的膨胀烟丝二氧化碳回收装置的膨胀烟丝二氧化碳回收方法，其特征在于，包括：

S1、连通浸渍器与回收充压罐，浸渍器中高压二氧化碳通过管道进入回收充压罐，直到浸渍器与回收充压罐内压力一致时切断通路；

S2、启动隔膜压缩机通过管道吸取浸渍器中二氧化碳气体，并将二氧化碳气体压缩运送到回收充压罐中；

S3、当回收充压罐内压力达到设定的第一阈值时，隔膜压缩机通过管道将回收充压罐中二氧化碳气体压缩并输送到工艺灌中，直到回收充压罐内压力到达设定的第二阈值时停止。

8.根据权利要求7所述的膨胀烟丝二氧化碳回收方法，其特征在于：步骤S2中所述浸渍器内二氧化碳气体压力等于大气压时，隔膜压缩机停止并切断隔膜压缩机与浸渍器通路。

9.根据权利要求7所述的膨胀烟丝二氧化碳回收方法，其特征在于：步骤S3中所述第一阈值为安全状态下回收充压罐所能承受的最大压力。

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