CN113816023A

CN113816023A - 一种烟叶原料料仓及烟叶原料处理系统

Info

Publication number: CN113816023A
Application number: CN202111135924.9A
Authority: CN
Inventors: 夏倩; 周国俊; 储国海; 王骏; 吴键; 汪华文; 汪建伟; 李铭; 徐建; 朗春叶
Original assignee: China Tobacco Zhejiang Industrial Co Ltd
Current assignee: China Tobacco Zhejiang Industrial Co Ltd
Priority date: 2021-09-27
Filing date: 2021-09-27
Publication date: 2021-12-21

Abstract

本发明涉及一种烟叶原料料仓及包含该烟叶原料料仓的烟叶原料处理系统，烟叶原料料仓包括至少一个第一级料仓单元和至少一个第二级料仓单元。本发明的技术效果为针对烟叶原料的物理特性和配合生产线上游的真空上料装置，实现了生产过程中的在线真空上料以及避免烟叶原料在料仓内部搭桥现象的出现。

Description

一种烟叶原料料仓及烟叶原料处理系统

技术领域

本发明涉及烟叶处理装置，特别涉及一种烟叶原料料仓及烟叶原料处理系统。

背景技术

烟草燃烧过程中是一个非常复杂的化学反应过程，烟气中会含有烟草特有的香味，主要包括酚类和氮杂环化合物(吡啶、吡咯、吡嗪)，以及部分酸类、醛类、酮类、醇类、酯类等香味成分。这些香味成分在烟草本身中不存在，或含量较少，或以结合态的形式存在，而在卷烟烟气中是影响烟气感官享受的重要香味成分。学者们利用热裂解-气相色谱-质谱联用技术(PY-GC-MS)、热重分析仪(TG)和热重-红外-气质(TG-IR-GC-MS)联用等热分析技术，从不同方面对烟草的燃烧行为进行研究。李巧玲等利用热分析仪和快速管式升温炉研究了烟丝在空气气氛下的燃烧行为，测定了不同温度条件下焦油以及酸性、中性和碱性香味成分的释放情况。结果表明：焦油和大部分香味成分在燃烧温度达到350℃时就已大量生成，香味成分释放量会随着温度的继续升高呈现不同程度的上升或下降趋势。

电子烟为吸烟者提供了满足吸烟者烟瘾的方式，很多电子烟通过配置各种香精来增加电子烟的烟草香味，这些香精对人体危害较大，如果从烟草中提取这些致香成分，对于电子烟等产品的开发具有重要意义。

目前，已经有人提出了一种烟草干馏提取致香成分的方法，该方法包括如下步骤：烟叶经干燥、粉碎并筛分得到用于热解的原料，原料在流化床反应器在100℃～800℃下发生快速裂解反应生成裂解气和焦炭，通过一级旋风分离器和二级旋风分离器除去产物中的焦炭，所述裂解气经由一级冷凝器、二级冷凝器和尾部的旋风除雾器冷凝获得致香液体。但是该方案尚属实验室阶段，还需要进行大量改进才能真正实现工业化高效生产，致香液体也需要进一步改善感官体验。

烟草干馏提取致香成分需要利用在上游通过真空上料机向烟叶原料料仓给料。若在烟料处理过程中真空上料机启动上料，烟料会跟着气压流动造成回流，严重情况下已经被处理过的烟料会回到料仓。现有技术中应对该问题只能封闭料仓，暂时停止向下游处理设备供料。但是如果将下料端封闭的话，会降低下游烟叶处理的效率，同时会使下游烟叶处理的温度与气压产生波动，影响烟叶处理的品质，无法实现工业化高效生产。

因此，需要一种新型烟烟叶原料料仓以及包含该烟叶原料料仓的烟叶原料处理系统来解决上述技术问题。

发明内容

本发明目的是提供一种新型烟叶原料料仓系统以及包含该烟叶原料料仓的烟叶原料处理系统，通过设计多级料仓系统，支持在线真空上料，保证烟叶原料处理质量。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种烟叶原料料仓，所述烟叶原料料仓包括至少一个第一级料仓单元和至少一个第二级料仓单元。

进一步地，所述第一级料仓单元和所述第二级料仓单元相互串联。

进一步地，所述第一级料仓单元和所述第二级料仓单元之间通过料仓阀连接。

进一步地，所述料仓阀为气压阀。

进一步地，所述二级料仓单元中包括吹气模块。

进一步地，所述第一料仓单元和所述第二料仓单元都设有料位计。

进一步地，所述第一料仓单元和所述第二料仓单元中的至少一个设有视窗。

进一步地，所述第一料仓单元和所述第二料仓单元都设有破拱机。

一种烟叶原料处理系统，所述烟叶原料处理系统包括上述任意一种的烟叶原料料仓，所述烟叶原料料仓上游与真空上料器连接。

一种烟叶原料处理系统，所述烟叶原料处理系统包括上述任意一种的烟叶原料料仓，所述烟叶原料料仓的上下游气压差的范围为1-30KPa。

本发明通过设计一种烟叶原料料仓及包含该烟叶原料料仓的烟叶原料处理系统，实现了以下技术效果：

（1）通过多级料仓系统的结构，实现了可真空上料的功能，使整个烟叶加工流程平稳持续地运行，提高烟叶加工的品质；

（2）气压阀与上下游的压差配合可以迅速地对多级料仓系统进行封闭/开放；

（3）通过料位计和视窗可以实时掌握并控制料仓系统中烟叶原料的流量；

（4）破拱机的设置可防止烟叶原料在料仓单元内搭桥。

附图说明

本发明的以上技术内容以及下面的具体实施方式在结合附图阅读时会得到更好的理解。需要说明的是，附图仅作为所请求保护的技术方案的示例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的元素。

图1是本发明烟草干馏提取致香成分总流程示意图；

图2是本发明烟草干馏提取致香成分系统示意图；

图3是本发明烟叶原料料仓的具体结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

A、一级料仓；B、二级料仓；C、破拱机；D、给料机；E、送料机；F、流化床；G、一级旋风分离器；H、一级旋风缓冲罐；I、一级旋风储罐；J、二级旋风分离器；K、二级旋风缓冲罐；L、二级旋风储罐；M、高温微尘分离器；N、高温微尘收集罐；O、一级冷凝器；P、一级冷凝器收集罐；Q、二级冷凝器；R、二级冷凝器收集罐；S、一级电捕；T、一级电捕收集罐；U、二级电捕；V、二级电捕收集罐；W、尾气处理系统；X、预热器；

1、进料口；2、一级上料位；3、料仓视镜；4、一级下料位；5、破架桥马达；6、一级破拱；7、料仓阀；8、快开进料口；9、二级上料位；10、二级下料位；11、第一料仓单元；12、第二料仓单元；13、二级破拱；14、计量器；15、第一支架；16、送料装置；17、吹气模块；18、落料视镜；19、第二支架；20、水夹套；21、出口；22、进口；23、炉体；24、出料口。

具体实施方式

以下在具体实施方式中叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书、权利要求及附图，本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。

如图1和图2所示，本发明提供一种烟草干馏提取致香成分的系统，该系统包括依次串联连接的烟叶原料处理系统、裂解反应系统、气固分离系统、冷凝系统、精馏系统（未示出）、电捕系统以及尾气处理系统。其中：

所述烟叶原料处理系统包括一级料仓A、二级料仓B、破拱机C、给料机D和送料机E，可将烟叶原料稳定、持续、定量地送入裂解反应系统。

所述裂解反应系统包括流化床F和预热器X，所述预热器X布置在流化床F的底部，底部与N₂钢瓶连通，以将流化气体进行加热后引入流化床F进行裂解并产生裂解气，所述的流化床F的热解温度为100℃～400℃，裂解气送入气固分离系统以去除焦炭。

所述气固分离系统包括一级旋风分离器G、一级旋风缓冲罐H、一级旋风储罐I、二级旋风分离器J、二级旋风缓冲罐K、二级旋风储罐L、高温微尘分离器M和高温微尘收集罐N。一级旋风分离器G和二级旋风分离器J用于逐级分离裂解气中的气相致香成分和焦炭，高温微尘分离器M进一步去除气相致香成分中微量固体杂质后，气相致香成分继续送入。高温微尘分离器M具体可以采用高温电捕器、高温陶瓷过滤器、高温布袋过滤器等。热解所得的气固相产物经一级旋风分离器G、二级旋风分离器J和高温微尘分离器M分离后，分别回收在一级旋风缓冲罐H和一级旋风储罐I、二级旋风缓冲罐K和二级旋风储罐L以及高温微尘收集罐N中。

所述冷凝系统包括一级冷凝器O、一级冷凝器收集罐P、二级冷凝器Q和二级冷凝器收集罐R。气相致香成分经一级冷凝器O后产生的液相物为第一致香冷凝液，收集在一级冷凝器收集罐P中。剩余气相物继续送入二级冷凝器Q，产生的液相物为第二致香冷凝液，收集在二级冷凝器收集罐R中。第一致香冷凝液和第二致香冷凝液可继续送入精馏系统进行处理。剩余气相致香成分可继续送入电捕系统。

所述电捕系统包括一级电捕S、一级电捕收集罐T、二级电捕U、二级电捕收集罐V。气相致香成分经一级电捕S收集的物质为第一致香电捕液，收集在一级电捕收集罐T中。剩余气相致香成分继续送入二级电捕U，收集的物质为第二致香电捕液，收集在二级电捕收集罐V中。最后剩余气体送入位于系统尾部的尾气处理系统W。

如图3所示的烟叶原料处理系统，上游利用真空上料机从进料口1向烟叶原料料仓给料。烟叶原料料仓包括至少一个第一级料仓单元11和至少一个第二级料仓单元12。

第一料仓单元11上游与真空上料机连接，第二料仓单元12下游与下料设备连接。第一级料仓单元11之间并联连接，第二级料仓单元12之间并联连接，第一集料仓单元11和第二级料仓单元12之间相互串联。第一级料仓单元11和第二级料仓单元12之间设有料仓阀7和快开进料口8，料仓阀可以为气压阀，进一步可以为气动蝶阀。真空上料机启动上料时，为了使上料进程顺利进行，必须为上料端提供一个密闭的环境。如果将下料端封闭的话，一会降低下游烟叶处理的效率，二会使下游烟叶处理的温度与气压产生波动，影响烟叶处理的品质。因此，烟叶原料处理系统为了实现持续下料的前提下在线上料，设计了多级料仓系统。

第一料仓单元11和第二料仓单元12上可以设有视窗3，用于观测内部烟料情况。视窗可以为椭圆形板框视镜，视镜材料可以为高强度钢化玻璃。

第一料仓单元11和第二料仓单元12中分别设有破拱机（一级破拱6和二级破拱13）。破拱机伸入料仓单元内部，通过磁力耦合装置和料仓单元外部的电机（破架桥马达5）联动。破拱机包括一根主轴和布置在主轴上长短、位置、形状不同的桨叶组成，通过桨叶的转动破坏烟料的搭桥，实现给料的顺畅。

第一料仓单元11在一级上料位2和一级下料位4、第二料仓单元12在二级上料位9和二级下料位10的位置分别设有料位计或料位感应装置，用于监控各个料仓单元内部仓储情况。当烟叶原料料位到达预设满仓位置（上料位），通过控制真空下料装置或气压阀控制上一级下料单元停止下料，防止原料溢出。当原液原料料位到达预设空仓位置（下料位），通过控制真空下料装置或气压阀控制上一级下料单元开始下料，防止原料空放。

第二料仓单元11中的烟叶原料可以通过固定在第一支架15上的螺杆式计量器14稳定、持续、定量地送入固定在第二支架19上的螺杆式送料装置16。为了保障送入送料装置16的烟叶原料不会由于裂解反应系统高温高压产生的气流反吹回计量器14，可以在计量器14和送料装置16设置吹气模块17，用于平衡料仓内部压力。同时设置落料视镜18，随时观察落料情况。为了防止送料装置16推送的烟叶原料不会由于裂解反应系统高温焦化而阻塞管路，可以在送料装置16的出料口24与裂解反应系统的炉体23之间的连接处设置水夹套20，水夹套20包括冷却水的出口21和进口22，防止烟草原料的高温焦化。

烟叶原料处理系统为了实现在线真空上料，同时支持下游的干馏流化床，其上下游存在1-30KPa的气压差。

这里基于的术语和表述方式只是用于描述，本发明并不应局限于这些术语和表述。使用这些术语和表述并不意味着排除任何示意和描述(或其中部分)的等效特征，应认识到可能存在的各种修改也应包含在权利要求范围内。其他修改、变化和替换也可能存在。相应的，权利要求应视为覆盖所有这些等效物。同样，需要指出的是，虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可做出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书的范围内。

Claims

1.一种烟叶原料料仓，其特征在于，所述烟叶原料料仓包括至少一个第一级料仓单元和至少一个第二级料仓单元。

2.根据权利要求1所述的烟叶原料料仓，其特征在于，所述第一级料仓单元和所述第二级料仓单元相互串联。

3.根据权利要求2所述的烟叶原料料仓，其特征在于，所述第一级料仓单元和所述第二级料仓单元之间通过料仓阀连接。

4.根据权利要求3所述的烟叶原料料仓，其特征在于，所述料仓阀为气压阀。

5.根据权利要求4所述的烟叶原料料仓，其特征在于，所述二级料仓单元中包括吹气模块。

6.根据权利要求4所述的烟叶原料料仓，其特征在于，所述第一料仓单元和所述第二料仓单元都设有料位计。

7.根据权利要求1所述的烟叶原料料仓，其特征在于，所述第一料仓单元和所述第二料仓单元中的至少一个设有视窗。

8.根据权利要求4所述的烟叶原料料仓，其特征在于，所述第一料仓单元和所述第二料仓单元都设有破拱机。

9.一种烟叶原料处理系统，其特征在于，所述烟叶原料处理系统包括如权利要求1-8所述的任意一种烟叶原料料仓，所述烟叶原料料仓上游与真空上料器连接。

10.一种烟叶原料处理系统，其特征在于，所述烟叶原料处理系统包括如权利要求1-8所述的任意一种烟叶原料料仓，所述烟叶原料料仓的上下游气压差的范围为1-30KPa。