專(zhuān)利名稱(chēng)：一種煙草提取液的濃縮處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煙草工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，特別涉及一種煙草提取液的濃縮處理方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)煙草植物的種植面積和產(chǎn)量均居世界首位，煙草種植與產(chǎn)品加工在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用，目前國(guó)內(nèi)外種植的煙草主要用作卷煙。作為煙草生產(chǎn)大國(guó)，我國(guó)每年煙葉產(chǎn)量450 500萬(wàn)噸，其中約有近25%的煙葉、煙末等下腳料被廢棄，不能用于卷煙生產(chǎn)。因此，加強(qiáng)煙草廢棄物的綜合利用不僅可以使這部分廢物變?yōu)閷氋F的資源，而且能提高煙農(nóng)的經(jīng)濟(jì)收入，促進(jìn)我國(guó)煙草產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
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煙草薄片，又名再造煙草，是以煙末、煙梗、碎煙片等為原料制成片狀或絲狀的再生產(chǎn)品，按不同的要求和技術(shù)指標(biāo)加入正常煙絲生產(chǎn)卷煙，這樣可以最大限度地充分利用和節(jié)省煙葉原料，有效降低卷煙成本。目前造紙法煙草薄片的生產(chǎn)一般廣泛采用兩步法加工工藝，將煙葉下腳料，主要包括煙梗、煙碎、煙末，在水或有機(jī)溶劑中浸泡，使其中的可溶性物質(zhì)和纖維物質(zhì)分離，萃取后的煙末、煙梗經(jīng)打漿處理后，將漿料送到抄紙機(jī)上抄造成形，再將經(jīng)加工后的可溶性物質(zhì)噴灑在薄片上，使其保持原有的煙味，經(jīng)過(guò)一系列的烘干而成煙草薄片。目前造紙法煙草薄片生產(chǎn)工藝中，提取液的濃縮方法主要采用是通過(guò)減壓蒸餾的方法對(duì)溶液進(jìn)行濃縮。蒸發(fā)的方法(減壓蒸餾)由于不僅存在能耗大的問(wèn)題，運(yùn)行成本較高，與國(guó)家提出的日益嚴(yán)格的節(jié)能減排政策也不相符，另外，由于蒸發(fā)過(guò)程中溫度較高(65°C)，料液中的有效成分(如香味物質(zhì))也可能變質(zhì)或被蒸發(fā)，從而影響最終煙草的品質(zhì)。專(zhuān)利CN101606748 B公開(kāi)了一種膜法濃縮提取液的方法，但是該方法也有缺點(diǎn)，主要有1、它采用超濾+納濾濃縮的工藝，由于采用常規(guī)寬度流道的納濾膜組件，對(duì)進(jìn)料要求非常嚴(yán)格，故需要增加超濾作為納濾的預(yù)處理；2、煙草中的風(fēng)味物質(zhì)大部分有低分子量分子，由于采用納濾濃縮導(dǎo)致風(fēng)味物質(zhì)的損失，從而影響最終煙草的品質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)造紙法煙草薄片生產(chǎn)中存在煙草提取液的蒸發(fā)濃縮能耗大和提取液中有效成分可能變質(zhì)的的缺陷，本發(fā)明提供一種運(yùn)行成本低、能耗小、能保持濃縮液中的有效成分的煙草提取液的濃縮處理方法。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案
一種煙草提取液的濃縮處理方法，其特征在于，包括如下步驟
1)經(jīng)過(guò)板框過(guò)濾或離心處理后的煙梗、煙葉浸提液，輸入到一級(jí)寬流道反滲透膜設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)濃縮處理形成一級(jí)濃縮液，所述浸提液的質(zhì)量百分比濃度為O. 5% 2%，一級(jí)濃縮液的質(zhì)量百分比濃度為8% 10%，此步驟的操作壓力為8 20標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，膜表面流速2 m/s 3m/s,操作溫度為5°C 40°C ；
2)—級(jí)濃縮液通過(guò)增壓系統(tǒng)輸入到二級(jí)寬流道反滲透膜設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行濃縮處理形成二級(jí)濃縮液，二級(jí)濃縮液通過(guò)增壓系統(tǒng)進(jìn)入三級(jí)寬流道反滲透膜設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行濃縮得到最終濃縮液，所述最終濃縮液的質(zhì)量百分比濃度達(dá)到16% 18%，二級(jí)寬流道反滲透膜設(shè)備系統(tǒng)的操作壓力為20 30標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，三級(jí)寬流道反滲透膜設(shè)備系統(tǒng)的操作壓力為30 40標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，二級(jí)與三級(jí)膜表面流速為2. 5 m/s 3m/s，操作溫度為5°C 40°C。作為優(yōu)選，所述的一級(jí)寬流道反滲透膜設(shè)備系統(tǒng)、二級(jí)寬流道反滲透膜設(shè)備系統(tǒng)、三級(jí)寬流道反滲透膜設(shè)備系統(tǒng)采用寬流道卷式復(fù)合膜組件。寬流道卷式復(fù)合膜組件流道不易堵塞、I吳使用壽命聞，無(wú)需進(jìn)行超濾預(yù)處理。作為優(yōu)選，所述的寬流道卷式復(fù)合膜組件包括徑向卷繞在產(chǎn)水管上的進(jìn)水導(dǎo)流網(wǎng)、膜片、產(chǎn)水導(dǎo)流網(wǎng)，進(jìn)水導(dǎo)流網(wǎng)的縱截面為復(fù)數(shù)個(gè)相互連接的鄰邊重合的上長(zhǎng)方形，所述的上長(zhǎng)方形中空無(wú)頂邊，上長(zhǎng)方形的中空區(qū)域形成繞徑向相通的上進(jìn)水流道。由于流道變寬且采用直通的結(jié)構(gòu)，膜的污染大大降低。作為優(yōu)選，所述進(jìn)水導(dǎo)流網(wǎng)的縱截面有復(fù)數(shù)個(gè)相互連接的鄰邊重合的下長(zhǎng)方形，所述的下長(zhǎng)方形中空無(wú)底邊，下長(zhǎng)方形的頂邊與上長(zhǎng)方形的底邊重合，下長(zhǎng)方形的中空區(qū) 域形成繞徑向相通的下進(jìn)水流道。上、下寬流道增加了進(jìn)水能力，懸浮物、膠體及其他污染物不易堵塞，因而可以省去預(yù)處理的步驟。作為優(yōu)選，所述的膜片材質(zhì)為聚酰胺，脫鹽率為98% 99. 5%。本發(fā)明的一種造紙法煙草薄片生產(chǎn)中煙草提取液的濃縮處理方法，采用膜濃縮系統(tǒng)三級(jí)處理方式將煙草提取液從初始質(zhì)量百分比濃度O. 5% 2%濃縮至16% 18%。由于反滲透膜系統(tǒng)中采用寬流道組件，本發(fā)明中無(wú)需超濾預(yù)處理，系統(tǒng)的占地和投資大大降低。膜濃縮設(shè)備中采用反滲透膜組件不采用納濾濃縮，大大降低了提取液中風(fēng)味物質(zhì)的損失。


圖I為本發(fā)明所述一種煙草提取液的濃縮處理方法的工藝流程裝置簡(jiǎn)圖。圖2為本發(fā)明所述寬流道卷式復(fù)合膜組件的截面示意圖。圖3為圖2中進(jìn)水導(dǎo)流網(wǎng)的俯視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合圖I 圖3與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。實(shí)施例I
如圖I所示，為本發(fā)明所述的一種煙草提取液的濃縮處理方法的工藝流程裝置簡(jiǎn)圖，包括依次連接的原水箱I、一級(jí)增壓泵2、一級(jí)保安濾器3、一級(jí)高壓泵4、一級(jí)寬流道反滲透設(shè)備5、一級(jí)循環(huán)泵6、二級(jí)增壓泵7、二級(jí)保安濾器8、二級(jí)高壓泵9、二級(jí)寬流道反滲透設(shè)備10、二級(jí)循環(huán)泵11、三級(jí)增壓泵12、三級(jí)寬流道反滲透設(shè)備13、二級(jí)水箱14。其中一級(jí)增壓系統(tǒng)包括一級(jí)增壓泵2、一級(jí)保安濾器3、一級(jí)高壓泵4，一級(jí)寬流道反滲透膜設(shè)備系統(tǒng)包括一級(jí)寬流道反滲透設(shè)備5、一級(jí)循環(huán)泵6，二級(jí)增壓系統(tǒng)包括二級(jí)增壓泵7、二級(jí)保安濾器8、二級(jí)高壓泵9，二級(jí)寬流道反滲透膜設(shè)備系統(tǒng)包括二級(jí)寬流道反滲透設(shè)備10、二級(jí)循環(huán)泵11，三級(jí)增壓系統(tǒng)包括三級(jí)增壓泵12，三級(jí)寬流道反滲透膜設(shè)備系統(tǒng)包括三級(jí)寬流道反滲透設(shè)備13。一級(jí)寬流道反滲透設(shè)備5、二級(jí)寬流道反滲透設(shè)備10、三級(jí)寬流道反滲透設(shè)備13均使用寬流道卷式復(fù)合膜組件。如附圖2、附圖3所示，所述的寬流道卷式復(fù)合膜組件包括徑向卷繞在產(chǎn)水管上的進(jìn)水導(dǎo)流網(wǎng)15、膜片16、產(chǎn)水導(dǎo)流網(wǎng)17，進(jìn)水導(dǎo)流網(wǎng)15的縱截面為復(fù)數(shù)個(gè)相互連接的鄰邊重合的上長(zhǎng)方形，所述的上長(zhǎng)方形中空無(wú)頂邊，上長(zhǎng)方形的中空區(qū)域形成繞徑向相通的上進(jìn)水流道18。進(jìn)水導(dǎo)流網(wǎng)15的縱截面還包括復(fù)數(shù)個(gè)相互連接的鄰邊重合的下長(zhǎng)方形，所述的下長(zhǎng)方形中空無(wú)底邊，下長(zhǎng)方形的頂邊與上長(zhǎng)方形的底邊重合，下長(zhǎng)方形的中空區(qū)域形成繞徑向相通的下進(jìn)水流道19。煙梗、煙葉浸提液首先經(jīng)過(guò)板框過(guò)濾，去除大部分懸浮雜質(zhì)，輸入到原料箱1，之后依次通過(guò)一級(jí)增壓泵2、一級(jí)保安濾器3、一級(jí)高壓泵4后進(jìn)入一級(jí)寬流道反滲透設(shè)備5，經(jīng)過(guò)膜過(guò)濾后，透過(guò)液排放，濃液分為兩部分，一部分循環(huán)回流至原料箱1，另一部分通過(guò)一級(jí)循環(huán)泵6增壓后與一級(jí)高壓泵4混合后再進(jìn)入一級(jí)寬流道反滲透設(shè)備5進(jìn)行濃縮處理，所述浸提液的質(zhì)量百分比濃度為O. 5%，一級(jí)濃縮液的質(zhì)量百分比濃度為8%，此步驟的操作壓力為8標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，膜表面流速2 m/s，操作溫度為5°C ；
經(jīng)過(guò)一級(jí)寬流道反滲透膜設(shè)備系統(tǒng)處理的一級(jí)濃縮液，進(jìn)入二級(jí)水箱14，再依次通過(guò) 二級(jí)增壓泵7、二級(jí)保安濾器8、二級(jí)高壓泵9后進(jìn)入二級(jí)寬流道反滲透設(shè)備10，經(jīng)過(guò)膜過(guò)濾后，透過(guò)液排放，濃液分為兩部分，一部分通過(guò)二級(jí)循環(huán)泵11增壓后與二級(jí)高壓泵9混合后再進(jìn)入二級(jí)寬流道反滲透設(shè)備10進(jìn)行濃縮處理，另一部分濃縮液通過(guò)三級(jí)增壓泵12輸入到三級(jí)寬流道反滲透設(shè)備13進(jìn)行濃縮處理。二級(jí)濃縮液的濃度達(dá)到14%，最終濃縮液的濃度達(dá)到16%。二級(jí)與三級(jí)系統(tǒng)的透過(guò)液排放。二級(jí)膜系統(tǒng)的操作壓力為20標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，三級(jí)膜系統(tǒng)的操作壓力為30標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，二級(jí)與三級(jí)膜表面流速為2. 5m/s，操作溫度為5°C。實(shí)施例2
工藝流程裝置簡(jiǎn)圖、寬流道卷式復(fù)合膜組件的結(jié)構(gòu)、工藝步驟如實(shí)施例I。一級(jí)膜系統(tǒng)的的操作壓力為9標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，膜表面流速3 m/s，操作溫度為20°C，浸提液的質(zhì)量百分比濃度為1%，得到一級(jí)濃縮液的質(zhì)量百分比濃度為9%，二級(jí)膜系統(tǒng)的操作壓力為25標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，三級(jí)膜系統(tǒng)的操作壓力為35標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，二級(jí)與三級(jí)膜表面流速為2. 8m/s，操作溫度為30°C。二級(jí)濃縮液的濃度達(dá)到15%，最終濃縮液的濃度達(dá)到17%。實(shí)施例3
工藝流程裝置簡(jiǎn)圖、寬流道卷式復(fù)合膜組件的結(jié)構(gòu)、工藝步驟如實(shí)施例I。一級(jí)膜系統(tǒng)的的操作壓力為20標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，膜表面流速3 m/s，操作溫度為40°C，浸提液的質(zhì)量百分比濃度為2%，得到一級(jí)濃縮液的質(zhì)量百分比濃度為10%，二級(jí)膜系統(tǒng)的操作壓力為30標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，三級(jí)膜系統(tǒng)的操作壓力為40標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，二級(jí)與三級(jí)膜表面流速為3m/s，操作溫度為40°C。二級(jí)濃縮液的濃度達(dá)到16%，最終濃縮液的濃度達(dá)到18%。綜上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用來(lái)限定本發(fā)明的實(shí)施范圍，凡依本申請(qǐng)專(zhuān)利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)為本發(fā)明的技術(shù)范疇。
權(quán)利要求
1.一種煙草提取液的濃縮處理方法，其特征在于包括如下步驟 1)經(jīng)過(guò)板框過(guò)濾或離心處理后的煙梗、煙葉浸提液，輸入到一級(jí)寬流道反滲透膜設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)濃縮處理形成一級(jí)濃縮液，所述浸提液的質(zhì)量百分比濃度為O. 5% 2%，一級(jí)濃縮液的質(zhì)量百分比濃度為8% 10%，此步驟的操作壓力為8 20標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，膜表面流速2 m/s 3m/s,操作溫度為5°C 40°C ； 2)—級(jí)濃縮液通過(guò)二級(jí)增壓系統(tǒng)輸入到二級(jí)寬流道反滲透膜設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行濃縮處理形成二級(jí)濃縮液，二級(jí)濃縮液通過(guò)三級(jí)增壓系統(tǒng)進(jìn)入三級(jí)寬流道反滲透膜設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行濃縮得到最終濃縮液，所述最終濃縮液的濃度達(dá)到質(zhì)量百分比16% 18%，二級(jí)寬流道反滲透膜設(shè)備系統(tǒng)的操作壓力為20 30標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，三級(jí)寬流道反滲透膜設(shè)備系統(tǒng)的操作壓力為30 40標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，二級(jí)與三級(jí)膜表面流速為2. 5 m/s 3m/s，操作溫度為5°C 40°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種煙草提取液的濃縮處理方法，其特征在于所述的一級(jí)寬流道反滲透膜設(shè)備系統(tǒng)、二級(jí)寬流道反滲透膜設(shè)備系統(tǒng)、三級(jí)寬流道反滲透膜設(shè)備系統(tǒng)采用寬流道卷式復(fù)合膜組件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種煙草提取液的濃縮處理方法，其特征在于所述的寬流道卷式復(fù)合膜組件包括徑向卷繞在產(chǎn)水管上的進(jìn)水導(dǎo)流網(wǎng)(15)、膜片(16)、產(chǎn)水導(dǎo)流網(wǎng)(17)，進(jìn)水導(dǎo)流網(wǎng)(15)的縱截面為復(fù)數(shù)個(gè)相互連接的鄰邊重合的上長(zhǎng)方形，所述的上長(zhǎng)方形中空無(wú)頂邊，上長(zhǎng)方形的中空區(qū)域形成繞徑向相通的上進(jìn)水流道(18)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的寬流道卷式膜組件，其特征在于所述進(jìn)水導(dǎo)流網(wǎng)(I)的縱截面有復(fù)數(shù)個(gè)相互連接的鄰邊重合的下長(zhǎng)方形，所述的下長(zhǎng)方形中空無(wú)底邊，下長(zhǎng)方形的頂邊與上長(zhǎng)方形的底邊重合，下長(zhǎng)方形的中空區(qū)域形成繞徑向相通的下進(jìn)水流道(19)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種煙草提取液的濃縮處理方法，其特征在于所述的膜片(16)材質(zhì)為聚酰胺，脫鹽率為98% 99. 5%。
全文摘要
本發(fā)明涉及煙草工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，特別涉及一種煙草提取液的濃縮處理方法，包括膜濃縮系統(tǒng)三級(jí)處理方式，采用寬流道卷式復(fù)合膜組件，將煙草提取液從初始質(zhì)量百分比濃度0.5%～2%濃縮至質(zhì)量百分比濃度16%～18%的最終濃縮液。由于反滲透膜系統(tǒng)中采用寬流道組件，本發(fā)明中無(wú)需超濾預(yù)處理，系統(tǒng)的占地和投資大大降低。膜濃縮設(shè)備中采用反滲透膜組件不采用納濾濃縮，大大降低了提取液中風(fēng)味物質(zhì)的損失，因而本發(fā)明的一種煙草提取液的濃縮處理方法具有運(yùn)行成本低、能耗小、能保持濃縮液中的有效成分的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)A24B15/24GK102823935SQ20121032506
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月5日
發(fā)明者洪海云, 包進(jìn)鋒, 張星星 申請(qǐng)人:浙江開(kāi)創(chuàng)環(huán)?？萍加邢薰?br>