CO2法烟丝膨胀系统工艺

1、CO2法膨胀烟丝工艺简介随着社会的发展，人们生活质量不断提高，出于健康因素的考虑，对卷烟质量的评价也发生了观念上的改变，评价卷烟产品优劣的首要标准是焦油量的高低。欧盟在1998年起，就规定了焦油量超过12mg/支的卷烟不准上市，美国、日本等发达国家也有相应的严格规定,我国烟草行业为了应对加入WTO后的严峻挑战，加大了降焦力度。随着消费者对卷烟高品质、高安全性要求的提高，促使烟草加工企业的烟丝处理技术不断提高和创新，膨胀烟丝工艺作为现代卷烟工业现阶段降焦最重要的一种烟丝处理技术，因其满足了现代卷烟对提高烟丝内在品质、提高安全性的要求而被广泛采用。在现阶段，比较成熟和普及的烟丝膨胀技术以膨胀介质的

2、不同可分为二氧化碳法膨胀烟丝技术、氟利昂法膨胀烟丝技术和氮气法膨胀烟丝技术，其中又以以二氧化碳为膨胀介质的烟丝膨胀技术使用最为普遍。二氧化碳法是以二氧化碳液体作为介质的膨胀烟丝方法：其优点是填充值高，能有效去除烟丝中的杂气，提高卷烟的产品质量，降低烟丝中的焦油含量；作为膨胀介质的二氧化碳来源丰富，价格便宜，同时二氧化碳膨胀烟丝生产线的自动化程度高，生产能力大，能够满足大用量的需求。其缺点是生产过程中，烟丝的造碎比较大，烟丝的部分化学成份有损失。膨胀烟丝在卷烟配方中有其独特的作用：在卷烟配方中掺入膨胀烟丝，可以增加烟丝的填充能力，提高烟叶的使用率，减轻烟支的重量，降低制造成本；膨胀烟丝对改善卷烟

3、产品的整体质量具有很大的潜力，它可以改善低级烟草的质量，提高烟叶的使用等级；膨胀烟丝技术的发明，为低焦油卷烟的生产开辟了广阔的道路，在减少烟草对吸烟者健康的危害方面起到了积极的作用。当卷烟中掺入一定比例的膨胀烟丝后，烟气的成分将发生变化，卷烟烟支的重量、烟支的燃吸口数、烟支的焦油含量及烟碱含量等，都随着卷烟中掺用膨胀烟丝比例的提高而下降，膨胀烟丝对卷烟有着显著的影响，国家烟草专卖局十分重视这项技术在我国的应用，先后两次以技贸结合方式引进国际上先进的二氧化碳膨胀烟丝技术。1989年引进了英国英美烟草公司（BAT）的技术，被称之为B式二氧化碳膨胀烟丝技术。1995年引进了美国埃尔考工业气体公司（A

4、IRCO）的技术，被称之为A式二氧化碳膨胀烟丝技术。秦皇岛烟草机械有限责任公司综合以上两种技术，自主研发出适合中式卷烟特色工艺的新型二氧化碳膨胀烟丝技术，被称之为C式二氧化碳膨胀烟丝技术。本书就以美国埃尔考工业气体公司（AIRCO）的技术为基础介绍C02法膨胀烟丝技术。CO2法膨胀烟丝生产线的主要设备根据分片、集中控制要求，二氧化碳膨胀烟丝生产线一般由进料端、冷端系统、热端系统、出料端组成。进料端进料段的主要作用是用于膨胀烟丝的叶丝制备，可以根据烟厂工艺的不同要求选配不同的设备。当原料采用成品烟片时，进料段可配置直接回潮、贮叶柜、润叶机、切丝机、贮丝柜等主要设备；当原料采用叶丝时，进料段可配置

5、贮丝柜等主要设备。本书是以合格的烟丝进入贮丝柜中，烟丝经过提升喂料机、电子皮带秤、送料皮带、双向皮带输送机（BC-33）,进入浸渍器单元，完成烟丝的进料，如图1-2-1所示为进料端系统流程图。图1-2-1进料端系统流程图硼】流程图。图1-2-1进料端系统流程图硼】QMa1.1.2冷端系统图1-1-2冷端系统流程图冷端系统包括浸渍系统和回收系统，用于烟丝的浸渍、二氧化碳气体的回收、压缩、冷凝及二氧化碳液体的储存。主要由双向皮带输送机（BC-33）、浸渍器单元（V-23）、工艺阀站、工艺罐单元（V-20）、工艺泵（P-22）、高压回收罐单元（T-10）、低压回收罐单元（T-08）、高压压缩机（CP

6、-11）、低压压缩机（CP-09）、制冷机组（CP-14、HE-14、HE-12）、贮罐单元（V-18）、补偿泵单元（P-21）、冷却水系统、连接管路、消音器、氮气管路（VF-40）、传输槽（TC-40）、开松器（DC-41）、液压系统（P-28）、及电气控制系统组成，如图1-1-2所示为冷端系统流程图。1.1.3热端系统热端系统包括膨胀系统和回潮系统，用于干冰烟丝的暂存、恒流量输送，烟丝膨胀、冷却、输送，为工艺气体提供热源，回潮机则用于将膨胀后烟丝回潮至适宜卷烟或贮存的湿度。主要由振动柜（AB-44）、定量带（MC-45）、进料气锁（RV-46）、升华器（SL-50）、切向分离器（TS-51

7、）、出料气锁（RV-52）、双联除尘器（CS-53）、除尘气锁（RV-54）、冷却振动输送机（VC-71）、冷却皮带输送机（BC-72）、冷却皮带输送机（BC-73）、焚烧炉本体（IN-60）、废气风机（WF-56）、工艺气体双联风门（FCV6103）、废气风门（FCV5603）、蒸汽站、工艺风机（PF-55）、工艺风门调节器（FCV55-03）、回潮机（RC-80）、压空和增湿水系统（VF-80）及电气控制系统组成，如图1-1-3所示热端系统流程图。图1-1-3热端系统流程图1.1.4出料端出料段的主要作用是成品膨胀烟丝的输送与贮存，可以根据烟厂工艺的不同要求选配不同的设备。一般可选择风选后

8、贮存或直接装箱等设备。由于出料端和进料端的设备有相同之处，本书不再介绍出料端的控制系统。1.2CO2法膨胀烟丝的工作原理和工艺流程进料端的工作原理和工艺流程进料端的主要作用是把按照工艺要求已经切好的烟丝储存起来，当系统具备开机条件时，冷端PLC向进料端PLC发出进料的要求，这时储丝柜开始出料，通过振动输送机、提升喂料机、皮带秤、定量带等设备，把经过称重的烟丝送入冷端浸渍器中进行浸渍。烟丝浸渍的工作原理和工艺流程在浸渍器中装入一定量含水率为20%1%的烟丝，锁紧上、下盖门后，首先将高压回收罐中的二氧化碳气体通入浸渍器，利用二氧化碳气体与空气密度不同，将浸渍器中的空气排出。关闭浸渍器排空管道阀门，

9、继续通入二氧化碳气体，当浸渍器与高压回收罐内部的压力达到平衡时，停止首次增压。将工艺罐气相管与浸渍器连通，当两罐内部的压力达到平衡时，停止二次增压。然后打开充液阀门，启动工艺泵，为浸渍器充入二氧化碳液体。当浸渍器内部二氧化碳液体的液位达到设定值时，关闭充液阀门，充液过程结束。烟丝在二氧化碳液体中充分浸泡，一部分二氧化碳液体渗入到烟丝的细胞中，同时，烟丝中的一部分尼古丁和糖份也会溶解于二氧化碳液体中。经过一段时间的浸泡，浸渍器中剩余的二氧化碳液体靠重力自动返回工艺罐,二氧化碳气体经两次减压分别排放到高压回收罐和低压回收罐中。回收结束后，浸渍器中剩余的少量二氧化碳气体排放到大气中。随着浸渍器压力的

10、降低，烟丝内部的二氧化碳液体形成干冰。当浸渍器下盖门打开时，干冰烟丝靠重力落入开松器，开松器将冻结的干冰烟丝适当松散后，送入振动柜中暂存，最后由定量带将干冰烟丝均匀、连续地送入升华装置。烟丝膨胀工作原理和工艺流程（1）经过皮带秤称量的含水率为20%的定量烟丝均匀布放在以4米/分钟低速度运行的双速皮带输送机上，完成布料后，在光电开关作用下，停止运行并等待PLC发出允许给浸渍器喂料的信号。（2）当收到喂料信号后，往复皮带输送机的皮带小车沿轨道前行，使其出料口与浸渍器对正，伸缩槽伸长，与浸渍器筒体上的法兰面接触，形成烟丝输送通道。双速皮带输送机以12米/分钟的高速将布放在皮带上的烟丝送入浸渍器中。烟

11、丝装完后，伸缩槽收缩，皮带小车退回原位。烟丝在浸渍器内完成浸渍处理工艺，形成干冰烟丝。（3）从浸渍器出来的干冰烟丝经开松器松散后落入振动柜中，在振动柜中暂存。暂存后的烟丝经振动柜、限量管和定量带组成恒流量输送系统向膨胀系统喂料，使干冰烟丝由断续批次供料变为恒流量连续输送。（4）干冰烟丝通过进料气锁进入升华器，在升华管中烟丝被300380C的工艺气体加热和输送，干冰烟丝在升华管内与高温工艺气体充分接触，工艺气体和干冰的巨大温度差使烟丝细胞中干冰迅速升华，从烟丝中冲出，水分也迅速蒸发，带动烟丝膨胀，形成膨胀烟丝。（5）膨胀烟丝通过切向分离器与工艺气体分离，通过出料气锁排出。温度约为120C的膨胀烟

12、丝经过冷却振动输送机、冷却皮带输送机（一）和冷却皮带输送机（二）连续散热降温后，温度约为45C，再进入回潮系统回潮后成为成品烟丝。（6）通过切向分离器与膨胀烟丝分离的工艺气体，通过旋风除尘器除尘后被工艺风机输送，其中大部分工艺气体循环使用，和喷入的蒸气混合，保持质量平衡。通过联动风门调节进入燃烧炉的工艺加热器的气体比例，加热提高温度后进入下一个循环；剩余的工艺气体和从冷却振动输送机、冷却皮带输送机（一）和冷却皮带输送机（二）过来的废气合并，在废气风机的作用下，通过燃烧炉废气加热器预热后，作为助燃风进入燃烧炉燃烧室助燃，成为高温炉气，废气中的有害物质被烧掉，高温炉气参与换热后排入大气。1.2.4

13、烟丝回潮工作原理和工艺流程如图1-2-4所示回潮系统流程图，温度约为45C的膨胀烟丝由膨胀烟丝冷却输送设备输送进入回潮机的进料段，随着回潮机筒体的转动，在导料板的作用下，烟丝沿筒壁上升，到一定的高度后呈线性均匀落下，由于筒体轴线有倾角，物料在此过程中吸收雾化后的软化水并慢慢前移，当膨胀烟丝从出料端出来时，成为含水率为11.5%12.5%的成品烟丝。斗林特卮早成氓薈捷术开冶冇離贯任笛旬DIET冲當匚1史宮匚二1蜀叢用户1车管建爾atMM-l-U回胡篦铃裁割Eiaw加科一is:nnsosjiE(MITS331?曰划拥朮三区飞k苹动丨1白录i1ts:L1希165-.-Fs.a3F|15.OD|p3-0SF|11.w|Pa