闪蒸工序蒸汽流量对梗丝膨胀率、梗丝结构、填充值的影响
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32研究与探索Research and Exploration ·改造与更新中国设备工程 2017.05 (下)滁州卷烟厂所使用SH8型梗丝膨化干燥系统的闪蒸机由于自身结构设计缺陷,造成其出料口存在严重湿団问题,影响到梗丝的水分稳定。
经过现场观察与研究测算,最终确定对闪蒸机结构进行改造,改造后的湿団重量由原来的每天15kg 左右下降到0.5kg 以下,梗丝水分稳定,产品质量显著提高。
1 闪蒸机运行存在的问题及原因分析SH8型梗丝膨化干燥系统结构和工作原理如下。
梗丝经由闪蒸机进料罩落入进料气锁,同时饱和蒸汽经喷嘴将梗丝喷射到文氏管中,梗丝由于受到高压、大流量的蒸汽被输送到闪蒸的出料罩内,由于压力的突然下降,使梗丝所含水分被瞬间蒸发,而同时梗丝体积也瞬间膨胀,经分料器落到工艺振槽,排出的残余蒸汽由出料罩内部经排潮系统排出。
经过膨化的梗丝,由工艺振槽送入干燥段。
1.2 闪蒸机运行时存在的问题及原因分析残余蒸汽在出料罩内壁形成泠凝水,进而沿内壁落入下方梗丝中。
运动中的梗丝在受到泠凝水的浸泡后,逐渐形成水渍湿团,而被工艺振槽输送到流化干燥机中,经干燥处理后不能被烘干成合格水分的梗丝,在干燥机出口处还是呈湿团或结块状态,经过水分仪检测时,造成水分控制系统频繁进行调整,使得梗丝水分呈现不稳定状态,最终导致梗丝质量合格率下降。
分析原因有以下几点。
(1)出料罩初始阶段内壁处在常温状态,当接触到大量的外排蒸汽时,就会在出料罩内壁形成冷凝水而积露。
(2)出料罩顶部的排潮风机做排汽工作时,出料罩出口处的外部环境气流,就会因出料罩内部呈负压状态而源源不断的补充到出料罩内,与高温蒸汽形成冷热对流态势,使得被排出的蒸汽温度降低,形成泠凝水而产生积露现象。
2 改造方案的设计分析2.1 出料罩尺寸的重新设计考虑到增大闪蒸出料罩内部容积,可以减少排出的蒸汽与内壁的接触,从而提高排潮效率,现将出料罩高度由1800mm 增加500~2300mm,宽度由1280mm 增加至1620mm,底口单边距振槽10mm。
CTD梗丝气流膨胀生产工艺参数优化摘要通过对CTD气流梗丝膨胀生产线中压梗、切梗、梗丝干燥等关键工序工艺参数进行正交试验,分析该生产方式下制梗丝各工序工艺参数对梗丝综合质量影响,优化梗丝生产工艺参数,提高梗丝综合质量。
试验表明,CTD梗丝气流膨胀方式下圧梗厚度1.2mm、切梗宽度0.14mm,HT蒸汽压力0.8MPa、CTD 工艺气体温度在240℃-280℃时,梗丝综合质量较优。
为该模式下的梗丝生产的工艺指标制定提供了依据。
关键词梗丝;CTD气流膨胀;正交试验;参数优化梗丝是卷烟配方结构中的重要组分,其应用于卷烟配方中,可以提高卷烟填充性能,改善烟支抽吸阻力,降低卷烟有害性和生产成本。
广西中烟工业有限责任公司南宁卷烟厂制梗生产线在技改后使用意大利COMAS公司生产新型CTD 气流膨胀设备,与目前国内使用的气流膨胀设备相比,该设备具有塔身矮、占地面积小的特点。
由于南宁卷烟厂是行业内第一家用于梗丝干燥生产,因此,本研究通过对CTD气流膨胀制梗生产工序参数进行多因素正交试验,分析各工序工艺参数与梗丝综合质量的影响关系,优化梗丝生产工艺参数,使该生产线能尽快满足梗丝生产的需要。
1 材料与方法1.1材料与仪器烟梗:真龙B类配方烟梗梗丝生产线:3000kg/h,昆明船舶设备集团有限公司;梗丝填充值测定仪:GDS410,郑州烟草研究院;烟丝振动分选筛:YD-2,郑州烟草研究院;1.2 试验方法1.2.1 试验设计根据梗丝生产线布局及生产经验,确定对圧梗厚度、切梗丝宽度、HT梗丝蒸汽压力3因素进行正交试验,使用4因素3水平正交设计表进行试验(表1),采用极差分析和方差分析对试验结果进行分析,以确定最佳生产工艺参数。
1.2.2 处理与分析1)为消除原料和设备影响,每次试验均用同一组烟梗配方,圧梗前工序各参数和CTD气流膨胀含氧量,工艺气流流量及后续处理保持相对固定;2)对压梗厚度、切梗丝宽度、烘前HT蒸汽压力、CTD工艺气温设3水平,选用L9(34)正交设计表按表2进行试验,共进行9次试验;3)取样:每次试验参数运行稳定后,梗丝在加香出口处进行取样,每个试验样品取样3次,对试验指标进行测定,取3次检测平均值作为最终结果;4)物理指标测定:按文献[4-5]方法,由专人对取样后的梗丝填充值和整丝率、碎丝率进行测定;5)采用极差分析法和方差分析法对试验最终结果进行分析,以确定梗丝干燥前各工序最佳工艺参数;6)依照随机化原则,试验顺序以抽签方式确定,尽量避免操作人员和仪器设备以及环境因素对试验结果的影响。
梗丝在线膨胀技术研究【摘要】梗丝在线膨胀技术在烟草行业普遍使用,本文系统评价了可能影响梗丝在线膨胀效果的关键工艺参数,并对其进行了系统试验,测试的结果表明:①一定范围内,压梗对提高梗丝在线膨胀效果不利。
②一定范围内,切梗厚度与在线膨胀呈正相关关系。
③适当提高在线膨胀前梗丝含水率,对提高在线膨胀效果有利。
④一定范围内,增加膨胀前蒸汽量对梗丝膨胀效果有利。
⑤闪蒸使用文丘里管比使用直管在线膨胀效果好。
【关键词】梗丝在线膨胀;填充值;自然堆积体积梗丝在线膨胀+流化床干燥梗丝膨胀生产线在烟草制丝线普遍使用,梗丝在线膨胀,俗称“闪蒸”。
梗丝在线膨胀设备简称“sts”,“sts”是英文“steam treated stem”的缩写,即蒸汽处理烟梗。
梗丝通过进料气锁,进入膨胀腔。
增温增湿后的梗丝在高温气流和高温蒸汽的作用下迅速加热,使梗丝内的水蒸汽分压迅速增加。
在喷出文氏管时,由于速度、压力的突然变化使得梗丝内所含的水分子以瞬时爆炸的方式脱离出来,造成梗丝体积增大,达到膨化的目的。
膨胀后的梗丝进入烘梗丝机,受槽体的颠簸作用和热风的涡流作用,使梗丝在半沸腾状态向出料端运动,运动过程中与热风均匀接触,进行热交换,完成干燥定型。
1.试验材料b类配方梗丝。
2.试验仪器dd60填充仪、烟丝振动分选筛、烘箱、红外水分仪、恒温恒湿箱、秒表、1000ml量筒。
3.结果及分析3.1压梗厚度对在线膨胀效果的影响随着压梗厚度的增加,填充值、整丝率均呈上升趋势,碎丝率呈下降趋势;不压梗时,各项指标最好。
从测试数据看,压梗对在线膨胀效果不利。
3.2切梗宽度对在线膨胀效果的影响随着切梗宽度的增加,填充值和整丝率呈上升趋势,碎丝率呈下降趋势,说明切梗宽度越大,梗丝在线膨胀效果越好。
且从切后效果来看,切梗宽度小于0.15mm,切后梗丝较碎、碎末较多。
切梗宽度大于0.15mm,切后梗丝不均匀,且含梗签较多,切梗效果也不理想。
综合考虑,在保证梗丝品质的前提下,适当提高切梗宽度对梗丝在线膨胀有利,从测试数据看,切梗宽度设置在0.15mm比较适宜。
降低SH83型闪蒸式梗丝膨化装置作者:桂雪松来源:《科学与财富》2018年第09期摘要:随着行业的不断发展,日益激烈的市场竞争给卷烟企业的生产提出了更高标准的要求,不仅要关注卷烟的成品质量,更要求生产企业在生产过程管控中要着重关注生产安排的效率、设备的运行保障等问题,课题组成员针对近期三丝掺配工序出现的由梗丝掺配量不足引起的停机等料现象,查看了梗线设备运行情况,力图以提升设备运行保障做为突破口,提高我车间制丝的综合生产效率。
关键词:SH83型闪蒸式梗丝膨化装置;热风循环系统故障;停机时间;对策引言作为生产加工企业,不断追求设备生产效率的提升是我们永恒的追求。
而随着企业的不断发展,设备效率逐渐成为一项综合性课题,不再只是单一的设备运行效率,更包含对设备故障停机率、产品合格率等等因素的管控,本次课题主要针对减少设备故障停机率,以促进车间生产效率的提升。
一、现状调查为了准确掌握闪蒸流化床工序故障时间高居不下的原因,课题小组成员将SH83型闪蒸式梗丝膨化装置2012年的故障情况进行了一个统计,结果如下:2012年闪蒸流化床分类故障时间对比柱形图2012年闪蒸流化床分类故障平均时间饼图通过图表对比,课题小组人员发现,流化床热风温度达不到工艺标准造成的设备停机次数为9次,总计故障时间高达1565分钟,占该工序总故障时间的70%,是造成闪蒸流化床设备停机的主要故障。
二、原因分析1、要因确认三、对策实施1.2疏水阀后排水管口径的确定:根据疏水阀前的压力约0.7Mpa,因疏水阀后冷凝水是通过总管后排到地沟,压力可以忽略不计划,因此将阀后压力认定为0 bar g,不会影响整计算结果。
根据表一我们可以查到:每公斤冷凝水的二次蒸汽量为0.13kg,在换热器最大负荷450kg 时通过疏水阀后产生的二次蒸汽量为:450*0.13=58.5kg,我们就应按照58公斤的蒸汽量来选择管道口径,根据下面的蒸汽管道口径选型表(表2):在0.4barg时,流速按15~20m/s,40mm管道可以满足要求。
论天然气闪蒸工艺影响因素及闪蒸气节能工艺发布时间:2021-09-15T08:03:32.250Z 来源:《科技新时代》2021年6期作者:余建[导读] 闪蒸技术能耗低、速度快、气液分离高效,被广泛应用于天然气净化、海水淡化等领域。
重庆鼎发实业股份有限公司重庆市 408300摘要:我司天然气脱硫工艺包含有闪蒸技术,生成的闪蒸气作为燃料气供回收工段、脱水工段燃烧炉使用,但如果作为锅炉燃料气使用,则因其含硫量较高,燃烧生成的硫化物,与天然气中甲烷、燃烧后生成的水蒸汽反应生成稀硫酸,对锅炉内壁及烟道和锅炉附件省煤器、冷凝器内壁引起较严重腐蚀。
因此,我厂对闪蒸气的组成进行分析,再对其压力、水蒸气含量等进行了对比分析,进而对工艺进行了优化,并不作锅炉燃料气使用,由此获得了明显的经济、安全环保效益。
关键词:节能工艺;闪蒸工艺;优化1.引言闪蒸技术能耗低、速度快、气液分离高效,被广泛应用于天然气净化、海水淡化等领域。
特别是在天然气能源不断普及应用的新时代,闪蒸技术始终被国内外各领域的科研人员改善与创新。
闪蒸是天然气净化工艺中的极为重要的一项环节,天然气脱硫和脱水溶液的再生品质,还有产生的闪蒸气与酸性气体的回收工作是由闪蒸技术决定的。
促进闪蒸效率以及提升闪蒸技术的节能环保是当下许多学者不断研究的课题。
因此,我司对闪蒸工艺装置各项参数进行详细分析与试验,寻找影响闪蒸效果的因素,并据此提出相应的参数调整和优化方案。
2.闪蒸的原理及技术典型应用2.1闪蒸的原理简述闪蒸技术是指一定温度的液体进入低于该液体温度对应的饱和压力的环境中,使液体发生剧烈相变蒸发的现象。
反应装置内压力突然下降,使得初始液体来不及储存其显热,只能以潜热的方式释放出来,继而导致液体剧烈沸腾蒸发。
根据能量守恒原理,闪蒸效率的计算公式为:式中:hi是指热水比焓/(kJ/kg);ho是指回水比焓/(kJ/kg);hv是指闪蒸蒸汽比焓/(kJ/kg)。
2.2闪蒸技术的典型应用作为中国开发时间较早的卧龙河气田,其天然气净化厂高含硫天然气处理能力位居亚洲前列。
按:国家局于10月11日—12日在江苏省淮安市召开了烟草行业制丝工艺技术集成推广工作总结暨技术交流会。
现将张保振副局长在这次会议上的总结讲话及科教司副司长金忠理在会议上的讲话印发,请各有关单位认真贯彻落实。
以制丝工艺技术集成推广工作为基础大力推进特色工艺战略性课题的开展——张保振在2005年制丝工艺技术集成推广工作总结暨技术交流会上的讲话(2005年10月12日)同志们:国家烟草专卖局组织召开的制丝工艺技术集成推广工作总结暨技术交流会今天就要结束了。
两天来,我们听取了金忠理同志所作的制丝工艺技术集成推广工作总结讲话,听取了郑州院所作的制丝工艺技术集成推广技术报告和特色工艺原料加工特性技术讲座,听取了淮阴、上海、玉溪、曲靖、长沙、常德等卷烟企业所作的经验交流报告,观摩了现场。
会议期间,还穿插组织了制丝工艺技术集成研究推广项目的鉴定。
这次会议是继2003年的龙岩、楚雄会议和2004年的红河会议之后的又一次工艺技术方面的重要会议,既是一次制丝工艺技术集成推广工作的全面总结会,又是一次工艺技术领域的现场技术交流会,还是特色工艺战略性课题研究工作的推动会。
会议开得很成功,圆满完成了会议的预定内容,达到了预期的效果。
下面我就制丝工艺技术集成推广工作和进一步推进特色工艺研究工作讲三点意见。
一、制丝工艺技术集成推广工作的开展,为提高行业整体加工技术水平做出了重要贡献近两三年,我到过不少企业进行调研,与企业领导和技术人员进行过多次座谈沟通,大家都对制丝工艺技术集成推广工作给予了充分肯定。
这次会议又听取了制丝工作开展情况的总结报告、技术讲座和有关企业的技术交流,很受启发和鼓舞。
从制丝项目的鉴定意见看,专家也给予了高度的评价。
我觉得这种评价是客观的、科学的。
从制丝工艺技术集成推广工作开展的实际效果看,三年来,行业制丝工艺技术水平确实迈上了一个新的台阶,关键技术实现了突破,技术观念得到更新,产品质量进一步得到提升,人才队伍得到培养,企业核心竞争力明显增强,取得了显著的经济效益和社会效益,也为特色工艺的研究实施奠定了坚实的基础。
一种梗丝膨化干燥方式在青岛卷烟厂制梗丝线的应用发布时间:2022-01-10T09:15:36.771Z 来源:《科学与技术》2021年第28期作者:刘亚军[导读] 青岛卷烟厂制梗丝线梗丝膨化干燥设备采用梗丝闪蒸膨化和滚筒干燥处理工艺,刘亚军山东中烟工业有限责任公司青岛卷烟厂山东青岛 266101摘要:青岛卷烟厂制梗丝线梗丝膨化干燥设备采用梗丝闪蒸膨化和滚筒干燥处理工艺,能有效提高梗丝的弹性、填充值和燃烧性,去除梗丝的木质气,提高烘后水分的均匀性。
关键词:闪蒸膨化;滚筒烘丝;填充值;水分引言目前,各卷烟企业主流的梗丝膨化干燥方式主要有以下两种,第一种方式为隧道增温增湿HT搭配滚筒烘丝(或流化床);第二种方式为梗丝闪蒸膨化搭配梗丝流化床。
第一种方式各卷烟企业最为常用,但此方式存在一定的缺陷,隧道增温增湿HT对梗丝膨化效果有限,在提高梗丝填充能力和减轻木质气方面有较大局限性。
第二种方式能够有效地提高梗丝的填充值和梗丝结构,减轻木质气,但干燥后梗丝的水分均匀性差、水分波动大。
青岛卷烟厂制梗丝线采用的是SH84型梗丝闪蒸膨化机配搭SH626薄板式滚筒烘丝机共同实现梗丝的膨胀干燥,能够有效克服以上方式存在的不足,既能提高梗丝的物理性能指标、又能有效去除梗丝的木质气、同时烘后梗丝水分均匀性得到了很大的提高。
1.SH84闪蒸膨化机结构特点及工作原理1.1结构特点SH84型闪蒸膨化装置主要由进料罩、进料气锁、文氏管、扩张管、分料器、出料罩以及控制管路系统等组成(如图1 ),具有体积小、能耗少、效率高、结构简单等特点,此设备设有排潮装置,与梗丝高温接触部分采用特氟隆防粘处理。
图1. SH84闪蒸膨化机结构图1.2工作原理梗丝经梗丝回潮、加料处理后,输送至烘梗丝工序,由振动输送机将待处理的梗丝经进料气锁喂入文氏管入口,同时饱和蒸汽经喷嘴喷射将物料吹入文氏管并充分混合,在蒸汽的压力和温度的共同作用下,在极短的时间内将梗丝内部水分子的汽化分压和温度提高到一定程度。
目录一﹑概述二﹑结构特点和工作原理三﹑主要技术参数四﹑吊运和保管五﹑安装和调试六﹑使用与操作七﹑维护和保养八﹑常见故障及解决办法九﹑备件易损件目录十﹑其它一﹑概述SH83型闪蒸膨化装置是我公司自行研制的SH8系列产品中的一种,配套6000kg/h制丝线,用于梗丝的膨胀,以获得高的梗丝填充值。
SH83型闪蒸膨化装置具有体积小﹑能耗少﹑效率高﹑结构简单等特点,非常适合HT遂道式加温加湿机+烘梗丝机以及膨化塔等梗丝膨化设备的技术改造。
二﹑结构特点和工作原理SH83型闪蒸膨化装置主要由进料罩﹑进料气锁﹑文氏管﹑扩张管﹑分料器﹑出料罩以及控制管路系统等组成。
待处理的梗丝经由进料罩落入进料气锁,送入膨胀室,同时饱和蒸汽经喷嘴将梗丝喷射到文氏管中,蒸汽瞬时使梗丝压缩并使梗丝温度,湿度提高到接近膨胀室压力下的饱和状态,梗丝从文氏管排出进入扩张管,由于在其间压力的突然下降,使梗丝所含水份被瞬间蒸发,而同时梗丝体积也瞬间膨胀,膨胀后的梗丝经分料器落下,生产蒸汽同时分离排出。
三﹑主要技术参数生产能力:≤1500Kg/h(按13%水份计算)装机功率:3.7Kw梗丝入口水份:35✌1%梗丝出口水份:36✌1%供蒸汽压力:0.7~0.8MPa压缩空气压力:0.6MPa膨化后填充值:≥ 5.2cm /g耗蒸汽量:约600kg/h设备外形尺寸:4610x(3590)x5000(长x宽x高)四﹑吊运和保管由于整机高度的限制,在设备发运时,一般将整机拆成几个主要部分:进料罩﹑排潮风机及风管﹑支腿和主机﹑梯子等。
排潮风管要防止挤压变形。
每台电机要在发运前做好防雨措施。
五﹑安装和调试1.主机的安装设备运到场地后,将主机吊装到设计位置,把二个支腿用螺栓连接到机体底部,再将设备放下,并调整到正确位置,将梯子安装到主机上。
2.附件的安装主机到位后,分别将进料罩,排潮风管,排潮风机用螺栓逐个连接在一起,并在风管间加密封垫,风机下方排水口,要接一软管,将水排到设备底部。
闪蒸工序蒸汽流量对梗丝膨胀率、梗丝结构、填充值的影响驻马店卷烟厂梗处理线工艺流程为:烟梗筛分——水洗梗——HT——贮梗——HT——切梗丝——梗丝加料——闪蒸膨化——梗丝干燥——梗丝风选——梗丝加香——贮梗丝。
我厂闪蒸膨化工序所用设备是江苏智思机械制造有限公司生产的SH84型闪蒸式梗丝膨化装置,主要工艺任务是:充分使梗丝膨胀,提高梗丝的弹性、填充能力。
闪蒸式梗丝膨化装置经设备改造后,为了提高梗丝膨化效果。
我们进行了闪蒸工序蒸汽流量与梗丝膨胀率、梗丝结构、填充值关系的研究性试验。
1 试验1.1 试验仪器和设备德国FED型烘箱;CA31型烟丝分选检测机;YQ—32型碎丝机;GDS410型梗丝填充值测定仪;Mett1er0.001g感量电子天平。
1.2 试验方法1.2.1 在原梗和梗丝处理其它工艺参数一致的情况下,其它参数为:洗梗加水流量2.5L/min,1#切梗车,梗加料入口水分36.5%,梗加料出口水分39.5%,闪蒸蒸汽工作压力0.20MPa,硫化床一区温度132℃,硫化床二区温度在87℃左右,三区温度60℃,分别调整闪蒸蒸汽流量660 kg/h 、680 kg/h、700 kg/h、750kg/h四种状态,用堆积法检测闪蒸工序膨胀率和梗丝总膨胀率,检测加香后梗丝结构、填充值等质量指标。
每种状态测试三次,求平均值。
1.2.2 膨胀率测试方法:待生产稳定后,用堆积法分别检测切梗后梗丝填充值、梗丝加料后梗丝填充值、闪蒸后梗丝填充值和梗丝干燥后梗丝填充值。
闪蒸工序膨胀率为闪蒸出口填充值与梗丝加料出口填充值之差除以梗丝加料出口填充值乘以100%。
梗丝总膨胀率为梗丝干燥后梗丝填充值与切梗后梗丝填充值之差除以切梗后梗丝填充值乘以100%。
表1 蒸汽流量与梗丝膨胀率、梗丝结构、填充值统计表1.2.3 堆积法检测梗丝填充值具体方法:用已知容积为5530cm3的小桶,分别在取样处取一满桶梗丝,取样时让梗丝自然落入桶内,落满后用钢板尺沿桶口轻轻刮掉多余梗丝,使梗丝与桶口保持平齐状态,取样后称重,换算为13.0%水分时的质量,计算得梗丝密度,可得梗丝填充值。
STS汽料比与梗丝质量关系研究通过单因子试验确定STS汽料比的最佳参数,结合生产实际最终确定STS 汽料比最佳参数为800/1800,参数优化后,梗丝质量明显提高。
标签:STS;汽料比;单因子试验;填充值1、前言STS是利用闪蒸原理,使梗丝通过一个旋转气锁喂入膨胀腔,在膨胀腔里,梗丝受到高速蒸汽的强化作用,使得热量和水份快速转移到梗丝中,随后高温梗丝细胞中的水份因闪蒸而导致梗丝膨胀,一级膨胀后的梗丝接着被送入后处理腔;后处理膨胀腔由一个锥形(文丘里)管组成,管子在流量方向直径逐渐减小,这种结构形成蒸汽流的加速作用,在文氏管的出口由于气流的加速会产生静压力,使未膨胀梗丝细胞中的水份因闪蒸作用而膨胀,从而达到梗丝的进一步膨胀作用。
2、问题提出为摸清STS蒸汽流量与梗丝流量比值(简称STS汽料比)对梗丝质量的影响,我们经充分分析论证,决定采用固定其它参数,来专门研究STS汽料比对梗丝质量的影响程度,并在此基础上,寻找到STS汽料比的最佳参数,以达到提高梗丝质量的目的。
3、关键技术及创造点通过单因子试验确定STS汽料比的最佳参数,结合生产实际确定STS蒸汽流量与梗丝流量最佳组合。
4、试验结果与分析4.1单因子试验确定STS汽料比的最佳参数我们首先固定现在的梗丝流量1900kg/h,通过改变STS蒸汽流量值来探查梗丝经STS处理后梗丝水分、填充值、整丝率、碎丝率的变化情况。
试验数据如下表1:根据以上试验数据,我们做出了填充值与蒸汽流量的一次回归曲线,如图1:通过对试验数据进行分析,得出以下结论:1)经STS处理后梗丝水分约提高1—1.5%,随着蒸汽流量的不断增大,梗丝水分变化不明显,因此蒸汽流量变化对STS出口梗丝水分影响不显著。
2)随着STS蒸汽流量的不断增大,梗丝填充值随之提高,梗丝标准填充值(折算为标准水分12%时的填充值)由原来的5.17上升至6左右,在蒸汽流量为850kg/h时达到最大,填充值提高明显。
梗丝流化干燥过程闪蒸蒸汽压力参数的优化研究发布时间:2022-06-28T01:46:12.667Z 来源:《科学与技术》2022年5期作者:李昆1,聂磊1,肖静1,宋豪1,彭杨1 [导读] 试验结果表明:(1)随着闪蒸蒸汽压力的减小,梗丝和成品烟丝填充值呈先降低后增加趋势李昆1,聂磊1,肖静1,宋豪1,彭杨11.贵州中烟工业有限责任公司毕节卷烟厂,贵州毕节 551700摘要:试验结果表明:(1)随着闪蒸蒸汽压力的减小,梗丝和成品烟丝填充值呈先降低后增加趋势,梗丝整丝率呈先降低后增加趋势,成品烟丝呈先增加后降低趋势。
(2)随着闪蒸蒸汽压力的减小,重量变异系数达标率、重量标偏达标率呈现增加趋势;吸阻变异系数达标率呈先降低后增加趋势,吸阻标偏达标率呈现先增加后减小趋势。
硬度总体波动较小。
(3)综合分析可知,梗丝生产时,闪蒸蒸汽压力为0.6 MPa为较好状态。
关键词:梗丝流化干燥;闪蒸;蒸汽压力;参数优化制梗丝是卷烟生产企业制丝线的一道重要工序,其作用是将叶梗分离后的烟梗制成梗丝,梗丝是卷烟的填充原料之一。
目前烟草行业采用较多的是气流式或隧道式梗丝干燥方式。
毕节卷烟厂梗丝膨胀干燥设备为“闪蒸式梗丝膨化装置+振动流化干燥机”,其工作原理为:梗丝经进料气锁进入文氏管入口,同时饱和蒸汽经喷嘴喷射,将物料吹入文氏管并充分混合,在蒸汽的压力和温度的共同作用下,在极短的时间内,将梗丝内部水分子的汽化分压和温度提高到一定程度,当物料从文氏管喷出的瞬间,体积突然扩大、周围压力突然下降,这时梗丝内部的汽化分压远远高于周围的环境气压,达到闪蒸的条件,水分剧烈蒸发,梗丝的纤维组织也因此获得充分膨胀。
经分料器使梗丝与蒸汽分离,进入流化干燥机(流化床)进行烘干冷却定形。
国内外众多学者对梗丝膨胀干燥进行了研究。
朱艳辉[1]对隧道式梗丝干燥机的结构及工作原理进行分析,在流化床进口输送机上安装物料导流板,通过正交试验确定合理的导流板尺寸及安装夹角,促使进入流化床的物料厚度尽可能均匀,提高梗丝干燥后的出口左中右水分的偏差。
不同尺寸规格的烟梗吸湿特性及梗丝质量的影响李晓;周利军;纪晓楠;姚二民;丁美宙;顾小燕;王海滨【摘要】为研究不同尺寸规格烟梗物理及加工特性的差异,采用单因素试验方法,首先研究了直径与长度对不同地区烟梗贮后含水率增量的影响,并对试验结果进行聚类分析,然后对比分析不同直径规格烟梗制得梗丝的成丝效果及物理质量.结果表明:①直径对烟梗贮后含水率增量的影响均达到极显著水平,随烟梗直径的增加,烟梗的含水率增量呈逐渐下降的趋势;长度对部分地区烟梗贮后含水率增量的影响均达到极显著水平,当烟梗长度为20~60 mm时,烟梗贮后含水率增量变化不大.根据聚类分析结果并结合实际生产,可将6地区不同直径烟梗分为4组.②对照样(直径2~7 mm混合烟梗)梗丝宽度均匀性较低;直径5~7 mm样品梗丝形态较宽,弹性差;直径2 ~5 mm样品梗丝的丝状效果较明显,形态更接近叶丝,弹性较好.综合来看,不同尺寸规格烟梗吸湿性差异较大,不宜进行混合加工,对烟梗进行尺寸划分,可改善梗丝物理质量.%To study the difference of physical and processing properties from different size tobacco stem,the single factor was used to analyze the effect of diameter and length on the increase of moisture content from different areas,and the cluster analysis of experimental data were conducted.Then the filamentation and physical properties of cut stem made of tobacco stem of different diameter range were contrasted.The results showed:(i) The increase of moisture content in stem was extremely significantly affected by diameter,and decreased with the increase of diameter;the length had an extremely significantly effect for the increase of moisture content in stem,when length was 20-60mm,the increase of moisture content was little change.According to the results of clusteranalysis,it was recommended to divide from 6 areas into 4 groups.(ii) The width of contrasted cut stem was low uniformity,the cut stem made of 5-7 mm stem had a wide distribution,less elastic.the cut stem made of 2-5 mm stem had a evident filamentous effect,was the same to cut tobacco,well elastic.Generally,the moisture made a great difference from different size tobacco stem,andnot fit for mixed processing.The size classification of tobacco stems could improve the physical qualities of cut stem.【期刊名称】《西南农业学报》【年(卷),期】2017(030)003【总页数】6页(P675-680)【关键词】烟梗;尺寸;吸湿性;梗丝质量【作者】李晓;周利军;纪晓楠;姚二民;丁美宙;顾小燕;王海滨【作者单位】郑州轻工业学院食品与生物工程学院,河南郑州450000;郑州轻工业学院食品与生物工程学院,河南郑州450000;河南中烟工业有限责任公司洛阳卷烟厂,河南洛阳471003;郑州轻工业学院食品与生物工程学院,河南郑州450000;河南中烟工业有限责任公司技术中心,河南郑州450000;郑州轻工业学院食品与生物工程学院,河南郑州450000;河南中烟工业有限责任公司技术中心,河南郑州450000【正文语种】中文【中图分类】S572烟梗是烟叶的重要组成部分,通过梗叶分离后制得的烟梗占烟叶总重的25 %左右[1]。
闪蒸流化床优化方法闪蒸及流化床是烟草制丝线重要的梗丝干燥设备,使梗丝膨化、干燥、定型,从而提高卷烟的填充值,达到提质降耗的目的。
然而由于出口水分不稳;端面水分极差大;有湿烟现象;极大影响烟梗成丝水分的CPk值,进而影响卷烟的内在质量,为此,通过对设备工作原理的分析研究,找出影响因素,做针对性的改造,提高梗丝干燥的稳定性,使流化床出口水分达到工艺要求。
1 工作原理及存在问题当水在大气压力下被加热时,100℃是该压力下液体水所能允许的最高温度。
再加热也不能提高水的温度,而只能将水转化成蒸汽。
水在升温至沸点前的过程中吸收的热叫“显热”,或者叫饱和水显热。
在同样大气压力下将饱和水转化成蒸汽所需要的热叫“潜热”。
然而,如果在一定压力下加热水,那么水的沸点就要比100℃高,所以就要求有更多的显热。
压力越高,水的沸点就高,热含量亦越高。
压力降低,部分显热释放出来,这部分超量热就会以潜热的形式被吸收,引起部分水被“闪蒸”成蒸汽,这就是闪蒸的原理。
闪蒸式梗丝膨化装置主要由进料罩、进料气锁、文氏管、扩张管、分料器、出料罩、机架以及控制管路系统等组成。
振动流化干燥机主要由机架、流化床、弹性支撑、热风系统、排潮系统、管路系统及电控系统等组成。
流化床有三个干燥区,三个区均为下吹风干燥方式,干燥后的潮湿空气通过除尘排潮系统直接排出。
梗丝由闪蒸式梗丝膨化装置和振动流化干燥机完成膨化、干燥、定型。
闪蒸首先对梗丝进行膨化,然后经流化床对梗丝干燥、定型,具体工作如下:高湿(含水33%~40%)梗丝经进料气锁进入加热舱,压力0.4MPa的蒸汽由供应系统控制经喷嘴喷入加热舱,梗丝在与高温蒸汽混合的瞬间被加热加压,细胞内水分的蒸发压力迅速提高,当物料被蒸汽推动经文氏管小口径端喷出时,由于空间的突然加大,梗丝内水分的蒸发压力远大于空间的水蒸汽分压,水分闪蒸出来剧烈蒸发,梗丝的纤维组织也因此获得充分膨胀,从而使梗丝体积进一步增大,获得膨化效果,梗丝经汽料分离装置落入气锁,残汽则由风机排除。
烟梗加工处理技术与设备研究进展周雅宁【摘要】叙述了近十年来国内外烟梗处理的新技术及新设备,从烟梗预处理技术、烟梗成丝技术、梗丝膨胀技术、梗粒制造技术、梗丝品质改性技术等方面分析了目前烟梗加工及使用中存在的问题,并提出了未来烟梗加工的研究方向为:①创新烟梗加工技术、通过改变梗丝的形态和结构,提高梗丝与叶丝的配伍性;②综合利用梗丝成分重组技术、烟梗微生物处理技术、酶处理技术等改善烟梗的感官质量;③创新烟梗加工设备,研发结构、原理全新的烟梗处理装备.④开展细支卷烟专用梗丝研究及梗丝在新型烟草制品中的应用研究.【期刊名称】《中国烟草学报》【年(卷),期】2019(025)002【总页数】9页(P121-129)【关键词】烟梗;膨胀;微波;梗粒;预处理;烟梗成丝;品质改性【作者】周雅宁【作者单位】中国烟草总公司郑州烟草研究院,郑州高新技术产业开发区枫杨街2号450001【正文语种】中文烟梗是卷烟的重要原料,通常烟梗的质量约占烟叶质量的25%左右[1]。
我国作为烟草资源大国,每年有大量的烟梗产生。
梗丝或颗粒状烟梗具有较好的填充性和燃烧性,在减害降焦、降本降耗、改善卷烟质量等方面具有十分重要的作用。
但是由于烟梗在理化特性方面与烟叶存在较大差别,因此烟梗必须进行单独的工艺处理,以改善其物理性能、结构现状及化学成分,使其与烟丝具有较好的配伍性,满足卷烟加工的需求[2-3]。
烟梗处理主要是采用膨胀技术,使梗丝的组织细胞蓬松胀大,降低梗丝的密度,改善梗丝的燃烧性能。
早期的烟梗膨胀主要是采用高温高湿高压的方法[4],近十年来,随着技术方法、加工设备及梗丝加工理念的发展,使得烟梗加工的工艺技术和设备均取得了较大的发展。
1 烟梗预处理技术1.1 微波技术湖北中烟工业有限责任公司技术研发中心和徐州众凯机电设备制造有限公司利用微波技术,设计了一种新型的烟梗预处理设备——微波润梗机[5]。
与常规两润两贮烟梗处理工艺相比,采用微波技术预处理烟梗,可以减少生产场地占用,缩短生产时间,增加润梗含水均匀性,增加烟梗回潮效果;切后梗丝含水率标偏差降低0.07%,填充值提高0.4 cm3/g,成品梗丝整丝率、碎丝率与常规两润两贮工艺处理后相比无显著差别。
不同加工工艺梗丝对卷烟质量的影响分析摘要:在科技水平快速提升基础上,烟草公司梗丝生产工艺活动良好发展,工艺形式多种多样,为卷烟产品质量强化提供良好保障。
对此,本文介绍了不同梗丝加工工艺,分析了加工工艺在卷烟质量方面的影响状况,并提出几点提高梗丝加工优化要点,希望能够为相关单位与相关人员提供参考。
关键词:梗丝加工工艺;卷烟质量;影响分析前言:在我国,卷烟属于常见消费品,以工艺角度分析,卷烟在制备方面非常繁琐,具有较长的制作周期。
梗丝加工属于关键工序,相比于包装、卷接以及其他环节,流程更长,具有繁琐的工序,工艺装备也比较复杂。
开展制丝活动室,应该尽量保证制丝质量,科学控制工序[1]。
1 不同梗丝加工工艺介绍1.1传统工艺传统加工工艺在工艺布局方面,需要选择并联、串联、返回、绕过以及其他形式建立工段,并相互衔接形成梗丝加工能力。
此种加工工艺主要以膨化塔式梗丝膨胀技术,生产的梗丝一片状为主,其切梗丝厚度压根厚度可以达到1.5mm,切梗丝的厚度可以达到0.18mm,在中低档卷烟生产活动具有广泛应用。
烟丝分布缺乏良好均匀性,会严重影响卷烟质量。
1.2分组加工工艺此种加工工艺主要特点借助,可以对品质相似、相近的烟叶,根据一定比例进行均匀混合,是卷烟配方中关键功能单元。
烟草模块主要特征就是个性化,是避免卷烟出现同质化问题的基础保障。
借助针对性精确生产,可以将模块个性充分发挥出来,提高质量稳定性,充分强化烟叶价值。
借助调控烟草模块中配方比例参数,能够将由于烟叶质量存在差异对卷烟质量造成的影响进行有效控制。
此种工艺生产的梗丝一般以针状为主,切梗丝的厚度在0.10mm左右,压梗厚度可以达到0.6mm。
在烟丝中丝状梗丝均匀分布,可以充分保证卷烟质量,比如优化口味以及减小刺激等[2]。
2 加工工艺在卷烟质量方面的影响状况2.1感官质量通过相关实验分析,分组工艺比传统工艺在卷烟余味、刺激性、香气等方面更加突出,所以整体感官方面,分组加工工艺效果更加突出。
闪蒸工序蒸汽流量对梗丝膨胀率、梗丝结构、填充值的影响
作者:王照亚
来源:《科技视界》2013年第32期
驻马店卷烟厂梗处理线工艺流程为:烟梗筛分——水洗梗——HT——贮梗——HT——切梗丝——梗丝加料——闪蒸膨化——梗丝干燥——梗丝风选——梗丝加香——贮梗丝。
我厂闪蒸膨化工序所用设备是江苏智思机械制造有限公司生产的SH84型闪蒸式梗丝膨化装置,主要工艺任务是:充分使梗丝膨胀,提高梗丝的弹性、填充能力。
闪蒸式梗丝膨化装置经设备改造后,为了提高梗丝膨化效果。
我们进行了闪蒸工序蒸汽流量与梗丝膨胀率、梗丝结构、填充值关系的研究性试验。
1 试验
1.1 试验仪器和设备
德国FED型烘箱;CA31型烟丝分选检测机;YQ—32型碎丝机;GDS410型梗丝填充值测定仪;Mett1er0.001g感量电子天平。
1.2 试验方法
1.2.1 在原梗和梗丝处理其它工艺参数一致的情况下,其它参数为:洗梗加水流量
2.5L/min,1#切梗车,梗加料入口水分36.5%,梗加料出口水分39.5%,闪蒸蒸汽工作压力0.20MPa,硫化床一区温度132℃,硫化床二区温度在87℃左右,三区温度60℃,分别调整闪蒸蒸汽流量660 kg/h 、680 kg/h、700 kg/h、 750kg/h四种状态,用堆积法检测闪蒸工序膨胀率和梗丝总膨胀率,检测加香后梗丝结构、填充值等质量指标。
每种状态测试三次,求平均值。
1.2.2 膨胀率测试方法:待生产稳定后,用堆积法分别检测切梗后梗丝填充值、梗丝加料后梗丝填充值、闪蒸后梗丝填充值和梗丝干燥后梗丝填充值。
闪蒸工序膨胀率为闪蒸出口填充值与梗丝加料出口填充值之差除以梗丝加料出口填充值乘以100%。
梗丝总膨胀率为梗丝干燥后梗丝填充值与切梗后梗丝填充值之差除以切梗后梗丝填充值乘以100%。
表1 蒸汽流量与梗丝膨胀率、梗丝结构、填充值统计表
1.2.3 堆积法检测梗丝填充值具体方法:用已知容积为5530cm3的小桶,分别在取样处取一满桶梗丝,取样时让梗丝自然落入桶内,落满后用钢板尺沿桶口轻轻刮掉多余梗丝,使梗丝与桶口保持平齐状态,取样后称重,换算为13.0%水分时的质量,计算得梗丝密度,可得梗丝填充值。
2 试验结果及分析
2.1 测试结果见表1。
2.2 梗丝闪蒸工序蒸汽流量与梗丝膨胀率的关系研究
由表1我们制作出闪蒸蒸汽流量与闪蒸工序膨胀率两轴折线图和闪蒸蒸汽流量与梗丝总膨胀率两轴折线图和平均值柱状图如图1、图2:
图1
图2
由图1我们可以看出闪蒸蒸汽流量在660-750kg/h范围内,闪蒸工序膨胀率随着闪蒸蒸汽流量的增大有降低的趋势,在680kg/h和700kg/h时闪蒸工序膨胀率较高分别为34.47%和33.63%。
由图2我们可以看出闪蒸蒸汽流量在660-750kg/h范围内,梗丝总膨胀率在216.7%左右。
2.3 梗丝闪蒸工序蒸汽流量与梗丝结构、填充值的关系研究
2.3.1 由表1我们做出梗丝闪蒸工序蒸汽流量与梗丝填充值两轴-柱图如图3:
图3
图4
由图3我们可以看出闪蒸蒸汽流量在660-750kg/h范围内,梗丝加香填充值随着闪蒸蒸汽流量的增大而升高,闪蒸蒸汽流量在700kg/h时梗丝加香填充值最高,为7.86cm3/g,闪蒸蒸汽流量750kg/h时,有下降的趋势。
图5
2.3.2 由表1我们做出梗丝闪蒸蒸汽流量与梗丝整丝率散点图如图4。
由图4我们可以看出梗丝闪蒸工序蒸汽流量在660-750kg/h范围内,蒸汽流量与梗丝加香整丝率线性R2值为0.0045,由此得出在此范围内闪蒸蒸汽流量与梗丝加香整丝率基本不相关。
2.3.3 由表1我们做出梗丝闪蒸蒸汽流量与梗丝加香后平均值柱状如图5:
由图5我们可以看出梗丝闪蒸工序蒸汽流量在660-750kg/h范围内,梗丝加香整丝率变化率随蒸汽流量的升高而降低。
2.3.4 由表1我们做出梗丝闪蒸蒸汽流量与梗丝碎丝率散点图如图6。
图6
由图6我们可以看出梗丝闪蒸工序蒸汽流量在660-750kg/h范围内,蒸汽流量与梗丝加香碎丝率线性R平方值为0.0144,由此得出在此范围内闪蒸蒸汽流量与梗丝加香碎丝率基本不相关。
2.4 小结
试验结果表明,梗丝闪蒸工序蒸汽流量在700kg/h时闪蒸工序膨胀率最好,为218.1%,梗丝加香填充值最高,为7.86cm3/g,梗丝加香整丝率变化率、碎丝率分别为97.19%和0.86%,处于相对较好状态。
说明梗丝闪蒸工序蒸汽流量设定值在700kg/h较合适。
[责任编辑:杨玉洁]。