[发明专利]烟梗膨胀处理的方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种烟梗膨胀处理方法，尤其涉及一种使用蒸汽进行烟梗膨胀制粒的方 法。

本发明还涉及一种实现上述烟梗膨胀处理方法的设备。

背景技术

梗处理的工艺目的主要有三点：一是提高梗丝的填充值；二是改善梗丝的燃烧性；三 是去除或减少梗丝的木质气味。要达到上述的梗加工工艺目的的关键技术是提高烟梗加工 的膨胀率。

传统的梗丝膨胀处理技术主要有两种：一是高湿梗丝的高温快速脱水实现梗丝的膨 胀；二是高湿梗丝通过文氏管实施膨胀。这两种膨胀方法的烟梗膨胀时机均在切丝后实施， 其缺点是：(1)对进料水份的均衡性要求高，一般都要达到±1％；(2)膨胀的均匀性差， 造碎率高，由于切梗丝厚度的差别影响，梗丝的膨胀很不均匀，膨后梗丝的造碎率大，梗 丝的利用率低，一般的碎丝率在风选设备前取样都达到3％左右。(3)梗丝膨胀率不高， 一般来说，最大只能达到60％。(4)。膨胀率不高直接导致梗丝的可燃性差，木质气味较 大，填充值也不高，一般膨化后梗丝的填充值为5.5cm³/g(3Kg压头)。

随着烟梗加工工艺和加工技术的发展，利用未切丝的烟梗进行膨胀处理成为梗处理的 新方向。烟梗较梗丝具有更多完整的纤维气室，烟梗的强度和韧性均高于梗丝，因此通过 高压和高热技术实施烟梗膨胀，可以获得更高的膨胀率。目前利用高温高压蒸汽和微波膨 胀技术处理的烟梗，其膨胀率可达200％以上。这一技术对于打叶复烤以及制丝生产过程 中产生的碎梗、短梗、梗签等，也同样能获得满意的膨胀效果。

例如，专利200510048774.2公布了一种利用微波加热膨胀烟梗的方法。使用该方法的 烟梗经微波膨胀后成为棒状的膨胀梗，再将膨胀梗回潮制粒后通过微波实现水份定型成为 成品梗粒。微波膨梗的局限性在于：(1)微波膨梗技术设备功率大。微波设备的装机功率 较大，且微波膨梗制粒后需要二次定型和水份平衡，能源消耗较大；(2)微波膨梗技术对 原梗水份要求高。微波加热是通过水分子在微波场的运动产生热量，所以微波膨梗要求的 烟梗水份较高；(3)膨胀梗回潮水分均匀性差。微波膨后的烟梗没有爆破过程，膨胀过程 中烟梗不破碎，不开裂，回潮过程中烟梗水份很难回透，水份的均衡性较差；(4)火灾隐 患难以消除。微波膨梗环境的氧含量与空气中的氧含量一致，膨梗过程的烟梗温升已经达 到了烟梗的燃点，虽然在烟梗中搀兑了大量的石英颗粒等阻燃材料，但还是难以从源头上 消除火灾隐患；(5)梗粒的掺兑均匀性差。微波膨胀的梗粒产品完全是通过后续的机械制 粒形成，颗粒的外形一致，表面较为光滑，梗粒的附着能力差，与烟丝搀兑后的均匀性差。

利用高温高压蒸汽实施烟梗膨胀处理的技术主要有两类，首先是专利200510118934.6 公开的一种制备烟梗膨胀的方法及采用的设备。该方法是将烟梗与温度为200℃-350℃ 压力大于1.0MPa的高压过热蒸汽混合，经过适当时间的热质交换后，将烟梗和蒸汽混合 物通过文氏管，实施烟梗膨胀。该烟梗膨胀设备通过过渡仓将烟梗送入高温高压处理室， 烟梗通过文氏管释放到常压环境并获得膨胀，其每次进料的过程中必须要排空过渡仓的高 压蒸汽，必须消耗大量的蒸汽。文氏管连接压力大于1.0MPa的高压蒸汽室与常压的旋风 料气分离室，其生产过程中的高压蒸汽不间断的通过文氏管的锐孔喷嘴泄漏，其蒸汽耗量 较大，烟梗的加工成本较高。专利200720035196.3、200710065891.9、200520132011.1、 200720038533.4及200810195056.1等所公开的烟梗膨胀方法都是通过文氏管实施烟梗膨 胀，其基本的原理一致，存在的缺陷也基本相同。

专利200610098314.5公开了一种使用饱和或过热蒸汽连续进行烟梗膨胀处理的设备 以及使用该烟梗在线膨胀设备进行烟梗切丝前处理的方法。该烟梗在线膨胀处理设备，包 括进料仓、出料仓和尾部呈略向上倾斜放置的加压处理仓，加压处理仓内部设置有螺旋输 送装置；加压处理仓设置有若干个蒸汽喷入喷嘴，在加压蒸汽处理装置入口处和出口处分 别设置蒸汽气锁。该设备无需因进料需要排空处理仓内蒸汽，可实现烟梗原料在线连续处 理，在提高处理效率的同时也节约了蒸汽能源。使用该烟梗在线膨胀设备进行烟梗切丝前 处理时，可简化处理工序，省略将筛分出的长梗再切分工序。但该处理工艺无法获得足够 理想的烟梗膨胀处理效果。

发明内容