[发明专利]一种再造烟叶萃取液浓缩工艺及浓缩系统

说明书

本发明提供一种再造烟叶萃取液浓缩工艺，分别经过膜蒸馏工艺、纳滤膜工艺、蒸发浓缩工艺以及反渗透膜工艺对再造烟叶萃取液进行层层深度浓缩，获得再造烟叶萃取液的浓缩液。本发明还提供一种再造烟叶萃取液浓缩系统，包括：膜蒸馏装置、纳滤膜组件、蒸发器、反渗透膜组件和浓缩液储罐。本发明提供的膜浓缩组合工艺及系统可以解决低温膜浓缩的浓缩倍数和浓缩效率等问题，防止烟草有效成分流失以及减缓膜污染程度和清洗频次，达到提质增效目的。

技术领域

本发明属于造纸法再造烟叶制备技术领域，特别是涉及一种再造烟叶萃取液浓缩工艺及浓缩系统。

背景技术

造纸法再造烟叶是将烟梗、烟末或碎烟片等烟草废料经过萃取挤干实现固液分离，所得萃取液经浓缩制得一定浓度的浓缩液，同时所得固态浆料通过纸机抄造的方式制得基片，而后将浓缩液与基片在涂布系统中实现重组，最终经烘干分切所得的一种卷烟原料。由于它在卷烟的降焦减害方面的作用较大，故其在卷烟行业中的应用日益广泛。

目前，造纸法再造烟叶萃取液经过滤后需经蒸发器浓缩至浓缩液的固含量上升至35％左右，才能用于后续生产，整个浓缩过程一般采取多效减压蒸馏方式，在60～80℃条件下，烟草萃取液逐步浓缩，由于浓缩温度较高使得蒸发器浓缩过程能耗较大，且造成浓缩液中烟草香味物质的大量损失。因此，低温膜浓缩已逐渐开始尝试应用。

专利CN103919272A公开了一种再造烟叶萃取液低温浓缩系统及其低温浓缩方法，该系统采用碟管式反渗透膜进行浓缩，由于不需要高温浓缩，大大降低了萃取液中热敏性物质的损失，但该方法操作压力较大，能耗较高；专利CN103349351A发明了一种基于膜分离技术的造纸法再造烟叶的方法，该方法将所得再造烟叶粗提取液通过陶瓷微滤膜分离纯化，除去其中的蛋白质、糖类、果胶等大分子物质，再使用有机滤膜进一步纯化，后续进行有机膜和双效蒸发浓缩、涂布以及干燥等处理，所述方法能去除烟草提取液中的大分子蛋白和果胶并保留烟草中的有效物质，但该方法的浓缩工艺流程较长，普通氧化铝陶瓷膜在实际运行过程中极易堵塞，膜清洗频繁；专利CN103919272A通过采用二级反渗透膜系统工艺处理后，可将烟草提取液浓度由2.5～8％浓缩至30～45％，虽然增加反渗透膜系统可提高萃取液浓缩倍数，但浓缩效率明显降低，膜清洗与更换更是难题。因此，上述专利中出现的诸多难题已成为低温膜浓缩技术发展的技术瓶颈。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种再造烟叶萃取液浓缩工艺及浓缩系统，用于解决现有技术中低温膜浓缩的浓缩倍数和浓缩效率低等问题，并防止烟草有效成分流失以及减缓膜污染程度和清洗频次。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种再造烟叶萃取液浓缩工艺，主要包括以下步骤：

1)采用膜蒸馏工艺对再造烟叶萃取液预浓缩至固含量达到10～20wt％，获得膜蒸馏预浓缩液及膜蒸馏工艺冷凝水；

2)采用纳滤膜工艺将所述膜蒸馏预浓缩液浓缩至固含量达到20～25wt％，获得纳滤膜浓缩液及纳滤膜清液；

3)采用蒸发浓缩工艺将所述纳滤膜浓缩液浓缩至固含量达到35～40wt％，获得蒸发器浓缩液；

4)利用反渗透膜工艺将所述的膜蒸馏工艺冷凝水以及纳滤膜清液进行浓缩脱水，回收烟草有效成分，浓缩倍数为20～25倍，获得反渗透膜浓缩液；

5)将所述反渗透膜浓缩液与所述蒸发器浓缩液混合，即为再造烟叶萃取液的浓缩液。

优选地，步骤1)中所述膜蒸馏工艺是采用膜蒸馏装置对再造烟叶萃取液进行预浓缩，获得膜蒸馏预浓缩液；所述膜蒸馏装置含有热侧流道与冷侧流道，所述热侧流道与冷侧流道由多孔疏水膜隔开；所述热侧流道注入再造烟叶萃取液，所述冷侧流道注入吹扫气体。

优选地，步骤2)中所述纳滤膜工艺是采用纳滤膜组件对膜蒸馏预浓缩液进一步浓缩，获得纳滤膜浓缩液。