CO2法烟丝膨胀系统工艺.doc

C02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（AIRCO）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。

1.1 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1.1.1 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1I22O31122233112 206■Tiisnr1E233KL14n⑩宦28\M222TB2305 |10911■ Bl D5 ■ElM刖 Eddld112224⑭IE2L7LE 甘 l—rr⑩删21IEE1S图1-2-1进料端系统流程图冷端系统T-1O正JK1MEZJC2g5H.1gi7tlE工土中酹垂孚浸歩l-^l El〉2g臨actsft 故障■U：；' 冲声1 M-g目翊蘇饷||埜 自动甜 BRnOEEEJ目啟 运轩中护出丸违-33 C丄•护241臥上一抵古tzeartPk is 比1tt吃曰説7£芳叶何丨 B 比曲査口 FT花5¥时鬥| 1:达传1H草咸童横备技术开发宕昵奋任嚣司DIET冷电匸1血*匚二1SHSP □出Itffl戶 车夷负止任S3 StMffi-i-14―I 23CS FSHTPfl Z3LB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-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）、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1.2 C02法膨胀烟丝的工作原理和工艺流程1.2.1 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1.2.2 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，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1.2.3 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300〜380°C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45 C，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。

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45°C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%的成品烟丝农雌幢Ji草咸球普捷术开境有阳贵旺笛司DIET回潮窗管賂图冷临匸1史&匚二1 担朋□” -1:- 车鞫管刻＜；.I羊静I 自为I 畠用巨IBIfl］术三區(MITSOZEZ^目:BUU團二區（MITS031）~E诵Bil-.購刊1 | J耳g|唧三刁11占现 1 IP E.aD O.CK)SP | lE.M |0.0 FT | 115.阵 |■：T |3-D SP | 11® |：L 0 FT I moa IO.m cv 112-4 擁 Izizac：计聲粧宣 I 3-J-clr.g后曲—區启酣二匡绘S?三送0H0N0»停止一伍1 •杓上三厂虞气pfl ］独利| ircc|kejTi~~尼筑一区［亩动二IZ启砂三虽］1 '-1辛」上一區卜-I-1 二■ -1 ■ 1| w. 3：3|UhrJDi 5?KiHE逐］SVEOIO (HF附坨関厂 | | 77正站刊fla|目动 运转中■丨丨豔I丨農图1-2-4回潮系统流程图。