專利名稱：一種煙草提取液的濃縮處理方法
技術領域：
本發明涉及煙草工業生產領域，特別涉及一種煙草提取液的濃縮處理方法。
背景技術：
我國煙草植物的種植面積和產量均居世界首位，煙草種植與產品加工在國民經濟發展中發揮著重要的作用，目前國內外種植的煙草主要用作卷煙。作為煙草生產大國，我國每年煙葉產量450 500萬噸，其中約有近25%的煙葉、煙末等下腳料被廢棄，不能用于卷煙生產。因此，加強煙草廢棄物的綜合利用不僅可以使這部分廢物變為寶貴的資源，而且能提高煙農的經濟收入，促進我國煙草產業的健康發展。
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煙草薄片，又名再造煙草，是以煙末、煙梗、碎煙片等為原料制成片狀或絲狀的再生產品，按不同的要求和技術指標加入正常煙絲生產卷煙，這樣可以最大限度地充分利用和節省煙葉原料，有效降低卷煙成本。目前造紙法煙草薄片的生產一般廣泛采用兩步法加工工藝，將煙葉下腳料，主要包括煙梗、煙碎、煙末，在水或有機溶劑中浸泡，使其中的可溶性物質和纖維物質分離，萃取后的煙末、煙梗經打漿處理后，將漿料送到抄紙機上抄造成形，再將經加工后的可溶性物質噴灑在薄片上，使其保持原有的煙味，經過一系列的烘干而成煙草薄片。目前造紙法煙草薄片生產工藝中，提取液的濃縮方法主要采用是通過減壓蒸餾的方法對溶液進行濃縮。蒸發的方法(減壓蒸餾)由于不僅存在能耗大的問題，運行成本較高，與國家提出的日益嚴格的節能減排政策也不相符，另外，由于蒸發過程中溫度較高(65°C)，料液中的有效成分(如香味物質)也可能變質或被蒸發，從而影響最終煙草的品質。專利CN101606748 B公開了一種膜法濃縮提取液的方法，但是該方法也有缺點，主要有1、它采用超濾+納濾濃縮的工藝，由于采用常規寬度流道的納濾膜組件，對進料要求非常嚴格，故需要增加超濾作為納濾的預處理；2、煙草中的風味物質大部分有低分子量分子，由于采用納濾濃縮導致風味物質的損失，從而影響最終煙草的品質。

發明內容
針對現有技術造紙法煙草薄片生產中存在煙草提取液的蒸發濃縮能耗大和提取液中有效成分可能變質的的缺陷，本發明提供一種運行成本低、能耗小、能保持濃縮液中的有效成分的煙草提取液的濃縮處理方法。為實現上述發明目的，本發明采用如下的技術方案
一種煙草提取液的濃縮處理方法，其特征在于，包括如下步驟
1)經過板框過濾或離心處理后的煙梗、煙葉浸提液，輸入到一級寬流道反滲透膜設備系統進行循環濃縮處理形成一級濃縮液，所述浸提液的質量百分比濃度為O. 5% 2%，一級濃縮液的質量百分比濃度為8% 10%，此步驟的操作壓力為8 20標準大氣壓，膜表面流速2 m/s 3m/s,操作溫度為5°C 40°C ；
2)—級濃縮液通過增壓系統輸入到二級寬流道反滲透膜設備系統進行濃縮處理形成二級濃縮液，二級濃縮液通過增壓系統進入三級寬流道反滲透膜設備系統進行濃縮得到最終濃縮液，所述最終濃縮液的質量百分比濃度達到16% 18%，二級寬流道反滲透膜設備系統的操作壓力為20 30標準大氣壓，三級寬流道反滲透膜設備系統的操作壓力為30 40標準大氣壓，二級與三級膜表面流速為2. 5 m/s 3m/s，操作溫度為5°C 40°C。作為優選，所述的一級寬流道反滲透膜設備系統、二級寬流道反滲透膜設備系統、三級寬流道反滲透膜設備系統采用寬流道卷式復合膜組件。寬流道卷式復合膜組件流道不易堵塞、I吳使用壽命聞，無需進行超濾預處理。作為優選，所述的寬流道卷式復合膜組件包括徑向卷繞在產水管上的進水導流網、膜片、產水導流網，進水導流網的縱截面為復數個相互連接的鄰邊重合的上長方形，所述的上長方形中空無頂邊，上長方形的中空區域形成繞徑向相通的上進水流道。由于流道變寬且采用直通的結構，膜的污染大大降低。作為優選，所述進水導流網的縱截面有復數個相互連接的鄰邊重合的下長方形，所述的下長方形中空無底邊，下長方形的頂邊與上長方形的底邊重合，下長方形的中空區 域形成繞徑向相通的下進水流道。上、下寬流道增加了進水能力，懸浮物、膠體及其他污染物不易堵塞，因而可以省去預處理的步驟。作為優選，所述的膜片材質為聚酰胺，脫鹽率為98% 99. 5%。本發明的一種造紙法煙草薄片生產中煙草提取液的濃縮處理方法，采用膜濃縮系統三級處理方式將煙草提取液從初始質量百分比濃度O. 5% 2%濃縮至16% 18%。由于反滲透膜系統中采用寬流道組件，本發明中無需超濾預處理，系統的占地和投資大大降低。膜濃縮設備中采用反滲透膜組件不采用納濾濃縮，大大降低了提取液中風味物質的損失。


圖I為本發明所述一種煙草提取液的濃縮處理方法的工藝流程裝置簡圖。圖2為本發明所述寬流道卷式復合膜組件的截面示意圖。圖3為圖2中進水導流網的俯視圖。
具體實施例方式下面結合圖I 圖3與具體實施方式
對本發明做進一步的說明。實施例I
如圖I所示，為本發明所述的一種煙草提取液的濃縮處理方法的工藝流程裝置簡圖，包括依次連接的原水箱I、一級增壓泵2、一級保安濾器3、一級高壓泵4、一級寬流道反滲透設備5、一級循環泵6、二級增壓泵7、二級保安濾器8、二級高壓泵9、二級寬流道反滲透設備10、二級循環泵11、三級增壓泵12、三級寬流道反滲透設備13、二級水箱14。其中一級增壓系統包括一級增壓泵2、一級保安濾器3、一級高壓泵4，一級寬流道反滲透膜設備系統包括一級寬流道反滲透設備5、一級循環泵6，二級增壓系統包括二級增壓泵7、二級保安濾器8、二級高壓泵9，二級寬流道反滲透膜設備系統包括二級寬流道反滲透設備10、二級循環泵11，三級增壓系統包括三級增壓泵12，三級寬流道反滲透膜設備系統包括三級寬流道反滲透設備13。一級寬流道反滲透設備5、二級寬流道反滲透設備10、三級寬流道反滲透設備13均使用寬流道卷式復合膜組件。如附圖2、附圖3所示，所述的寬流道卷式復合膜組件包括徑向卷繞在產水管上的進水導流網15、膜片16、產水導流網17，進水導流網15的縱截面為復數個相互連接的鄰邊重合的上長方形，所述的上長方形中空無頂邊，上長方形的中空區域形成繞徑向相通的上進水流道18。進水導流網15的縱截面還包括復數個相互連接的鄰邊重合的下長方形，所述的下長方形中空無底邊，下長方形的頂邊與上長方形的底邊重合，下長方形的中空區域形成繞徑向相通的下進水流道19。煙梗、煙葉浸提液首先經過板框過濾，去除大部分懸浮雜質，輸入到原料箱1，之后依次通過一級增壓泵2、一級保安濾器3、一級高壓泵4后進入一級寬流道反滲透設備5，經過膜過濾后，透過液排放，濃液分為兩部分，一部分循環回流至原料箱1，另一部分通過一級循環泵6增壓后與一級高壓泵4混合后再進入一級寬流道反滲透設備5進行濃縮處理，所述浸提液的質量百分比濃度為O. 5%，一級濃縮液的質量百分比濃度為8%，此步驟的操作壓力為8標準大氣壓，膜表面流速2 m/s，操作溫度為5°C ；
經過一級寬流道反滲透膜設備系統處理的一級濃縮液，進入二級水箱14，再依次通過 二級增壓泵7、二級保安濾器8、二級高壓泵9后進入二級寬流道反滲透設備10，經過膜過濾后，透過液排放，濃液分為兩部分，一部分通過二級循環泵11增壓后與二級高壓泵9混合后再進入二級寬流道反滲透設備10進行濃縮處理，另一部分濃縮液通過三級增壓泵12輸入到三級寬流道反滲透設備13進行濃縮處理。二級濃縮液的濃度達到14%，最終濃縮液的濃度達到16%。二級與三級系統的透過液排放。二級膜系統的操作壓力為20標準大氣壓，三級膜系統的操作壓力為30標準大氣壓，二級與三級膜表面流速為2. 5m/s，操作溫度為5°C。實施例2
工藝流程裝置簡圖、寬流道卷式復合膜組件的結構、工藝步驟如實施例I。一級膜系統的的操作壓力為9標準大氣壓，膜表面流速3 m/s，操作溫度為20°C，浸提液的質量百分比濃度為1%，得到一級濃縮液的質量百分比濃度為9%，二級膜系統的操作壓力為25標準大氣壓，三級膜系統的操作壓力為35標準大氣壓，二級與三級膜表面流速為2. 8m/s，操作溫度為30°C。二級濃縮液的濃度達到15%，最終濃縮液的濃度達到17%。實施例3
工藝流程裝置簡圖、寬流道卷式復合膜組件的結構、工藝步驟如實施例I。一級膜系統的的操作壓力為20標準大氣壓，膜表面流速3 m/s，操作溫度為40°C，浸提液的質量百分比濃度為2%，得到一級濃縮液的質量百分比濃度為10%，二級膜系統的操作壓力為30標準大氣壓，三級膜系統的操作壓力為40標準大氣壓，二級與三級膜表面流速為3m/s，操作溫度為40°C。二級濃縮液的濃度達到16%，最終濃縮液的濃度達到18%。綜上所述僅為本發明的較佳實施例，并非用來限定本發明的實施范圍，凡依本申請專利范圍的內容所作的等效變化與修飾，都應為本發明的技術范疇。
權利要求
1.一種煙草提取液的濃縮處理方法，其特征在于包括如下步驟 1)經過板框過濾或離心處理后的煙梗、煙葉浸提液，輸入到一級寬流道反滲透膜設備系統進行循環濃縮處理形成一級濃縮液，所述浸提液的質量百分比濃度為O. 5% 2%，一級濃縮液的質量百分比濃度為8% 10%，此步驟的操作壓力為8 20標準大氣壓，膜表面流速2 m/s 3m/s,操作溫度為5°C 40°C ； 2)—級濃縮液通過二級增壓系統輸入到二級寬流道反滲透膜設備系統進行濃縮處理形成二級濃縮液，二級濃縮液通過三級增壓系統進入三級寬流道反滲透膜設備系統進行濃縮得到最終濃縮液，所述最終濃縮液的濃度達到質量百分比16% 18%，二級寬流道反滲透膜設備系統的操作壓力為20 30標準大氣壓，三級寬流道反滲透膜設備系統的操作壓力為30 40標準大氣壓，二級與三級膜表面流速為2. 5 m/s 3m/s，操作溫度為5°C 40°C。
2.根據權利要求I所述的一種煙草提取液的濃縮處理方法，其特征在于所述的一級寬流道反滲透膜設備系統、二級寬流道反滲透膜設備系統、三級寬流道反滲透膜設備系統采用寬流道卷式復合膜組件。
3.根據權利要求2所述的一種煙草提取液的濃縮處理方法，其特征在于所述的寬流道卷式復合膜組件包括徑向卷繞在產水管上的進水導流網(15)、膜片(16)、產水導流網(17)，進水導流網(15)的縱截面為復數個相互連接的鄰邊重合的上長方形，所述的上長方形中空無頂邊，上長方形的中空區域形成繞徑向相通的上進水流道(18)。
4.根據權利要求3所述的寬流道卷式膜組件，其特征在于所述進水導流網(I)的縱截面有復數個相互連接的鄰邊重合的下長方形，所述的下長方形中空無底邊，下長方形的頂邊與上長方形的底邊重合，下長方形的中空區域形成繞徑向相通的下進水流道(19)。
5.根據權利要求3所述的一種煙草提取液的濃縮處理方法，其特征在于所述的膜片(16)材質為聚酰胺，脫鹽率為98% 99. 5%。
全文摘要
本發明涉及煙草工業生產領域，特別涉及一種煙草提取液的濃縮處理方法，包括膜濃縮系統三級處理方式，采用寬流道卷式復合膜組件，將煙草提取液從初始質量百分比濃度0.5%～2%濃縮至質量百分比濃度16%～18%的最終濃縮液。由于反滲透膜系統中采用寬流道組件，本發明中無需超濾預處理，系統的占地和投資大大降低。膜濃縮設備中采用反滲透膜組件不采用納濾濃縮，大大降低了提取液中風味物質的損失，因而本發明的一種煙草提取液的濃縮處理方法具有運行成本低、能耗小、能保持濃縮液中的有效成分的優點。
文檔編號A24B15/24GK102823935SQ20121032506
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月5日 優先權日2012年9月5日
發明者洪海云, 包進鋒, 張星星 申請人:浙江開創環保科技有限公司