专利名称：造纸法再造烟叶半逆流多级萃取工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种造纸法再造烟叶半逆流多级萃取工艺，属于造纸法烟草再造领域。
背景技术：
造纸法再造烟叶是以烟梗、碎烟片、烟末等烟草废料或低等级烟叶为原料，采用萃取原理和造纸工艺，制造而成的一种烟草原料。烟草中可溶性成分的萃取是造纸法再造烟叶制造工艺中的关键工序之一，其理想的工艺目标是耗用较少的溶剂，达到较高的萃取率，得到浓度较高的萃取液。
目前造纸法再造烟叶萃取工艺流程有一次到三次及以上顺流或逆流形式，采用单罐、罐组或连续萃取方式。现有公开的技术文献中，多是以逆流的形式进行萃取，如美国专利US4270552，其公开了一种造纸法再造烟叶的逆流三级萃取工艺，烟叶依次连续经过第一～第三萃取器，新鲜水从第三萃取器引入，然后连续进入前一萃取器，所得的一级萃取液全部进入脱水阶段。文献WO20041005也公开了烟叶的三级处理工艺，烟叶依次在三个萃取器中充分浸没，溶剂的流动方向与烟叶相反，作为萃取器的新鲜水在第三个萃取器加入。以上两种方法都没有进行分流工艺，溶剂消耗很大，后续的浓缩工序耗能也很大。因此目前工艺流程的不足主要表现单纯采用顺流或逆流方式，耗用溶剂多，萃取液浓度低，带来后续浓缩工序耗能大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新的萃取工艺，保证一定萃取率的前提下，减少溶剂用量，提高萃取液浓度，降低萃取工序的耗水量，并且进一步减少浓缩工序的能耗。
本发明主要是根据三方面的特点1)烟草物料吸水性很强，在萃取过程中逐步润胀，体积增大；2)多级萃取过程中，烟草总物料和可溶物逐级减少，萃取率逐级降低；3)多次逆流萃取后，溶剂萃取能力还未饱和。把逆流、顺流萃取两种方式结合起来，以较少的溶剂得到较高的萃取率和萃取液浓度，取得降低能耗的效果。
一种造纸法再造烟叶半逆流多级萃取工艺，其特征在于在传统的多级逆流工艺的基础上进行下述的改进将经过一个萃取过程之后得到的一级萃取液中的20～50％作为下一级萃取的萃取剂，剩余的50～80％作为萃取的产物。
进一步的，以三级萃取为例，在传统的三级逆流萃取的基础上，将一个萃取过程之后得到的萃取液中的20～50％与第三级萃取得到的三级萃取液混合，作为第二级萃取的溶剂，另一部分作为萃取的产物进入下一道浓缩的工序。
以三次逆流萃取为例，具体的萃取过程为在首次萃取开始时，新鲜固体物料A和新鲜溶剂混合、搅拌、脱水固液分离，得萃取液A1和固体不溶物A1，萃取液A1去浓缩工序，固体不溶物A1中加入新鲜溶剂，混合、搅拌、脱水固液分离，得萃取液A2和固体不溶物A2，萃取液A2备用，固体不溶物A2中加入新鲜溶剂，混合、搅拌、脱水固液分离，得萃取液A3和固体不溶物A3，萃取液A3备用，固体不溶物A3进入下道工序；新鲜固体物料B和萃取液A2混合、搅拌、脱水固液分离，得萃取液B1和固体不溶物B1，萃取液B1去浓缩工序，固体不溶物B1中加入萃取液A3，混合、搅拌、脱水固液分离，得萃取液B2和固体不溶物B2，萃取液B2备用，固体不溶物B2中加入新鲜水，混合、搅拌、脱水固液分离，得萃取液B3和固体不溶物B3，萃取液B3备用，固体不溶物B3进入下道工序；新鲜固体物料C加入萃取液B2进行萃取，得萃取液C1和固体不溶物C1，萃取液C1去下道工序，固体不溶物C1加入萃取液B3进行萃取，依次类推，连续生产运行。在整个萃取过程中，固体物料依次经过第一萃取器——第二萃取器——第三萃取器，新鲜萃取剂从第三萃取器补充，依次进入第三萃取器——第二萃取器——第一萃取器进行萃取，整个循环过程之后的一级萃取液即为最终的萃取产物。本发明是在多级逆流萃取的基础上进行了改进。
采用上述的萃取方式，可减少第三萃取器新鲜溶剂的补充，而通过部分萃取液回用，来保证第二、第一萃取器内的固体物料与溶剂的配比，保证整个萃取过程达到一定的萃取率，从而提高了萃取液浓度，减少了溶剂消耗和后道浓缩工序的能耗。
本发明提供的萃取工艺中所述的萃取溶剂的用量为固体物料的3～6倍，萃取温度为50～80℃，萃取时间为30～90min，每级的脱水干度为25～35％。
上述的工艺适用于罐组萃取和分段螺旋萃取。
本发明的有益效果将顺流和逆流结合起来，在萃取率降低很小的情况下，可减少大量的水耗和下道工序浓缩时的蒸发耗热量。如附例说明，按照三级逆流方式，耗用5倍水，可达到萃取率为45.18％，而按照半逆流三级萃取方式，在耗用4倍水情况下，节省1倍水，萃取率可达42.23％，后道蒸发浓缩也可节省1倍水的蒸发热。假定年产10000吨造纸法薄片，产品得率按80％计算，需要年投料12500吨，如果节省1倍水，则可节省12500吨水，在常压下蒸发，1kg常温(25℃)下水加热汽化完全蒸发，需要耗能2573kj，依此年可节省3.22×1010kj的热量，按照1吨优质燃煤可产生3×107kj热量，年可节省1073吨煤，节省50多万元，同时可节省20％的蒸发设备投资，以及蒸发浓缩的人工费用。
图1为本发明提供的半逆流三级萃取工艺的流程框图具体实施方式
实施例1在萃取条件为65℃、每级萃取脱水干度为30％，物料在第一、二、三萃取器分别萃取40min、10min、10min，每次第三萃取器加入固体物料5倍质量的水，完全三次逆流萃取运行到第三萃取周期(正常稳定循环周期)，相对萃取率86％。
采用半逆流三级萃取流程，同样条件下，第三萃取器加入固体物料4倍质量的水，第二萃取器回用1倍第一萃取液，运行到第三萃取周期，相对萃取率可达到83％，同时可减少1倍质量耗水，以及也减少了该1倍水浓缩时的蒸发耗能。
采用半逆流三级萃取流程，同样条件下，第三萃取器加入固体物料3倍质量的水，第二萃取器回用2倍第一萃取液，运行到第三萃取周期，相对萃取率可达到81％，同时可减少2倍质量耗水，以及也减少了该2倍水浓缩时的蒸发耗能。
实施例2在萃取条件为50℃、每级萃取脱水干度为35％，物料在第一、二、三萃取器分别萃取30min、30min、30min，每次第三萃取器加入固体物料6倍质量的水，完全三次逆流萃取运行到第三萃取周期(正常稳定循环周期)，相对萃取率91％。
采用半逆流三级萃取流程，同样条件下，第三萃取器加入固体物料5倍质量的水，第二萃取器回用1倍第一萃取液，运行到第三萃取周期，相对萃取率可达到89％，同时可减少1倍质量耗水，以及也减少了该1倍水浓缩时的蒸发耗能。
实施例3
在萃取条件为80℃、每级萃取脱水干度为25％，物料在第一、二、三萃取器分别萃取40min、10min、10min，每次第三萃取器加入固体物料5倍质量的水，完全三次逆流萃取运行到第三萃取周期(正常稳定循环周期)，相对萃取率85％。
采用半逆流三级萃取流程，同样条件下，第三萃取器加入固体物料4倍质量的水，第二萃取器回用1倍第一萃取液，运行到第三萃取周期，物料萃取率可达到83％，同时可减少1倍质量耗水，以及也减少了该1倍水浓缩时的蒸发耗能。
权利要求
1.一种造纸法再造烟叶半逆流多级萃取工艺，其特征在于在传统的多级逆流工艺的基础上进行下述的改进将经过一个萃取过程之后得到的一级萃取液中的20～50％作为下一级萃取的萃取剂，剩余的50～80％作为萃取的产物。
2.一种造纸法再造烟叶半逆流多级萃取工艺，其特征在于萃取工艺的工艺参数为萃取溶剂的用量为固体物料的3～6倍，萃取温度为50～80℃，萃取时间为30～90min，每级的脱水干度为25～35％。
3.一种造纸法再造烟叶半逆流多级萃取工艺，其特征在于所述的萃取工艺适用于罐组萃取和分段螺旋萃取。
全文摘要
一种造纸法再造烟叶半逆流多级萃取工艺，其特征在于在传统的多级逆流工艺的基础上进行下述的改进将经过一个萃取过程之后得到的一级萃取液中的20～50％作为下一级萃取的萃取剂，剩余的50～80％作为萃取的产物。采用上述的萃取工艺，可以在保证一定萃取率的前提下，减少溶剂用量，提高萃取液浓度，降低萃取工序的耗水量，并且进一步减少浓缩工序的能耗。
文档编号A24B15/00GK1849947SQ20061002724
公开日2006年10月25日 申请日期2006年6月2日 优先权日2006年6月2日
发明者施超 申请人:上海烟草(集团)公司