一种水射流粉碎和离心膜减压低温蒸馏提取烟草致香成分的方法_3

文档序号:9495552阅读:来源:国知局
供的一种水射流粉碎和离心膜减压低温蒸馏提取烟草致香成分的方法,其工艺流程及所设置的装置包括:搅拌罐0101,烟草浆料输送栗0102,高压柱塞栗0103,用于植物超细粉碎的水射流磨0104,粉碎浆料输送栗0105,粉碎料浆分离器0106,流量控制阀0107,离心分离机0108,过滤脱水装置0109,蒸发料浆预热器0110,浓缩料浆冷却器0111,多层碟片式离心与重力成膜及差速减压的低温蒸发装置0112,冷凝器0113,分离器0114,真空机组0115,冷水机组0116,热气源0117。
[0063]所述一种水射流粉碎和离心膜减压低温蒸馏提取烟草致香成分的方法的工艺步骤及主要工艺参数如下:
[0064]步骤1:将烟叶、根、茎等烟草致香成分的提取原料,通过植物粉碎机粉碎至粒度< 10目(1.7mm),加入到搅拌罐0101中,再按固液比1: (2?8)加入水,在常温下浸渍原料30?60min,期间搅拌器以线速度0.2?lm/s连续或间歇搅拌;将浸渍溶胀好的原料,通过烟草浆料输送栗0102输送至离心分离机0108,分离后的重质物(含原料粗颗粒)被输送至所述用于植物超细粉碎的水射流磨0104 ;分离后的轻质物(含香源物质和微细烟草植物颗粒)溶液,被输送人高压柱塞栗0103,作为工作介质循环使用。
[0065]步骤2:分离后的重质物经由进料接管,进入所述用于植物超细粉碎的水射流磨0104的扁平环管形粉碎室,进行水射流粉碎;粉碎后的浆料通过粉碎浆料输送栗0105,经由排料接管被抽吸排出所述用于植物超细粉碎的水射流磨0104,再输送至离心分离机0108进行分离;按此过程,使离心分离机0108分离后的重质物,在由高压柱塞栗0103、所述用于植物超细粉碎的水射流磨0104、离心分离机0108和粉碎浆料输送栗0105形成的闭路粉碎与分离回路中,获得连续循环粉碎,直至由离心分离机0108分离后的轻质物溶液中的微细颗粒,粒度达到平均粒径约< 5?10 μ m的设定指标时,通过流量控制阀0107将轻质物溶液切换出闭路粉碎与分离回路,并被输送进入蒸发料浆预热器0110。
[0066]所述用于植物超细粉碎的水射流磨0104的喷嘴的粉碎压力为5?20MPa,优选地,7?12MPa,扁平环管形粉碎腔的背压在0.010?0.040MPa范围内,优选地,0.02?0.03MPa。
[0067]通过粉碎料浆分离器0106,将在所述用于植物超细粉碎的水射流磨0104粉碎过程中产生的挥发性香气直接输送至位于蒸发装置后段的冷凝器0113和分离器0114中捕集。
[0068]在通过流量控制阀0107将轻质物溶液切换出闭路粉碎与分离回路时,将离心分离机0108分离后的重质物,同时切换出闭路粉碎与分离回路,输送至过滤脱水装置0109,脱水后获得由烟草植物纤维状颗粒组成的渣料,可被综合利用,如作为非燃烧型低温卷烟用隔热纸抄造掺合料,或作为非燃烧型低温卷烟燃料元件的碳化原料等。
[0069]步骤3:通过步骤2获得的轻质物溶液,被输送进入蒸发料浆预热器0110,使轻质物溶液预热至25?55°C,此范围内的温度可调;预热后的轻质物溶液,再被输送至所述多层碟片式离心与重力成膜及差速减压的低温蒸发装置0112上端加料口,从最上层的回转锥面碟片,逐层流动到最下层的固定锥面碟片;热气流则从所述多层碟片式离心与重力成膜及差速减压的低温蒸发装置0112的下端侧部进入,并与轻质物溶液流向作逆向流动,逐层上升,期间流经回转锥面碟片与固定锥面碟片构成的锥形环状间隙,与溶液膜层发生热交换,温度控制在可调整的25?95°C范围内,将液相的香源物质蒸发为气相。
[0070]气相的香源物质随蒸汽一起,在真空机组0115的抽吸作用下,经由上端抽吸口排出所述多层碟片式离心与重力成膜及差速减压的低温蒸发装置0112,真空机组0115的真空度为 0.035 ?0.095MPa。
[0071]排出所述多层碟片式离心与重力成膜及差速减压的低温蒸发装置0112的气相香源物质随蒸汽一起,被抽吸进入冷凝器0113,并与水蒸汽一起被冷凝成液体;再由分离器0114,使香源物质与冷凝水分离,获得液态的烟草致香成分。
[0072]经过蒸发浓缩后的溶液,经由所述多层碟片式离心与重力成膜及差速减压的低温蒸发装置0112的下端排出,再通过浓缩料浆冷却器0111冷却至常温,蒸发浓缩冷却后的溶液可作为制取烟草浸膏的原料加以综合利用;
[0073]冷水机组0116为冷凝器0113和浓缩料浆冷却器0111提供冷却液,冷却温度范围0.5 ?8°C0
[0074]热气源0117为蒸发料浆预热器0110和所述多层碟片式离心与重力成膜及差速减压的低温蒸发装置0112提供热气流,温度范围85?110°C。
[0075]所述用于植物超细粉碎的水射流磨和所述多层碟片式离心与重力成膜及差速减压的低温蒸发装置,以及提取系统中配置有原位清洗CIP装置及蒸汽高温灭菌措施。
[0076]如图2所示,多层碟片式离心与重力成膜及差速减压的低温蒸发装置0112,其结构包括:料液加料接管1201,上轴承组件1202,上定位圈1203,料液喷嘴1204,回转锥面碟片组件1205,固定锥面碟片组件1206,筒体1207,下定位固定锥面碟片1208,机座筒体1209,浓缩液收集斗1210,浓缩液排料接管1211,下轴承组件1212,蒸发气体导出接管1213,筒体上盖1214,温度传感器1215,紧定圆螺母1216,上定位轴套1217,中心轴1218,热气流导入接管1219,下定位轴套1220,浓缩液抛洒盘1221,蒸汽冷凝液排出接管1222,传动带轮1223。
[0077]如图3和图4所示,回转锥面碟片组件1205由回转锥面碟片12051、回转锥面碟片叶片12052和回转锥面碟片定位圈12053组成,回转锥面碟片叶片12052的数量为4?16片,本实施例中优选地,6片。
[0078]如图5和图6所示,固定锥面碟片组件1206由固定锥面碟片12061、固定锥面碟片叶片12062和固定锥面碟片定位圈12063组成,固定锥面碟片叶片12062的数量为6?24片,本实施例中优选地,8片。
[0079]如图2?图6所示,固定锥面碟片组件1206上的固定锥面碟片定位圈12063的外圆直径为D0 ;固定锥面碟片组件1206上的固定锥面碟片12061上的内圆孔径为D1 ;固定锥面碟片组件1206的高度为GH ;固定锥面碟片定位圈12063的高度为Gh ;回转锥面碟片组件1205上的回转锥面碟片12051上端外圆直径为D2 ;回转锥面碟片组件1205上的回转锥面碟片12051锥底外圆直径为D3,回转锥面碟片组件1205的高度为ZH,回转锥面碟片定位圈12053的高度为Zh ;筒体1207高度与筒体上盖1214的厚度之和为H,机座筒体1209的高度为h ;回转锥面碟片12051和固定锥面碟片12061锥面与中心轴1218轴线的夹角均为
β ο
[0080]如图2?图6所示,料液加料接管1201焊接在筒体上盖1214的偏心位置上,料液加料接管1201下端与料液喷嘴1204通过管螺纹密封联接;上轴承组件1202轴线与筒体上盖1214轴线同轴布置,并通过螺栓密封联接,中心轴1218上端以动配合装配方式嵌套在上轴承组件1202中;回转锥面碟片1205通过回转锥面碟片定位圈12053与中心轴1218以花键联接,并通过回转锥面碟片定位圈12053沿轴向定位,回转锥面碟片组件1205由回转锥面碟片12051、回转锥面碟片叶片12052和回转锥面碟片定位圈12053通过焊接方式组成一体结构;固定锥面碟片组件1206通过固定锥面碟片定位圈12063活套在筒体1207内壁中,上下相邻的固定锥面碟片组件1206以定位销的定位方式,使叠层的所有固定锥面碟片组件1206的轴线与中心轴1218同轴,并通过固定转锥面碟片定位圈12063沿轴向定位,固定锥面碟片1206由固定锥面碟片12061、固定锥面碟片叶片12062和固定锥面碟片定位圈12063通过焊接方式组成一体结构;筒体1207可分为2?4段,通过法兰和螺栓密封联接;蒸发气体导出接管1213焊接在筒体上盖1214的偏心位置上,筒体上盖1214与筒体1207的上法兰通过螺栓密封联接;浓缩液收集斗1210和浓缩液排料接管1211与机座筒体1209通过焊接方式组成一体结构;热气流导入接管1219焊接在机座筒体1209侧壁,蒸汽冷凝液排出接管1222焊接在机座筒体1209底部;下轴承组件1212轴线与机座筒体1209轴线同轴布置,并通过螺栓密封联接在机座筒体1209底部,中心轴1218下端以动配合装配方式嵌套在下轴承组件1212中,传动带轮1223通过平键联接在中心轴1218的轴端。
[0081]如图2所示,按以下顺序依次装配:将中心轴1218下端以动配合装配方式嵌套在下轴承组件1212中;将浓缩液抛洒盘1221套入中心轴1218花键键槽中,压在下端中心轴1218轴肩处;将下定位轴套1220套入中心轴1218花键键槽中,压在浓缩液抛洒盘1221上;将下定位固定锥面碟片1208压在机座筒体1209的法兰止口中定位;将回转锥面碟片组件1205套入中心轴1218花键键槽中,压在下定位轴套1220上;将固定锥面碟片组件1206压在下定位固定锥面碟片1208上,再将另一个回转锥面碟片组件1205套入中心轴1218花键键槽中,压在下面的回转锥面碟片组件1205上,以此方式交替装配各回转锥面碟片组件1205和固定锥面碟片组件1206 ;直至装配到最上端的上定位轴套1217套入中心轴1218花键键槽中,通过紧定圆螺
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