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_4

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母1216将套入中心轴1218花键键槽中的所有部件锁紧;最上端的固定锥面碟片组件1206通过上定位圈1203和筒体上盖1214压紧,中心轴1218上端以动配合装配方式嵌套在上轴承组件1202中。
[0082]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DO时,固定锥面碟片12061上的内圆孔径:D1 = (0.150?0.450) XD0,本实施例中优选地,Dl = 0.314D0 ;固定锥面碟片组件1206的高度:GH = (0.150?0.350) XD0,本实施例中优选地,GH = 0.26OT0 ;固定锥面碟片定位圈12063的高度:Gh = (0.080?0.250) XD0,本实施例中优选地,Gh = 0.149D0 ;回转锥面碟片12051上端外圆直径:D2=(0.550?0.980),本实施例中优选地,D2 = 0.843D0 ;回转锥面碟片12051锥底外圆直径:D3 = (0.140?0.550) XD0,本实施例中优选地,D3 = 0.0.299D0 ;回转锥面碟片组件1205的高度:ZH = (0.120?0.380) XD0,本实施例中优选地,ZH = 0.243D0 ;回转锥面碟片定位圈12053的高度:Zh = (0.090?0.240) XD0,本实施例中优选地,Zh = 0.138D0 ;筒体1207高度与筒体上盖1214的厚度之和:H = (2.00?4.00) XD0,本实施例中优选地,H = 2.97D0 ;机座筒体1209的高度为h = (0.500?2.00) XD0,本实施例中优选地,h =
0.838D0 ;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 =30°?60°,本实施例中优选地,β =47°。
[0083]中心轴1218转速范围200?1450r.p.m.,由变频电机或伺服电机调速控制;温度传感器1215测定的温度范围为25?120°C,由热气流导入接管1219通入的热气流温度和流量调节控制;蒸发气体导出接管1213处的真空度为0.035?0.095MPa,由真空机组调整控制。
[0084]如图7所示,用于植物超细粉碎的水射流磨0104包括:上部进料分级结构041,和下部喷嘴粉碎结构042,上部进料分级结构041与下部喷嘴粉碎结构042通过螺栓密封连接,并形成扁平环管形粉碎腔0424和叶片分级冲击环0414结构,其中,扁平环管形粉碎腔0424包括多喷嘴汇聚粉碎区,和均布喷嘴多点切向冲击粉碎区。
[0085]如图7?图13所示,扁平环管形粉碎腔0424的外壁直径为D0,扁平环管形粉碎腔0424的内壁直径为D1,下料口 0415中心圆直径为D2,下基体外圆直径为D3,叶片分级冲击环0414内径为D4,进料接管0411内径为Din,排料接管内径为Dout。
[0086]如图7?图11所示,上部进料分级结构041,由进料接管0411、排料接管0412、上基体0413、叶片分级冲击环0414和下料口 0415构成,其中,叶片分级冲击环0414由汇聚喷嘴冲击壁面0414a、均布喷嘴冲击壁面0414b和切向叶片0414c构成。
[0087]如图10和图11所示,进料接管0411与上基体0413通过螺栓密封连接,进料接管0411位置由下料口 0415中心圆直径D2决定,D2 = (0.80?0.87) XD0,优选地,D =0.84D0 ;进料接管 0411 直径 Din = (0.2 ?0.4) X (D0-D1),优选地,Din = 0.23X (D0-D1),DO取值范围300?1160mm。
[0088]如图7、图12和图13所示,扁平环管形粉碎腔0424的内壁直径为D1为D1 =(0.55 ?0.75) XD0,优选地,D1 = 0.64D0。
[0089]如图10和图11所示,排料接管0412位于上基体0413圆的中心,并与上基体通过焊接连接,排料接管0412直径Dout = (0.12?0.16) XD0,优选地,Dout = 0.13D0。
[0090]如图9、图10和图11所示,叶片分级冲击环0414与上基体0413为整体结构,叶片分级冲击环0414内径D4 = (0.45?0.65) XD0,优选地,D4 = 0.54D0 ;叶片分级冲击环0414上的汇聚喷嘴冲击壁面0414a的弧长夹角40°?54°,优选地,48°,并与具有不同切向角的汇聚喷嘴0423a、0423b、0423c和0423d的轴线,以大角度接触到小角度的相切;叶片分级冲击环0414上的均布喷嘴冲击壁面0414b与均布喷嘴0423轴线对应相切,均布喷嘴冲击壁面0414b弧长夹角16°?20°,优选地,18° ;叶片分级冲击环0414上的切向叶片0414c的切向角25°?50°,优选地,30°,切向叶片0414c设置区弧长夹角42°,紧邻下料口 0415的切向叶片0414c设置区弧长夹角72° ;切向叶片0414c高度h = (2.8?3.5) X (D0-D1),优选地,h = 3.1X (D0-D1);两个切向叶片0414c相间构成的叶片流道缝隙宽度为3?6mm,优选地,4mm。
[0091]如图9、图12和图13所示,下部喷嘴粉碎结构042,由喷嘴堵头0421、环形高压水分布室0422、汇聚喷嘴0423a、0423b、0423c和0423d、均布喷嘴0423,以及扁平环管形粉碎腔0424、压力传感器0425、下基体0426和高压水接入管0427构成。
[0092]如图9所示,汇聚喷嘴0423a与水平轴线夹角为10°?20°,优选地,15°,汇聚喷嘴0423b、0423c和0423d之间的比邻夹角为17°?25。优选地,20° ;均布喷嘴0423的切向角β为50°?75°,优选地,62° ;汇聚喷嘴和均布喷嘴,通过螺纹密封连接在下基体0422中;高压水接入管0427焊接在下基体0426外圆侧壁上,并与环形高压水分布室0422相通。
[0093]如图7和图13所示,扁平环管形粉碎腔0424的流道截面尺寸:宽度Β =0.5 X (D0-D1),高度 Η = (0.15 ?0.35) X (D0-D1),优选地,Η = 0.2 (D0-D1)。
[0094]汇聚喷嘴为3?7个喉部直径为0.7?2.5mm高压水射流喷嘴,优选地,汇聚喷嘴为4个喉部直径为1mm的高压水射流喷嘴;多个均布喷嘴为4?9个喉部直径为0.7?
2.5mm的高压水射流喷嘴,优选地,汇聚喷嘴为4个喉部直径为1mm高压水射流喷嘴。
[0095]高压水射流喷嘴的粉碎压力为5?30MPa,优选地,7?12MPa。
[0096]排料接管与抽吸栗连接,抽吸压力由抽吸栗伺服电机控制,使扁平环管形粉碎腔的背压在0.080?0.040MPa范围内,优选地,0.02?0.03MPa范围内。由于所述用于植物超细粉碎的水射流磨以水为工作介质,若粉碎过程中,通过高压柱塞栗源源不断地从提取系统外补充工介水,则会造成对香源物质的过于稀释而影响蒸馏效率。对此,提取系统配置了离心分离机,使高压柱塞栗、所述用于植物超细粉碎的水射流磨、离心分离机和输送栗形成闭路粉碎与分离回路,将离心分离机分离的重质物(含粗颗粒)返回所述用于植物超细粉碎的水射流磨,进行连续循环粉碎;将离心分离机分离的轻质物(含香源物质和微细烟草植物颗粒)送人高压柱塞栗,作为工作介质循环使用,直至离心分离机分离的轻质物的粒度达到平均粒径约< 5?10 μ m时,以湿溶胶的形式被输送进入换热器预热,再被送入多层碟片式离心与重力成膜及差速减压的低温蒸发装置上端加料口进行蒸发处理。
[0097]本发明利用用于植物超细粉碎的水射流磨对烟草植物进行粉碎粉碎,以提高烟草香源物质的溶解度;并利用多层碟片式离心与重力成膜及差速减压的低温蒸发装置,将溶有烟草香源物质的溶液分散成均匀的薄膜层,以提高薄膜层溶液的饱和蒸气压值,并通过流体差速减压和真空抽吸的协同减压作用,使溶有烟草香源物质的溶液在较低温度下高效蒸发;通过专门针对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设计的耦合工艺及辅助装置配置,形成一套烟草致香成分提取系统。
[0098]通过所述用于植物超细粉碎的水射流磨,将烟草致香成分的提取原料,即烟叶和根、茎等,在高压水射流的冲击和水楔张力及空化剥蚀作用下,超细粉碎至平均粒径约< 5?10 μ m,使直径约在10?100 μ m尺寸范围的各种烟草植物细胞的细胞壁破坏,不仅有利于香源物质的极性成分溶于水中,而且在高压水射流剧烈的湍流乳化作用下,也有利于香源物质的非极性(油性或脂性)成分溶于水中。
[0099]由于所述用于植物超细粉碎的水射流磨以水为工作介质,若粉碎过程中,通过高压柱塞栗源源不断地从提取系统外补充工介水,则会造成对香源物质的过于稀释而影响蒸馏效率。对此,提取系统配置了离心分离机,使高压柱塞栗、所述用于植物超细粉碎的水射流磨、离心分离机和输送栗形成闭路粉碎与分离回路,将离心分离机分离的重质物(含粗颗粒)返回所述用于植物超细粉碎的水射流磨,进行连续循环粉碎;将离心分离机分离的轻质物(含香源物质和微细烟草植物颗粒)送人高压柱塞栗,作为工作介质循环使用,直至离心分离机分离的轻质物的粒度达到平均粒径约< 5?10 μ??时,以湿溶胶的形式被输送进入换热器预热,再被送入多层碟片式离心与重力成膜及差速减压的低温蒸发装置上端加料口进行蒸发处理。
[0100]由于工介水中所含的植物颗粒尺寸微小,且几乎无
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