一种烟草提取液膜处理化学药剂清洗与药剂再生处理装置与方法与流程

本技术涉及造纸法再造烟叶烟草薄片领域，尤其是涉及一种烟草提取液膜处理化学药剂清洗与药剂再生处理装置与方法。

背景技术：

1、造纸法再造烟叶是先将烟草碎片、烟末或烟梗的一种或多种原料利用溶剂萃取，经螺旋挤干机实现固液分离，再将固态浆料进行打浆、磨浆后通过纸机抄造的方式制得基片，同时合并烟草提取液，经净化精制、减压真空浓缩处理，得到浓缩液，最后涂布到基片上，经烘干、分切制得再造烟叶；也是实现将废弃烟草原料综合利用的重要途径。因烟草提取液中过多的蛋白质、淀粉和果胶等大分子物质不能得到有效去除，制约了薄片产品的口感。近年来，已有一些厂家在传统的振筛或卧螺离心机等处理工艺后增加膜处理单元对烟草提取液进行精密过滤，提升了烟草薄片的品质，但因烟草提取液粘度高、大分子物质多，造成膜污染严重，膜化学清洗再生频率高(基本每天需要化学清洗)。而目前各厂家所使用的膜工艺，对膜清洗再生的化学清洗液是选择直接排放或酸碱中和后排放。由于膜设备正常运行需要每天进行化学清洗，因此，一方面，大量的清洗液排放增加了厂家运营成本；另一方面，直接排放的化学清洗液加重了对污水厂的冲击负荷，严重时甚至会影响污水站的生化系统运行。故这也是限制现有烟草薄片厂的膜处理设备不能连续性生产的原因之一。

技术实现思路

1、本技术要解决的技术问题：针对现有造纸法再造烟叶工艺中膜处理化学药剂消耗量大，化学清洗剂排放总量大等特点，提供一种烟草提取液膜处理化学药剂清洗与药剂再生处理方法。

2、为了达到上述目的，本技术提供一种烟草提取液膜处理化学药剂清洗与药剂再生处理装置与方法，采用如下的技术方案：

3、第一方面，一种烟草提取液膜处理化学药剂清洗与药剂再生处理装置，包括化学药剂清洗系统和化学药剂再生系统；

4、所述化学药剂清洗系统包括循环泵、膜设备、反冲罐、碱性清洗液罐、酸性清洗液罐和cip泵；所述循环泵出口与所述膜设备入口相连，且所述膜设备连通设置有循环管路，所述循环管路与所述循环泵的入口相连；所述cip泵入口分别与所述碱性清洗液罐和所述酸性清洗液罐相连，所述cip泵出口与所述循环泵入口相连；所述反冲罐与压缩空气和外部热水系统连接，所述膜设备设置有透过液侧管路，所述反冲罐与所述透过液侧管路相连，且所述透过液侧管路还与外部透过液后续处理单元相连；

5、所述化学药剂再生系统包括mbr碱液池、mbr酸液池、碱液回收泵和酸液回收泵；所述mbr碱液池进液口与所述膜设备的碱液排液管相连，所述mbr碱液池出液口与所述碱液回收泵进口相连，所述碱液回收泵出口与所述碱性清洗液罐进口相连；所述mbr酸液池进液口与所述膜设备的酸液排液管相连，所述mbr酸液池出液口与所述酸液回收泵进口相连，所述酸液回收泵出口与所述酸性清洗液罐相连。

6、第二方面，一种使用上述装置的烟草提取液膜处理化学药剂清洗与药剂再生处理方法，包括以下步骤：

7、(一)化学清洗：

8、第一步，排空冲洗；

9、第二步，碱洗；

10、第三步，反、正清洗；

11、(二)药剂再生：

12、碱性清洗剂再生方法：待碱性清洗剂回流至所述mbr碱液池，且达到指定液位后，开启料阀和所述碱液回收泵，对碱性清洗剂进行分离除杂，透过液流入所述碱性清洗液罐中，实现碱性清洗剂的回收；待所述mbr碱液池内液位达到最低液位时，关闭所述碱液回收泵和料阀，所述mbr碱液池内剩余的浓渣排放至地沟；

13、酸性清洗剂再生方法：待酸性清洗剂回流至所述mbr酸液池，且达到指定液位后，开启料阀和所述酸液回收泵，对酸性清洗剂进行分离除杂，透过液流入所述酸性清洗液罐中，实现酸性清洗剂的回收；待所述mbr酸液池内液位达到最低液位时，关闭所述酸液回收泵和料阀，所述mbr酸液池内剩余的浓渣排放至地沟。

14、优选的，所述化学清洗包括：

15、第一步，排空冲洗；

16、第二步，碱洗；

17、第三步，反、正清洗；

18、第四步，酸洗；

19、第五步，反、正清洗；

20、第六步，冲洗产液管线。

21、优选地，所述排空冲洗步骤为：当膜设备运行达到需要清洗条件后，循环泵停机、所有自动阀门均关闭，膜设备内残存的提取液排至污水站，反冲罐进45～70℃的热水，反冲罐内的热水在压缩空气作用下迅速冲洗膜表面，冲洗时间10～40s，冲洗水排至地沟。

22、优选地，向膜设备内注满碱性清洗剂，开启循环泵，让碱性清洗液循环清洗膜20～40min，碱洗结束后，关闭循环泵，将清洗的碱性废液排放至mbr碱液池，进行后续再生处理。

23、优选地，所述碱性清洗剂为naoh，质量浓度为3～20wt％。

24、优选地，所述第三步和第五步中反、正清洗的步骤均为：反冲罐进45～70℃的热水，反冲罐内热水在压缩空气作用下迅速冲洗膜表面，冲洗时间10～40s，冲洗水排至污水站，向膜设备罐进45～70℃的热水，并补充热水充满膜设备，开启循环泵，让热水循环清洗膜10～50min，清洗结束后，将清洗废水排至污水站。

25、优选地，所述酸洗步骤为：向膜设备内注入酸性清洗剂，开启循环泵，让酸性清洗液循环清洗膜20～50min，酸洗结束后，关闭循环泵，将清洗的酸废液排放至mbr酸液池，进行后续再生处理。

26、优选地，所述酸性清洗剂为柠檬酸、盐酸或硫酸中的一种或多种，质量浓度为3～20wt％。

27、更优选地，为减少酸性清洗剂对烟草提取液生产工艺和产品质量影响，以及为进一步地降低污水站废水处理难度，选用柠檬酸作为酸性清洗剂。

28、优选地，所述冲洗产液管线步骤为：利用反冲罐内45～70℃的热水冲洗产液管线，冲洗时间根据管线长度调整，冲洗废水由下一处理单元排污口排出，冲洗结束后排尽膜腔内清水。

29、优选地，所述的化学清洗方法中前三步是每个膜清洗周期必要的运行步骤；为节省化学药剂和清洗时间，根据烟草提取液的理化性质特点，膜设备日常清洗采用前三步清洗即可；根据膜设备实际运行情况，定期选择所述的化学清洗方法中1～5步进行深度清洗。

30、更优选地，采用当前三步化学清洗膜通量不满足要求或运行一段时间(如15d)后，选择所述的化学清洗方法中1～5步进行深度清洗，有助于膜设备中膜通量恢复与保持。

31、更优选地，所述的化学清洗方法中第六步为暂停生产或生产线停产维保时启动，目的是防止管道内料液冷却后粘附在管壁和检测仪表探头上，减少拆卸清洗，方便日常维护。

32、优选地，所述的酸洗或碱洗循环清洗时间为推荐时间，当膜通量恢复能力较差时，可适当增加循环清洗时间。

33、优选地，所述的化学清洗第三和五步中，先进行反冲洗是必要的，利用热水从膜的透过液侧经膜孔通道排入主流通道中，极大地节省了后续冲洗膜通道内残留药剂清洗水的使用量，同时也对膜孔内污堵物有较好的疏通作用。

34、优选地，所述的膜设备中过滤膜为耐酸碱的陶瓷膜或碳化硅膜中的一种。

35、本技术至少包括以下有益技术效果：

36、与现有技术相比，本发明采用原位化学清洗方式，解决了现有膜清洗技术(使用循环罐清洗)需要化学清洗剂和清水量巨大的痛点，单次清洗比现有膜清洗技术节约化学药剂量约30％左右；本发明采用的反冲系统，一方面有效地加速膜面滤饼层脱落，提高膜通量恢复能力；另一方面，加快膜孔通道内部化学清洗剂的冲洗，有效节省清洗自来水的用量。此外，由于烟草提取液属于高粘性物料，较长时间运行会有物料粘附在管道内壁，反冲洗系统供应的热水可直接冲洗膜系统产液管线，便于产液管线上仪表和管路的维修保养，这也是其他膜设备未曾考虑过。本发明采用膜系统对化学清洗剂进行再生回用处理，提高了化学清洗剂的使用效率，减少酸碱等化学清洗剂废水的排放量，既节省运营中化学药剂使用量，又减少污水处理费用。因此，本发明提供的一种烟草提取液膜处理化学药剂清洗及其再生方法，体现了降本增效和节能减排的经济友好型原则，是一种低碳环保的新型膜清洗方法。