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1、卷烟生产中烟梗等烟草废次物的加工和生产工艺改善姓名:刘世丹专业:环境工程学号:0710摘要： 国家局烟叶工作的重要目的是“烟叶收购严格控制在国家筹划之内，任何单位都不得突破”,对公司的烟叶配给严格控制，公司在通过加强管理，提高烟叶运用率的同步,改善生产工艺，技术提高烟梗等烟草脚料的运用率才干从源头解决好原料与卷烟生产的矛盾及烟叶的构造性矛盾,减少成本,持续发展。核心词:烟梗,运用率，发展一污染分析1.1卷烟生产工艺流程图1 卷烟生产流程图.2污染源分析1.2.1烟草废次物烟草原叶须经采收、烘烤、晾制、加工成型等工艺方可用于卷烟制造,烟茎、烟梗、烟末等烟草废次物即在此加工过程中产生,如图所示烟草
2、废次物是指烟草原叶在采收以及烟草制品加工过程中产生的,未能用于制烟的烟草构成部分(制烟涉及用下脚料制造膨胀烟丝或烟草薄片等)，涉及烟茎(又称烟杆，烟秆）、烟梗(即为烟叶的叶柄)、无法进行卷烟加工的低档别或者等外级烟叶、烟草植株的上部烟叶、烟花、烟种、叶脉、腋芽卷烟公司积存的烟末、烟根、根出条.各构成部分化学构成随烟草种类不同有很大变动。作为烟草生产大国,国内每年有数十万吨烟草废次物被弃置,不仅污染环境，还是对资源的极大挥霍.而烟梗目前的重要运用形式是提取木质素、果胶、烟碱、茄呢醇、制烟草薄片等.废次烟草的重要运用形式是（)烟草废次物中有效物质的提取,如烟草废次物中提取烟碱、茄尼醇、果胶、烟草蛋
3、白等;（）制烟草薄片纸、烟梗切丝等卷烟功能材料同步烟茎也是造纤维板,纸制品的较好原料;(3）通过生物解决等方式获得产品.图2 产生烟草废次物的简易流程图12.1烟梗现解决工艺烟梗是烟叶中粗硬叶脉，约占叶重的5%30%。国内是烟草大国,每年通过打叶复烤均有大量的烟梗产生,这部分烟草工业的副产物的综合运用途径较少,综合运用限度较低，绝大部分作为废物而被丢弃。梗丝是卷烟配方中的重要组份之一。烟梗常规解决的流程涉及三个环节：烟梗的预解决、烟梗切丝和梗丝干燥。烟梗预解决工序涉及烟梗的除杂和润渍，烟梗预解决的重要目的是清除烟梗中的杂物,提高烟梗的温度和水分，使烟梗的柔软性和耐加工性得到提高，满足压梗和切梗
4、丝的工艺规定。烟梗切丝重要以厚压薄切、热压冷切来提高梗丝的成丝质量,减少烟梗造碎和梗签含量。梗丝干燥工序一般涉及梗丝膨胀和梗丝干燥工艺两个过程，干燥形式涉及筒式干燥和气流干燥两种重要形式，梗丝干燥的重要目的是提高梗丝的填充值，调节梗丝水分到12左右。在目前卷烟原辅材料价格大幅度上涨的状况下，提高烟梗加工技术改善烟梗的吸食品质,减少生产成本;增长烟丝填充能力、提高烟丝燃烧性是烟梗资源运用的重要途径目前梗丝重要应用于中低档烟中,根据烟草发展趋势，低焦油卷烟将是此后烟草发展的主体，增长梗丝用量作为降焦的方式，在此后高档卷烟中梗丝的比例将逐渐增长。1.2.2烟梗直接切丝工艺烟梗纤维素含量较高，经膨胀工
5、艺生产的梗丝使用在卷烟产品上,不仅可减少原料消耗,并且可以减少卷烟焦油含量、平衡烟气、改善烟支燃烧性能.目前制梗丝工艺已相称成熟,使得烟梗的有效运用率和梗丝加工质量大幅度提高烟梗切丝工艺流程:图3 烟梗制丝工艺简易流程图12.3烟梗成丝技术的缺陷膨胀梗丝添加到卷烟配方中是烟梗运用的重要途径之一，但由于烟梗的重要成分是木质素、纤维素和半纤维等,而木质素被觉得是导致梗丝木质气重和燃烧时产生灼喉的重要因素,这使得烟梗的运用在许多方面受到了限制。其中梗丝燃烧后的烟气质量明显不如烟丝，重要体现为香气局限性、杂气过重、刺激性较大。因此改善生产加工方式，提高梗丝品质，加大其在高档烟中的添加率，会使公司获得加
6、大利润空间。.2.2制丝车间梗丝膨化塔冷却用水的大量挥霍一般梗丝膨化妆置由落料器、喂料振槽、蒸喷进料装置、一号塔、二号塔、三号塔、切向分离器、风管道系统、热互换装置、储水箱、供水、供气管路及电气控制系统等十几种部分构成。通过增湿的梗丝被送至膨化塔内进行膨胀干燥。所谓梗丝膨胀就是使干缩的梗丝吸取较多的水分并在短时间高温作用下增长细胞内的蒸汽压使梗丝组织膨胀，然后运用梗丝温度高、水分大、导致组织内蒸汽压远远不小于梗丝表面的水蒸气压，并使这种压差不小于梗丝的干燥收缩应力,使其梗丝内多余的水分迅速被清除,使膨胀的体积固定下来，达到膨胀目的。通过膨胀后的梗丝从分离器卸出、流入下道工序备用。膨化塔冷却系统
7、由手动进水阀门、浮球阀门、储水罐和水泵等构成,采用通过软化的冷却水对一塔和文氏管等高温部位进行流动冷却。系统冷却水走向如图1所示:图4 膨化塔冷却系统示意图从图 可以看出：冷却用水通过手动阀门、浮球阀门进入储水罐,再通过水泵至一塔和文氏管处对一塔和文氏管进行降温，由于通过对前者的降温，冷却水具有了一定的温度，不能继续起到再次冷却降温的作用，因此就被排入下水道，导致了水资源的挥霍。.3系统存在的问题：问题一：原系统储水罐内设有杠杆浮球阀门用来控制水位，但此阀门体积大,易损坏,工作不可靠,一旦失灵将导致溢水,毕生产能力为250kg/的梗丝膨化塔其储水罐溢水流量在1617升/分钟,由于溢水管是直接引
8、入下水道内的，溢水时不容易被发现,也是导致冷却水挥霍的因素之一。问题二:原系统没有冷却水回收解决系统，用于文氏管及一塔的冷却水使用一次就直接排入下水道,这部分冷却水每小时的流量是1立方米。因此,如果能有效地节省或者回收这部分被排放掉的水就能节省大量的生产成本。二.避免-可行性分析2.1有效运用烟草废弃物在卷烟生产过程中,有大量的烟梗、烟末和低档次烟叶不能使用而废弃,仅红塔集团每年销毁的烟梗就有2万多吨，芝麻片、烟末5,00多吨，库存陈烟在2万担左右。使用这些废弃物制作成烟草薄片再运用,一方面是使废弃的资源得到充足的运用，变废为宝,达到降耗增效；另一方面是每年还能节省一笔废料燃烧或当垃圾解决的费
9、用，同步避免了环境污染。将烟草废次物运用到烟草生产加工过程中能最大限度地提高烟草资源的运用率，并优化生产构造,减少环境负荷。通过对这些烟脚料的物理，化学解决后,使之能成为具有相似功能的烟草的替代物。22改善产品配方，充足运用烟梗目前梗丝的加工方式大多只满足中低档烟中的有限运用，通过因地制宜的改善措施，运用既有资源改善梗丝生产品质，加大其在中抵挡烟中的使用量,并逐渐应用于高档烟中。表1 烤季复烤烟叶投入产出表复烤车间投料量烟梗芝麻片烟末烤后所得合计（吨)1752306865934021184由表1可以计算得出,红塔集团复烤烟叶出片率6.7，出梗率.5，芝麻片和烟末占289，而烟梗在公司作为无价原
10、料（其成本已计入烤片中），红塔集团年复烤车间产梗量达4.5万多吨，而用到制丝车间制梗丝的投梗量为2万吨，局限性产梗量的一半。如果提高梗丝加工水平，通过加料加香技术改善梗丝的吸味,从而提高梗丝配伍性,使各牌号卷烟的梗丝参配比例在不影响产品质量的前提下合适提高，这样就可以减少卷烟生产成本，提高烟梗的运用率。.3制丝车间梗丝膨化塔冷却用水循环使用本着少花钱多办事的原则，根据设备现状条件不对原有设备做较大投资而制定方案，重点解决在保证设备原有性能及工艺指标条件下,运用报废切丝机两个冷却器等部件,将用过的水收集冷却,然后再反复循环使用。同步考虑解决储水罐水满后外溢问题。通过冷却水的循环运用来实现水资源的
11、高效运用，符合水资源综合运用的基本原则。三.措施及有关经济效益31充足运用碎片、烟梗、烟末等烟草废弃物-造纸法再造烟叶烟草薄片,又称造纸法再造烟叶,该技术是目前国际上烟草废弃物再生综合运用的最先进技术。运用该技术所加工的产品具有密度小、焦油释放量低、化学成分可控等特点。运用卷烟生产加工过程中产生的烟碎片、烟梗等为原料,借助造纸的措施和原理将原料通过提取、制浆、成型、涂布、干燥等工艺制成具有人工可调控性的功能性烟草原料。将该产品应用于卷烟配方中不仅可起到减少原料消耗与生产成本的效果,更重要的是它还可大幅度减少卷烟焦油量、减少卷烟危害性、调控卷烟抽吸品质。也是实现烟草资源综合运用最有效、最重要的途
12、径。某西南片区公司制备薄片的工艺流程图:图5某卷烟工业有限责任公司薄片制备工艺通过优化工艺及生物技术改善薄片的物理、化学性质有助于提高添加薄片的卷烟的吃味、香气质等。.2提高梗丝品质，扩展梗丝使用范畴-制造技术(烟叶废料基液的回用）通过梗丝再造技术,可以清除梗丝的不良影响,使梗丝具有烟丝的某些品质。梗丝再造技术的重要加工措施为：将烟梗切丝后洗涤、脱水，将脱水后的梗丝团松散干燥到20%左右的水分进行料液回填(这里回填的料液是由烟叶废料中萃取出来的基液,根据卷烟风格添加香精香料调制而成）、料液回填后的梗丝再松散干燥到12%左右的水分搀兑到配方中,其工艺流程如图6所示。梗丝再造技术通过洗涤工序,清除
13、了梗丝的某些理化属性，使梗丝只是作为一种基体,针对性的补充烟叶致香成分，把梗丝再造为具有叶丝的某些特性的改性梗丝,再造梗丝技术有助于梗丝吸味的成分增长,实现梗丝内在成分的重组,通过梗丝再造,最后提高梗丝的内质。使梗丝添加到高档烟配方中成为也许。提高梗丝品质,扩宽梗丝使用范畴,特别是提高梗丝在高档烟配方中的使用比例,适合国内卷烟工业发展实际，对提高卷烟制品的安全性、经济性有着重要的推动作用。因此,烟梗解决技术研究的深化对中式卷烟发展必将产生深远的影响。图6 梗丝再制造技术工艺流程图33梗丝参数在制梗丝的老式加工工艺中,梗丝呈现片状,如河南各厂压梗厚度多在1.5左右,切梗丝厚度在0.160.mm之
14、间,此种切梗方式重要在中低档烟中使用。长处是梗丝构造高,造碎小,有效运用率高,缺陷是其在烟丝中的分布均匀性较差,对卷烟感官质量影响较大。近年来国内部分烟草公司对梗丝厚度进行研究实验,逐渐减少了梗丝厚度，使梗丝状态更加接近于叶丝,呈现丝状。如红塔集团，压梗厚度在0.6m左右,切梗丝厚度0.10.4mm之间。丝状梗丝在烟丝中分布均匀，配伍性好,对卷烟内在质量会产生有利影响,如减少刺激、改善吃味等。通过对烟梗加工参数进行分析和优化，找到相应合适的梗丝厚度加工方式，进而提高梗丝与叶丝的配伍性，使卷烟质量均匀一致，进一步改善卷烟内在品质。根据有关文献资料和现梗丝加工技术指标的规定,通过对正交实验表内的数
15、据进行计算得出（具体计算过程略)，最佳参数设立为:压梗厚度1.20毫米，切梗厚度0.14毫米,闪蒸流量70公斤/小时,可实现梗丝整丝率、碎丝率和填充值的最佳实验效果。.3.验证生产正交实验分析及优化拟定的理论最佳参数后,在正常生产过程中，选用压梗厚度1.2mm、切梗厚度.14mm、闪蒸流量77gh。按照此原则进行验证,验证成果见表2：表2 优化前后成果对比表实验序号压梗厚度（m)切梗厚度（m）闪蒸流量（kg/)梗丝整丝率（%）梗丝碎丝率(%）梗丝填充值(cm3）改善前.20186008008.1.优化后1.20.14725.91.17.9由表可知,优化后对梗丝整丝率有81提高到85.9%,碎丝率有1.%减少到1%，梗丝填充值也从7.6m3g提高到9c/g，大大改善了梗丝的加工质量。3.32获得效果（)
