一种水射流粉碎和夹带式微波蒸馏提取烟草致香成分的方法_3

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[0056]图11为上部进料分级结构的主视剖面图;
[0057]图12为图11中的C向视图;
[0058]图13为下部喷嘴粉碎结构的主视剖面图;
[0059]图14为图13中的B向视图。
【具体实施方式】
[0060]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的【具体实施方式】。
[0061]如图1所示,本发明提供的一种水射流粉碎和夹带式微波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,连续夹带式薄料层微波蒸发装置0109,冷凝器0110,分离器0111,真空机组0112,冷水机组0113ο
[0062]所述一种水射流粉碎和夹带式微波温蒸馏提取烟草致香成分的方法工艺步骤及主要工艺参数如下:
[0063]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。
[0064]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分离后的轻质物料液中的微细颗粒,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将轻质物料液切换出闭路粉碎与分离回路,并被输送进入连续夹带式薄料层微波蒸发装置0109。
[0065]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。
[0066]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气体直接输送至位于蒸发装置后段的冷凝器0110和分离器0111中捕集。
[0067]步骤3:通过步骤2获得的轻质物料液,被输送至所述连续夹带式薄料层微波蒸发装置0109,通过螺旋输送进料床,和回转上、下夹辊对夹在滤网带之间,以水平往返逐层上升的输运方式通过微波谐振腔,所述轻质物料液以均匀薄层状态吸收微波能量,使所含烟草香源物质在较低温度下转化为气相,热交换温度在25?80°C范围内,且可通过微波脉冲辐照的加载控制,对蒸发温度进行较为精准的控制。
[0068]气相的烟草香源物质,在真空机组0112的抽吸作用下,经由上端抽吸口排出所述连续夹带式薄料层微波蒸发装置0109,真空机组0112的真空度为0.035?0.095MPa。
[0069]排出所述连续夹带式薄料层微波蒸发装置0109的气相烟草香源物质,被抽吸进入冷凝器0110,并与水蒸汽一起被冷凝成液体;再由分离器0111,使烟草香源物质与冷凝水分离,获得液态的烟草致香成分。
[0070]经过所述连续夹带式薄料层微波蒸发装置0109蒸发浓缩后的溶液,可作为制取烟草浸膏的原料加以综合利用。
[0071 ] 冷水机组0113为冷凝器0110提供冷却液,冷却温度范围0.5?8°C。
[0072]所述用于植物超细粉碎的水射流磨和所述连续夹带式薄料层微波蒸发装置,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。
[0073]如图2-图7所示,连续夹带式薄料层微波蒸发装置0109包括:蒸发气体排出管0901,红外测温器0902,蒸发器上盖0903,托辊0904,改向辊0905,牵引输送辊0906,上滤网带0907,蒸发器筒体0908,螺旋输送进料床0909,螺旋输送进料电机09091,上夹辊0910,上夹辊电机09101,下夹辊0911,下夹辊电机09111,铺料辊0912,铺料辊电机09121,刷辊0913,刷辊电机09131,上分离辊0914,上分离辊电机09141,上刮板0915,下分离辊0916,下分离辊电机09161,下刮板0917,螺旋输送排料斗0918,下滤网带0919,对夹料层0920,喷嘴0921,集液斗0922,循环液排液接管0923,微波磁控管0924。
[0074]如图2、图3和图4所示,蒸发气体排出管0901设置在蒸发器上盖0903的锥顶中心位置,通过密封法兰或焊接联接;多个红外测温器0902设置在蒸发器上盖0903和蒸发器筒体0908的折面形侧壁上,通过法兰和螺栓密封联接,红外测温光斑贯穿蒸发器筒体0908通孔至蒸发器内部,红外测温器0902的数量5?9个,本实施例为5个;托辊0904设置在每层对夹料层0920中段的下方,与对夹料层0920的下表面接触,另水平方向的上滤网带0907和下滤网带0919中段的下方各设置一个托辊0904 ;改向辊0905有2个,其中的I个,设置在蒸发器筒体0908上方与上夹辊0910同侧的位置,改向辊0905在水平方向的位置可移位,通过螺栓固定,以调整上滤网带0907的张力。
[0075]多个牵引输送辊0906设置在每层对夹料层0920的两侧,以使对夹料层0920改向输送,并承重固液混合物;牵引输送辊0906辊面具有与上夹辊0910和下夹辊0911辊面定位槽相同尺寸和结构的限位槽,以防止对夹料层0920在输运状态下跑偏;限位槽沿辊面轴线方向的宽度,可根据蒸发器的处理量,在500?5000mm范围内选定,本实施例为1600mm,牵引输送辊0906的数量,可根据蒸发器规格确定,对规格较大的,可在牵引输送辊0906中配置牵引电机,以改善滤网带的张力分布,本实施例,设置10个牵引输送辊0906,在从下至上的第6个牵引输送辊0906上配置牵引电机。
[0076]上滤网带0907和下滤网带0919,各为一条宽度略小于牵引输送辊0906辊面限位槽宽度5?10_的无端滤网带,滤网带均为透波的非金属材料,如薄的全棉织布,或涤纟仑滤布、涤纟仑滤网、尼龙滤网等,本实施例为全棉织布,带厚λ范围为0.5?2mm。
[0077]蒸发器筒体0908的基本形状为一竖立的长方形壳体,外壁以型钢框架结构加强,作为微波谐振腔,其中,铅锤方向的一对相向侧面,可设计成折面形,折面之间的夹角β范围为120°?170°,本实施例中,β =116.15°,这些折面可加强微波的折射,有利于形成微波谐振场,并使波场分布均匀;整个蒸发器筒体0908以低电损值微波反射金属导体材料,如不锈钢、铝等材料构造,本实施例中,为不锈钢SUS304,筒体高度为2950mm,宽度2100/2500mm,厚度 2150mm。
[0078]蒸发器筒体0908,两折面形外壁的不同位置处,设置有数个微波磁控管0924和多个红外测温器0902,微波磁控管0924和红外测温器0902之间,通过与微波脉冲电源的脉宽和脉间距的耦合控制,使微波加热蒸发温度在设定的25?100°C范围内工作;蒸发器筒体0908的微波磁控管0924馈口处,以透波的聚四氟乙烯板封闭。
[0079]磁控管0924的微波频率可选用2450MHz,或915MHz,当固液混合物电损值较大或蒸发量较大时,可选配915MHz,一般选配2450MHz ;微波额定功率配置:2450MHz,5.4?50kff ;915MH,20?120kW ;本实施例中,磁控管0924的微波频率为2450MHz,12只0.9kff的磁控管,配置的最大额定功率为10.8kW,根据不同的固液混合物和处理量,实际功率可调整。
[0080]上夹辊0910和下夹辊0911,设置在蒸发器筒体0108的下方,与螺旋输送进料床0909同侧,分别由上夹辊电机09101和下夹辊电机09111同步相向驱动,或可通过一台电机经由带轮分流同步相向驱动,转速可通过伺服或变频调整;上夹辊0910和下夹辊0911辊面分别开设有定位槽,沿辊面轴线方向的槽宽,可根据蒸发器的处理量,在500?5000mm范围内选定,本实施例为1600mm ;槽深δ范围为5?15mm,本实施例为1mm0
[0081]铺料辊0912设置在回转的上夹辊0910和下夹辊0911上游处,轴线水平距离范围为200?600mm,本实施例为345mm ;铺料辊0912由铺料辊电机09121驱动,转速可通过伺服或变频调整。
[0082]螺旋输送进料床0909设置在铺料辊0912的上方,螺旋输送进料床0909的下料口对称轴线的投影
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