刘世丹卷烟生产中烟梗等烟草废次物的加工Word下载.docx

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（２）制烟草薄片纸、烟梗切丝等卷烟功能材料同时烟茎也是造纤维板，纸制品的较好原料；

（３）通过生物处理等方式获得产品．

图2产生烟草废次物的简易流程图

1.2.1.1烟梗现处理工艺

烟梗是烟叶中粗硬叶脉，约占叶重的25%-30%。

我国是烟草大国，每年通过打叶复烤都有大量的烟梗产生，这部分烟草工业的副产物的综合利用途径较少，综合利用程度较低，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。

烟梗常规处理的流程包括三个步骤：

烟梗的预处理、烟梗切丝和梗丝干燥。

烟梗预处理工序包括烟梗的除杂和润渍，烟梗预处理的主要目的是去除烟梗中的杂物，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，满足压梗和切梗丝的工艺要求。

烟梗切丝主要以厚压薄切、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。

梗丝干燥工序一般包括梗丝膨胀和梗丝干燥工艺两个过程，干燥形式包括筒式干燥和气流干燥两种主要形式，梗丝干燥的主要目的是提高梗丝的填充值，调整梗丝水分到12%左右。

在目前卷烟原辅材料价格大幅度上涨的情况下，提高烟梗加工技术改善烟梗的吸食品质，降低生产成本；

增加烟丝填充能力、提高烟丝燃烧性是烟梗资源利用的主要途径目前梗丝主要应用于中低档烟中，根据烟草发展趋势，低焦油卷烟将是今后烟草发展的主体，增加梗丝用量作为降焦的方式，在今后高档卷烟中梗丝的比例将逐步增加。

1.2.1.2烟梗直接切丝工艺

烟梗纤维素含量较高，经膨胀工艺生产的梗丝使用在卷烟产品上，不仅可降低原料消耗，而且能够降低卷烟焦油含量、平衡烟气、改善烟支燃烧性能．目前制梗丝工艺已相当成熟，使得烟梗的有效利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

1.2.1.3烟梗成丝技术的缺陷

膨胀梗丝添加到卷烟配方中是烟梗利用的主要途径之一，但由于烟梗的主要成分是木质素、纤维素和半纤维等,而木质素被认为是造成梗丝木质气重和燃烧时产生灼喉的主要原因,这使得烟梗的利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，主要表现为香气不足、杂气过重、刺激性较大。

所以改善生产加工方式，提高梗丝品质，加大其在高档烟中的添加率，会使企业获得加大利润空间。

1.2.2制丝车间梗丝膨化塔冷却用水的大量浪费

一般梗丝膨化装置由落料器、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、热交换装置、储水箱、供水、供气管路及电气控制系统等十几个部分组成。

经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收较多的水分并在短时间高温作用下增加细胞内的蒸汽压使梗丝组织膨胀，然后利用梗丝温度高、水分大、造成组织内蒸汽压远远大于梗丝表面的水蒸气压，并使这种压差大于梗丝的干燥收缩应力，使其梗丝内多余的水分迅速被去除，使膨胀的体积固定下来，达到膨胀目的。

经过膨胀后的梗丝从分离器卸出、流入下道工序备用。

膨化塔冷却系统由手动进水阀门、浮球阀门、储水罐和水泵等组成，采用经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4可以看出：

冷却用水经过手动阀门、浮球阀门进入储水罐，再经过水泵至一塔和文氏管处对一塔和文氏管进行降温，因为经过对前者的降温，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，所以就被排入下水道，造成了水资源的浪费。

1.2.3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，一旦失灵将造成溢水，一生产能力为1250kg/h的梗丝膨化塔其储水罐溢水流量在16～17升/分钟，由于溢水管是直接引入下水道内的，溢水时不容易被发现，也是造成冷却水浪费的因素之一。

问题二：

原系统没有冷却水回收处理系统，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。

所以，如果能有效地节省或者回收这部分被排放掉的水就能节约大量的生产成本。

二．预防---可行性分析

2.1有效利用烟草废弃物

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5,000多吨，库存陈烟在200万担左右。

使用这些废弃物制作成烟草薄片再利用，一方面是使废弃的资源得到充分的利用，变废为宝，达到降耗增效；

另一方面是每年还能节约一笔废料燃烧或当垃圾处理的费用，同时避免了环境污染。

将烟草废次物利用到烟草生产加工过程中能最大限度地提高烟草资源的利用率，并优化生产结构，减少环境负荷。

通过对这些烟脚料的物理，化学处理后，使之能成为具有相同功能的烟草的替代物。

2.2改进产品配方，充分利用烟梗

现在梗丝的加工方式大多只满足中低档烟中的有限利用，通过因地制宜的改进措施，利用现有资源改进梗丝生产品质，加大其在中抵挡烟中的使用量，并逐步应用于高档烟中。

表12012年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）

175253

45068

1659

3402

118744

由表1可以计算得出，红塔集团复烤烟叶出片率67.7％，出梗率24.5％，芝麻片和烟末占2.89％，而烟梗在企业作为无价原料（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，不足产梗量的一半。

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适当提高，这样就可以降低卷烟生产成本，提高烟梗的利用率。

2.3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订方案，重点解决在保证设备原有性能及工艺指标条件下，利用报废切丝机两个冷却器等部件，将用过的水收集冷却，然后再重复循环使用。

同时考虑解决储水罐水满后外溢问题。

通过冷却水的循环利用来实现水资源的高效利用，符合水资源综合利用的基本原则。

三.措施及相关经济效益

3.1充分利用碎片、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利用的最先进技术。

利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。

利用卷烟生产加工过程中产生的烟碎片、烟梗等为原料，借助造纸的方法和原理将原料经过提取、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降低原料消耗与生产成本的效果，更重要的是它还可大幅度降低卷烟焦油量、降低卷烟危害性、调控卷烟抽吸品质。

也是实现烟草资源综合利用最有效、最重要的途径。

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、化学性质有利于提高添加薄片的卷烟的吃味、香气质等。

3.2提升梗丝品质，扩展梗丝使用范围---制造技术（烟叶废料基液的回用）

通过梗丝再造技术，可以去除梗丝的不良影响，使梗丝具有烟丝的某些品质。

梗丝再造技术的主要加工方法为：

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，去除了梗丝的一些理化属性，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，再造梗丝技术有利于梗丝吸味的成分增加，实现梗丝内在成分的重组，通过梗丝再造，最终提高梗丝的内质。

使梗丝添加到高档烟配方中成为可能。

提升梗丝品质，扩宽梗丝使用范围，尤其是提高梗丝在高档烟配方中的使用比例，适合我国卷烟工业发展实际，对提高卷烟制品的安全性、经济性有着重要的推进作用。

所以，烟梗处理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

3.3梗丝参数

在制梗丝的传统加工工艺中，梗丝呈现片状，如河南各厂压梗厚度多在1.5mm左右，切梗丝厚度在0.16—0.2mm之间，此种切梗方式主要在中低档烟中使用。

优点是梗丝结构高，造碎小，有效利用率高，缺点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企业对梗丝厚度进行研究实验，逐渐降低了梗丝厚度，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0.6mm左右，切梗丝厚度0.12—0.14mm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，如降低刺激、改善吃味等。

通过对烟梗加工参数进行分析和优化，找到相应适宜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要求，通过对正交试验表内的数据进行计算得出（具体计算过程略），最佳参数设置为：

压梗厚度1.20毫米，切梗厚度0.14毫米,闪蒸流量770公斤/小时，可实现梗丝整丝率、碎丝率和填充值的最佳试验效果。

3.3.1验证生产

正交试验分析及优化确定的理论最佳参数后，在正常生产过程中，选取压梗厚度1.2mm、切梗厚度0.14mm、闪蒸流量770kg/h。

按照此标准进行验证，验证结果见表2：

表2优化前后结果对比表

实验序号

压梗厚度

（mm）

切梗厚度

闪蒸流量

（kg/h）

梗丝整丝率（%）

梗丝碎丝率（%）

梗丝填充值（cm3/g）

改善前

1.2

0.18

600—800

83.1

1.4

7.6

优化后

0.14

762

85.9

1.1

7.9

由表2可知，优化后对梗丝整丝率有83.1%提升到85.9%，碎丝率有1.4%降低到1.1%，梗丝填充值也从7.6cm3/g提高到7.9cm3/g,大大改善了梗丝的加工质量。

3.3.2取得效果

（1）通过本次对梗丝在线加工参数的相关项目进行分析，优化了压梗厚度、切梗丝厚度和闪蒸在线物料流量，从而提高在线梗丝加工质量控制水平。

（2）烟梗的产地、数量、结构不同，烟梗加工特性也存在不同。

只有不断的优化卷烟加工的最优加工参数，才能持续提高梗丝的适用性，使梗丝、叶丝和其他烟丝更趋于趋于一致，进而稳定提高卷烟质量。

3.4经济效益

作为烟草大省，每年烤烟产量中约有30%－35%属于无法进行卷烟加工的低等或等外级烟叶未能得到合理利用，各卷烟企业也积存大量的烟末、还有大量的上