CO2法烟丝膨胀系统工艺

二氧化碳膨胀烟丝工艺原理教案贵州中烟工业有限责任公司毕节卷烟厂陈实二〇一一年四月贵州中烟毕节卷烟厂二氧化碳膨胀烟丝工艺原理培训第一章第一节吸烟与人体健康第二节关于卷烟焦油含量第三节膨胀烟丝生产技术教案一、培训背景描述1．培训对象适用于二氧化碳膨胀线操作工、维修工、电工、管理人员以及新员工岗前培训。

2．培训目标通过培训，要求学员掌握二氧化碳膨胀烟丝的工艺原理、工艺流程、设备性能、常见故障的排除以及相关的一些知识点。

3．本课件培训课时：20课时，本节课时30分钟。

二、培训教学设计1．教学目标1)吸烟与人体健康2)关于卷烟焦油含量3)膨胀烟丝生产技术2．内容分析本章节中，其本身的基础知识是比较容易理解的，本章节的重点在于烟焦油的定义及三种烟丝膨胀技术的差异。

难点是对化学分子式与化学反应方程式的理解。

3．学员分析对于参加培训的学员而言，参加培训学习的目的不单是知识储存，而是力求获得急需的知识技能，能正确处理实际生产过程中出现的各种问题。

在他们的实际工作中设备了解比较简单，操作和维护设备较为随意。

在一些设备故障处理中，因缺乏必要的认知，没有掌握正确的处理方法，导致不能及时有效恢复生产，甚至给企业造成一定的经济损失。

4．教学策略设计（1）教学方法设计根据本节内容，主要采取辅助实物对比、图片分析解说、讲解法、动画等方法教学。

以适应学员的理解能力，打破“满堂灌”的模式，增强成人教育教学的针对性、实用性和趣味性。

（2）关于“教”、“学”活动的设计思路以二氧化碳膨胀烟丝生产线的特殊性(高温、低温、高压)引入学习本课程的重要性，通过培训应掌握的知识点及本节课内容。

以吸烟对人体健康的危害为切入点，引入烟焦油的定义，国家对焦油的控制，进一步引入膨胀烟丝生产技术讲授三种烟丝膨胀技术对比。

（3）适应学员技能培训和教师教学资源方面的要求三、教与学的过程描述2．关键环节提炼重点：焦油定义、行业焦油含量要求、烟丝膨胀技术的方法、膨胀技术的对比。

CO2法膨胀烟丝工艺简介随着社会的发展，人们生活质量不断提高，出于健康因素的考虑，对卷烟质量的评价也发生了观念上的改变，评价卷烟产品优劣的首要标准是焦油量的高低。

欧盟在1998年起，就规定了焦油量超过12mg/支的卷烟不准上市，美国、日本等发达国家也有相应的严格规定，我国烟草行业为了应对加入WTO后的严峻挑战，加大了降焦力度。

随着消费者对卷烟高品质、高安全性要求的提高，促使烟草加工企业的烟丝处理技术不断提高和创新，膨胀烟丝工艺作为现代卷烟工业现阶段降焦最重要的一种烟丝处理技术，因其满足了现代卷烟对提高烟丝内在品质、提高安全性的要求而被广泛采用。

在现阶段，比较成熟和普及的烟丝膨胀技术以膨胀介质的不同可分为二氧化碳法膨胀烟丝技术、氟利昂法膨胀烟丝技术和氮气法膨胀烟丝技术，其中又以以二氧化碳为膨胀介质的烟丝膨胀技术使用最为普遍。

二氧化碳法是以二氧化碳液体作为介质的膨胀烟丝方法：其优点是填充值高，能有效去除烟丝中的杂气，提高卷烟的产品质量，降低烟丝中的焦油含量；作为膨胀介质的二氧化碳来源丰富，价格便宜，同时二氧化碳膨胀烟丝生产线的自动化程度高，生产能力大，能够满足大用量的需求。

其缺点是生产过程中，烟丝的造碎比较大，烟丝的部分化学成份有损失。

膨胀烟丝在卷烟配方中有其独特的作用：在卷烟配方中掺入膨胀烟丝，可以增加烟丝的填充能力，提高烟叶的使用率，减轻烟支的重量，降低制造成本；膨胀烟丝对改善卷烟产品的整体质量具有很大的潜力，它可以改善低级烟草的质量，提高烟叶的使用等级；膨胀烟丝技术的发明，为低焦油卷烟的生产开辟了广阔的道路，在减少烟草对吸烟者健康的危害方面起到了积极的作用。

当卷烟中掺入一定比例的膨胀烟丝后，烟气的成分将发生变化，卷烟烟支的重量、烟支的燃吸口数、烟支的焦油含量及烟碱含量等，都随着卷烟中掺用膨胀烟丝比例的提高而下降，膨胀烟丝对卷烟有着显著的影响，国家烟草专卖局十分重视这项技术在我国的应用，先后两次以技贸结合方式引进国际上先进的二氧化碳膨胀烟丝技术。

CO2膨胀工艺参数对烟丝物理和感官质量的影响CO2膨胀工艺是一种常用的烟叶处理技术，通过向烟丝中注入CO2气体，使烟丝中的空隙膨胀，从而改善烟丝的物理性质和感官质量。

本文将从CO2膨胀工艺的参数设置入手，探讨CO2膨胀工艺对烟丝物理和感官质量的影响。

一、CO2膨胀工艺参数的影响1. CO2注入压力CO2注入压力是影响CO2膨胀效果的关键参数之一。

通常情况下，CO2注入压力越高，烟丝膨胀程度越大。

过高的注入压力可能导致烟丝结构破坏，影响烟丝的物理性质和感官质量。

在实际生产中需要根据烟叶品种和工艺要求进行合理的CO2注入压力设置。

CO2注入时间是指CO2气体在烟丝中停留的时间，也是影响膨胀效果的重要参数之一。

合理的CO2注入时间可以使CO2充分渗透到烟丝内部，从而实现良好的膨胀效果。

过短的注入时间会导致膨胀效果不佳，而过长的注入时间则可能导致烟丝过度膨胀，影响烟丝的质量和口感。

CO2注入温度是指CO2气体注入时的温度。

温度对CO2膨胀效果的影响较为复杂，一般情况下，较高的注入温度可以促进CO2的渗透和膨胀，但过高的温度也可能对烟丝产生不利影响。

在实际生产中需要根据具体情况进行合理的温度控制。

1. 烟丝密度CO2膨胀工艺可以有效降低烟丝的密度，使烟丝更加松软。

烟丝密度的降低不仅有利于燃烧，还可以提高烟丝的吸附性能，改善烟丝的抽吸口感。

2. 烟丝孔隙率CO2膨胀工艺可以增加烟丝的孔隙率，使烟丝中的空隙更加均匀和稳定。

较高的孔隙率可以提高烟丝的透气性和吸附性能，促进燃烧过程的进行。

3. 烟丝形态1. 吸附性能CO2膨胀工艺可以提高烟丝的吸附性能，使烟草中的香味成分更加充分地沉积在烟丝中，从而提高烟丝的风味和口感。

2. 燃烧性能3. 口感CO2膨胀工艺可以改善烟丝的口感，使烟丝更加柔软和顺滑。

这对于提高烟丝的舒适度和吸引力具有重要意义。

CO2膨胀工艺的参数设置对烟丝的物理性质和感官质量具有重要影响。

在实际生产中，需要根据烟叶品种和工艺要求，合理调整CO2注入压力、CO2注入时间和CO2注入温度，以实现最佳的膨胀效果和烟丝质量。

高级膨胀烟丝工知识部分第二十一章烟丝膨胀基础第一节烟丝膨胀方法目前，应用于卷烟工业中的烟（梗）丝膨胀方法主要有以下几种。

一是美国菲力浦·莫瑞斯公司专利，以液态二氧化碳为介质，将烟丝用液体二氧化碳浸渍，然后将浸渍后的烟丝在热气流中加热，烟丝中的二氧化碳快速升华，使烟梗丝膨胀。

二是R.J.雷诺公司专利，以氟里昂-11（CCL3F）为介质，将烟丝用氟里昂-11浸渍，然后将浸渍后的烟丝用蒸汽加热，烟丝中的氟里昂快速挥发，可使烟丝膨胀。

三是德国瑞姆茨玛公司专利，以氮气（N2）为介质，在高压下使氮气渗入烟丝组织结构中，然后较快地降压，也可使烟丝膨胀。

二氧化碳膨胀法和氟里昂膨胀法是国内卷烟厂普遍使用的两种方法。

（1）二氧化碳（干冰）膨胀法1）膨胀原理：利用液态二氧化碳对烟丝进行浸渍，然后将含有一定量二氧化碳的烟丝送入膨胀系统，使烟丝内的二氧化碳快速变为气体，与此同时烟丝中的水分也被汽化，促使烟丝组织膨胀。

2）二氧化碳膨胀法的优缺点优点是：经济、干净、无毒和安全；二氧化碳是工业副产品，；来源丰富；可提高烟丝膨胀率；烟丝无污染；低次烟叶膨胀后可减少杂气，提高烟叶使用价值。

缺点是：处理过程中烟丝造碎损失大（约4%）；烟丝经膨胀塔高温干燥，有部分致香物质被挥发分解。

需要加香加料来弥补；DIET 处理过程的膨胀塔气温温度高，必须设置专门的加热炉，并且要求二氧化碳的纯度高。

（2）氟里昂膨胀法1）膨胀原理烟丝经喂料皮带秤进入连续式浸渍器，浸渍器为密封的螺旋输送器，烟丝在输送过程中被氟里昂气体浸泡，然后由翻转门卸出，进入膨胀塔。

烟丝在加速中迅速膨胀。

膨胀烟丝经分离器、加热滚塔和加潮滚筒，完成膨胀工艺任务。

2）氟里昂-11膨胀烟丝的优缺点优点：膨胀烟丝设备结构紧凑；容器压力不高，生产操作安全方便，容易掌握；烟丝膨胀率高，能量消耗不高；生产过程是连续性的，自动化程度较高；烟丝膨胀率高。

缺点：向大气释放氟里昂-11（国际上已经限制氟里昂的生产和使用）氟里昂-11货源少，价格昂贵。

CO2膨胀工艺参数对烟丝物理和感官质量的影响将CO2膨胀工艺应用于烟草制造是一种改善烟丝性质的有效途径。

本文主要探讨CO2膨胀工艺对烟丝物理和感官质量的影响。

1. CO2膨胀工艺CO2膨胀工艺是一种将CO2气体通过高压进入烟草烘干室，在高压下使烟草膨胀，然后在减压的情况下使CO2气体挥发，达到改变烟丝物理和化学性质的目的。

CO2膨胀工艺可以改善烟草中的一些有害物质的含量，提高烟草的吸烟体验。

CO2膨胀工艺对烟草的影响受到工艺参数的影响。

CO2膨胀工艺参数主要包括CO2气体压力、膨胀时间和膨胀温度。

CO2气体压力直接影响烟丝的膨胀程度，通常会选用4-6MPa的压力。

膨胀时间也是影响烟丝质量的重要参数，一般为2-4小时。

膨胀温度一般为35-45℃，高温会导致烟丝变硬，降低吸烟性质。

CO2膨胀工艺可以改善烟丝的物理性质。

经过CO2膨胀处理的烟丝比未经处理的烟丝有更好的弹性和拉伸性。

同时，CO2膨胀处理可以降低烟丝的密度和吸水性，使烟丝更易于燃烧。

烟丝的颜色也会由未经处理的黄色变为较浅的黄色。

经过CO2膨胀处理的烟丝具有更好的口感和吸附性能，可以提高吸烟的满意度和停留时间，烟丝的口感变得更加柔和。

经过CO2膨胀处理的烟丝的烟气吸附性能更强，使得烟草所含有的尼古丁等有害物质能够更充分地输出，缩短了烟草的燃烧时间和烟气生成量。

总之，CO2膨胀工艺是一种重要的烟草制造技术，可以改善烟草的物理和感官性质，并减少有害物质的含量。

然而，CO2膨胀工艺的参数需要严格控制，否则会对烟丝的性质产生负面影响。

未来的研究将更加重视烟丝的物理和化学特性，以便更好地提高烟丝的质量和口感。

二氧化碳膨胀烟丝生产线升华系统的研究与优化摘要：优化二氧化碳膨胀烟丝生产线升华系统有利于提高烟丝生产技术，生产出高品质的烟丝，从优化浸渍器设备、提升升华设备系统以及改造升华管等方面探讨了升华系统优化措施。

关键词：二氧化碳；膨胀烟丝；升华系统在烟草行业中，二氧化碳膨胀烟丝技术作为新型的膨胀法在国内和国际社会中的应用范围相对较为广泛，是一项日趋成熟的应用技术。

随着人们对烟草的口味以及烟草品质等多个方面的要求越来越高，二氧化碳膨胀烟丝生产应用技术的效果受到了挑战，特别是在高档烟的应用中具有更为严格的生产和品质要求。

二氧化碳膨胀烟丝技术对转变人们的吸烟理念，促进我国烟草业的进步和发展有重要影响，加强研究二氧化碳膨胀烟丝生产线升华系统优化技术具有重要意义。

一、关于二氧化碳膨胀烟丝生产线研究二氧化碳膨胀烟丝技术主要是以相对固定的温度为条件，固态二氧化碳会进行升华的特性出发，利用带有压力的二氧化碳液体浸泡在浸渍器内的烟丝，让二氧化碳液附着于烟丝表面或者侵入烟丝内部，利用降压形成干冰烟丝，将其送至升华系统高温的工艺气流内，快速提高烟丝温度，在升华干冰的条件下使烟丝膨胀，接着完成冷却定型，获得高膨胀率烟丝。

主要的设备流程如下图。

二、膨胀烟丝生产线升华系统的优化研究作为二氧化碳烟丝生产线中升华装置作为核心的设备，升华系统的主要功能与作用在于实现干冰烟丝的膨胀，但是利用现有升华系统膨胀干冰烟丝存在的多种问题，主要表现：一方面在生产线中膨胀烟丝存在较大的水分波动现象，因此，成品的膨胀烟丝的制作过程中有效控制水分的难度较大；而另一方面膨胀烟丝有较大的造碎，损失香气程度较大[1]。

造成这些问题的原因是多方面的，其中升华系统中升华管设备是影响膨胀烟丝造碎程度的重要设备之一，在升华管中，存在圆形截面的升华段，第一个弯头是较小的半径，在烟丝通过升华段的时候干冰迅速升华脱水形成造碎，而在第二个弯头，已经升华的过的烟丝通过出料气锁落入冷却振槽，在生产线高速运转的过程中更加容易形成造碎[2]。

第一章制丝设备概述第一节制丝生产工艺及设备卷烟生产原料是基础，工艺是关键，设备是保证，质量是核心。

在卷烟生产加工过程中，任何一个设备的组合，总是为实现其工艺过程服务的，有什么样的工艺过程，就有相应的加工设备。

卷烟生产过程分为制丝、卷接和包装三个阶段，那么，制丝过程承担着原料加工的任务。

简单地说，就是将烟叶制成符合工艺要求的烟丝，以满足后续工序的要求。

制丝生产是提高卷烟质量，增加生产效益的瓶颈环节，而制丝设备则是实现满足烟丝质量要求的关键。

制丝工艺不存在一成不变的模式，综观我国制丝设备的变革就可看出，制丝工艺一直从低级到高级，从简单到复杂，不断地改进和发展。

一、制丝工艺与设备(一)制丝的工艺任务如前所述，制丝、卷接、包装是卷烟制造工艺的三个主要过程，它们分别承担着原材料加工、卷制成形和包装成品的三大任务。

制丝是将含梗的烟叶，经过回潮、去梗、烟梗加工、叶片加工等工序，并经过除杂，最终使烟丝的宽度、水分、温度等工艺参数均达到各等级卷烟工艺的要求，进而达到成丝率高、纯净无杂质、松散且具有弹性和填充力等要求。

此外，叶丝和梗丝的配比要符合工艺要求，以满足后序（卷制）工艺的要求，减少损耗和单箱耗丝量。

通过加香加料，促进烟丝内在质量的醇化，改变卷烟的燃吸品质。

因此，制丝工艺的好坏是影响卷烟内在质量的关键因素。

(二)制丝工艺流程概述目前，各卷烟企业的产品千差万别，相应的制丝工艺差异也较大，但均采用积极有效的方法，来确保制丝过程中各工序（段）的质量、流量稳定、烟丝成品的水分和温度均匀且符合工艺要求，控制最终生产效果，以满足市场上对卷烟产品的香气及吸味的要求，最终达到“优质、低耗、高效、安全”的目标。

供给卷烟企业的原料不同，制丝工艺流程也就不同。

传统的制丝生产线以把烟作为原料，制丝工艺比较复杂，一些发达国家和目前国内大多数卷烟企业则采用打叶复烤叶片、烟梗或烟草薄片作为制丝原料，这样制丝工艺流程就得到了简化。

在欧洲某些国家，制丝所需的原料上述二者兼有，从而使得制丝工艺流程更为复杂。

烟草科技/烟草工艺Tobacco Science&Technology1998年第3期(总第130期) BAT与BOC两种模式C O2膨胀烟丝生产工艺主要区别徐维华　郭冬青 目前世界上应用最为普遍的CO2膨胀烟丝技术主要有BAT和BOC两种模式。

两者工作原理基本一致,技术水平也很接近。

BAT技术是在BOC早期技术的基础上进行了改进和完善,而BOC现有技术也在原有基础上进行了完善和提高。

为使广大使用厂家对这两种模式有一个客观的了解,本文就两者在工艺上的主要区别作一简单介绍,供企业在设备选型时参考。

1　设备工艺布局上的主要区别基于不同的考虑,两种模式的CO2膨胀烟丝生产线在设备工艺布局上有较大的差别:BAT模式的冷端设备大都集中在一个占地约75m2、高约11.313m的钢结构塔上,浸渍器安放在钢结构塔的最上方,高压阀门及管路系统、工艺罐单元、充压罐单元均放在浸渍器下方,塔上设备的位置基本是固定不变的。

由于CO2回收气球和CO2压缩机的噪声较大,被单独放在一个房间里,而热端燃烧炉、升华装置等设备则布置在钢结构塔一层周围; BOC模式的设备没有单独的塔,是按楼层布置,浸渍器按照工艺需要也是放在较高的位置上,其高度必须满足开松器、传输槽、振动柜、皮带机(或皮带秤)、入料气锁、升华管等设备组合高度的需要。

工艺管路系统一部分与浸渍器放在同一层上,其高度要超过浸渍器。

热端的燃烧炉由于对环境温度的影响较大,被单独放在一个房间里,升华系统与冷端设备交叉布置在一层楼面上。

BA T塔式布置的优点是设备紧凑、摆放整齐、模式固定。

各设备按单元模块设计制作,按堆积木的方式安装、摆放,安装进度快,同时也减少了由于安装时的误差造成的高压工艺管路的错位。

由于设备有单独的塔,主体厂房不需分层建造,既可节省土建投资,又可有效缩短土建工期。

BOC模式布置方式的优点是设备布局灵活,为工艺设计提供了更大的选择余地,可随厂房的实际情况而进行设备布置,对利用旧厂房进行CO2膨胀烟丝线徐维华.国家烟草专卖局综合计划司　100053　北京市宣武门西大街26号2号楼;郭冬青.秦皇岛烟草工业机械厂　066000　河北省秦皇岛市海阳路54号收稿日期:1997-12-01　修回日期:1998-03-31责任编辑:石永新改造的企业较为适用。

CO2膨胀烟丝工艺浸渍器控制系统的改进张铁荣;吴兆敏;韩佰恒;牟凯【摘要】CO2膨胀烟丝生产线普遍存在着浸渍器盖门开关速度不可控、动作周期长、运行时振动冲击大,以及浸渍器的液态CO2加注量不能精确控制等问题.为此,在济南C式800 kg/h CO2膨胀线中,对浸渍器分别增加了速度控制系统和荷重(重量5000 kg)控制系统.利用速度控制系统,采用模拟量精确控制浸渍器盖门的开关速度,减小振动冲击;在浸渍器的底座加装重量传感器,对加液量采用液位、重量同时控制的方式,精确控制液态CO2加注量.实际应用对比测试结果表明,改进后盖门开关平均每次减少10s,加液量的变化在10kg左右,提高了烟丝浸渍效果的稳定性,杜绝了温度误差的不利影响,节约了循环时间.减小了振动冲击.【期刊名称】《烟草科技》【年(卷),期】2010(000)001【总页数】4页(P11-14)【关键词】CO2膨胀烟丝;浸渍器;控制系统;盖门;重量传感器【作者】张铁荣;吴兆敏;韩佰恒;牟凯【作者单位】秦皇岛烟草机械有限责任公司,河北省秦皇岛市海阳路266号,066000;秦皇岛烟草机械有限责任公司,河北省秦皇岛市海阳路266号,066000;秦皇岛烟草机械有限责任公司,河北省秦皇岛市海阳路266号,066000;山东中烟工业公司青岛卷烟厂,山东省青岛市株洲路137号,266101【正文语种】中文【中图分类】TS452.5浸渍器[1]是CO2膨胀烟丝生产线[2]上的核心设备,主要完成CO2对烟丝的浸渍,形成低温的干冰烟丝。

为了保证正常的工艺流量,浸渍器在工作中每15 min就要加注1次液体CO2,承受1次0～3.25 M Pa的压力变化,开关1次浸渍器的上下盖门。

因此,保证浸渍器的安全可靠运行是膨胀烟丝工艺过程中的一个关键问题,浸渍效果会对CO2膨胀烟丝的参数优化[3]和分类加工[4]产生较大影响。

1 存在问题(1)浸渍器盖门的开关速度不可控,动作周期长,运行时振动冲击大。