PL168504B1 - Method of drying tobacco in order to increase its filling ability and apparatus therefor - Google Patents

Method of drying tobacco in order to increase its filling ability and apparatus therefor

Info

Publication number
PL168504B1
PL168504B1 PL92294686A PL29468692A PL168504B1 PL 168504 B1 PL168504 B1 PL 168504B1 PL 92294686 A PL92294686 A PL 92294686A PL 29468692 A PL29468692 A PL 29468692A PL 168504 B1 PL168504 B1 PL 168504B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
drying
tobacco
gas
drying gas
zone
Prior art date
Application number
PL92294686A
Other languages
English (en)
Other versions
PL294686A1 (en
Inventor
Werner Hirsch
Arno Weiss
Erhard Rittershaus
Gitta Juenemann
Casper H Koene
Ingo Pautke
Fritz Schelhorn
Herbert Sommer
William J Stone
Original Assignee
British American Tobacco Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by British American Tobacco Co filed Critical British American Tobacco Co
Publication of PL294686A1 publication Critical patent/PL294686A1/xx
Publication of PL168504B1 publication Critical patent/PL168504B1/pl

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B3/00—Preparing tobacco in the factory
    • A24B3/18—Other treatment of leaves, e.g. puffing, crimpling, cleaning
    • A24B3/182—Puffing
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B3/00—Preparing tobacco in the factory
    • A24B3/04—Humidifying or drying tobacco bunches or cut tobacco

Landscapes

  • Drying Of Solid Materials (AREA)
  • Manufacture Of Tobacco Products (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

1. Sposób suszenia tytoniu dla zw iekszenia jego zdolnosci napelniania, w którym pociety i naw ilzony tyton przem ieszcza sie w strumieniu gazu suszacego i suszy wewnatrz strefy suszenia w ksztalcie rury, a nastepnie oddziela sie od gazy suszacego, przy czym reguluje sie temperature gazu suszacego przy wejsciu do strefy suszenia na poziom ie co najmniej 200°C i reguluje sie pred- kosc jego przeplywu na co najmniej 30 m /sek., która nastepnie zm niejsza sie w strefie suszenia, zn am ien n y tym , ze na wejsciu strefy suszenia ustala sie predkosc przeplywu gazu suszacego naj- wyzej na 100 m /sek., nastepnie zm niejsza sie predkosc przeplywu gazu suszacego oraz jednoczesnie zm niejsza sie predkosc przeplywu tytoniu w strefie suszenia dla zmniejszenia lokalnego wspólczynnika przechodzenia ciepla i lokalnego wspólczynnika przejmowania masy pomiedzy powierzchnia tytoniu i otaczajacym gazem suszacym, po czym przy w yjsciu strefy suszenia ustala sie predkosc przeplywu gazu suszacego najwyzej na 15 m /sek., zas temperature gazu susza- cego na wyjsciu strefy suszenia ustala sie najwyzej na 130°C. 12. Urzadzenie do suszenia tytoniu dla zw iekszenia jego zdolnosci napelniania skladajace sie z urzadzenia nawilzajacego dla tytoniu, strefy suszenia w k sztalcie rury do prowadzenia z w ilzonego tytoniu w strumieniu gazu suszacego, urzadzenia od- dzielajacego tyton od gazu suszacego oraz przew odów doprowadza- jacych ponownie gaz suszacy do strefy suszenia, znam ienn e tym , ze koncowa czesc strefy suszenia (12) stanowiaca ujscie (15) ma powierzchnie przekroju poprzecznego od trzech do pieciu razy w ieksza od powierzchni przekroju poprzecznego w ejsciow ej czesci (9) strefy suszenia (12). © Uprawniony z patentu: British-American Tobacco Company Limi- ted, Millbank, GB PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób suszenia tytoniu dla zwiększenia jego zdolności napełniania, oraz urządzenie do suszenia tytoniu.
W trudnym technologicznie suszeniu pneumatycznym ciętego tytoniu, przy którym przeznaczony do suszenia materiał suszony jest w strumieniu gorącego gazu suszącego, chodzi o to aby osiągnąć optymalną kombinację częściowo niezgodnych ze sobą celów. Dąży się do opracowania sposobu najlepszego pod względem technologii. Te różne działania można ująć w trzy grupy dotyczące właściwości wyrobu i parametrów procesu produkcyjnego. Grupa fizyczna właściwości produktu obejmuje w zasadzie działania mające na celu uzyskanie dobrej zdolności napełniania przy stosunkowo niskim oporze podczas napełniania papierosa oraz małą degradację dającą w efekcie stabilne końce papierosa.
Do drugiej grupy należą właściwości chemiczno-sensoryczne sposobu, który charakteryzuje wysoki stopień utrzymywania zapachu, mały wpływ materiałów zawartych w tytoniu i zadowalający smak dymu. Trzecia grupa dotyczy optymalnego prowadzenia sposobu a więc minimalnego użytkowania energii oraz możliwie niskiej emisji gazów odlotowych ze względu na ochronę środowiska.
Poszczególne cele tych trzech grup działań zostaną określona poniżej parametrami procesu przedstawionymi w tabeli, mianowicie dotyczącymi wilgotności tytoniu przed i po procesie suszenia, miejscowych współczynników wymiany ciepła i wymiany masy pomiędzy powierzchnią tytoniu i otaczającym gazem suszącym podczas obróbki suszącej, oraz ciepła właściwego gazu suszącego.
Tabela
Właściwości wyrobu parametry procesu Zdolność napełniania tytoniu, opór stawiany przy napełnianiu papierosa, stabilność końców papierosa Smak dymu, zawarte w tytoniu materiały, utrzymywanie zapachu Minimalny udział energii, mała emisja
Wilgotność tytoniu przed suszeniem Możliwie wysoka, ok. 40% dla ciętego tytoniu, w odniesieniu do wilgotności podstawowej Korzystna wilgotność istniejąca przy cięciu, tzn. 18-20% dla ciętego tytoniu w odniesieniu do wilgotności podstawowej
Wilgotność tytoniu po suszeniu Możliwie mała Co najmniej 12% (wilgotność papierosów) Możliwie mała różnica wilgotności
Lokalny współczynnik Podczas obróbki możli- Podczas obróbki możli- Możliwie mała temperatu-
wymiany ciepła i wymiany masy wie duży wie mały ra powietrza odlotowego
Ciepło właściwe gazu su- Możliwie duże, np. wyso- Minimalna zawartość pa- Wysoka zawartość pary
szącego ki stopień zawartości pary wodnej ry wodnej, aby uniknąć destylacji pary wodnej wodnej
Optymalne fizyczne właściwości wyrobu uzyskuje się przez stosunkowo wysoką wilgotność tytoniu przed suszeniem, przy czym jako wartość orientacyjna może służyć stosowana w praktyce górna granica około 40% dla ciętego tytoniu, odniesiona do wilgotnego tytoniu, oraz przez stosunkowo niewielką wilgotność tytoniu po wysuszeniu, a także przez możliwie wysokie
168 504 miejscowe współczynniki wymiany ciepła i wymiany masy podczas obróbki, oraz przez możliwie duże ciepło właściwe gazu suszącego, co można osiągnąć przykładowo przez dużą zawartość pary wodnej. Natomiast optymalne właściwości chemiczno-sensoryczne, wymagają, aby wilgotność tytoniu przed suszeniem odpowiadała wilgotności ciętego tytoniu tzn. 18% do 20% w odniesieniu do wilgotności podstawowej, a wilgotności tytoniu po suszeniu nie była niższa niż dla papierosów tzn. około l2% również w odniesieniu do wilgotności podstawowej. Miejscowa wymiana ciepła i masy powinna być podczas suszenia możliwie mała, podobnie zawartość pary wodnej w gazie suszącym, dla uniknięcia destylacji pary wodnej. Pożądanymi chechami procesu, zwłaszcza dla minimalnego obciążenia środowiska, są możliwie niska temperatura powietrza odlotowego, możliwie niewielka różnica wilgotności tytoniu przed i po suszeniu oraz niewielka zawartość pary wodnej w gazie suszącym.
Z opisu patentowego RFN nr 34 41649 Al znany jest sposób zmniejszania zawartości wilgoci w rozluźnionym tytoniu, przy którym rozluźniony tytoń suszony jest w suszarni gorącym gazem przy temperaturze w zakresie od 340°C do 510°C. Czas przebywania wewnątrz jednej lub kilku połączonych szeregowo suszarni, jest tak dobrany, że otrzymuje się wyrób tytoniowy o zawartości wilgoci od 3% do 16%, w odniesieniu do ciężaru przy wyjściu z suszarni. Korzystnie temperatura gazu suszącego wewnątrz suszami utrzymywanajest jako stała w wysokości 510°C.
Z opisu patentowego RFN 31 47 846 Al znany jest sposób poprawiania zdolności napełniania dla tytoniu, przez rozluźnianie wilgotnego tytoniu za pomocą zmniej szania ciśnienia a następnie suszenie do wilgotności stosowanej przy przetwarzaniu. Suszony jest przy tym tytoń o zawartości wilgoci 15% do 80% aż do uzyskania zawartości wilgoci 2% do 16%, każdorazowo w odniesieniu do wilgotnego tytoniu. Temperatura gazu suszącego znajduje się pomiędzy 50°C i 1000°C, a korzystnie wynosi powyżej 100°C. Przed strefą suszenia, przeciwnie do kierunku przemieszczania, umieszczonejest urządzenie rozluźniaj ące, stanowiące albo oddzielne urządzenie albo połączone w jedną jednostkę ze strefą suszenia. Ze względu na krańcowo krótki czas przebywania suszonego tytoniu w urządzeniu rozluźniającym, suszenie wewnątrz urządzenia rozluźniającego można pominąć.
Z opisu patentowego RFN nr 30 37 885 Al znany jest inny sposób powiększania objętości rozdrobnionego tytoniu, przy którym stosuje się impregnację za pomocą środka zawierającego wodę, a następnie nagrzewa zaimpregnowany tytoń za pomocą gazu suszącego zawierającego parę wodną. Gaz suszący posiada temperaturę od ok. 105°C do ok. 250°C. Rozdrobniony tytoń transportowany jest pneumatycznie przez strefę rozluźniania i strefę suszenia i pozostaje w strefie rozluźniająco-suszącej ok. 10 sekund, gdzie zostaje wysuszony do końcowej wilgotności wynoszącej co najmniej 10% wag. Prędkość transportu tytoniu w kierunku pionowym, w rozszerzeniu przekroju poprzecznego strefy suszenia, jest tak zmniejszona, że tylko części które wysuszone są w odpowiednim stopniu, przenoszone są dalej.
W sposobie znanym z opisu patentowego RFN nr 32 46 513 Al, dla suszenia i rozluźnienia pociętego tytoniu wprowadzany jest on do przewodu rurowego, przez który prowadzony jest strumień gazu z parą i powietrzem o prędkości większej niż 30 m/sek., przy temperaturze w zakresie od około 260°C do 370°C. Przewód rurowy jest długą rurą z pierwszym i drugim odcinkiem w układzie tandemowym, przy czym pierwszy odcinek ma mniejszy przekrój poprzeczny niż odcinek drugi tak, że podczas przepływu gazu ciśnienie w tym obszarze spada. Tytoń wewnątrz tej rury jest stale przyśpieszany, nie osiągając jednak prędkości strumienia gazu.
Sposoby poprawiania zdolności napełniania tytoniu przeprowadzane są także w ten sposób, że tytoń nasyca się odparowywującą cieczą lub płynnym gazem, na przykład wodą, CO2, rozpuszczalnikami organicznymi, freonem lub tym podobnym a następnie ten środek nasycający szybko odparowuje lub sublimuje. Sposoby te mająjednak tę wadę, że dają wprawdzie w efekcie rozluźniony produkt o zwiększonej zdolności napełniania, jednakże wytworzona przy tym struktura tytoniu nie jest zbyt stabilna. Obserwuje się często w papierosach z takim tytoniem tzw. efekt Hot Collpse, pod którym to określeniem rozumie się załamywanie struktury tytoniu podczas palenia.
Z opisu patentowego RFN nr 31 30 778 znany jest sposób zwiększania zdolności napełniania przez tzw. obróbkę szokową, przy której odpowiednio kondycjonowany materiał tytoniowy suszony jest w strumieniu gorącego i prędko płynącego gazu w bardzo krótkim czasie,
168 504 krótszym niż 1 sek. Przez taką szokową obróbkę powierzchnia tytoniu wysycha w najkrótszym czasie tworząc rodzaj otoczki ochronnej dlajeszcze wilgotnego wnętrza tytoniu. Za pomocą tego sposobu można wprawdzie osiągnąć zadowalające fizyczne właściwości wyrobu, nie bierze się jednak pod uwagę zagadnień chemiczno-sensorycznych oraz ekonomiczno-ekologicznych.
Celem wynalazku jest opracowanie sposobu suszenia tytoniu i urządzenia do suszenia tytoniu, w których unika się wad znanych ze stanu techniki. Mają przy tym ulec jednocześnie poprawia zwłaszcza fizyczne i chemiczno-sensoryczne właściwości tytoniu stosowanego do napełniania papierosów. Ponadto ważne jest osiągnięcie minimalnego zagrożenia środowiska podczas realizacji tego sposobu.
Cel ten został według wynalazku osiągnięty w ten sposób, że na wejściu strefy suszenia ustala się prędkość przepływu gazu suszącego najwyżej na 100 m/sek., następnie zmniejsza się prędkość przepływu gazu suszącego orazjednocześnie zmniejsza się prędkość przepływu tytoniu w strefie suszenia dla zmniejszenia lokalnego współczynnika przechodzenia ciepła i lokalnego współczynnika przejmowania masy pomiędzy powierzchnią tytoniu i otaczającym gazem suszącym, po czym przy wyjściu strefy suszenia ustala się prędkość przepływu gazu suszącego najwyżej na 15 m/sek. zaś temperaturę gazu suszącego na wyjściu strefy suszenia ustala się najwyżej na 130°C.
Podczas procesu suszenia dobiera się stosunek mas gazu suszącego do tytoniu w zakresie 1 do 3. Ustala się prędkość przepływu gazu suszącego na wyjściu strefy suszenia na co najmniej 8 m/sek. Spowalnia się prędkość przepływu mieszaniny gazu suszącego i tytoniu rozszerzając przekrój poprzeczny i/lub zmniejszając temperaturę.
Zmniejszanie lokalnego współczynnika przechodzenia ciepła i lokalnego współczynnika przejmowania masy przeprowadza się w czasie krótszym niż 1 sek.
Na początku procesu suszenia ustala się zawartość pary wodnej w gazie suszącym na 20 do 90% masowych. Do gazu suszącego doprowadza się parę wodną.
Na początku strefy suszenia ustala się temperaturę gazu suszącego najwyżej na 600°C, na końcu strefy suszenia na co najmniej 100°C.
Początek procesu suszenia przeprowadza się przy zawartości wilgoci w tytoniu od 18% do 40%, do osiągnięcia zawartości wilgoci w tytoniu wysuszonym 12% do 15%, w odniesieniu do wilgotnego tytoniu.
Korzystnie według wynalazku po procesie suszenia mieszaninę gazu suszącego i tytoniu rozdziela się, a większą część gazu suszącego ponownie doprowadza się do procesu suszenia, natomiast mniejszą część gazu suszącego oczyszcza się w biologicznej oczyszczalni gazów odlotowych.
Gaz suszący doprowadza się do procesu suszenia ogrzany do temperatury roboczej w ogrzewanej bezpośrednio lub pośrednio wytwornicy gorącego gazu.
Urządzenie do suszenia tytoniu dla zwiększenia jego zdolności napełniania składające się z urządzenia nawilżającego dla tytoniu, strefy suszenia w kształcie rury do prowadzenie zwilżonego tytoniu w strumieniu gazu suszącego, urządzenia oddzielającego tytoń od gazu suszącego oraz przewodów doprowadzających ponownie gaz suszący do strefy suszenia według wynalazku charakteryzuje się tym, że końcowa część strefy suszenia stanowiąca ujście ma powierzchnię przekroju poprzecznego, od trzech do pięciu razy większą od powierzchni przekroju poprzecznego początkowej części strefy suszenia.
Zalety uzyskiwane przy sposobie według wynalazku, polegają na tym, że lokalny współczynnik przechodzenia ciepła i lokalny współczynnik przejmowania masy, dla wstępnie obrobionego, tzn. pociętego i nawilżonego materiału tytoniowego, w przestrzeni suszącej (przez którą tytoń dla wysuszenia prowadzony jest w strumieniu gorącego gazu), z bardzo wysokich wartości na początku strefy, stale spada i przy końcu przestrzeni suszącej posiada tylko niewielkie wartości.
Na skutek tego, powierzchnia poszczególnych, pociętych części tytoniu zostaje bardzo szybko zestalona tak, że dla jeszcze wilgotnego tytoniu powstaje powłoka tworząca rodzaj gorsetu. Podczas dalszego przebiegu procesu suszenia konwekcja pomiędzy powierzchnią tytoniu i otaczającym ją gorącym gazem zostaje zmniejszona przez zmniejszenie prędkości strumienia gazu i tytoniu, przez co zmniejsza się również miejscowy współczynnik przechodzę6
168 504 nia ciepła i przejmowania masy pomiędzy tytoniem i gorącym gazem. Takie prowadzenie sposobu zapewnia, że obsuszona i ustalona wstępnie powierzchnia powiększonej w procesie nawilżania objętości włókien tytoniu, pozostanie sucha podczas dalszego procesu suszenia, mimo, że wilgoć stale dyfunduje z wnętrza włókien na zestaloną powierzchnię, przy czym suszenie nie przebiega tak intensywnie, aby tytoń mógł ulec przegrzaniu i uzyskać niepożądany smak.
Według wynalazku prowadzenie sposobu określone jest przez specyfikację najwyższej prędkości i najwyższej temperatury gazu suszącego na końcu strefy suszenia. Podanie według wynalazku, takich parametrów sposobu dla wyjścia dokonuje się w ścisłym powiązaniu z wartościami tych parametrów dla wejścia do strefy suszenia. Pary wartości parametrów określających sposób na początku i na końcu strefy suszenia stanowią wynik optymalizacji prowadzenia procesu suszenia tytoniu przy jednoczesnym spełnieniu celów dotyczących fizycznych i chemiczno-sensorycznych właściwości wyrobu. Ponadto uzyskuje się oszczędności energii, co jest również korzystne dla środowiska. Sposób według wynalazku odznacza się także tym, że podaje się w nim pary wartości w postaci wartości najmniejszych i największych na początku i na końcu przebiegu procesu suszenia, natomiast w sposobach znanych ze stanu techniki nie są podane dla określonych miejsc w urządzeniu suszamiczym te tak istotne parametry.
Ponadto przez stosunkowo niewielki stosunek mas gazu suszącego i tytoniu oraz wynikającej stąd dużej powierzchni wymiany ciepła i masy, można osiągnąć szybki spadek temperatury gazu suszącego. W ten sposób przeciwdziała się przegrzaniu tytoniu. Zużycie energii podczas suszenia może być niewielkie, gdyż ilość suszącego gazu jest stosunkowo mała i (jak jeszcze zostanie wykazane) związana z tym niska temperatura gazu suszącego przy końcu przebiegu suszenia redukuje zużycie energii do minimum.
Obok stosunkowo wysokiego udziału tytoniu w strumieniu stanowiącym mieszaninę gazu suszącego i tytoniu, niższa temperatura gazu suszącego po zakończeniu suszenia, przyczynia się, jak to przedstawia bilans energetyczny, do utrzymywania strat energii na niskim poziomie.
Przy pominięciu strat energii do otoczenia i ciepła parowania do odparowania materiałów zawartych w tytoniu, energia konieczna jest głównie dla odparowania wody zawartej w tytoniu.
Współczynnik sprawności termicznej służący do scharakteryzowania efektywności suszenia może być przedstawiony w postaci zależności.
x . ,, .. , . odparowana ilość wody x ciepło parowania termiczny współczynnik sprawnosci = —C-:--—·*------doprowadzona energia
Z bilansu energetycznego wynika doprowadzana energia:
mcp · TWyj. + Δ mwhw gdzie m - ilość gazów odlotowych
Cp - średnia właściwa pojemność cieplna gazów odlotowych do 0°C do Twyj.
TWyj - temperatura gazu suszącego przy końcu procesu suszenia
Δ mw - odparowana ilość wody hw - ciepło parowania wody przy 0°C tak, że dla termicznego współczynnika sprawności wynika:
Δ mw· hw
Hth — rp , Δ ,
MlCp· Twyj Ή A NIwILw
Z tego prostego szacunku widać wyraźnie, że termiczny współczynnik sprawności jest tym lepszy, im mniejsze są ilości powietrza odlotowego i jego temperatura. Według wynalazku temperatura powietrza odlotowego ustalona jest na poniżej 130°C, korzystnie na 100°C do 130°C. Przy sposobie według wynalazku można uzyskać współczynnik sprawności aż do 85%, co najmniej jednak 80%.
Większa część gazu suszącego oddzielona od suchego tytoniu w urządzeniu oddzielającym, przykładowo w separatorze lub cyklonie, dla redukcji ilości gazów odlotowych i/lub zużycia energii podgrzewana jest przez wytwornicę gorącego gazu ogrzewaną bezpośrednio lub pośrednio, i doprowadzana ponownie do obiegu dla ponownego suszenia. Aby możliwie mało obciążać środowisko emisją gazów odlotowych, pozostała mniejsza część gazu suszącego z
168 504 pozostałymi w nim odparowanymi materiałami zawartymi w tytoniu przetwarzana jest według wynalazku w biologicznej oczyszczalni gazów odlotowych, przy czym koszty inwestycyjne i eksploatacyjne są wprost proporcjonalne do ilości gazów odlotowych przeznaczonych do oczyszczenia.
Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania przedstawionym na rysunku, który przedstawia schematycznie urządzenie suszamicze do przeprowadzania sposobu według wynalazku.
Poprzez doprowadzenie 2 pocięty tytoń przechodzi do urządzenia nawilżającego 4, do którego doprowadzeniem 6 doprowadzana jest woda. Urządzenie nawilżające 4 może być wykonane przykładowo w postaci bębna nawilżającego lub tunelu nawilżającego. W urządzeniu nawilżającym 4 tytoń zostaje nawilżony do zawartości wilgoci 18% do 40%, w odniesieniu do wilgotności podstawowej. Następujący wskutek tego proces pęcznienia zwiększa objętość tytoniu. Wynik tej obróbki nawilżającej może być dodatkowo poprawiony za pomocą pary wodnej 5.
Następnie nawilżony tytoń, poprzez gazoszczelną śluzę 8 przemieszczany jest do pneumatycznej strefy suszenia l2. Strefa suszenia 12 składa się w zasadzie z dwóch prostopadle ustawionych, połączonych ze sobą odcinków 10, 14. W wejściowej części 9 strefy suszenia 12 tytoń kierowany jest w strumień gazu suszącego, który w przedstawionym urządzeniu przepływa z góry do dołu przez ustawioną pionową strefę suszenia 12. Obok omówionego tu sposobu, przy którym tytoń i gaz suszący prowadzone są w strumieniu opalającym, taka strefa suszenia może być ustawiona dowolnie.
W wejściowej części 9 temperatura gazu suszącego, podgrzanego uprzednio w wytwornicy 20, wynosi 200°C do 600°C, a jego prędkość przepływu wynosi 40 do 100 m/sek. Gaz suszący ma przy tym w punkcie wejściowym zawartość pary wodnej wynoszącą 20 do 90% masowych, a stosunek masy gazu suszącego do masy tytoniu wynosi 1 do 3, przy czym wartości te wylicza się z zależności.
przepływ masowy tytoniu ,
-*4—i- x 100= procent masowy przepływ masowy gorącego gazu
Ze względu na stosunkowo dużą prędkość względną gazu suszącego w stosunku do tytoniu, w połączeniu z wysoką temperaturą gazu suszącego oraz jego zawartością pary wodnej, powstaje krótkotrwale w tym miejscu bardzo wysoka lokalna wymiana ciepła i masy pomiędzy gazem suszącym i nawilżonym tytoniem. Wartość współczynnika przechodzenia ciepła a wynosi 800 do 1200 J/sek.m2K, a współczynnik przejmowania masy β wynosi 1 do 2 m/sek.
Wysoka wymiana ciepła i masy powoduje powierzchniowe wysuszenie i zestalenie napęczniałych podczas nawilżania włókien tytoniu. W dalszym przebiegu proces suszenia jest tak sterowany, że powierzchnia tytoniu pozostaje sucha, aby uniknąć zmiękczenia zestalonej powierzchni przez wodę dyfundującą z wnętrza włókna, a ponadto suszenie nie jest zbyt intensywne, aby nie spowodować ewentualnego przegrzania i związanego z tym ujemnego wpływu na smakowe właściwości tytoniu. Aby tego uniknąć, w pierwszym krótkim odcinku 10 strefy suszenia 12, w postaci prostego odcinka rurowego, tytoń przyśpieszony jest do prędkości bliskiej prędkości gazu suszącego, mniejszej tylko o prędkość opadania cząstek tytoniu. Wskutek zmniejszania prędkości względnej pomiędzy gazem suszącym i tytoniem maleje stale wymiana ciepła i masy podczas procesu przyśpieszania. W dołączonym drugim odcinku 14 strefy suszenia 12 gaz suszący i wraz z nim tytoń są spowalniane co powoduje zmniejszenie konwekcji na powierzchni tytoniu. Podczas procesu spowolniania wraz z postępującym suszeniem zmniejsza się stale prędkość względna z tym samym wymiana ciepła i masy pomiędzy tytoniem i gorącym gazem. Dla tego celu odcinek 14 strefy suszenia 12 przy swym ujściu 15 ma powierzchnię przekroju poprzecznego trzy do pięciu razy większą od powierzchni przekroju poprzecznego odcinka 10.
Tak więc przy ujściu 15 odcinka 14 powstaje lokalny współczynnik przechodzenia ciepła a= 120 do 180 J/sek.m2K oraz lokalny współczynnik przejmowania masy β = 0,15 do 0,25 m/sek., a także wilgotność tytoniu od 12% do 15% w odniesieniu do wilgotności podstawowej, oraz temperatura suszenia od 100°C do 130°C i prędkość gazu suszącego od 8 do 15 m/sek.
168 504
Ponadto zmniejszanie lokalnych współczynników przechodzenia ciepła i przejmowania masy, wewnątrz strefy suszenia 12 ułatwione jest przez niski stosunek mas gazu suszącego i tytoniu, wynoszących 1 do 3 i powstającą wskutek tego dużą powierzchnię wymiany ciepła i masy.
Dla zwiększenia zawartości pary wodnej w gazie suszącym para wodna 27 może być wprowadzana dodatkowo do obiegu gazu suszącego poprzez zawór zamykający 31. Zabieg ten, przy starannym uszczelnieniu obiegu przed .szkodliwym powietrzem, może zostać pominięty.
Wysuszony tytoń zostaje oddzielony od gazu suszącego w urządzeniu oddzielającym 16, przykładowo w cyklonie lub separatorze i poprzez drugą gazoszczelną śluzę 18 wyprowadzany jest z urządzenia suszamiczego 1.
Gaz suszący, oddzielony w urządzeniu oddzielającym 16 od tytoniu, poprzez wentylator 22, przewody 37, 42, 44 doprowadzany jest do wytwornicy 20 gorącego gazu i ogrzewany do poprzedniej temperatury 200°C do 600°C. Ta wytwornica gorącego gazu 20 może być ogrzewana bezpośrednio lub pośrednio tak, że zawracany poprzez przewód 44 strumień suszącego gazu może być ogrzewany zarówno bezpośrednio z dodatkowym gorącym gazem suszącym, jak również z pośrednią wymianą ciepła z odpowiednim ośrodkiem, przy czym gorący gazu suszący może być również zastosowany jako taki ośrodek.
Mniejsza część gazu suszącego, mianowicie gaz odlotowy w miejscu 36 przed wyntylatorem 24, doprowadzany jest przez przewód 29 gazu odlotowego i zawór regulacyjny 30 do płuczki do gazu 28, a następnie do biologicznej oczyszczalni gazów odlotowych 39.
Przykład. W przykładzie przeprowadzania sposobu temperatura gazu suszącego w części wejściowej 9 wynosi 40o°C a prędkość przepływu gazu suszącego wynosi 45 m/sek. Gaz suszący ma w punkcie wyjściowym zawartość pary wodnej wynoszącą 40% masowych.
W urządzeniu nawilżającym 4 tytoń zostaje nawilżony do zawartości wilgoci 25% masowych w stosunku do wilgotności podstawowej. W obszarze części wejściowej 9 wartość współczynnika przechodzenia ciepła α wynosi 900 J/sm2K a współczynnika przejmowania masy β wynosi 1,3 m/s.
W końcowej części ujścia 15 strefy suszenia 12 temperatura gazu suszącego wynosi 120°C a prędkość 10 m/s.
Wilgotność tytoniu wynosi 13,5% masowych w stosunku do wilgotności podstawowej. Współczynnik przechodzenia ciepła α wynosi 160 J/sm2K a współczynnik przejmowania masy p wynosi 0,2 m/s.
W tym przykładzie wykonania stosunek masy tytoniu do masy gazu suszącego w wejściowej części 9 wynosi około 1:1. Gaz suszący przepływa pionowo od góry przez strefę suszenia 12.
Powierzchnia przekroju poprzecznego końcowej części 15 strefy suszenia 12 jest 3,1-krotnie większa od powierzchni wejściowej części 9 strefy suszenia 12.
168 504
168 504
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,50 zł

Claims (12)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób suszenia tytoniu dla zwiększenia jego zdolności napełniania, w którym pocięty i nawilżony tytoń przemieszcza się w strumieniu gazu suszącego i suszy wewnątrz strefy suszenia w kształcie rury, a następnie oddziela się od gazy suszącego, przy czym reguluje się temperaturę gazu suszącego przy wejściu do strefy suszenia na poziomie co najmniej 200°C i reguluje się prędkość jego przepływu na co najmniej 30 m/sek., którą następnie zmniejsza się w strefie suszenia, znamienny tym, że na wejściu strefy suszenia ustala się prędkość przepływu gazu suszącego najwyżej na 100 m/sek., następnie zmniejsza się prędkość przepływu gazu suszącego oraz jednocześnie zmniejsza się prędkość przepływu tytoniu w strefie suszenia dla zmniejszenia lokalnego współczynnika przechodzenia ciepła i lokalnego współczynnika przejmowania masy pomiędzy powierzchnią tytoniu i otaczającym gazem suszącym, po czym przy wyjściu strefy suszenia ustala się prędkość przepływu gazu suszącego najwyżej na 15 m/sek., zaś temperaturę gazu suszącego na wyjściu strefy suszenia ustala się najwyżej na 130°C.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podczas procesu suszenia dobiera się stosunek mas gazu suszącego do tytoniu w zakresie 1 do 3.
  3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ustala się prędkość przepływu gazu suszącego na wyjściu strefy suszenia na co najmniej 8 m/sek.
  4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że spowalnia się prędkość przepływu mieszaniny gazu suszącego i tytoniu rozszerzając przekrój poprzeczny i/lub zmniejszając temperaturę.
  5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zmniejszanie lokalnego współczynnika przechodzenia ciepła i lokalnego współczynnika przejmowania masy przeprowadza się w czasie krótszym niż 1 sek.
  6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że na początku procesu suszenia ustala się zawartość pary wodnej w gazie suszącym na 20 do 90% masowych.
  7. 7. Sposób według zastrz. 1 albo 6, znamienny tym, że do gazu suszącego doprowadza się parę wodną.
  8. 8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że na początku strefy suszenia ustala się temperaturę gazu suszącego najwyżej na 600°C, na końcu strefy suszenia na co najmniej 100°C.
  9. 9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że początek procesu suszenia przeprowadza się przy zawartości wilgoci w tytoniu od 18% do 40%, do osiągnięcia zawartości wilgoci w tytoniu wysuszonym 12% do 15%, w odniesieniu do wilgotnego tytoniu.
  10. 10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że po procesie suszenia mieszaninę gazu suszącego i tytoniu rozdziela się, a większą część gazu suszącego ponownie doprowadza się do procesu suszenia, natomiast mniejszą część gazu suszącego oczyszcza się w biologicznej oczyszczalni gazów odlotowych.
  11. 11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że gaz suszący doprowadza się do procesu suszenia ogrzany do temperatury roboczej w ogrzewanej bezpośrednio lub pośrednio wytwornicy gorącego gazu.
  12. 12. Urządzenie do suszenia tytoniu dla zwiększenia jego zdolności napełniania składające się z urządzenia nawilżającego dla tytoniu, strefy suszenia w kształcie rury do prowadzenia zwilżonego tytoniu w strumieniu gazu suszącego, urządzenia oddzielającego tytoń od gazu suszącego oraz przewodów doprowadzających ponownie gaz suszący do
    168 504 strefy suszenia, znamienne tym, że końcowa część strefy suszenia (12) stanowiąca ujście (15) ma powierzchnię przekroju poprzecznego od trzech do pięciu razy większą od powierzchni przekroju poprzecznego wejściowej części (9) strefy suszenia (12).
PL92294686A 1991-05-27 1992-05-26 Method of drying tobacco in order to increase its filling ability and apparatus therefor PL168504B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4117329A DE4117329A1 (de) 1991-05-27 1991-05-27 Trocknungsverfahren zur fuellfaehigkeitssteigerung von tabakmaterial und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL294686A1 PL294686A1 (en) 1993-01-25
PL168504B1 true PL168504B1 (en) 1996-02-29

Family

ID=6432554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL92294686A PL168504B1 (en) 1991-05-27 1992-05-26 Method of drying tobacco in order to increase its filling ability and apparatus therefor

Country Status (20)

Country Link
US (1) US5339837A (pl)
EP (1) EP0515877B1 (pl)
JP (1) JP2501163B2 (pl)
CN (1) CN1031169C (pl)
AT (1) ATE125115T1 (pl)
AU (1) AU642819B2 (pl)
BR (1) BR9201982A (pl)
CA (1) CA2068664C (pl)
CZ (1) CZ283798B6 (pl)
DE (2) DE4117329A1 (pl)
DK (1) DK0515877T3 (pl)
ES (1) ES2075523T3 (pl)
GR (1) GR3017694T3 (pl)
HK (1) HK162096A (pl)
HU (1) HU214117B (pl)
MX (1) MX9202515A (pl)
MY (1) MY108230A (pl)
PL (1) PL168504B1 (pl)
RU (1) RU2053695C1 (pl)
ZA (1) ZA923831B (pl)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5908032A (en) * 1996-08-09 1999-06-01 R.J. Reynolds Tobacco Company Method of and apparatus for expanding tobacco
US20040094175A1 (en) * 2002-11-19 2004-05-20 Zho Zeong Ghee Process for manufacturing nicotine free cigarette substitute
US7556047B2 (en) * 2003-03-20 2009-07-07 R.J. Reynolds Tobacco Company Method of expanding tobacco using steam
RU2250452C2 (ru) * 2003-05-13 2005-04-20 Научно-исследовательский институт пищеконцентратной промышленности и специальной пищевой технологии (Государственное научное учреждение) Способ определения технологических параметров табака
RU2306787C1 (ru) * 2006-03-23 2007-09-27 Олег Иванович Квасенков Способ повышения заполняющей способности табака
RU2306785C1 (ru) * 2006-03-23 2007-09-27 Олег Иванович Квасенков Способ увеличения объема табака
RU2306047C1 (ru) * 2006-03-24 2007-09-20 Олег Иванович Квасенков Способ производства табака с повышенной заполняющей способностью
RU2306032C1 (ru) * 2006-03-24 2007-09-20 Олег Иванович Квасенков Способ получения табака с повышенной заполняющей способностью
RU2306788C1 (ru) * 2006-03-24 2007-09-27 Олег Иванович Квасенков Способ получения табака с увеличенной заполняющей способностью
RU2306790C1 (ru) * 2006-03-24 2007-09-27 Олег Иванович Квасенков Способ выработки ароматизированного табака с увеличенной заполняющей способностью
RU2306035C1 (ru) * 2006-03-27 2007-09-20 Олег Иванович Квасенков Способ производства ароматизированного табака с увеличенной заполняющей способностью
RU2306034C1 (ru) * 2006-03-27 2007-09-20 Олег Иванович Квасенков Способ производства ароматизированного табака с повышенной заполняющей способностью
PL211481B1 (pl) * 2007-05-30 2012-05-31 Int Tobacco Machinery Poland Sposób zwiększenia sprawności suszarki, zwłaszcza suszarki strumieniowej
DE102008059031A1 (de) * 2008-11-26 2010-05-27 British American Tobacco (Germany) Gmbh Rauchproduktherstellung durch thermische Extrusion
GB0902629D0 (en) * 2009-02-17 2009-04-01 Dickinson Legg Ltd Tabacco drying apparatus
CN101601500B (zh) * 2009-06-23 2012-09-05 江苏智思机械集团有限公司 烟草物料气流干燥工艺及设备
CN103760298B (zh) * 2011-12-31 2016-10-19 贵州中烟工业有限责任公司 干冰膨胀烟丝填充值检测方法
EP2745716A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-25 Philip Morris Products S.A. Method and Apparatus for Expanding a Product Containing Starch
CN103284299A (zh) * 2013-04-16 2013-09-11 川渝中烟工业有限责任公司 采用SH94降低卷烟BaP释放量的烘丝工艺方法
DE102014218640B4 (de) * 2014-09-17 2016-05-12 Hauni Maschinenbau Ag Vorrichtung und Verfahren zum Trocknen eines Tabakmaterials
GB201501429D0 (en) * 2015-01-28 2015-03-11 British American Tobacco Co Apparatus for heating aerosol generating material
CN111651893B (zh) * 2020-06-12 2023-06-27 福建中烟工业有限责任公司 一种烟用爆珠干燥模型的建立方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3037885C2 (de) * 1980-10-07 1988-03-03 Tamag Basel AG, 4127 Birsfelden Verfahren zur Volumenvergrößerung von zerkleinerten Tabakrippen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE3130778C2 (de) * 1981-08-04 1985-09-19 B.A.T. Cigaretten-Fabriken Gmbh, 2000 Hamburg Verfahren zur Erhöhung der Füllfähigkeit von Tabak
DE3147846C2 (de) * 1981-09-05 1984-07-19 B.A.T. Cigaretten-Fabriken Gmbh, 2000 Hamburg Verfahren zur Verbesserung der Füllfähigkeit von Tabakmaterial
US4407306A (en) * 1981-12-17 1983-10-04 American Brands, Inc. Method for expanding tobacco with steam at high temperature and velocity
DE3441649A1 (de) * 1983-11-16 1985-05-30 Brown & Williamson Tobacco Corp., Louisville, Ky. Verbessertes verfahren zum trocknen von tabak
GB8530020D0 (en) * 1985-12-05 1986-01-15 British American Tobacco Co Treatment of particulate materials
GB8630656D0 (en) * 1986-12-22 1987-02-04 British American Tobacco Co Expansion of particulate vegetable material
DE3710677A1 (de) * 1987-03-31 1988-10-13 Bat Cigarettenfab Gmbh Vorrichtung zum expandieren von zerkleinertem tabakmaterial
GB8712618D0 (en) * 1987-05-28 1987-07-01 British American Tobacco Co Expansion of tobacco

Also Published As

Publication number Publication date
PL294686A1 (en) 1993-01-25
CN1031169C (zh) 1996-03-06
JP2501163B2 (ja) 1996-05-29
EP0515877B1 (de) 1995-07-19
MY108230A (en) 1996-08-30
CZ283798B6 (cs) 1998-06-17
DE4117329A1 (de) 1992-12-03
DK0515877T3 (da) 1995-09-25
HU214117B (en) 1997-12-29
AU642819B2 (en) 1993-10-28
ZA923831B (en) 1993-01-27
GR3017694T3 (en) 1996-01-31
ATE125115T1 (de) 1995-08-15
RU2053695C1 (ru) 1996-02-10
CN1070320A (zh) 1993-03-31
AU1716792A (en) 1992-12-03
CS158592A3 (en) 1992-12-16
EP0515877A3 (en) 1993-02-03
HUT67950A (en) 1995-05-29
EP0515877A2 (de) 1992-12-02
JPH05236925A (ja) 1993-09-17
CA2068664C (en) 1996-05-28
HK162096A (en) 1996-09-06
ES2075523T3 (es) 1995-10-01
HU9201749D0 (en) 1992-08-28
US5339837A (en) 1994-08-23
DE59202915D1 (de) 1995-08-24
BR9201982A (pt) 1993-01-12
MX9202515A (es) 1993-01-01
CA2068664A1 (en) 1992-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL168504B1 (en) Method of drying tobacco in order to increase its filling ability and apparatus therefor
EP1603412B1 (en) Method of expanding tobacco using steam
CA1105344A (en) Tabacco drying process
US4704804A (en) Method of and apparatus for temperature conditioning of matter
CA1252012A (en) Treatment of tobacco
US3357436A (en) Apparatus for drying tobacco
JPH04173079A (ja) たばこ原料の気流乾燥方法およびその装置
CA1160935A (en) Tobacco drying apparatus
JPH02504469A (ja) ロータリシリンダ式ドライヤ
FI67658B (fi) Expansion av raotobak
JPS643474B2 (pl)
US4483352A (en) Method of increasing the volume of cut tobacco ribs and an apparatus for carrying out said method
CN102036574B (zh) 制备烟草混合物的方法及相关设备
CA1158692A (en) Apparatus for prevention of material build-up in a conduit
JPH0659197B2 (ja) 刻み湿りたばこ材料の送風加工方法及び装置
US4646760A (en) Method and apparatus for the volume expansion of tobacco
WO1989003010A1 (en) Rotary cylinder drier
RU2560306C2 (ru) Способ расширения табачного материала и устройство для его осуществления
EP3771349B1 (en) Tobacco expansion system (tes)
PL116942B1 (en) Method of conditioning bass materials in particular flax straw l'njanojj solomy