Способ увеличения объема табака - SU677631A3
Код документа: SU677631A3
Чертежи
Описание
проводят при повышенном давлении 34,4- 63,7 кг/см при температуре табака от -2°С до температуры, соответствующей температуре окружающей среды, в течение 0,5-6,0 мин, предпочтительно 2-4 мин.
Для пропитывания 1 вес. ч. табака используют 5-10 вес. ч. жидкой двуокиси углерода. Избыток жидкой двуокиси углерода удаляют из резервуара при сохранении температуры и давления на том же уровне, после чего давление в резервуаре снижают до атмосферного для перевода пропиточной жидкой двуокиси углерода в табаке в твердую фазу.
Далее пропитанный табак нагревают для удаления твердой двуокиси углерода путем испарения и осуществления процесса увеличения объема табака. Нагревание проводят введением в резервуар потока горячего газа, перегретого пара, нагретого воздуха или применением других средств для нагрева, например, нагретой поверхности , лучистой микроволновой энергии или инфракрасных лучей.
По другому варианту выполнения способа пропитывание табака жидкой двуокисью углерода проводят под избыточным давлением 40,99-63,28 кг/см при температуре от 5 до зге в течение 0,5-10 мин. Нагревание пропитанного табака осуществляют до 100-360°С в течение 0,2-10 с при давлении 0,703 кг/см2.
При нагревании пропиточную жидкость удаляют испарением, при этом табак увеличивается в своем объеме.
На фиг. 1 изображено устройство для реализации предлагаемого способа увеличения объема табака, общий вид с частичным разрезом; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - корзина для размещения табака, которая устанавливается в устройстве; на фиг. 4 и 5 - вариант устройства для реализации способа увеличения объема табака, в котором резервуар под .давлением установлен с возможностью вращения вокруг неподвижной оси для однородного перемещивания жидкой двуокиси углерода и табака в период пропитки, а также испарения твердой двуокиси углерода в процессе вспучивания табака, вид сбоку и спереди; на фиг. 6 - вариант устройства , в котором смеситель заключен в резервуар под давлением для равномерного распределения жидкой двуокиси углерода и однородного перемещивания двуокиси с табаком, а вал смесителя, дополнительно снабжен центральным каналом и распределительными отверстиями для подачи через них пара или нагретого воздуха в период стадии увеличения объема табака, общий вид с частичным разрезом.
При использовании устройства по фиг. 1-3 способ осуществляют следующим образом .
Табак загружают в коробчатые элементы - корзины 1, которые с возможностью съема размещают в раме 2 внутри резервуара 3 в любом подходящем порядке, например в кольцевом. После этого плотно закрывают крыщку 4 резервуара, а внутреннюю часть его очищают от любого газообразного остатка с помощью потока газообразной двуокиси углерода через впускное отверстие на трубопроводе 5 и выпускное отверстие 6. После этого через отверстие 6 резервуар заполняют жидкой двуокисью углерода до погружения в нее всей массы табака, затем отверстие 6 закрывают , а давление внутри резервуара доводят
до 34,4-63,7 кг/см. Пропитывание проводят при температуре табака от -2°С до температуры, соответствующей температуре окружающей среды. Затем жидкую двуокись углерода через трубопровод 7 удаляют из резервуара, а внутреннюю часть последнего через трубопровод 8 сообщают с атмосферой, приводя таким образом оставщуюся в табаке жидкую двуокись углерода в твердое состояние путем сниясения давления . При этом смесь пара или нагретого воздуха циркулирует через трубопровод 7 с постоянным выбросом в атмосферу через отверстие трубопровода 8. После заверщения процесса увеличения объема табака
открывают крыщку 4, табак извлекают и направляют на последующую технологическую обработку.
В случае использования устройства, изображенного на фиг. 4 и 5, пропитывание
табака проводят при температуре жидкой двуокиси углерода -2-31°С, при этом среда для нагревания носледней циркулирует в камере 9 и поддерживает двуокись углерода в жидком состоянии. Вращение резервуара 10 обеспечивает неремещивание табака и двуокиси углерода и их контактирование , а также способствует усилению испарения двуокиси углерода при соприкосновении табака с нагретой поверхностью
стенки 11.
В другом варианте устройства для реализации способа (фиг. 6) резервуар 12 под давлением имеет каналы 13-15 для очистки , подачи и удаления жидкой двуокиси
углерода и загрузочный и разгрузочный люки 16 и 17 для транспортировки табака. Пропитывание табака проводят при температуре жидкой двуокиси углерода в интервале от -2°С до 31°С при перемещиваНИИ лопастями 18, укрепленными на валу 19. Температуру жидкой двуокиси углерода поддерживают с помощью нагревательных элементов 20. Табак загрулсают через загрузочный люк 16, который после заполнения резервуара табаком закрывают и через него продувают газообразную двуокись углерода через каналы 14 и 21. После продувки через канал 21 вводят жидкую двуокись углерода до достижения давления,
например, 42,2 кг/см. Табак и двуокись
углерода перемешивают лопастями 18 до получения однородной массы, затем перемешивание прекраш,ают и двуокись углерода (жидкую) по каналу 15 удаляют из резервуара, а его полость сообщают с атмосферой для превраш,ения жидкой двуокиси углерода, оставшейся в табаке, в твердое состояние. Затем через капал 22 и радиальные патрубки 23 вводят пар или нагретый воздух с одновременным враш;ением вала 19 для обеспечения контактирования пропитанпого табака с паром или нагретым воздухом, при этом табак увеличивается в объеме. После завершения процесса табак удаляют из устройства через люк 17.
Пример 1. 4,54 кг частиц светлого табака с содержанием влаги 12 вес.% помешают в корзине в резервуар под давлением . Резервуар продувают газообразной двуокисью углерода при комнатной температуре 3 мин, а затем вводят жидкую двуокись углерода из напорного контейнера (где ее содержат под давлением порядка 14,1 кг/см при -13°С) из расчета 13,6 кг на 0,454 кг табака. Резервуар нагревают до 14°С, устанавливая в нем давление от 21,1 до 49,2 кг/см, которое поддерживают 3 мин. Избыток жидкой двуокиси углерода сливают, из резервуара выпускают газ в течение 45 с, благодаря чему в структуре табака образуется твердая двуокись углерода .
Затем берут два образца обрабатываемого табака первый образец (№ 1) весом 2,3 кг нагревают в башне горячим воздухом при 220°С, а второй (№ 2) такого же веса нагревают в башне перегретым паром при той же температуре. В каждом образце измеряют процент летучести при высокой температуре путем измерения содержания влажности О. V., равной потере веса образца в процентах после трех часов нагревания при 100°С.
Определяют также способность наполнения каждого образца, для чего 10 г табачной начинки (ТН) помешают в градуированный цилиндр и подвергают действию нагрузки. После ее оседания измеряют объем начинки. Контрольный образец содержит 10 г необработанных табачных частиц, взятых из той же загрузки светлого табака, что и обработанные. Результаты испытаний приведены в табл. 1.
Данные табл. 1 показывают, что при испарении твердой двуокиси углерода табак значительно увеличивается в объеме, низкая потеря летучести при высокой температуре исключает необходимость повторного увлажнения табака перед использованием его в курительном продукте, а перегретый пар необходим для лучшего увеличения объема табака.
Таблица I
Пример 2. 2,3 кг начинки светлого табака влажностью 12 вес.% пропитывают жидкой двуокисью углерода по примеру 1. Затем 0,977 кг обрабатываемого табака подвергают увеличению в объеме потоком пасышенного пара при 166°С согласно примеру 1.
В образцах неувеличенного в объеме табака (контроль) и увеличенного (весом 0,453 кг каждый) определяют влал ность (О. V.,%), как в примере 1.
Сравнительные результаты испытаний приведены в табл. 2.
Т а б л II ц а 2
30
35
Данные табл. 2 показывают, что первоначальный состав табака сохраняется в процессе увеличения его объема.
Пример 3. Образцы начинки табака весом 4,54 кг с влажностью 12 вес.% пропитывают жидкой двуокисью углерода, как описано в примере 1, при различных давлениях в интервале 28,1 и 63,3 кг/см. Пропитанную начинку нагревают перегретым паром при 270°С.
Результаты испытапий приведены в табл. 3.
Данные табл. 3 показывают, что для получепия оптимального продукта давление во время пропитки необходимо поддерживать свыше 42,2 кг/см, предпочтительно выше 49,2 кг/см.
Пример 4. Аналогично примеру 1 пропитывают другой ряд образцов светлого
табака. Время снижения давления (сброса
газообразных продуктов) увеличивают от
49 до 427 с. Пропитанную начинку табака
нагревают в башне перегретым паром при
270°С.
аблица 3Данные табл. 5 показывают, что увеличение объема начинки, пропитанной двуокисью углерода, не зависит от длителг,ности контактирования табака с последней 5 во время процесса пропитки.
Пример 6. В другом ряде образцов влажность изменяют от 8 до 19% О. V., начинку табака пропитывают, как в примере 1, а затем нагревают в башне при 240°С 10 в насыщенной паровой атмосфере. Результаты испытаний приведены в табл. 6.
Таблица 6
Реферат
Формула
