煙絲混合均勻性研究.pdf

1、固-固混合作為過(guò)程工業(yè)中典型的單元操作，在化工、冶金、食品、建筑、醫(yī)藥等眾多行業(yè)中被廣泛涉及，良好的混合效果是產(chǎn)品質(zhì)量的基本保障。煙草的加工過(guò)程中也存在多處混合過(guò)程，煙草物料的混合效果是影響卷煙產(chǎn)品物理和感官質(zhì)量的重要因素。煙草行業(yè)對(duì)于固體混合的研究大多集中在混合效果的評(píng)價(jià)方面，但由于煙草物料的特殊性，目前尚未建立行業(yè)統(tǒng)一的混合均勻性評(píng)價(jià)方法。
　　 近年來(lái)，煙草行業(yè)日益重視配方煙絲混合的研究，一方面精細(xì)化加工的要求促使行業(yè)不斷

2、提高過(guò)程控制能力和提升、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量；另一方面，特色工藝和分組加工的廣泛實(shí)施也需要對(duì)新的工藝條件下固體物料混合均勻度是否滿(mǎn)足產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性的要求進(jìn)行深入研究。
　　 本文利用煙絲物理性質(zhì)的差異，以CO2 膨脹煙絲作為示蹤物對(duì)配方煙絲的混合進(jìn)行了研究。本課題的開(kāi)展，有利于深入了解行業(yè)現(xiàn)有技術(shù)裝備和工藝條件下煙絲的混合情況，為建立較為完善的煙絲混合均勻性評(píng)價(jià)方法、優(yōu)化和預(yù)測(cè)混合效果奠定了基礎(chǔ)。
　　 課題主要結(jié)論如下：

3、>　　 1．探索建立了一種以示蹤物的均勻性評(píng)價(jià)配方煙絲混合均勻性的方法。采用統(tǒng)計(jì)分析方法確定了該方法的取樣量和取樣次數(shù)，并分析了CO2 膨脹煙絲作為示蹤物的代表性。結(jié)果表明：1）隨著取樣量（煙支數(shù)）的增加，煙支樣品中膨脹煙絲含量的均值逐漸趨于穩(wěn)定，標(biāo)準(zhǔn)偏差逐漸減小并趨于穩(wěn)定；取樣量90g、取樣次數(shù)30 次的煙支樣本中膨脹煙絲的含量能夠代表整個(gè)批次最終煙絲混合物總體，且該方法在生產(chǎn)批次間具有穩(wěn)定性。2）CO2 膨脹煙絲的特征尺寸及其尺寸

4、分布均勻度系數(shù)與葉絲、梗絲差異不大，粒徑整體分布相近；在90g 取樣量的檢測(cè)尺度下，按照歐盟對(duì)制藥行業(yè)混合均勻的判定標(biāo)準(zhǔn)，卷煙機(jī)出口煙支樣品混合均勻，說(shuō)明膨脹煙絲作為示蹤物的代表性較好。
　　 2．采用負(fù)階躍示蹤法建立了加香滾筒中煙絲停留時(shí)間分布的測(cè)定方法，確定了適用于描述該過(guò)程煙絲混合特性的物理模型。結(jié)果表明：1）所建立的煙絲停留時(shí)間分布測(cè)定方法具有測(cè)試時(shí)間短、重復(fù)性好的特點(diǎn)。2）本試驗(yàn)范圍內(nèi)，物料在滾筒中的平均停留時(shí)間和最短

5、停留時(shí)間隨轉(zhuǎn)速的增加和流量的增大而減少，無(wú)因次方差隨著滾筒轉(zhuǎn)速的增加和流量的增大而增大，該規(guī)律符合本行業(yè)和其他行業(yè)的一般研究結(jié)果。3）PFR-CSTR 串聯(lián)組合模型可以較好的描述加香滾筒中煙絲的流動(dòng)和混合特性；加香滾筒中煙絲的混合均勻度隨著轉(zhuǎn)速的增加而增加，與模型的預(yù)測(cè)結(jié)果相同。
　　 3．利用所建立的煙絲混合均勻性評(píng)價(jià)方法，研究了不同加工工序煙絲混合均勻性變化規(guī)律，通過(guò)計(jì)算方差降低指數(shù)比較了不同加工工序的混合能力。結(jié)果表明：1