煙絲混合均勻性研究.pdf

1、固-固混合作為過程工業(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。煙草的加工過程中也存在多處混合過程，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)對于固體混合的研究大多集中在混合效果的評價方面，但由于煙草物料的特殊性，目前尚未建立行業(yè)統(tǒng)一的混合均勻性評價方法。
　　 近年來，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施也需要對新的工藝條件下固體物料混合均勻度是否滿足產(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配方煙絲的混合進(jìn)行了研究。本課題的開展，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價方法、優(yōu)化和預(yù)測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價配方煙絲混合均勻性的方法。采用統(tǒng)計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 取樣量的檢測尺度下，按照歐盟對制藥行業(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間分布的測定方法，確定了適用于描述該過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間分布測定方法具有測試時間短、重復(fù)性好的特點(diǎn)。2）本試驗范圍內(nèi)，物料在滾筒中的平均停留時間和最短

5、停留時間隨轉(zhuǎn)速的增加和流量的增大而減少，無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)測結(jié)果相同。
　　 3．利用所建立的煙絲混合均勻性評價方法，研究了不同加工工序煙絲混合均勻性變化規(guī)律，通過計算方差降低指數(shù)比較了不同加工工序的混合能力。結(jié)果表明：1