本发明专利技术公开了一种利用电渗析法降低再造烟叶浓缩液中TSNA和硝酸盐含量的方法，包括三次电渗析处理过程：第一次电渗析脱盐处理去除再造烟叶浓缩液中的硝酸根，同时也降低了料液调节至酸性所使用的酸量；第二次电渗析脱盐处理是在强酸性条件下去除造纸法再造烟叶浓缩液中的烟草特有亚硝胺；第三次电渗析脱盐处理是为了回收烟碱，所产生的副产物用于肥料的制备。本发明专利技术科学综合利用了再造烟叶浓缩液和电渗析的特性，既有效脱除了TSNA及其前体物-硝酸盐，又避免了传统电渗析处理导致的烟碱大量流失，同时副产物也得到有效利用，在增效、节能、减污方面等方面效果显著，适合于工业化大生产。
【技术实现步骤摘要】
一种利用电渗析法降低再造烟叶浓缩液中TSNA和硝酸盐含量的方法 一、
本专利技术涉及一种分离方法，具体地说是一种利用电渗析法降低再造烟叶浓缩液中TSNA和硝酸盐含量的方法。 二、
技术介绍
烟草特有亚硝胺(TSNA)，如NNK、NNN、NAT以及NAB等，是卷烟烟气的主要有害成分之一，对卷烟产品的危害性指数产生重要影响。烟气中的烟草特有亚硝胺主要来源于烟草自身所含有的烟草特有亚硝胺的热转移和烟草特有亚硝胺的前体物(如硝酸盐、亚硝酸盐等)的热合成。降低烟草自身的烟草特有亚硝胺含量以及烟草特有亚硝胺前体物是降低卷烟烟气中烟草特有亚硝胺释放量的主要方法。 造纸法再造烟叶是应用造纸基本工艺生产的重组烟草，其具有燃烧速率快、焦油释放量低、填充值高以及耐加工性能好等特点，是现代卷烟配方的重要组成。造纸法再造烟叶主要由烟梗与烟叶原料按照造纸的方法制备的重组烟草，由于烟梗和烟末中含有大量的硝酸盐、亚硝酸盐等烟草特有亚硝胺前体物，同时还含有烟草特有亚硝胺，特别是白肋烟烟叶原料中的烟草特有亚硝胺，这必然导致造纸法再造烟叶烟气中的烟草特有亚硝胺释放量高。降低造纸法再造烟叶原料中烟草特有亚硝胺及其前体物是提升造纸法再造烟叶减害品质的亟待解决的难题。 再造烟叶化学组分与物理参数的可调控性是其最突出的优势。当前对于再造烟叶组分的调控主要通过原料的选择、生化处理以及外源添加功效组分等方式进行，但这些技术存在着调控烟草特有亚硝胺及其前体物含量的能力有限、生产可操作性弱或者处理成本高等缺陷，在造纸法再造烟叶生产中的应用受到一定的限制。目前膜处理技术也用于再造烟叶硝酸盐以及亚硝酸盐的调控，如CN102524934A、CN101606748A均提出了使用压力驱动膜，如微滤膜、超滤膜以及纳滤膜，去除生物大分子、硝酸盐和氯离子，以提升造纸法再造烟叶的质量，但压力驱动膜对于离子化合物的去除还存在电解质去除效率低、选择性弱以及工业化成本高等缺陷，其工业化进程缓慢。电渗析是利用离子交换原理脱盐的电驱动膜技术，具有高效的脱盐效率，在去除硝酸盐和亚硝酸盐方面显示良好的效果，如CN103082394A、CN103330277A以及US4302308A、US4253929利用电渗析方法去除烟草提取液或再造烟叶萃取液中的硝酸盐、亚硝酸盐以及氯离子，在降低烟气烟草特有亚硝胺释放量方面显示了一定的效果，然而这些专利所提供的方法仅对烟草特有亚硝胺的前体物硝酸盐有降低作用，能降低烟气中热合成部分的烟草特有亚硝胺，但对烟草提取液中烟草特有亚硝胺无降低作用，热转移的烟草特有亚硝胺几乎不受影响。此外烟草提取液呈弱酸性，烟草中的烟碱也在电渗析过程中大量流失，最高可流失85 %，这必将导致造纸法再造烟叶吸食劲头的降低。因此如何全面降低烟草提取液中的TSNA及其前体物(硝酸盐)并保证卷烟感官品质是大幅度降低烟气烟草特有亚硝胺释放量亟待需要解决的问题。三、
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种利用电渗析法降低再造烟叶浓缩液中TSNA和硝酸盐含量的方法，本方法既能同时降低再造烟叶浓缩液中的TSNA和硝酸盐，同时又能避免烟碱的大量流失，有效降低了再造烟叶烟气TSNA释放量的同时保证了再造烟叶的吸食品质。 本专利技术首先利用两步电渗析法降低再造烟叶浓缩液中的烟草特有亚硝胺及其前体物-硝酸盐的含量，同时基于烟碱形态在不同pH条件下的差异有效回收第一次电渗析处理所脱除出的烟碱。 本专利技术利用电渗析法降低再造烟叶浓缩液中TSNA和硝酸盐含量的方法该清洁化制备烟碱的方法，具体过程如下: 1)第一次电渗析脱盐处理 将固含量为8-20%的再造烟叶浓缩液在10-20A/cm2的恒定电流密度条件下进行第一次电渗析脱盐处理至电压稳定为60V，在60V稳压条件下电渗析脱盐处理至电导率为lms/cm ； 所述再造烟叶浓缩液是按照传统造纸法再造烟叶生产工艺制备得到的，具体过程如下: a、按照重量比1:10的比例在萃取罐中加入造纸法再造烟叶原料和水，在50-65°C的温度下搅拌lh ； b、将步骤a得到的混合料依次经压榨、过滤、离心分离得到烟草萃取液，所得的烟草萃取液在65°C真空浓缩后即得再造烟叶浓缩液，固含量为8-20%。 2)第二次电渗析脱盐处理 通过pH值调节剂调节第一次电渗析脱盐处理后得到的料液的pH值至1-3，在10-20A/cm2的恒定电流密度条件下进行电渗析脱盐处理至电压稳定为60V，在60V稳压条件下电渗析脱盐处理至电导率为0.5ms/cm ； 3)第三次电渗析脱盐处理 将第一次电渗析脱盐处理脱除的盐溶液浓缩至固含量为40-50%，通过pH值调节剂调节pH值至11-12，在10-20A/cm2的恒定电流密度条件下进行电渗析脱盐处理至电压稳定为60V，在60V稳压条件下电渗析脱盐处理至电导率为0.3ms/cm,脱除的盐溶液喷雾干燥后可用作肥料； 4)浓缩 将第二次电渗析脱盐处理后得到的料液与第三次电渗析脱盐处理后得到的料液合并，浓缩至密度为1.2g/cm3,即得低亚硝胺再造烟叶浓缩液。 步骤2)中所述pH值调节剂为柠檬酸溶液、苹果酸溶液和草酸溶液中的一种或几种。 步骤3)中所述pH值调节剂为Κ0Η溶液、NaOH溶液中的一种或几种。 本专利技术步骤1)、2)和3)中的电渗析参数的设置相同:使用的膜堆由5组均相阴离子交换膜和均相阳离子交换膜组成；膜的基材为聚偏氟乙烯；极室使用0.3mol/L的Na2S04溶液。 第一次电渗析脱盐处理去除再造烟叶浓缩液中的硝酸根，同时也降低了料液调节至酸性所使用的酸量；第二次电渗析脱盐处理是在强酸性条件下去除造纸法再造烟叶浓缩液中的烟草特有亚硝胺；第三次电渗析脱盐处理是为了回收烟碱，所产生的副产物用于肥料的制备。 本专利技术科学综合利用了浓缩液和电渗析的特性，既有效脱除了 TSNA及其前体物-硝酸盐，又避免了传统电渗析处理导致的烟碱大量流失，同时副产物也得到有效利用，在增效、节能、减污方面等方面效果显著，适合于工业化大生产。 与已有技术相比，本专利技术的有益效果体现在: 1、本专利技术利用了电渗析脱盐效率高的特性，并基于烟碱在不同pH条件下的形态差异，利用电渗析法处理料液，既高效脱除了浓缩液中硝酸盐，同时有效避免了烟碱的损失。 2、本专利技术基于烟草特有亚硝胺在pH〈3的条件下呈质子化的特性，利用两步电渗析法脱除浓缩液中的TSNA含量，该方法既有效降低了浓缩液中的TSNA含量，同时也大幅降低了酸的用量。 3、本专利技术科学综合利用了浓缩液和电渗析的特性，既有效脱除了 TSNA及其前体物-硝酸盐，又避免了传统电渗析处理导致的烟碱大量流失，同时副产物也得到有效利用，在增效、节能、减污方面等方面效果显著，适合于工业化大生产。 4、本专利技术仅在现有造纸法再造烟叶工艺基础上增加浓缩液电渗析处理工序，不改变其它工艺，能快速的产业化应用。 四、【附图说明】 图1为本专利技术的工艺流程图。 五、【具体实施方式】 下面结合【具体实施方式】对本专利技术作进一步的详细说明，但它不是对本专利技术的限定。 实施例1: 本实施例中利用电渗析法降低再造烟叶浓缩液中TSNA和硝酸盐含量的方法，具体过程如下: 1)第一次电渗析脱盐处理 将初始pH本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用电渗析法降低再造烟叶浓缩液中TSNA和硝酸盐含量的方法，其特征在于包括以下步骤：1)第一次电渗析脱盐处理将再造烟叶浓缩液在恒定电流密度条件下进行第一次电渗析脱盐处理至电压稳定为60V，在60V稳压条件下电渗析脱盐处理至电导率为1ms/cm；2)第二次电渗析脱盐处理通过pH值调节剂调节第一次电渗析脱盐处理后得到的料液的pH值至1‑3，在恒定电流密度条件下进行电渗析脱盐处理至电压稳定为60V，在60V稳压条件下电渗析脱盐处理至电导率为0.5ms/cm；3)第三次电渗析脱盐处理将第一次电渗析脱盐处理脱除的盐溶液浓缩至固含量为40‑50％，通过pH值调节剂调节pH值至11‑12，在恒定电流密度条件下进行电渗析脱盐处理至电压稳定为60V，在60V稳压条件下电渗析脱盐处理至电导率为0.3ms/cm；4)浓缩将第二次电渗析脱盐处理后得到的料液与第三次电渗析脱盐处理后得到的料液合并，蒸发浓缩后即得低亚硝胺再造烟叶浓缩液。
【技术特征摘要】
1.一种利用电渗析法降低再造烟叶浓缩液中TSNA和硝酸盐含量的方法，其特征在于包括以下步骤: 1)第一次电渗析脱盐处理 将再造烟叶浓缩液在恒定电流密度条件下进行第一次电渗析脱盐处理至电压稳定为60V,在60V稳压条件下电渗析脱盐处理至电导率为lms/cm ； 2)第二次电渗析脱盐处理 通过pH值调节剂调节第一次电渗析脱盐处理后得到的料液的pH值至1-3，在恒定电流密度条件下进行电渗析脱盐处理至电压稳定为60V，在60V稳压条件下电渗析脱盐处理至电导率为0.5ms/cm ； 3)第三次电渗析脱盐处理 将第一次电渗析脱盐处理脱除的盐溶液浓缩至固含量为40-50%，通过pH值调节剂调节pH值至11-12，在恒定电流密度条件下进行电渗析脱盐处理至电压稳定为60V，在60V稳压条件下电渗析脱盐处理至电导率为0.3ms/cm ； 4)浓缩 将第二次电渗析脱盐处理后得到的料液与第三次电渗析脱盐处理后得到的料液合并，蒸发浓缩后即得低亚硝胺再...
【专利技术属性】
技术研发人员：葛少林，朱栋梁，徐迎波，田振峰，陈开波，王戍华，戴魁，佘世科，黄兰，张朝，田忠，张胜军，苏瑶，
申请(专利权)人：安徽中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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