农产品的膨化装置制造方法及图纸

一种膨化设备将膨化剂供给浸透容器中，并通过阀门装置从浸透容器中连续地供给和排放出物料，如：烟草物料，同时，对这些物料增压或减压，进而连续地膨胀了这些物料。回收供给浸透容器、阀门装置或其它装置中的膨化剂，并除去混入其中的空气、杂质气体或者其它物质，然后，这些膨化剂被加至高压，再次供给浸透容器和阀门装置中。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及了一种改进的膨化农产品(如烟草物料或食品)的膨化设备，特别涉及了一种使用二氧化碳作为膨化剂的膨化设备，它可以连续地膨化烟草物料或类似物料，可在系统中循环使用这些膨化剂，而不必向外界排放。通常，当用烟草物料制造香烟时，要膨化烟草物料(即烟丝)的组织。为了膨胀烟草物料，需要液化气态或液态物质膨化剂，例如，有机溶剂、二氧化碳或其它液态，或者把它们加至高压。烟草物料被保存在膨化剂中，使膨化剂浸透烟草组织，然后，把烟草组织减压并加热，使浸透的膨化剂膨胀，因此，也就膨胀了烟草物料的组织。当烟草物料以这种方式膨化时，由于膨化增加了烟草物料的体积，制造香烟所需的烟草物料的数量就减少了，而且可以制造出淡口味的香烟;以这种方式膨化烟草物料，可用来直接制成香烟或与未膨化的烟草混合制成香烟。完成这种膨化过程的膨化设备可分为间歇式或连续式，对于间歇式膨化设备来说，一定数量的烟草物料被贮存在一个浸透容器中，供给浸透容器的高压膨化剂使烟草物料与膨化剂浸透，然后将烟草物料取出，烟草物料就膨化了。对于连续式膨化设备来说，烟草物料和高压膨化剂被连续地送入浸透容器中，高压膨化剂浸透了烟草物料，被膨化剂浸透的烟草物料可连续地取出。尽管间歇式的膨化设备结构简单，但是它的效率低，尤其不可取的是大量的膨化剂向大气中排放，而连续式膨化设备的效率高，而且可以回收和再利用这些膨化剂，没有浪费。可是，连续式设备需要很多阀门装置，这些阀门用于在浸透容器增压时，连续地将烟草物料送入浸透容器，及在浸透容器减压时，连续地将烟草物料排出，由于空气可以通过阀门装置混入浸透容器中，这样就降低了膨化效率，所以必须回收通过阀门排放的膨化剂。近来，因二氧化碳对环境的危害很少，所以常被用作膨化剂使用，然而，为了浸透烟草物料，必须在高压下进行操作，因此，上述阀门装置需要较好的性能。随着使用二氧化碳数量的大量增加，这种膨化设备的尺寸也变得越来越大，此外，为了防止对环境产生不利影响和减少二氧化碳的消耗量，需要尽可能地回收二氧化碳。以减少向外界的排放量并有效地去除混在浸透容器中的空气。如前所述，用于膨化烟草物料的二氧化碳可被压缩而再次使用，然而，二氧化碳的压缩需要能量，进一步地说，就需要能量的储备，而且，由于空气混入了二氧化碳的循环中，分离这些空气需要大量的设备和能量，因此，必须尽可能地减少混入循环二氧化碳中的空气。所使用的膨化设备不仅仅用于膨化如前所述的烟草物料，而且可用于干燥农产品如蔬菜，该设备可用于膨化蔬菜，以制成易于食用的干蔬菜。本专利技术的一个目的是提供一种用于膨化农产品的设备，例如，使用如前所述的二氧化碳膨化烟草物料，使之能连续地进行烟草物料的膨化，并尽可能地防止空气混入到二氧化碳中，及有效地去除混入的空气并减少操作膨化设备所需要的能量。为了实现上述目的，本专利技术的膨化设备包括装有膨化剂的浸透容器，即向其中供入增至高压的二氧化碳，通过回转阀，烟草物料被连续地供入到浸透容器中，在浸透容器中被二氧化碳浸透了的烟草物料，通过回转阀被连续地排出，浸在烟草物料的二氧化碳在低压、高温下膨胀，烟草物料的组织也随之被膨化。在增加或减少烟草物料中的气体如二氧化碳压力的同时，回转阀可连续输送烟草物料，例如在增压或减压的每一侧可依次地装有二个回转阀，若浸透容器中的压力为30个atm，那么每一个回转阀可将烟草物料中的气体增压或减压15个atm。根据本专利技术所指出的第一个方面，供给浸透容器和回转阀的二氧化碳可以被回收并再次使用，回收的二氧化碳中混有从外界流入的空气，可以分离并去除混入的气体，因此，在这种设备中可把循环使用的二氧化碳中空气的浓度维持在一定范围内，而不会降低膨化效率。一个PSA(压力波动吸附)设备被用作从收回的二氧化碳中分离出空气，该装置使用如活性碳或沸石类的吸附剂，通过改变压气来改变吸附二氧化碳的数量。例如，在2个atm下供给混合气体，分离出了混入的空气，当压力降至几乎真空状态时，吸附了的二氧化碳被释放出来和复回。通过使用一系列的吸附塔，这样的操作可交替并且有效地进行。根据本专利技术的第二个方面，在增压回转阀的上游安装一个气密容器，烟草物料通过气密容器送入回转阀，另一个气密容器安装在减压回转阀的下游，烟草物料从减压回转阀排出，通过气密容器送入膨胀阶段，把二氧化碳送入这些气密容器中，气密容器中的空气被二氧化碳所取代，这样，就防止了空气混入二氧化碳循环系统(如，通过这些回转阀的浸透容器)中。根据本专利技术的第三个方面，由于在增压侧和减压侧各安装了二个回转阀，在浸透容器的附近，通过回转阀的二氧化碳处于中间压力下，而在远离浸透容器处，通过回转阀的二氧化碳处于低压下。中压和低压二氧化碳均可由分离回收装置收回，再通过分离加压器或类似的装置加至高压，然后送回到浸透容器中，因此，可以减少加压回收二氧化碳所需要的能量。本专利技术其它的目的和优点可以从前面的描述及后面的叙述中明显地得出，或者通过本专利技术的实践来了解，本专利技术的优点和目的还可以借助于在权利要求书中特别指出的条款，来加以认识并从中获得启发。附图组成并构成了说明书的一部分，与前面的一般性描述结合在一起，它图解地说明了本专利技术的最佳实施例，下面将详细描述本专利技术的最佳实施例，用于解释本专利技术的原理。附图说明图1是根据本专利技术的第一个实施例的膨化设备总体布局的示意图;图2是第一个回转阀和气密容器的纵向剖面图;图3是第四个回转阀和气密容气的纵向剖面图;图4是改进的气密容器的纵向剖面图;图5是回收/分离装置的示意图;图6是另一个状态下的回收/分离装置的示意图。图7是液化式分离装置的特性曲线图;图8是吸附式分离装置的特性曲线图;图9是根据本专利技术的第二个实施例的膨化设备的总体布局的示意图。图10是根据本专利技术的第三个实施例的膨化设备的总体布局的示意图。图11是根据本专利技术的第四个实施例的膨化设备的总体布局的示意图。下面将参照附图详细描述本专利技术的最佳实施例。这些实施例举例说明了用二氧化碳作为膨化剂的连续式烟草物料膨化设备。图1至图6示出了本专利技术的第一个实施例。下面将描述膨化设备的简图。图1示意地给出了烟草物料膨化设备的总体布局。参见图1，数字21是指预备浸透容器，而22指浸透容器，在大约15atm的预备浸透容器中，保存具有一定压力的二氧化碳，然后把二氧化碳送入大约30个atm的浸透容器22中，这时浸透容器22的内部实质上已经充满了气态二氧化碳。烟草物料连续地送入预备浸透容器21，然后再从容器21中连续地送入浸透容器22，在浸透容器22中的烟草物料的组织被二氧化碳浸透。被二氧化碳浸透的烟草物料被连续地送入加热装置23，并与过热水蒸汽接触，这样，浸透在烟草物料中的二氧化碳膨胀，烟草物料的组织也就随之膨胀。下面将描述膨化设备的相关部分，烟草物料在传输管道31中与空气一起被输送，烟草物料通过一个切向分离器从空气中分离出来，然后，通过空气锁止阀33和34进入了将在后面描述的气密容器35中，气密容器中的压力大约为一个大气压。送入气密容气35中的烟草物料通过第一个增压回转阀36，被连续地送至预备浸透容器中。当烟草物料通过一个增压的第一个回转阀被输送时，其压力从一个基本大气压增至预备浸透容器21的15个atm左右，在预备浸透容器21中装有一个螺旋杆37，用于输送烟草物料。然后，预备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用膨化剂来浸透农产品如烟草物料的膨化设备，通过加热使被浸透在物料中的膨化剂膨胀，因此也就膨化了物料本身，物料的供给和膨胀均是连续进行的，其特征在于，它还包括：一个浸透容器，所述的膨化剂被输入其中，并保持着浸透压力，被膨化的物料是连续供给的：供给阀门装置，用于连续地向所述的浸透容器中输送物料，并且在物料周围所述的膨化剂增压的同时，向所述的浸透容器中供给膨化剂；排放阀门装置，用于连续地从所述的浸透容器中排放物料，并且在物料周围所述的膨化剂减压的同时，从所述的浸透容器中排放出所述的膨化剂；膨化剂回收／分离装置，用于从所述的浸透容器和阀门装置中回收所述的膨化剂，分离出混在所述膨化剂中的空气，并回收所述的膨化剂，然后把从空气中分离出来的膨化剂再次供给所述的浸透容器中。

【技术特征摘要】
JP 1991-5-20 145556/91;JP 1991-5-20 145557/91;JP 11.一种用膨化剂来浸透农产品如烟草物料的膨化设备，通过加热使被浸透在物料中的膨化剂膨胀，因此也就膨化了物料本身，物料的供给和膨胀均是连续进行的，其特征在于，它还包括一个浸透容器，所述的膨化剂被输入其中，并保持着浸透压力，被膨化的物料是连续供给的供给阀门装置，用于连续地向所述的浸透容器中输送物料，并且在物料周围所述的膨化剂增压的同时，向所述的浸透容器中供给膨化剂；排放阀门装置，用于连续地从所述的浸透容器中排放物料，并且在物料周围所述的膨化剂减压的同时，从所述的浸透容器中排放出所述的膨化剂；膨化剂回收/分离装置，用于从所述的浸透容器和阀门装置中回收所述的膨化剂，分离出混在所述膨化剂中的空气，并回收所述的膨化剂，然后把从空气中分离出来的膨化剂再次供给所述的浸透容器中。2.如权利要求1所述的设备，其特征在于所述的膨化剂是气态二氧化碳。3.如权利要求1所述的设备，其特征在于所述的阀门装置包括一个具有内表面的壳体，一个具有外表面的旋转件可转动地安装在所述的壳体内，所述的旋转件的外表面与所述壳体的内表面可气密地滑动接触，在所述壳体的内表面上开有物料进料口和排料口，并在所述壳体的内表面的进料口和排料口之间开有一系列增压口和减压口，在所述的旋转件外表面上开有许多凹槽，通过进料口送来的物料贮存在所述的槽中，当所述的槽连续地转到所述的增压口时，其内的压力被连续地增加，当所述的增压后的槽转到了所述的排料口时，其内的物料排到了所述的排料口中，接着已经排放完了物料的空槽转到了减压口，其内的压力被连续地降低，然后空槽再转到了进料口的位置。4.一种用膨化剂来浸透农产品如烟草物料的膨化设备，通过加热使被浸透在物料中的膨化剂膨胀，因此就膨化了物料本身，物料的供给和膨胀是连续进行的，其特征在于，它还包括一个浸透容器，所述的膨化剂被输入其中，并保持着浸透压力，被膨化的物料是连续供给的;供给阀门装置，用于连续地向所述的浸透容器中输送物料，并且在物料周围所述的膨化剂增压的同时，向所述的浸透容器中供给膨化剂;排放阀门装置，用于连续地从所述的浸透容器中排放物料，并且在物料周围所述的膨化剂减压的同时，从所述的浸透容器中排放出所述的膨化剂;膨化剂回收/分离装置，用于从所述的浸透容器和阀门装置中回收所述的膨化剂，所述的回收/分离装置包括用于吸附所述膨化剂的吸附剂，通过分离作用去除混入膨化剂中的空气和气体杂质。5.如权利要求4所述的设备，其特征在于所述的膨化剂是气态的二氧化碳。6.如权利要求4所述的设备，其特征在于所述的回收/分离装置含有吸附剂，通过改变回收/分离装置的压力来改变二氧化碳的吸附量，及重复吸附二氧化碳并排放所吸附的气体，这样就可以从二氧化碳中分离出空气和杂质。7.如权利要求4所述的设备，其特征在于所述的回收/分离装置包括许多充满吸附剂的吸附容器，所述的吸附容器分别与装有阀门的管路相连，把回收的膨化剂供给所述的吸附容器，以吸附二氧化碳，当所述的吸附容器减压时，从所述的吸附剂中排放出所吸附的二氧化碳，以上模式通过选择阀门的启/闭可以重复地进行。8.一种用于膨化剂来浸透农产品如烟...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉本一男，小川高志，植松宏海，竹内学，内山研辅，
申请(专利权)人：日本烟草产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]