片烟增湿与干燥的薄层模型及动力学研究

为研究不同温湿度条件下烟叶加工中的水分迁移规律,从水分迁移速率、动力学模型及参数应用性三个部分分析了攀枝花C2F片烟的增湿及干燥特性。结果表明,片烟的增湿和干燥都经历升速段、第一降速段和第二降速段三个阶段的速率变化过程 ,通过逐步提高湿度的控制方法 可以避免冷凝吸湿,增强片烟增湿的均匀性;考察了6种薄层动力学模型,其中以Midilli模型对片烟的吸湿和干燥过程拟合效果最好;结合实际复烤生产中的润叶及复烤水分控制区间,发现动力学参数与区间内水分变化时间有很好规律性 ,对实际生产具有很好的理论和应用参考性。      

空气温度和湿度对稻谷增湿效果的影响

利用多分子层吸附理论、多孔介质传热传质理论及应力学说并结合相关实验分析温度和湿度对稻谷增湿过程和稻谷吸湿裂纹产生的影响。结果表明：空气相对湿度变化对稻谷整个增湿过程均有影响,而空气温度变化只对稻谷的表层增湿影响显著;当固定空气温度、提高空气相对湿度时,稻谷籽粒的增湿进程加快;当固定空气相对湿度、提高空气温度时,稻谷籽粒的增湿进程减缓;在固定空气温度、提高空气相对湿度的情况下,或固定空气相对湿度、提高空气温度的情况下,吸湿裂纹形成的进程加快。     

烟叶在高温湿度环境中平衡含水率的数学模型

为研究加工过程烟叶的吸湿过程,采用动态法测定了在60,70和80℃3个温度点下,30%～90%范围内7个相对湿度点的烟叶增湿特性曲线,再根据增湿特性曲线得到烟叶的平衡含水率,并用GAB模型对平衡含水率曲线进行拟合。结果表明:GAB模型可以较好描述烟叶在高温湿度环境中的平衡含水率并确定了模型参数,预测值与实验值比较吻合,相关系数r2=0.980。     

蚕丝、羊毛、棉纤维吸湿和放湿动力学研究

为了解不同环境温度和湿度条件下常见天然纤维的吸湿、放湿速率和平衡规律,文章研究了环境温度和相对湿度对棉、羊毛、蚕丝的吸湿速率与回潮率的影响,同时研究了环境相对湿度对上述三种纤维放湿速率和放湿平衡后纤维最终含水率的影响。借鉴染色动力学公式计算出纤维的吸湿/放湿速率常数、半吸湿/放湿时间和平衡吸湿/含湿量。研究结果表明:三种天然纤维的吸湿性能高低为羊毛蚕丝棉,纤维的吸湿速率随相对湿度的增加而降低,随吸湿温度的升高而增加,但吸湿量随相对湿度的增加而升高,随吸湿温度的升高而降低;纤维的放湿速率和放湿量均随湿度的增加而降低。     

2006年《烟草科技》目次索引

·重要研究报告期·页热电偶法测量卷烟内部动态温度…………………01·05烟叶结构和油分的近红外光谱预测………………01·10·专题报道期·页2005年美国《化学文摘》收录《烟草科技》刊登论文统计分析……………………12·05·烟草工艺期·页增温增湿过程中烟叶吸湿速率变化研究…………01·15HXD前后烟丝中烟碱及部分香味成分的变化……01·18傅立叶变换近红外光谱仪在制丝线上的应用……01·22CO2膨胀前后不同部位烤烟香味成分的变化……02·05微波膨胀烟梗质量研究……………………………02·09微波烘丝前后烟丝中主要中性香味成分分…     

三叶形涤纶织物的吸湿性能

为了研究分析异形涤纶织物的吸湿性能,本文选取三叶形涤纶织物和普通涤纶织物,采用自制的实验装置,模拟不同温度、湿度条件,测定了三叶形涤纶织物和普通涤纶织物的吸湿特性和芯吸效应。分析了环境温度、湿度对织物吸湿性能的影响;探讨了织物的经纬向芯吸高度及芯吸速率。研究结果表明：织物的含水率随温度升高而减小,随湿度的增大而增大;三叶形涤纶织物的吸湿速率和平衡含水率都比普通涤纶织物大,特别是低温高湿情况下优势更明显;三叶形涤纶织物的液态水传递性能优于普通涤纶织物,芯吸速率比普通涤纶织物高,经向织物芯吸能力优于纬向织物芯吸能力。     

百合热风薄层干燥特性及干燥品质

为提高规模化生产的百合品质,缩短干燥周期,以兰州百合为试样,运用JK-LB1700型薄层干燥试验台制干。系统研究了不同热风温度(60,70,80,90℃),热风速度(0.5,1.0,1.5,2.0m/s)和湿度(20%,30%,40%)对百合热风薄层干燥速率、色泽ΔE*值、VC含量、复水比的影响及各指标的变化规律;通过Weibull分布函数模拟了百合干燥过程及水分扩散规律。结果表明:随热风温度、热风速度增大百合热风薄层干燥时间显著缩短(P<0.01),不同相对湿度下无差异,但在干燥前期湿度大小与物料干燥速率呈正相关,后期呈负相关。采用Weibull分布函数能够准确(R2>0.99)描述百合热风薄层干燥过程,基于Weibull分布函数可准确获得百合薄层干燥水分有效扩散系数(1.213×10-6~3.992×10-6 m2/s),Deff值不仅受干燥参数影响,也受干燥设备和试样贮存时间的影响。试验干燥参数对百合品质指标色泽ΔE*值、VC含量和复水比的综合影响大小依次为干燥温度>热风速度>相对湿度,品质指标色泽ΔE*值和VC含量受干燥参数影响较大,复水比较小。     

玉米平流薄层干燥特性研究

利用热风薄层干燥试验装置进行玉米的平流薄层干燥试验,研究热风的温度、流速、玉米初始水分对玉米干燥速率和发芽率的影响。结果表明:玉米干燥速率受热风温度影响较大,热风流速影响较小;较低温度干燥时,玉米发芽率主要受风速的影响,随着干燥温度升高,发芽率下降较快,80℃以上干燥,玉米发芽率为零。     

基于扩散模型的片烟增湿过程动力学分析

为了研究片烟加工过程的吸湿过程及水分迁移速率,利用烟草热湿特性在线分析装置采用动态法考察了温度(60～80℃)和相对湿度(60%～90%)对B2F片烟增湿过程特性的影响,并在假设:①片烟内部均匀分布且各向同性,初始温度分布均匀;②忽略热、质传递过程中的耦合作用及片烟内部的温度差;③不考虑片烟增湿过程中发生的变形和膨胀效果,片烟厚度以均值L=3×10-4m代替;④增湿过程符合Fick第二定律的基础上,建立了能够描述温湿度影响的增湿过程动力学模型,最后选择了6组试验对修正后的动力学模型进行了验证。结果表明:①在同一温度下,有效扩散系数De随着相对湿度的增大而减小;在相同的相对湿度时,De则随着温度的增大而增大;②修正的动力学模型可以描述B2F片烟在高温湿度环境中的增湿过程,验证实验值与模型计算值吻合较好,相关系数R2大于0.95。     

杏鲍菇的热风干燥特性与动力学模型

研究了杏鲍菇在不同热风温度、风速、物料尺寸、物料堆积层数等条件下的热风干燥特性,并建立热风干燥数学模型。试验表明：热风温度、风速、物料尺寸和物料堆积层数均显著影响杏鲍菇的热风干燥特性。热风温度越高、风速越快,杏鲍菇的干燥速率越快,干燥时间越短。当物料尺寸较小或物料单层干燥时,也能加快干燥速率,缩短干燥时间。杏鲍菇热风温度为80℃时干燥速率较快;风速为1.5 m/s时,杏鲍菇干燥速率较快,干燥时间较短;物料尺寸1 cm×1 cm,物料堆积层数为单层进行干燥时,干燥速率均较快。应用Matlab 7.0软件,采用高斯－牛顿运算法对5种干燥模型进行非线性回归拟合求解,并确定模型系数。结果发现Two-term模型具有较高的决定系数R2,较低的残差平方和SSE及均方根误差RMSE,该模型能准确地表达和预测杏鲍菇热风干燥过程的水分变化规律。     

滚筒内烟丝干燥过程的数值模拟

为了解析滚筒干燥条件对烟丝干燥过程中筒内的温湿度场和流场的影响规律,采用数值模拟开展烟丝滚筒干燥的筒内温湿度场的研究。通过干燥实验测量滚筒内部空气湿度来验证模拟结果的准确性,探究进口热风温度、进口热风速度、筒壁温度和滚筒转速等因素对滚筒干燥过程中内部水分分布的影响规律。结果表明：(1)增加进口热风温度会使蒸发过程加快;(2)提高进口热风速度能加强滚筒前段部分的水分蒸发,但进口热风速度过大会造成滚筒内整体水分浓度下降;(3)改变筒壁温度直接影响烟丝温度与筒内的平衡含水量,筒内平衡含水量随着筒壁温度的升高而增加;(4)增加滚筒转速会减少烟丝在筒内的停留时间,不利于烟丝的干燥。     

烘丝工艺参数对卷烟感官质量的影响

为研究制丝工序工艺参数变化对卷烟感官质量和化学成分的影响趋势,按照“卷烟制丝生产线工序质量评价”的要求和方法,对烘丝过程中的滚筒转速、热风温度、热风风门开度和排潮风门开度等工艺参数对卷烟感官质量的影响进行了试验。结果表明:①较高的滚筒转速、热风温度、排潮风门开度有利于卷烟香气的透发和提高,但不利于烟气特性和口感特性的改善;②较低或较高的热风风门开度都不利于卷烟香气特性的改善;③随滚筒转速、热风温度和热风风门开度的增大,烟丝中的挥发性有机酸和非挥发性有机酸总量逐渐降低,TSNA含量逐渐增加;④随排潮风门开度的增大,烟丝中的有机酸总量逐渐增加,TSNA含量逐渐降低。     

加料滚筒内不同截面温度场的分布

为检测及分析烟叶加料过程中,不同加热条件下（热风作用、热蒸汽作用及热风热蒸汽作用）滚筒内部不同截面处的温度场分布情况,设计了一套基于红外热像仪、铜片吸热装置的滚筒内部非接触式温度检测装置,并分别测量了滚筒内不同截面处的温度数据。结果显示:（1）利用铜片吸热装置及红外热像仪组成的温度测量装置精度较好,测量误差小于3.84%,能够直观地表示出滚筒内部温度分布情况。（2）热风作用下,滚筒内部升温较快。（3）热蒸汽作用下,滚筒内部局部温度下降速度较快。（4）热蒸汽及热风共同作用下滚筒内部的升温最快,升温速率稳定,加热性能良好。结论:该温度检测装置是方便可行的,能够间接测量出滚筒内部各个截面的温度分布;热蒸汽及热风共同作用下滚筒内部的温度分布更为均匀、升温更快,加热性能更好。      

白肋烟加工工艺技术研究

选用不同的温湿度条件对4种国产白肋烟进行加工工艺试验,并对白肋烟处理前后的化学成分进行了分析.试验结果表明,白肋烟烘焙质量不仅与干燥区气流温度有关,而且与烘焙时的湿度条件密切相关,干燥区气流湿度是影响物料温度和白肋烟处理质量的重要因素.应根据所要处理白肋烟的感官质量和化学成分特点确定加工工艺条件,对总氮和总挥发碱含量较高、劲头较大、干燥感强、刺激性和杂气较大的白肋烟应采用高温处理,在处理温度较高时宜采用相对较低的湿球温度条件.对于总氮和总挥发碱含量适中、香气较好、劲头适中、干燥感不明显、刺激性和杂气较小的白肋烟应采用低温处理,并选用较高的湿球温度条件.     

非空调环境下制丝车间微雾加湿控制系统的设计

为解决干燥季节非空调环境下制丝车间相对湿度低而造成烟丝含水率波动大等问题,设计了一种微雾加湿控制系统.基于车间原有送新风系统,在新风入口处配置微雾加湿控制系统,通过生产区域的湿度传感器对加湿量进行控制,减小环境湿度波动,提高烟丝含水率稳定性.以龙岩烟草工业有限责任公司生产的"七匹狼"牌卷烟为对象进行测试,结果表明:应用...     

温湿度对白肋烟处理质量的影响

现行白肋烟处理工艺主要通过控制加料含水率、烘焙温度、烘焙时间、干燥含水率等工艺参数来控制白肋烟的处理质量。从工艺的角度来讲,白肋烟的烘焙处理也是一个烟叶干燥的过程。本文通过对烟叶干燥特性的分析,论述了影响白肋烟烘焙质量的主要工艺控制因素,并通过不同温湿度条件的加工工艺试验,提出干燥区气流湿度影响白肋烟烘焙质量的观点和针对不同质量特点白肋烟所应采用的温湿度控制方法。      

单元式空调贮柜的开发应用

根据目前制丝工艺技术的发展方向,开发研制了单元式空调贮柜,适用于制丝加工过程中对各种烟草物料的在线贮存。该贮柜具有两项新功能:①独立调控单台贮柜内部空间环境的温湿度,可根据贮存物料的特性形成个性化贮存环境;②显著降低制丝线贮存环节空调的能源消耗。     

过程能力分析在制丝工艺技术改进中的应用

为稳定、提高卷烟制丝质量,采用统计过程控制技术对制丝关键工序重要参数进行了评价,发现润叶加料、混丝掺配加香工序有待改进,对其进行改进后,再次利用统计过程控制技术进一步完善制丝质量考核体系。结果表明:①经改进后的制丝生产工艺关键指标过程能力指数PPK(Preliminary Process Capability Index)值平均提高了0.23,润叶加料均匀性标准偏差降低了56.5%,梗丝掺配均匀性由改进前的94.27%提高到97.38%;②改进前后批内、批间卷烟样品的感官质量得分波动值分别降低0.29和0.27分,说明改进后批内、批间的内在质量更趋于稳定;③完善制丝质量考核体系后,松散回潮热风温度、润叶加料入口流量、加料比例、烘丝热风温度、加香瞬时比例5个指标的平均PPK值提高6.1%。     

基于入口介质温湿度控制的新型松散回潮控制模式性能评价

对以入口介质温湿度作为控制参数的新型松散回潮控制模式,分别采用阶跃响应曲线法和梯度调节的方法,分析评价了其动态特性和稳态特性,并进一步验证了其实际应用性能。结果表明,采用以入口湿空气温湿度为主要控制因素的控制方法,控制响应迅速,控制方式对入口介质温湿度的调节性能好。与控制回风温度的控制方式相比,该控制方法可显著提高片烟加工质量的稳定性,片烟出口温度偏差由0.87℃降低至0.55℃,出口含水率偏差由0.54%降低至0.47%。     

滚筒烘丝机控制方法的改进与对比分析

为了解决目前滚筒烘丝机中以筒壁温度控制出口烟丝含水率对产品质量稳定性造成一定影响的问题,对滚筒式烘丝机叶丝干燥去湿控制方法进行了改进:在现有筒壁温度控制模式的基础上增设一套以调节入口热风风量来实现出口含水率自动控制的热风风量控制模式,并且对两种控制模式进行了试验对比,结果表明:①采用热风风量控制模式,出口叶丝含水率和出口叶丝温度的稳定性较好,且含水率和温度的波动范围较小;②采用热风风量控制模式,对叶丝特征尺寸(de)的下降影响程度较小,而叶丝特征尺寸(de)的稳定性较差,且叶丝特征尺寸(de)的波动范围比采用筒壁温度控制模式的波动范围略大;③两种控制模式下的叶丝感官质量差别不大,香气风格一致,在烟气风格特征上略有差别.