基于大数据的叶丝干燥过程内在规律挖掘

为挖掘卷烟生产过程数据的潜在价值和规律,采用大数据分析方法,对2017年叶丝干燥工序生产数据进行挖掘与分析,着重分析了重点质量指标和工艺参数的稳定性,及工艺参数与质量指标的内在关系。结果表明:①重点质量指标稳定性控制水平从高到低的顺序为冷却出口含水率≥出口温度≥出口含水率,其中6月份波动较大;②重点工艺参数稳定性控制水平从高到低的顺序为I区筒壁温度≥热风温度≥II区筒壁温度,其中II区筒壁温度的波动主要是反馈控制模式所造成的;③冷却出口含水率与负压、I区筒壁温度、I区筒壁蒸汽阀门开度具有较强的正相关关系,与叶丝增温增湿膨胀单元蒸汽流量、SX蒸汽阀门开度和II区筒壁温度、II区筒壁蒸汽阀门开度、排潮阀门开度具有较强的负相关性;④出口温度与所考察的各工艺参数之间均无明显的相关性;⑤建立了叶丝干燥冷却出口含水率预测模型,具有较好的预测精度。可以预见,大数据分析方法将在烟草工艺领域中具有较好的应用前景。     

基于稳健设计的滚筒烘丝机叶丝干燥工艺的优化

为提高滚筒烘丝机叶丝干燥加工质量,采用稳健设计法研究热风温度、热风风速、筒壁温度和负压等因素对烟丝加工后叶丝含水率和温度的影响。结果表明:热风温度、热风风速、筒壁温度和负压等因素对干燥后叶丝含水率和温度均值和波动均有一定影响;稳健设计对影响工艺参数进行了优化,各因素的最佳组合为热风温度105℃、热风风速0.17m/s、筒壁温度135℃、负压-30Pa。在此条件下,干燥后叶丝稳定性达最优。     

制丝工艺参数对主流烟气中苯酚释放量的效应分析

通过均匀设计安排试验,采用二次多项式逐步回归的方法建立了卷烟主流烟气中苯酚释放量与制丝工艺参数的数学模型。对模型进行了主效应分析、单因素效应分析、双因素交互作用分析、边际效应分析。结果表明,各工艺参数对苯酚释放量影响的贡献率大小为切丝宽度热风风门开度筒壁温度HT工作蒸汽压力热风温度筒体转速,其中切丝宽度对苯酚释放量影响最显著。苯酚释放量与切丝宽度和HT工作蒸汽压力呈负相关,与热风风门开度、热风温度、筒壁温度和筒体转速呈正相关。热风温度和筒壁温度、筒壁温度和筒体转速存在较强的交互作用。适当提高切丝宽度、HT工作蒸汽压力和降低其他因素的处理强度对控制卷烟主流烟气中苯酚的释放有积极作用。     

滚筒复合传热过程烤烟叶丝干燥与收缩特性研究

【目的】研究滚筒复合传热过程烤烟叶丝干燥及收缩特性,为烟叶原料的滚筒干燥工艺优化提供科学参考。【方法】以B2F烤烟上部烟叶为原料,采用滚筒复合传热方式,考察不同筒壁温度下烤烟叶丝的含水率和温度变化特征,以及叶丝颗粒体积收缩特性。【结果】不同筒壁温度下烤烟叶丝的含水率变化均可采用二元Weibull分布模型描述,模型拟合精度在0.9700以上;筒壁温度对恒速干燥脱水阶段和快速升温阶段影响较大,筒壁温度越高,叶丝干燥速率越快,叶丝温度升高也越快;不同筒壁温度下叶丝干燥终点体积收缩率为20%-25%,且收缩率与含水率之间的变化关系近似线性相关。【结论】筒壁温度是影响烤烟叶丝干燥效果的关键因素,应作为烤烟实际干燥加工中的首选调控参数。     

烘丝工艺参数对烟丝加工质量的影响

【目的】优化烟丝干燥的最佳工艺参数,为提高烘丝加工质量提供科学依据。【方法】采用均匀设计法,通过直观分析和多元回归分析考察切丝含水率、HT蒸汽压力、筒壁温度、热风温度和排潮开度等因素对烟丝物理指标和感官质量的影响。【结果】切丝含水率、HT蒸汽压力、筒壁温度、排潮开度和热风温度对烟丝填充值、整丝率、碎丝率等物理指标均有一定影响;除切丝含水率外,其他4个工艺参数对烟丝感官质量也有明显影响。通过多元回归分析得到烘丝加工的最佳工艺参数组合：在切丝含水率19.0%、HT蒸汽压力0.32 MPa、筒壁温度137℃、热风温度105℃、排潮开度自动调节的条件下,烟丝填充值、整丝率和感官质量得分较优化前分别提高0.18 cm^3/g、2.3%和1.3分,碎丝率下降0.7%。【结论】切丝含水率、HT蒸汽压力、筒壁温度、热风温度和排潮开度对烟丝物理指标和感官质量的影响各不相同,在烟丝实际烘干加工过程中,适当调整各工艺参数,可有效提高烟丝加工质量。     

制丝工艺参数对卷烟主流烟气中氨释放量的影响

采取均匀设计试验,运用二次多项式逐步回归方法,建立卷烟主流烟气中氨释放量与制丝工艺参数的数学模型,并对模型进行主效应分析、单因素效应分析、双因素交互作用分析、边际效应分析。结果表明:工艺参数对卷烟主流烟气中NH3释放量影响大小依次为热风风门开度、HT工作蒸汽压力、筒壁温度、热风温度、筒体转速、切丝宽度,切丝宽度对NH3释放量影响不显著,NH3释放量与HT工作蒸汽压力和筒壁温度呈负相关,与热风风门开度、热风温度和筒体转速呈正相关,HT蒸汽工作压力和热风温度、HT工作蒸汽压力和筒壁温度,存在较强的交互作用。综合分析,降低热风风门开度、热风温度和筒体转速,提高HT工作蒸汽压力、筒壁温度,对控制卷烟主流烟气中NH3的释放有积极作用。     

薄板烘丝筒内风速对叶组配方模块质量影响研究

[目的]探索薄板烘丝机筒内风速对黄山某规格卷烟叶组配方模块的影响。[方法]选取“黄山”品牌中某一类卷烟叶组配方模块为载体,采用0．1、0．4、0．7m／s3个梯度风速进行试验,分别从物理质量、感官质量、烟气常规化学成分、叶丝嗅香成分4个方面分析3种薄板烘丝筒内风速对卷烟产品综合质量的影响。[结果]试验表明,随着薄板烘丝筒内风速增加,筒壁温度、干燥后叶丝温度、叶丝填充值呈下降趋势;风格特征指标中烤烟烟香、清甜香、焦甜香、果香、豆香、膏香呈下降趋势;烟气特征指标中香气质、丰富性、细腻／柔和／圆润程度、烟气浓度指标呈下降趋势,杂气指标呈增强趋势;感官舒适性指标中口腔刺激、口腔干燥、喉部干燥、收敛呈增强趋势,甜味、酸味及味觉综合呈下降趋势;烟丝嗅香化学成分中酮类成分呈增加趋势,其他类成分呈先升后将趋势;筒内风速对焦油、烟气烟碱、一氧化碳等主流烟气指标释放量影响较小。[结论]研究可为卷烟产品的开发与维护提供参考。     

KLD-2烘丝机筒壁温度分段控制对比研究

[目的]研究KLD-2烘丝机不同干燥方式对烘后叶丝物理特性及内在质量的影响。[方法]分别对KLD-2烘丝机前后筒壁温度的不同组合方式进行了对比试验,并对烘后叶丝的物理指标及感官质量进行了检测。[结果]前后段不同温度设置对干燥后叶丝的结构指标影响不明显。分段筒壁温度前高后低的情况下,试验温度范围内随着前段温度的升高,供试样品香气量及香气的透发性呈上升趋势。但前后端温差越大,刺激性及余味则受到不同程度的负面影响。分段筒壁温度前低后高的情况下,试验温度范围内供试样品随着后段筒壁温度的增加香气的透发性呈下降趋势,刺激性有所改善。[结论]试验范围内不同筒壁温度控制模式,对于干燥后卷烟叶丝的结构指标及填充值影响不明显。     

薄板烘丝机不同水分调控模式对叶丝香味成分的影响

[目的]研究烘丝工序在来料水分波动较大的情况下不同水分调控模式烘后叶丝香味成分含量的差异性及变化趋势。[方法]分别针对来料水分偏高和水分偏低的情况采用对比论证法分析比较了容积比调控模式和筒壁温度调控模式下烘后烟丝的挥发性有机酸和关键致香物质含量的差异,并通过感官评吸对检测结果进行了验证。[结果]2种调控模式均能保证烘后物料含水率符合设计要求,采用筒内容积比的调控模式,烘后烟丝挥发性有机酸和关键致香物质的含量均高于采用筒壁温度的调控模式;针对挥发性有机酸,筒内容积比调控模式下叶丝中的异戊酸、2-甲基丁酸、苯甲酸和苯乙酸的含量明显高于采用筒壁温度调控模式;针对关键致香物质,筒内容积比调控模式下叶丝中的茄酮、巨豆三烯酮B、巨豆三烯酮D和金合欢基丙酮A的含量明显高于采用筒壁温度调控模式。[结论]研究可为制丝工艺选择合适的对致香成分和感官质量影响最小的控制模式提供依据。     

机采特等茶青杀青新技术初探

试验以大宗茶采摘机采摘的特等茶青为研究对象,采用多次杀青工艺相结合的方法,通过对杀青叶性状变化的结果分析,调整杀青技术参数,以探索适合机采特等茶青的杀青新技术。结果表明:该茶青通过连续2次杀青处理,就可达到杀青目的,且杀青叶随存放时间的延长其性状保持稳定。相对于传统茶青,机采特等茶青的杀青温度要求较高,1次杀青筒壁温度为327~330℃,2次杀青筒壁温度为216~220℃。     

基于正交设计的制丝工艺参数对叶丝质量的影响

采用正交试验设计方法,探究松散回潮回风温度、加料回风温度、加料出口含水率、烘丝蒸汽流量、烘丝筒壁温度、烘丝热风温度、烘丝排潮负压7个工艺参数对叶丝整丝率、碎丝率、填充值和感官质量的影响,运用直观分析、方差分析和综合平衡法优化工艺参数。结果表明:(1)松散回潮回风温度显著影响叶丝碎丝率、填充值及感官质量,加料回风温度仅显著影响填充值,加料出口含水率对叶丝整丝率、填充值和碎丝率影响较小,烘丝蒸汽流量、烘丝筒壁温度、烘丝热风温度、烘丝排潮负压对叶丝整丝率、填充值和碎丝率和感官质量均有影响;(2)在试验范围内,制丝工艺参数的优选组合为松散回潮回风温度57℃,加料回风温度52℃,加料出口含水率19.5%,烘丝蒸汽流量700 kg/h,烘丝筒壁温度132℃,烘丝热风温度115℃,烘丝排潮负压–18μbar,经验证,整丝率、填充值及感官质量总分较优化前分别提高了3.84%、0.44 cm3/g、5.1分,碎丝率降低了0.23%,优化后的制丝工艺提高了叶丝质量。     

挤压膨化提高甘薯渣中可溶性膳食纤维含量的研究

采用双螺杆挤压膨化机处理甘薯渣,通过高温、碾磨和剪切作用,使甘薯渣中不溶性膳食纤维转化为可溶性膳食纤维,并通过响应面分析,确定最适的挤压膨化工艺参数。试验表明:在物料水分含量18.75%、挤压膨化机桶壁温度159.7℃、转筒转速91 r/min条件下处理甘薯渣,物料中可溶性膳食纤维含量为9.64%,比未处理的提高了6.3个百分点。     

滚筒式牧草干燥机参数模拟与分析

为了分析滚筒干燥机内部的温度和气流分布,确定干燥条件对苜蓿含水率的影响。模拟滚筒干燥机内部的温度场和热风流量场分布,并在滚筒式牧草干燥机上进行苜蓿干燥试验。结果表明,在滚筒式牧草干燥机工作过程中,苜蓿与热空气间的90%热交换发生在干燥机滚筒的前半段,且适当增加滚筒长度可使热风气流呈现层流状态,有利于苜蓿段在滚筒内运动、换热和脱水。通过分析干燥参数对牧草最终含水率的影响规律,在苜蓿初始水分为78.5%时,得到合理苜蓿滚筒干燥参数组合:干燥温度为360℃,滚筒转速10r·min-1,热风速度1.8m·s-1,喂入率为25kg·min-1。研究结果为优化滚筒式牧草干燥机结构和确定合理工艺参数提供了依据。     

介绍一种新型的秸秆干燥设备

目前国内一般采用滚筒式干燥机、振动流化床式干燥机等设备进行秸秆干燥。滚筒式干燥机笨重，秸秆在筒内易着火，振动流化床干燥机由于干燥时间短，不适于秸秆中水分的去除，而且这两种设备造价昂贵。我们在研究被干燥物料特性的基础上，参照国内外先进技术，研制成功了秸...     

烟梗切丝与干燥关键工艺参数对梗丝质量的影响

为了探讨烟梗切丝与干燥工艺参数对梗丝质量的影响,采用正交试验分析法,对压梗间隙及切梗丝宽度等参数进行方差分析,同时对STS蒸汽流量及筒壁温度进行了方差分析。结果表明,在试验范围内压梗间隙为0.8 mm、切梗丝宽度为0.11 mm和压梗间隙为1.2 mm、切梗丝宽度为0.11 mm的梗丝外观形态更接近叶丝,与叶丝的配伍性较好,其感官质量皆优于传统梗丝;干燥工序中对梗丝填充值和整丝率的影响程度为STS蒸汽流量筒壁温度,当STS蒸汽流量为240 kg/h、筒壁温度为130℃时,在卷烟中掺配一定比例的梗丝后,卷烟感官质量有所提高。     

荔枝皮提取物微囊的制备及稳定性研究

为制备荔枝皮提取物微囊以提高其稳定性,以麦芽糊精和阿拉伯胶(3∶1)为复合壁材采用喷雾干燥法制备微囊,以包封率及/或水分为指标,考察壁材种类、壁芯材比例、搅拌温度及时间、进风温度及速度、进料速度等因素对微囊制备的影响,通过正交试验优化得到最佳微囊制备工艺条件:搅芯壁材质量比1:5、固形物含量20％、搅拌温度35℃、搅拌时间0.5 h;喷雾干燥参数:进风温度190℃、进风速度4.3 m/s、进料速度7 r/min,该工艺稳定可行.此外,以外观性状、多酚含量为指标考察微囊的稳定性,结果表明,将荔枝皮提取物制成微囊可明显提高其在光照、高温条件下的稳定性.     

空气源热泵粮食干燥机信息采集与自动控制系统的研制

[目的]为优化热泵粮食干燥机的干燥工艺,实现对热泵粮食干燥机干燥过程的自动化控制,研制了空气源热泵粮食干燥机信息采集与自动控制系统.[方法]该系统以4级联合而成的空气源热泵作为热源,通过改变热泵机组的启停组合调节送风温度,以江苏天禹生产的型号为5HXG-120循环式谷物干燥机为机体,其内部自上而下分别为缓苏段、干燥段、...     

木质装饰薄板干燥技术研究

本文研究了厚度3mm和5mm的铁杉、椴木、拟赤杨三种木质装饰薄板的干燥特性和干燥工艺,筛选出了较优的干燥基准。试验结果表明:薄板的变形与温度、薄板的终含水率和薄板尺寸有关。同等情况下,温度越高,薄板变形越大;薄板的终含水率越低,其变形程度越大;薄板的厚度越小越易发生变形,薄板的宽度越大,其变形程度越大,长度对变形的影响不是很大;加压可明显减小总变形值,通过薄板局部加压和喷蒸联合处理可有效控制装饰薄板的干燥质量。     

四重滚筒式牧草干燥机结构优化

采用计算流体动力(CFD)技术对四重滚筒干燥机内的流场进行数值模拟。根据模拟结果分析筒体结构对流场的影响,发现气流运动方向与壁面所成角度是影响气流速度的重要因素,对优化后的流场进行数值模拟并加以分析,在原有结构的基础上增加弧形过渡面。结果表明,优化后干燥机内气流流畅运动,涡流减少,改善了干燥机性能。     

滚筒式牧草干燥机性能研究

为优化苜蓿干燥机结构参数,提高干燥机性能,在自行设计的滚筒式牧草干燥机上进行试验研究,得出喂入率、干燥温度和滚筒转速对其性能的影响,在喂入率为25～30kg·min-1,干燥温度为400℃,滚筒转速10r·min-1时,苜蓿最终含水率可达安全贮藏水分。研究还定量分析出各参数对干燥机性能指标的影响规律,得出不同温度下喂入率与最终含水率的数学模型,为确定合理干燥机结构和作业参数提供参考。