基于吸附-渗透汽化耦合的烟草回用酒精脱杂系统的制作方法

本技术属于溶剂纯化与烟草加工，具体涉及一种烟草加工中回用的酒精溶剂的纯化脱杂系统。

背景技术：

1、在烟草加工过程中，为提取烟草中的香味物质，通常采用酒精对烟草进行浸提。萃取后，需通过精馏等工艺回收酒精以供循环使用。然而，经多次循环后，回收的高浓度酒精中会逐渐累积来自烟草的杂味物质，主要包括部分挥发性酚类、醛酮类、油脂状物质及其他低含量但阈值极低、感官影响大的杂质。这些杂质即使微量存在也会影响酒精的再使用品质，进而导致后续烟草制品的风味一致性变差。

2、目前，去除酒精中这类杂味的方法主要包括活性炭吸附或多次精馏。但这些方法存在明显局限：（1）杂味物质与酒精的互溶性好，导致吸附剂对杂质的吸附选择性显著下降，脱除不彻底。（2）传统吸附往往伴随着大量溶剂的夹带损失，且吸附介质容易饱和，需频繁停机再生或更换，难以适应连续化生产需求。

3、渗透汽化膜分离技术作为一种新型膜分离技术，在有机溶剂脱水或有机物回收方面表现优异，但单一的渗透汽化膜虽然能提浓酒精，却无法选择地截留所有复杂的烟草风味杂质。因此，亟需开发一种能够协同吸附与膜分离优势，实现高浓度酒精连续稳定深度脱杂的新方案。

技术实现思路

1、针对现有技术在烟草回用酒精脱杂过程中存在的吸附选择性差、操作不连续以及单一膜分离技术脱杂不彻底等问题，申请人在研究中发现，当烟草回用酒精浓度降低后，能够在吸附过程中有效脱除杂质，提高脱杂效率，基于该发现，本实用新型提供一种基于吸附-渗透汽化耦合的烟草回用酒精脱杂系统。该系统旨在通过工艺耦合，实现烟草风味杂质的深度去除与酒精的高效回收，保证生产连续性。

2、为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

3、一种基于吸附-渗透汽化耦合的烟草回用酒精脱杂系统，包括吸附罐11和渗透汽化膜组件8，

4、所述吸附罐11包括原料入口1和水入口2，所述吸附罐11内设有若干吸附介质5，所述吸附罐11通过过滤器4连接所述渗透汽化膜组件8，

5、所述渗透汽化膜组件8包括优先透醇渗透汽化膜，所述渗透汽化膜组件8的渗透侧出口连接高纯酒精出口9，所述渗透汽化膜组件8的渗余侧出口通过第一循环管路10连接所述吸附罐11。

6、优选的，所述渗透汽化膜组件8选自有机叠式膜组件、卷式膜组件或无机管式膜组件中的任意一种。

7、优选的，所述优先透醇渗透汽化膜为聚二甲基硅氧烷（pdms）、聚辛基甲基硅氧烷（poms）或其混合基质膜。

8、优选的，所述吸附介质5为大孔吸附树脂，所述大孔吸附树脂的粒径范围为0.5~2mm。

9、优选的，所述烟草回用酒精脱杂系统包括至少两个所述吸附罐11，全部所述吸附罐11并联设置。通过阀门切换，使其中一个或多个吸附罐处于正常的吸附-渗透汽化耦合工作状态，而另一个吸附罐罐则处于再生或备用状态，从而实现整个系统的连续不间断运行。

10、优选的，所述过滤器4为精密过滤器。用于拦截吸附介质颗粒。

11、优选的，所述精密过滤器的过滤孔径为50~100微米。足以拦截吸附介质颗粒。

12、优选的，所述吸附罐11还设有第二循环出口，所述第二循环出口通过循环泵6和第二循环管路12连接所述吸附罐11。第二循环管路12和循环泵6用于强化罐内流体与吸附介质的接触。

13、优选的，所述烟草回用酒精脱杂系统还包括控制系统。

14、优选的，所述吸附罐内设有在线浓度检测传感器，所述控制系统连接所述在线浓度检测传感器。控制系统可根据该在线浓度检测传感器的反馈数据，动态调节原料高浓度酒精和水进料管路的流量，以维持吸附罐内的酒精浓度稳定在预设区间。

15、优选的，所述烟草回用酒精脱杂系统还包括再生液循环管路和加热装置。用于对处于非工作状态的原料罐进行原位再生。

16、上述系统可采用本领域一般方法操作，为了进一步提高脱杂效果，也可使用如下方法：

17、（1）将待处理的高浓度的烟草回用酒精作为原料，从所述原料入口1输入所述吸附罐11，并将水通过所述水入口2输入所述吸附罐11，使得所述吸附罐11内的料液中酒精浓度为25wt%～35wt%；在所述吸附罐11中，所述吸附介质对料液进行吸附处理；

18、（2）经过吸附处理的料液经由所述过滤器4过滤后进入所述渗透汽化膜组件8，在操作温度为30~45℃，渗透侧压力为1000~3000pa条件下操作所述渗透汽化膜组件8，在所述渗透汽化膜组件8的渗透侧得到高纯酒精，在所述渗透汽化膜组件8的渗余侧得到的渗余液返回所述吸附罐11，形成循环。

19、优选的，所述烟草回用酒精脱杂方法还包括吸附介质的再生步骤。

20、优选的，所述吸附介质的再生步骤包括：利用高温酒精进行洗脱、通入蒸汽吹扫或采用热氮气吹扫中的一种或多种组合的方式。可将吸附在介质上的杂味物质脱除。

21、当使用并联的两个以上的吸附罐操作时，可在使用中的吸附罐内吸附介质的吸附性能下降至预设值或达到吸附饱和时，停止向该吸附罐进料，切换至其他并联的吸附罐，并对该停止进料的吸附罐内的吸附介质进行解吸再生操作，以恢复其吸附能力，以实现连续生产。

22、优选的，所述待处理的高浓度的烟草回用酒精的浓度为50wt%～95wt%。

23、经过所述渗透汽化膜组件8的处理，渗透侧得到的高纯酒精的浓度可达65wt%～75wt%，得到的渗余液的酒精浓度在20wt%～25wt%。

24、优选的，所述吸附罐11的操作温度为30℃～50℃。以兼顾吸附效率与系统能耗。

25、优选地，所述方法采用至少两个原料罐并联配置。

26、本实用新型的有益效果在于：

27、（1）通过向吸附罐内注入纯水，将高浓度酒精主动稀释至低浓度区间，烟草杂味分子在液相中的溶解度降低，更容易被吸附介质捕获，极大改善了吸附介质在低醇环境下对烟草杂质的吸附选择性与容量，解决了高浓度酒精中杂质吸附难的技术瓶颈。

28、（2）耦合渗透汽化膜分离技术，将吸附后的低浓度酒精提浓，得到高浓度净化酒精产品，同时将膜分离后的低醇渗余液回流至吸附罐，实现了酒精的闭环循环，显著降低了溶剂损耗。

29、（3）采用至少双吸附罐并联设计，配合阀门切换，可实现吸附介质的离线再生与系统的在线连续运行，解决了传统吸附工艺生产不连续的问题，提高了整体生产效率。

30、（4）本实用新型特别适用于处理烟草浸提回用酒精，能有效脱除其中累积的杂味物质，提升循环酒精品质，保障烟草制品风味稳定性，且工艺紧凑，能耗相对较低。

1.一种基于吸附-渗透汽化耦合的烟草回用酒精脱杂系统，其特征在于，包括吸附罐（11）和渗透汽化膜组件（8），

2.根据权利要求1所述的基于吸附-渗透汽化耦合的烟草回用酒精脱杂系统，其特征在于，所述渗透汽化膜组件（8）选自有机叠式膜组件、卷式膜组件或无机管式膜组件中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的基于吸附-渗透汽化耦合的烟草回用酒精脱杂系统，其特征在于，所述优先透醇渗透汽化膜为聚二甲基硅氧烷、聚辛基甲基硅氧烷或其混合基质膜。

4.根据权利要求1所述的基于吸附-渗透汽化耦合的烟草回用酒精脱杂系统，其特征在于，所述吸附介质（5）为大孔吸附树脂，所述大孔吸附树脂的粒径范围为0.5~2mm。

5.根据权利要求1所述的基于吸附-渗透汽化耦合的烟草回用酒精脱杂系统，其特征在于，所述烟草回用酒精脱杂系统包括至少两个所述吸附罐（11），全部所述吸附罐（11）并联设置。

6.根据权利要求1所述的基于吸附-渗透汽化耦合的烟草回用酒精脱杂系统，其特征在于，所述吸附罐（11）还设有第二循环出口，所述第二循环出口通过循环泵（6）和第二循环管路（12）连接所述吸附罐（11）。

7.根据权利要求1所述的基于吸附-渗透汽化耦合的烟草回用酒精脱杂系统，其特征在于，所述过滤器（4）为精密过滤器。

8.根据权利要求7所述的基于吸附-渗透汽化耦合的烟草回用酒精脱杂系统，其特征在于，所述精密过滤器的过滤孔径为50~100微米。

9.根据权利要求1所述的基于吸附-渗透汽化耦合的烟草回用酒精脱杂系统，其特征在于，所述烟草回用酒精脱杂系统还包括控制系统，所述吸附罐内设有在线浓度检测传感器，所述控制系统连接所述在线浓度检测传感器。

10.根据权利要求1所述的基于吸附-渗透汽化耦合的烟草回用酒精脱杂系统，其特征在于，所述烟草回用酒精脱杂系统还包括再生液循环管路和加热装置。