造纸法再造烟叶浸取液膜分离设备清洗控制方法与流程

1.本发明涉及烟草加工领域，尤其涉及一种造纸法再造烟叶浸取液膜分离设备清洗控制方法。


背景技术：

2.造纸法再造烟叶生产过程中，浸取液中的悬浮物及大分子物质如不能有效去除，在后续的蒸发浓缩过程中，容易在换热器列管上粘附、结垢，导致传热阻力增大、香气物质损失增多，蒸发浓缩设备清洗周期缩短、蒸汽消耗增加等问题。过多的大分子物质及悬浮物还会导致浓缩液粘度升高、影响涂布率稳定，且造成产品柔软度差、表面易粘连、产生白芯等质量问题，同时果胶、蛋白质等大分子物质在热解过程中会产生醛类、腈类、含氮杂环类以及酚类化合物，影响再造烟叶产品感官品质及安全性。
3.膜分离技术是一门新兴的多学科交叉的高新技术，其中，碳化硅陶瓷膜分离技术已在造纸法再造烟叶生产过程中实现了工业化应用，将除杂净化后的浸取液通过碳化硅超滤膜精确分离蛋白质、果胶、糖类等大分子物质，可以大大减少大分子物质对后续蒸发浓缩效率的影响，同时能有效改善再造烟叶产品的内在品质。然而，再造烟叶浸取液成分复杂，碳化硅陶瓷膜分离设备运行一段时间后，膜管表面被垢层覆盖，膜通量和分离效果大幅下降，严重影响生产的连续稳定运行。
4.目前，常见的碳化硅陶瓷膜清洗方法主要包括物理方法和化学方法，然而，因垢层成分不同，现有清洗方式和清洗剂对造纸法再造烟叶膜分离设备的适用性较差，清洗效果难以保障，且膜管相比其他工业化设备较为精密，清洗步骤复杂，要求清洗操作人员具有较高专业水平，若各清洗步骤人为干预较多，误操作或操作不当的几率就会越高，对浸取液膜分离设备及整线稳定运行带来了巨大隐患。


技术实现要素：

5.由此，本发明旨在提供一种造纸法再造烟叶浸取液膜分离设备清洗控制方法，可实现浸取液膜分离设备的在线自动清洗，该方法操作简便，能够有效保证清洗效果的同时，将人工操作转化为自动化控制，避免人工误操作、误清洗或清洗不及时造成设备损坏、生产停滞等问题，同时化学浸泡模式的设计可以使膜分离设备的总运行时长增加，进而提升了设备有效作业率。
6.本发明采用的技术方案如下：
7.一种造纸法再造烟叶浸取液膜分离设备清洗控制方法，其中包括：
8.实时监听用户发送的清洗模式指令，所述清洗模式指令包括冲洗模式指令或浸泡模式指令；
9.在接收到冲洗模式指令后，持续检测膜分离设备的膜管清液流量；
10.当所述膜管清液流量低于预设的流量阈值时，触发离心泵运转并通过所述离心泵加压泵送具有第一温度值的清水，分别按第一设定时间及第二设定时间对膜管依次执行相
应的正向清水冲洗及反向清水冲洗；
11.当一轮正向清水冲洗及反向清水冲洗完成后，将清水冲洗次数记为一次；
12.当清水冲洗次数累计达到预设次数时，执行化学冲洗；所述化学冲洗包括：依次对膜管执行a次水洗、b次碱洗、c次水洗、d次酸洗、e次水洗，五个正向冲洗环节；其中，碱洗采用预制第一浓度的碱性清洗液，酸洗采用预制第二浓度的酸性清洗液，且a、b、c、d、e分别为既定的次数；
13.在化学冲洗最后的水洗环节完成之后，向膜管内外注满具有第二温度值的清水进行浸泡保护，并在膜分离设备工作之前触发膜分离设备的排污阀开启以排出用于浸泡的清水；
14.在接收到浸泡模式指令后，向膜管内外注入预制的浸泡溶剂，并按预设的浸泡时长执行浸泡处理；
15.在浸泡处理过程中，按预定的运行周期触发所述离心泵运转并通过所述离心泵加压泵送浸泡溶剂，对膜管进行冲洗；
16.在浸泡处理结束后，对膜管执行清水冲洗，并在清水冲洗后，向膜管内外注满具有第二温度值的清水进行浸泡保护，并在膜分离设备工作之前触发膜分离设备的排污阀开启以排出用于浸泡的清水。
17.在其中至少一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
18.在浸泡模式下，实时监测所用清洗液的温度和/或压力，当所述温度或所述压力超过预设的警戒限值时，触发膜分离设备的排污阀开启，且在预设的开启时长到达后关闭所述排污阀。
19.在其中至少一种可能的实现方式中，a＝2、b＝1、c＝2、d＝1、e＝2。
20.在其中至少一种可能的实现方式中，所述第一温度值为40℃～50℃，所述第二温度值为20℃～25℃。
21.在其中至少一种可能的实现方式中，所述第一设定时间为3分钟～5分钟，所述第二设定时间为4分钟～6分钟。
22.在其中至少一种可能的实现方式中，所述预制第一浓度的碱性清洗液为浓度5％～8％的naoh溶液。
23.在其中至少一种可能的实现方式中，所述预制第二浓度的酸性清洗液为浓度5％～8％的氨基磺酸溶液。
24.在其中至少一种可能的实现方式中，所述预制的浸泡溶剂为浓度8％～10％的naoh溶液。
25.在其中至少一种可能的实现方式中，所述浸泡时长为20小时～24小时。在其中至少一种可能的实现方式中，所述运行周期为每隔4小时启动一次离心泵，且离心泵单次运行时间为1小时。
26.本发明的设计构思在于设计两种可由用户决策执行的清洗模式以实现对膜分离设备日常冲洗维护以及停机后的深入清洗，具体来说可分为冲洗模式及浸泡模式，冲洗模式主要是执行既定的日常冲洗流程，在清水冲洗一定次数后改为按既定环节交替实施的化学冲洗流程；浸泡模式主要是在设备停用期间，利用化学溶剂进行较长时间的浸泡处理，并在浸泡间隙利用离心泵进行化学冲洗，本发明可实现浸取液膜分离设备的在线自动清洗，
该方法操作简便，能够有效保证清洗效果的同时，将人工操作转化为自动化控制，避免人工误操作、误清洗或清洗不及时造成设备损坏、生产停滞等问题，同时化学浸泡模式的设计可以使膜分离设备的总运行时长增加，进而提升了设备有效作业率。
附图说明
27.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步描述，其中：
28.图1为本发明实施例提供的造纸法再造烟叶浸取液膜分离设备清洗控制方法的流程图。
具体实施方式
29.下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
30.本发明提供了一种造纸法再造烟叶浸取液膜分离设备清洗控制方法的实施例，结合图1所示，可以包括：
31.步骤s0、实时监听用户发送的清洗模式指令，所述清洗模式指令包括冲洗模式指令或浸泡模式指令。
32.在接收到冲洗模式指令后(通常可以在日常生产中)，执行步骤s10、持续检测膜分离设备的膜管清液流量。
33.步骤s11、当所述膜管清液流量低于预设的流量阈值(如0.8～1.0m3/h)时，触发离心泵运转并通过所述离心泵加压泵送具有第一温度值(如40℃～50℃)的清水(在实际操作中，可用自来水)，分别按第一设定时间及第二设定时间对膜管依次执行相应的正向清水冲洗及反向清水冲洗；所述第一设定时间为3分钟～5分钟，所述第二设定时间为4分钟～6分钟。
34.步骤s12、当一轮正向清水冲洗及反向清水冲洗完成后，将清水冲洗次数记为一次。
35.步骤s13、当清水冲洗次数累计达到预设次数(如3次)时，执行化学冲洗；所述化学冲洗包括：依次对膜管执行a次水洗、b次碱洗、c次水洗、d次酸洗、e次水洗，五个正向冲洗环节(即可以不执行反向冲洗)；其中，碱洗采用预制第一浓度的碱性清洗液(浓度5％～8％的naoh溶液)，酸洗采用预制第二浓度的酸性清洗液(浓度5％～8％的氨基磺酸溶液)，且a、b、c、d、e分别为既定的次数，优选地，a＝2、b＝1、c＝2、d＝1、e＝2，即水洗2次、碱洗1次、水洗2次、酸洗1次、水洗2次。这里还需指出的是，在另一些实施例中可以考虑为化学冲洗流程设计第三设定时间，例如化学冲洗单次运行时长为90分钟～110分钟，当然，可以理解的前述a、b、c、d、e的设定与第三设定时间的设定需结合考虑。
36.步骤s14、在化学冲洗最后的水洗环节完成之后，向膜管内外注满具有第二温度值(如20℃～25℃)的清水进行浸泡保护，并在膜分离设备工作之前触发膜分离设备的排污阀开启以排出用于浸泡的清水。
37.在接收到浸泡模式指令后(通常可以在切换产品或生产线停产时)，执行步骤s20、
向膜管内外注入预制的浸泡溶剂(如浓度8％～10％的naoh溶液)，并按预设的浸泡时长(如20小时～24小时)执行浸泡处理。
38.步骤s21、在浸泡处理过程中，按预定的运行周期触发所述离心泵运转并通过所述离心泵加压泵送浸泡溶剂，对膜管进行冲洗(如每隔4小时启动一次离心泵，且离心泵单次运行时间为1小时)。
39.步骤s22、在浸泡处理结束后(且排掉浸泡溶剂后)，对膜管执行清水冲洗，并在清水冲洗后，向膜管内外注满具有第二温度值(如20℃～25℃)的清水进行浸泡保护，并在膜分离设备工作之前触发膜分离设备的排污阀开启以排出用于浸泡的清水。
40.在上述实施例基础上，本发明还进一步结合真实的场景问题，例如清洗阶段由于环境等多种因素，可能导致所用的清洗液的温度及压力发生变化，导致设备可能发生损坏。因而，在一些较佳实施例中，提出在浸泡模式下，实时监测所用清洗液的温度和/或压力(温度传感器和压力传感器可以设计在离心泵和膜分离设备的进口之间的管路上，检测管路中浸泡溶剂的温度和压力)，当所述温度或所述压力超过预设的警戒限值(如温度上限为70℃，压力上限为0.28mpa)时，触发膜分离设备的排污阀开启，且在预设的开启时长(如5秒)到达后关闭所述排污阀。上述保护机制有效确保了清洗过程中若出现系统故障或其他异常突发情况时膜管的安全。
41.综上所述，本发明的设计构思在于设计两种可由用户决策执行的清洗模式以实现对膜分离设备日常冲洗维护以及停机后的深入清洗，具体来说可分为冲洗模式及浸泡模式，冲洗模式主要是执行既定的日常冲洗流程，在清水冲洗一定次数后改为按既定环节交替实施的化学冲洗流程；浸泡模式主要是在设备停用期间，利用化学溶剂进行较长时间的浸泡处理，并在浸泡间隙利用离心泵进行化学冲洗，本发明可实现浸取液膜分离设备的在线自动清洗，该方法操作简便，能够有效保证清洗效果的同时，将人工操作转化为自动化控制，避免人工误操作、误清洗或清洗不及时造成设备损坏、生产停滞等问题，同时化学浸泡模式的设计可以使膜分离设备的总运行时长增加，进而提升了设备有效作业率。
42.本发明实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示单独存在a、同时存在a和b、单独存在b的情况。其中a，b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b和c中的至少一项可以表示：a，b，c，a和b，a和c，b和c或a和b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
43.以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，但以上仅为本发明的较佳实施例，需要言明的是，上述实施例及其优选方式所涉及的技术特征，本领域技术人员可以在不脱离、不改变本发明的设计思路以及技术效果的前提下，合理地组合搭配成多种等效方案；因此，本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。