煙葉烘烤技術現狀與發展趨勢
我國是煙草大國,煙草對于國民經濟增長和社會發展有著十分重要的作用。作為煙葉生產企業的專業技術人員,必須切實掌握煙葉烘烤技術要點,結合當前現狀對其發展趨勢進行展望,以更好地優化我國煙葉結構。本文正是基于這一背景,主要從節能的視角,對煙草烘烤技術現狀進行了分析,并對其未來的發展趨勢進行了展望。
煙葉烘烤技術;現狀;發展趨勢
近年來,隨著全球能源危機的到來,我國在煙葉烘烤上的成本也在不斷加大,這在一定程度上影響了我國煙草行業的發展,所以在日益注重節能環保的今天,必須對煙葉烘烤技術現狀有一個基本的認識,從而更好地在多方面進行優化和完善,促進我國煙草行業的可持續發展。
1.1熱力能耗較大。從能耗方面來看,在烘烤煙葉時,熱力消耗的情況較多,主要有以下幾點:首先在煙葉烘烤過程中,不僅有升溫的熱耗,還有水分在汽化過程中的熱耗,以及在通風排濕過程中外界冷空氣進入烤房之后的加熱和濕空氣排出的熱耗。其次,還有煙囪在排煙過程中的熱耗和維護不足導致熱量的漏失,以及煙架和綁煙的能耗。就熱量所產生的作用來看,主要分為有效熱耗和無效熱耗。有效熱耗就是必須消耗的熱量,例如煙葉水分的排除和排濕過程中導致空氣溫度升高的熱耗,其一般占總能耗的20%~35%,但是無效熱耗又包含了燃料不完全燃燒、排煙過程中的熱損失以及散熱等損失,占總能耗的65%~80%。所以就當前的煙葉烘烤技術來看,不僅能耗大而且環境污染問題日趨嚴重。
1.2新式烤房耗電量增大。從烤房自身的能耗來看,傳統的烤房已經被逐漸淘汰,目前正從傳統的烤房轉移到密集烤房上來,雖然二者的工作原理類似,但是密集烤房在裝煙密度上為傳統烤房的2~4倍,采取機械強制通風以及熱風循環的方式加熱裝煙室的煙草,煙葉的間隙風速是普通烤房的2~3倍,而且密集烤房利用溫濕度的自動化或半自動化的控制,確保其整個裝煙室內為封閉的方式進行循環,或者半開放的方式循環,所以在溫濕度方面已經得到了有效的控制,這就能有效滿足煙葉烘烤的需要。但是,由于密集式烤房在烘烤全過程需配電設備,在耗電量方面遠比普通的烤房要大。
1.3配套設施得到改進。從配套設施來看,目前很多烤房的配套設施已經得到了改進和優化。例如,熱風循環系統能提高煙葉間隙的風速,加快濕熱傳遞與交換的速度,而且還能將整個烤房的上下溫差縮短,確保烤房內部的溫濕度均勻的分布,進而保證通風排濕工作順利開展。再如,排濕技術能夠實現自動化的進風與排濕,并結合煙葉烘烤的需要,利用調節閥對進風和排風進行控制,從而全部回收和利用熱風,在排濕節能方面具有較為明顯的效果。
1.4烘烤工藝有待研究提升。在煙葉調制過程中,變黃階段屬于最初階段,所以,此時需要的溫度較低,這時主要是利用其呼吸作用以及外界的溫度條件將變黃過程縮短,常見的做法就是在煙葉采收之后按照常規方法進行編煙,并將其置于專業的晾棚中懸掛起來,利用其呼吸作用將熱量釋放出來,從而加快煙葉的發黃和變軟,當煙葉變黃到8成左右和失水在30%左右時,將其注入烤房之中,從而能有效的縮短煙葉烘烤時間,同時將煤耗降低,提高烤房的周轉率。而在煙葉采收過程中,往往由于其采收的方式不同導致新鮮煙葉自身的物質基礎和衰老程度以及烘烤特性和理化特性均存在差異,這就會對烘烤后的煙葉質量帶來影響,還會對燃料消耗和成本帶來影響。所以,在采收階段應盡可能地減少采收次數,這樣就能提高其成熟度,加快變黃速度,變黃時間縮短,可節約大量的燃料。目前在烘烤過程中更多的是在采收頻率和烤煙設備上改進,在烘烤工藝上還存在諸多亟待改進的地方。例如,密集烤房烘烤的煙葉經常會出現顏色淺淡和光滑的情況,這就會導致其油分和香氣量下降。再如,在自動化水平、裝煙的容量和密度之間的關系,葉間隙的風速與風壓之間的關系等尚不明確,尤其是煙葉的香味和工業可用性的提升已成為亟待解決的問題。
近年來,隨著全球能源危機的到來和相關部門環保問題的日益重視,要求必須在煙葉烘烤技術方面進行改進和優化。
2.1強化新型能源燃料和技術的應用。鑒于當前煙葉烘烤導致的能耗高和污染嚴重的問題,應切實注重新型能源燃料和技術的應用。例如,生物質能源、太陽能技術、余熱共享技術以及納米涂料技術等,在煙葉烘烤過程中,未來勢必會加強這些技術的應用,能有效地促進能耗降低同時確保煙葉的質量。2.2盡可能地做到控制的精準性。煙葉加工要盡可能地將煙葉的產品特色彰顯出來。近年來,隨著密集烤房的不斷發展和完善,我國在煙葉烘烤技術方面得到了較快的發展,但是就當前所推廣和應用的烤房來看,并不能實現真正意義上的自動化、智能化的溫度和濕度控制,所以當前面臨的難點就在于如何結合煙葉和烤房的特點,切實加強智能控制技術和清潔能源的應用,以更好地促進加工自動化和智能化。因此,在今后的煙葉烘烤加工過程中,應緊密結合煙葉的烘烤特點,深入、細致、全面地研究新鮮煙葉的含水量、干物質含量和重要酶的活性,以及上述因素在整個烘烤過程中的相互作用。并在此基礎上致力于煙葉烘烤影響因素數據庫的構建,在烘烤之前對其開展全面科學的診斷,并建立合理科學的烘烤模型,確保每一階段煙葉烘烤的能量得到合理分配。與此同時,還應切實加強信息技術的應用,對烤房群實施聯網控制,確保整個烘烤決策的智能化,盡可能地提升烘烤過程的穩定性和可控性,確保操作的精準化和智能化。因此,在今后還應加強栽培品種對密集烘烤條件下的香氣質量如何形成以及物質的降解等方面的研究,切實掌握溫濕度和煙葉變黃時間給煙葉中內含物的轉化和致香物的再合成帶來的影響,認真分析和總結導致香氣形成的因素,采取定性和定量的方式對密集烘烤工藝進行指導和完善,從而更好地構建基于烤香理論指導且與區域生產實際相符的現代化煙草烘烤技術體系。
2.3提高烘烤工藝機械化水平。在整個煙葉生產過程中,采收和編煙所占的工時為30%,所以為了降低其對整個生產的影響,未來勢必需要加強機械的利用,利用采收車進行采收,所以如何提高機械化程度是未來必須研究的方向。未來的烤房設備標準和技術規范將變得更加科學和完善,尤其要確保自控與供熱設備型號的統一,并在烤房建設過程中加強現代化技術的應用,以更好地促進我國煙草行業的可持續發展。
綜上所述,我國在煙葉烘烤技術方面還較為落后,尤其是機械化和智能化程度的低下極大地影響了我國從煙草大國向煙草強國的轉變。所以,未來應在煙葉烘烤技術方面加大裝備改進和技術優化力度,尤其是應加大科研力度,盡可能地確保煙葉烘烤技術得到有效提升,同時又能降低能耗,尤其是應提高煙葉的質量,才能更好地促進我國煙草產業的提升,同時也要加強環境的保護,促進我國煙草產業走可持續的發展道路。
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