煙葉碎屑精細化分離分類回收技術的研究應用

羅開才，王開平，侯琪琛，李存華，金 劍，祁躍東，楊 剛

（紅塔煙草（集團）有限責任公司，云南玉溪 653100）

0 引言

在打葉復烤車間生產中，煙葉包開箱、煙葉鋪把分級及整理、清掃備料區與設備時都會產生煙葉碎屑；煙葉碎屑含有煙葉片及煙梗，也含對卷煙產品有危害的纖維麻絲、毛發、棉絨、粉塵、灰塵等，是較復雜的混合物；因此，煙葉碎屑精細化分離及分類，一直是煙草加工業的重點和難點，如剔除非煙雜質麻絲絨線類物質、處理煙灰粉塵污染是煙草領域實現精益生產面對的關鍵技術問題。所以，研究應用煙葉碎屑精細化分離、分類加工回收生產線，對煙葉碎屑進行加工、分離分類及回收應用具有重要的意義。

1 加工生產線的工藝方案研究及設計

經研究，煙葉碎屑主要含大量的纖維麻絲、毛發、棉絨、粉塵、灰塵等，要從中分離出大于60 mm 見方、60～20 mm 見方、20～8 mm 見方、8～4.5 mm 見方、4.5～1.5 mm 見方、小于1.5 mm 見方、小于60 mm 見方煙梗、小于20 mm 見方煙梗和煙灰粉塵的9 種規格類別煙片物料及其非煙雜質，需設計一條技術含量高的自動化離線生產線，并設計專用的除塵送風系統及獨立除塵工房等；使大于4.5 mm 見方煙片、煙梗及帶梗葉片，可返摻到打葉生產線中應用，1.5～4.5 mm 見方的煙片進入碎煙干燥線單獨處理；其他的實現分類添加、分類回收利用等[3-5]。此外，技術方案需設計能剔除相應煙片規格尺寸中的麻絲功能，使各收集煙片的純凈度達標。設計的精細化分離、分類煙葉碎屑及非煙雜質剔除的離線加工回收生產線工藝流程如圖1 所示。

圖1 煙葉碎屑分離回收生產線工藝流程

煙葉碎屑的非煙雜質麻絲絨線類剔除，是技術方案的關鍵工序，各煙片規格對應的剔除工序、工步，將直接影響煙片的分離、分類質量；基于復烤車間產生的煙葉碎屑而言，非煙雜物除含煙灰粉塵之外，大量是麻絲絨線類；顯而易見，小規格尺寸煙片需要的麻絲絨線類剔除工步更多。

不小于1.5 mm 見方的7 種煙片規格的物料，分別歷經振篩、粘毛帶、風力輸送除塵、重力風選、離心分離、麻絲剔除等除雜后，再經人工篩收集檢查即獲取各類純凈物。小于1.5 mm 見方的煙片，最后均有人工篩收集檢查，控制質量，保證各分類煙片的純凈度達標，回收應用。

2 離線加工回收生產線布局

離線加工生產線布置于獨立工房內，按U 形設計生產線，長度L=24 m，工房長寬至少36 m×14 m，占地面積約占整個復烤聯合工房面積的1.05%，工房內還包含旋風除塵器、備料場地、成品存放地等；圓形振動篩安裝于獨立的除塵房內，除塵房和獨立工房通過負壓管道相連。

煙葉碎屑大于1.5 mm 見方煙片的分類主要采用（4+1）級振篩（即4 級主振篩加1 級支線振篩）和2 級重力風選機完成，小于1.5 mm 見方煙片及煙灰的分類主要采用旋風除塵器和圓形振動篩完成；煙葉碎屑的非煙雜物麻絲絨線類分離及剔除主要采用粘毛帶除雜、粘毛輪除雜及麻絲剔除機除雜。主要工序依次包括：煙葉碎屑喂料、第一級振篩兩層篩分、第一級重力風選機及其支線單層煙梗振篩篩分、第二級振篩兩層篩分、第二級重力風選機、離心氣料分離機、麻絲剔除機除雜、第三級振篩單層篩分、第四級振篩兩層篩分、旋風除塵器除塵、圓形振動篩篩分。離線加工回收生產線工藝流程的各工序設計布局如圖2 所示。

圖2 離線加工回收生產線工藝流程的各工序設計布局

3 煙葉碎屑的精細化分離、分類

3.1 振篩設計

第一級振篩、第二級振篩及第四級振篩的篩網均設計為雙層[6]，即上面一層正對應下面一層，下面一層的篩網孔直徑設計均統一設計為Φ1.5 mm，上面一層的篩網孔直徑各不相同；第一級振篩上層的篩網孔直徑設計為Φ60 mm，第二級振篩上層的為Φ20 mm，第四級振篩上層的為Φ4.5 mm；第三級振篩的篩網設計為單層，設計為Φ8 mm；第一級重力風選機下面為單層煙梗振篩篩網孔設計為Φ1.5 mm。各篩網上篩網孔的直徑設計為d，任意相鄰兩個篩網孔之間的中心距S相等，且S=d+d/3；即d=60 mm 時，S=60+60/3=80 mm；d=20 mm、d=8 mm，d=4.5 mm 時，依次類推出S 值。

3.2 煙片的分離、分類及收集

煙葉碎屑通過第一級振篩的兩層篩，分別獲得大于60 mm 及小于1.5 mm 見方的煙片和煙灰；小于60 mm見方的煙片混合物料輸入下道工序第一級重力風選機，風選后獲得小于60 mm 見方的煙梗（梗含葉），其單層煙梗振篩篩分后獲得小于1.5 mm 見方的煙片和煙灰；小于60 mm 見方的煙片混合物通過第二級振篩的兩層篩，分別獲得20～60 mm 及小于1.5 mm 見方的煙片和煙灰；小于20 mm 見方的煙片混合物料輸入第二級重力風選機，風選后獲得小于20 mm 見方的煙梗（梗含葉），余料輸入第三級振篩單層篩分后分別獲得8～20 mm 見方的煙片及小于1.5 mm 見方的煙片和煙灰；余料小于8 mm 見方的煙片混合物料輸入第四級振篩兩層篩分后分別獲得4.5～8 mm、1.5～4.5 mm及小于1.5 mm 見方的煙片和煙灰。

進一步地，在各級振篩的篩分處獲得的小于1.5 mm見方的煙片和煙灰；在除塵罩內、煙片收集出口等處所產生的煙灰和灰塵，均匯入各自負壓除塵管送入除塵房，經圓形振動篩實施煙葉碎屑分離、分類出3 類物質：煙灰粉塵、芝麻片（煙片小于Φ1.5 mm）、少量煙片（煙片大于Φ1.5 mm）。此外，單層煙梗振篩篩分獲得的小于1.5 mm 見方的煙片和煙灰，單獨利用煙灰收集器處理。

第一、二級重力風選機型號為FXP-3620。生產中通過第一級重力風選機將小于60 mm 見方的煙梗（梗含葉）大量分離；通過第二級重力風選機將小于20 mm見方的煙梗（梗含葉）分離。

離心氣料分離機型號為LJ-1200。用于風分、送煙葉碎屑等。其由旋風除塵器通過其篩鼓的篩網把煙葉碎屑和含塵氣分離，含塵氣進入除塵管，煙葉碎屑由底部排出，落入下游設備麻絲剔除機除雜。

4 絲絨毛類等非煙雜質剔除

在定量喂料平臺投入煙葉碎屑，經皮帶輸送提升運送至第一級振篩過程中的均布輥分料一端、第一級振篩的物料輸入端及第二級振篩的物料輸入端，均設計粘毛帶除雜裝置，用來吸附煙片中存在的麻線、絨毛等非煙雜質；離心氣料分離機在麻絲剔除機除雜的上方，分離出含塵氣和小于20 mm 見方煙片的碎煙屑，然后通過其料落口輸入麻絲剔除機除雜；在各級振篩出口處，也設計粘毛輪除雜裝置[7]，用于吸附剔除非煙雜質如麻絲、絨毛等，然后再下落至人工篩內進行人工檢查，最終落入煙片及煙梗收集器內；在定量喂料平臺的正上方設計倒梯形負壓除塵裝置，覆蓋煙葉碎屑區域，通過負壓中繼傳輸將產生的煙灰和粉塵送到除塵房，保障工作環境。

5 結束語

煙葉碎屑精細化分離、分類回收技術的研究應用，可在原料初級加工領域取得較大經濟效益及環保社會效益，尤其分離、分類了9 種原料規格及非煙雜質麻絲絨毛類的剔除，提升原料利用率及純凈度，實現煙草精益生產及提高卷煙品質。如果煙葉成本按30 元/kg，每天僅按5 t 煙葉碎屑計，一個烤季按150 d 計，則原料成本高達上千萬元；整條生產線自動化程度高，只需人工喂料、清理麻絲、收集檢查等，實現了閉環式生產，極大地降低煙灰粉塵污染，環保效益顯著。