СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫТЯЖЕК С АРОМАТОМ ТАБАКА
METHOD AND DEVICE FOR PRODUCTION OF EXTRACTS WITH TOBACCO AROMA

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для получения ароматической вытяжки, в частности, вытяжки с ароматом табака, например, подлежащей использованию в изделии, образующем аэрозоль.
Сенсорные признаки сигаретного дыма могут быть изменены за счет включения ароматизирующих материалов в различные компоненты сигареты. В качестве примера, капсулы или шарики могут быть включены в компоненты сигареты, такие как фильтр. Также известны жидкие ароматизаторы, которые могут быть разбрызганы или иным образом введены в один или несколько компонентов сигареты. Ароматизация также известна в так называемых электронных сигаретах, также известных как вейпы. Ароматическое вещество может быть жидким и добавлено в картридж электронной сигареты.
Одними из возможных ароматических веществ, добавляемых в курительные изделия, являются вещества с ароматом табака. Вещества с ароматом табака, в частности, используются в электронных сигаретах, например, для воспроизведения ощущения от курения традиционной сигареты при применении электронной сигареты. Однако вещество с ароматом табака может быть использовано также и в других курительных изделиях. Одно из возможных веществ с ароматом табака содержит натуральный табак, то есть оно извлечено из табака.
Способ извлечения ароматического вещества из табака, однако, является относительно дорогим способом и требует специального оборудования.
Следовательно, возникает необходимость в относительно дешевом способе получения вытяжки с ароматом табака из табака, который не требует сложного специального оборудования для его извлечения.
В первом аспекте данного документа настоящее изобретение относится к способу получения вытяжек с ароматом табака, причем способ включает: кондиционирование смеси видов табака при нагревании смеси видов табака при первичном производстве табака до температуры в диапазоне от приблизительно 30 градусов Цельсия до приблизительно 90 градусов Цельсия в течение временного интервала от приблизительно 30 секунд до приблизительно 1 часа; извлечение выбросов, образуемых при кондиционировании смеси; и получение по меньшей мере одной ароматической вытяжки из извлеченных выбросов.
Преимущественно вытяжки с ароматом табака получают при первичном производстве табака, в частности, из выбросов, образованных при первичном производстве табака. Способ может привести к получению сгораемых табачных продуктов, например сигарет, или к получению гомогенизированного табачного листа, такого как формованный лист. Таким образом, сложное специальное оборудование для извлечения вытяжек с ароматом табака может больше не понадобиться.
Действительно, в способе согласно настоящему изобретению используются выбросы, которые всегда образуются по меньшей мере на одном этапе первичного производства табака, то есть такие выбросы, которые всегда образуются при обработке табака на стандартном первичномпроизводстве табака. Выбросы, которые поступают от обработки табака на первичное производство табака, по меньшей мере частично удерживаются, чтобы также отходыпервичного производства табака были преимущественно ограничены. Побочный продукт первичной переработки (то есть первичного производства табака) для реализации типа изделия, образующего аэрозоль, такой побочный продукт зачастую считающийся продуктом вредных отходов, становится компонентом другого изделия, образующего аэрозоль.
Благодаря способу по настоящему изобретению может быть достигнут ряд преимуществ.
Отходы первичного производства табака могут быть использованы повторно, тогда как до настоящего изобретения их обычно выбрасывали, после их дорогостоящей обработки, с целью ограничения запаха табака внутри и снаружи фабрики. Табачный запах в выбросах обычной фабрики может быть проблемой для производственных объектов. Ольфактометрические профили с количественной оценкой различных источников выбросов показывают, что, например, на этапе прямого кондиционирования сырого табака генерируется примерно 50 процентов запаха, что составляет всего 5 процентов от общего объема выбросов в атмосферу. В частности, например, в случае, когда для кондиционирования смеси листьев, стеблей и пластинок табака используется цилиндр прямого кондиционирования (DCC), выбросы характеризуются такими значениями: приблизительно 4000-5000 ароматических единиц на каждый кубический метр и приблизительно 50-60 частей на миллион летучих органических соединений (VOC), выраженных в метановом эквиваленте, что составляет приблизительно 500 частей на миллион на основе объема. Выбросы представляют собой преимущественно никотин с молекулярной массой, приблизительно в 10 раз превышающей уровень метана.
В настоящей заявке ароматическими единицами являются единицы, определенные в стандарте Европейского сообщества по стандартизации (CEN), в частности, в стандарте CEN, относящемся к измерению выбросов одорантов, с использованием динамической ольфактометрии.
Типовой цилиндр прямого кондиционирования выводит объем в диапазоне приблизительно 1000-1500 кубических метров в час, что является относительно «большое количество» выбросов, которые могут быть использованы повторно, согласно настоящему изобретению для получения вытяжек с ароматом табака, подлежащего использованию в изделии, образующем аэрозоль. Хотя упоминается цилиндр прямого кондиционирования, настоящее изобретение может быть использовано с любой камерой кондиционирования, в которой выбросы табака в процессе первичного кондиционирования могут быть по меньшей мере частично ограничены и собраны.
Изделия, образующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению могут быть представлены в виде сигарет с фильтром или других курительных изделий, в которых табачный материал сгорает для образования дыма. Настоящее изобретение дополнительно охватывает изделия, в которых табачный материал нагревают, а не сжигают, чтоб образовывать аэрозоль, и изделия, в которых никотинсодержащий аэрозоль получают из табачного материала, табачной вытяжки или другого источника никотина, без сжигания или нагревания. Эти изделия, в которых аэрозоль образуют без сжигания или при получении дыма путем сжигания, в целом называют «изделиями, образующими аэрозоль». Изделия, образующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению могут представлять собой целые, собранные изделия, образующие аэрозоль, или компоненты изделий, образующих аэрозоль, которые скомбинированы с одним или несколькими другими компонентами для предоставления собранного изделия для образования аэрозоля, например, такого, как расходуемая часть нагреваемого курительного устройства.
В контексте данного документа изделие, образующее аэрозоль, представляет собой любое изделие, которое генерирует вдыхаемый аэрозоль при нагревании субстрата, образующего аэрозоль. Данный термин включает изделия, которые содержат субстрат, образующий аэрозоль, который нагревается внешним источником тепла, таким как электрический нагревательный элемент. Изделие, образующее аэрозоль, может представлять собой негорючее изделие, образующее аэрозоль, которое представляет собой изделие, которое высвобождает летучие соединения без сжигания субстрата, образующего аэрозоль. Изделие, образующее аэрозоль, может представлять собой нагреваемое изделие, образующее аэрозоль, которое представляет собой изделие, образующее аэрозоль, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, который должен нагреваться, а не сгорать, чтобы высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Данный термин включает изделия, которые содержат субстрат, образующий аэрозоль, и неотделимый источник тепла, например горючий источник тепла.
Изделие, образующее аэрозоль, может представлять собой изделие, которое генерирует аэрозоль, который непосредственно вдыхается в легкие пользователя через рот пользователя. Изделие, образующее аэрозоль, может напоминать традиционное курительное изделие, такое как сигарета, и может содержать табак. Изделие, образующее аэрозоль, может быть одноразовым. Изделие, образующее аэрозоль, может в качестве альтернативы быть частично многоразовым и содержать возобновляемый или заменяемый субстрат, образующий аэрозоль.
Изделие, образующее аэрозоль, может также содержать сгорающую сигарету.
Более предпочтительно вытяжка с ароматом табака, полученная с помощью способа по настоящему изобретению, используется в картридже электронной сигареты. Кондиционирование обычно является одним из первых этапов в переработке табака, в частности, является зачастую первым технологическим этапом, где сухой сырой табак подвергают нагреву и увлажнению для открытия и пластификации его структуры для дальнейшей обработки. Например, пар и горячую воду разбрызгивают противотоком на табак. Это выполняется, поскольку табак обычно сухой и хрупкий, так что эта операция увлажняет табак и делает его годным для обработки. Кондиционирование обычно выполняют в камере кондиционирования, такой как, например, цилиндр прямого кондиционирования, так как в закрытой среде легче регулировать параметры влажности, давления, температуры или любых других характеристик окружения табака, чем в открытой среде.
Количества высокодисперсных и очень легких ароматических соединений, а также некоторое количество никотина как бы «вымывается» из табака во время этого первого этапа кондиционирования. Тепло, подаваемое на табак, может производить в воздух сильные ароматы, запахи и выпускать никотин и другие летучие вещества, которые выходят из фабрики в качестве отходов.
В предыдущем уровне техники эти отходы обычно обрабатывают с использованием дорогих технологий по уменьшению загрязнения, чтобы избежать жалоб на запах. С помощью способа по настоящему изобретению вместо этого выбросы можно повторно использовать для получения вытяжек с ароматом табака, таким образом, можно добиться сокращения жалоб на запах и уменьшения запаха за пределами фабрики. Кроме того, также можно добиться более здоровых и улучшенных условий труда для рабочих.
Для обычной фабрики среднего размера, например, переработка от приблизительно 20 до приблизительно 30 миллиардов сигарет в год с применением способа по настоящему изобретению, может обеспечивать возможность ежедневного извлечения от приблизительно 7 до приблизительно 10 килограммов чистого концентрата летучих веществ из табака.
С помощью способа по настоящему изобретению экологическая проблема может быть сведена к минимуму путем переработки отходов в дорогостоящие продукты, такие как вытяжки с ароматом табака.
Предпочтительно способ получения вытяжек с ароматом табака согласно настоящему изобретению включает добавление ароматической вытяжки к компоненту изделия, образующего аэрозоль. Это изделие, образующее аэрозоль, может включать электронную сигарету, так что вытяжку можно использовать в соответствующем картридже электронной сигареты, или ее можно использовать в гомогенизированном табачном материале, нагреваемом с целью усовершенствования всего вещества с ароматом табака.
Предпочтительно этап кондиционирования смеси происходит в камере кондиционирования, более предпочтительно в цилиндре прямого кондиционирования. Камера кондиционирования обеспечивает лучшее регулирование характеристик окружающей среды табачной смеси. Предпочтительно, влажность, давление или температура являются более хорошо регулируемыми характеристиками. Обработка с помощью цилиндра прямого кондиционирования может быть внедрена для десорбции паром табака, своего рода способа дистилляции, в котором различные типы табака (например, табак сорта Burley, табак трубоогневой сушки, табак восточного типа и восстановленный табак) подвергаются обработке отдельно. Это означает, что соответствующие различные выбросы также могут быть извлечены отдельно, выходя из помещения для возможного дополнительного смешивания и корректировки композиции. Способ по настоящему изобретению для реализации вытяжки с ароматом табака, может также включать этап смешивания различных вытяжек, полученных из различных типов табака, с целью получения желаемого конечного ароматического вещества, как выполняется при смешивании различных типов табака в стандартных продуктах, таких как сигареты и сигары.
Этап кондиционирования включает нагрев смеси табака до температуры от приблизительно 30 градусов Цельсия до приблизительно 90 градусов Цельсия в течение временного интервала от приблизительно 30 секунд до приблизительно 1 часа. Более предпочтительно, нагрев смеси табака заключается в том, что смесь табака достигает температуры от приблизительно 40 градусов Цельсия до приблизительно 80 градусов Цельсия, более предпочтительно от 50 градусов Цельсия до 70 градусов Цельсия. Такая температура смеси табака сохраняется на протяжении временного интервала предпочтительно от приблизительно 30 секунд до приблизительно 1 часа, более предпочтительно от приблизительно 1 минуты до приблизительно 30 минут, еще более предпочтительно от 1 минуты до 10 минут.
Предпочтительно этап извлечения выбросов, образуемых при кондиционировании смеси, включает извлечение выбросов, образуемых в камере кондиционирования, и выведение из цилиндра с помощью вытяжной трубы. Предпочтительно применение для способа по настоящему изобретению стандартного оборудования, уже присутствующего на первичной производственной линии, такого как камера кондиционирования и ее соединительные трубы, таким образом, отсутствует необходимость в обширной модификации станков, что снижает общую стоимость производства вытяжек табака.
Преимущественно способ получения вытяжек с ароматом табака согласно настоящему изобретению включает извлечение выбросов, образуемых при кондиционировании смеси одного типа табака. Выбросы и ароматическое вещество, извлеченное в выбросах, могут генерировать вытяжки с различными ароматическими веществами в зависимости от типа табака, который генерирует выброс. Для осуществления контроля за конечным ароматическим веществом предпочтительно выбросы извлекаются из кондиционирования одного типа табака.
Типы табака включают в себя один или более из следующих видов табака: светлый табак, темный табак; ароматический табак; наполнительный табак. Предпочтительно гомогенизированный табачный материал образован из листовых пластинок табака и стеблей различных типов табака, которые смешивают надлежащим образом. Под термином «тип табака» подразумевают одну из различных разновидностей табака. По отношению к настоящему изобретению указанные различные типы табака подразделяют на три основных группы: светлый табак, темный табак и ароматический табак. Различие между этими тремя группами обусловлено процессом высушивания, которому табак подвергают перед тем, как он будет подвергнут дальнейшей обработке с получением табачного продукта.
Виды светлого табака представляют собой виды табака обычно с большими листьями светлой окраски. В настоящем описании термин «светлый табак» используют для видов табака, которые были подвергнуты трубоогневой сушке. Примерами видов светлого табака являются китайский трубоогневой сушки, бразильский трубоогневой сушки, американский трубоогневой сушки, такой как табак Virginia, индийский трубоогневой сушки, трубоогневой сушки из Танзании или другие африканские виды табака трубоогневой сушки. Светлый табак характеризуется высоким соотношением сахара и азота. С точки зрения вкусоароматических ощущений, светлый табак является табаком того типа, который после сушки ассоциируется с пряным и интенсивным ощущением. В соответствии с настоящим изобретением виды светлого табака представляют собой виды табака с содержанием редуцирующих сахаров, составляющим от приблизительно 2,5 процента до приблизительно 20 процентов в пересчете на сухой вес листьев, и с общим содержанием аммиака, составляющим менее приблизительно 0,12 процента в пересчете на сухой вес листьев. Редуцирующие сахара предусматривают, например, глюкозу или фруктозу. Общее содержание аммиака составляют, например, аммиак и соли аммиака.
Виды темного табака представляют собой виды табака обычно с большими темными листьями. По всему описанию термин «темный табак» используют для видов табака, которые были подвергнуты воздушной сушке. Дополнительно, виды темного табака могут быть ферментированы. Виды табака, которые используют, главным образом, для жевания, нюханья, для сигар и трубочных смесей, также включены в данную категорию. С точки зрения вкусоароматических ощущений темный табак представляет собой табак такого типа, который после высушивания ассоциируется с ощущением запаха дыма, присущим сигарам темного типа. Темный табак характеризуется низким соотношением сахара и азота. Примерами видов темного табака являются Burley Malawi или другие типы Burley, темный высушенный бразильский Galpao, индонезийский Kasturi солнечной сушки или воздушной сушки. В соответствии с настоящим изобретением виды темного табака представляют собой виды табака с содержанием редуцирующих сахаров, составляющим менее приблизительно 5 процентов в пересчете на сухой вес листьев, и общим содержанием аммиака не более приблизительно 0,5 процента в пересчете на сухой вес листьев.
Виды ароматического табака представляют собой виды табака, которые часто имеют небольшие листья со светлой окраской. По всему описанию термин «ароматический табак» используют в отношении других видов табака, которые характеризуются высоким содержанием ароматических веществ, например высоким содержанием эфирных масел. С точки зрения вкусоароматических ощущений, ароматический табак представляет собой табак такого типа, который после сушки ассоциируется с пряным и ароматичным ощущением. Примерами видов ароматического табака являются греческий восточный, турецкий восточный, полувосточный табак, но также табак огневой сушки, американский Burley, например, Perique, Rustica, американский Burley или Meriland.
Дополнительно смесь может содержать так называемые табачные наполнители. Табачный наполнитель не является особым типом табака, но включает разные типы табака, которые в основном используют для дополнения к другим типам табака, используемых в смеси, и которые не придают особого характерного ароматического свойства конечному продукту. Примерами табачных наполнителей являются стебли, средние жилки или черешки других типов табака. Конкретным примером могут служить стебли трубоогневой сушки с нижних черешков бразильского табака трубоогневой сушки.
В пределах каждого типа табака табачные листья дополнительно сортируют, например, по месту происхождения, положению на растении, цвету, текстуре поверхности, размеру и форме. Эти и другие характеристики табачных листьев используются для получения табачной смеси. Табачная смесь представляет собой смесь видов табака, относящихся к одному и тому же или к разным типам, так что табачная смесь имеет собирательное конкретное свойство. Данное свойство может представлять собой, например, уникальный вкус или конкретный состав аэрозоля, образующийся в результате нагревания или горения. Смесь содержит конкретные типы и сорта табака в заданном количественном соотношении друг к другу.
Таким образом, один тип табака означает один из видов табака среди светлого табака, темного табака, ароматического табака. Однако в пределах одного типа табака могут использоваться различные сорта.
В соответствии с настоящим изобретением, различные сорта в пределах одного типа табака могут подвергаться перекрестному смешению для уменьшения изменчивости каждого компонента смеси. Например, светлый табак может содержать табак сорта A, табак сорта B и табак сорта C. Светлый табак сорта A имеет химические свойства, несколько отличающиеся от светлого табака сорта B и сорта C. Ароматический табак может содержать табак сорта D и табак сорта E, причем ароматический табак сорта D имеет химические свойства, несколько отличающиеся от ароматического табака сорта E.
Предпочтительно способ получения вытяжек с ароматом табака согласно настоящему изобретению включает подачу нескольких различных типов табака; отдельное извлечение выбросов, образуемых при кондиционировании смеси каждого из различных типов табака; получение ароматической вытяжки для каждого отдельного выброса; и смешивание ароматических вытяжек, полученных из различных типов табака. Образование смеси ароматического вещества из различных вытяжек может позволить очень точный контроль за конечным ароматическим веществом.
Предварительным этапом перед смешиванием может быть исследование различных характеристик, таких как химический состав, токсикологические характеристики, субъективный потенциал и т. д. различных типов табака. Зная эти характеристики, можно получить композицию желаемой смеси вытяжек на основе конечной характеристики, которая должна быть достигнута. Поскольку ароматические вытяжки могут быть извлечены отдельно для каждого типа табака, существует возможность определить конкретные «рецептуры» для ароматического вещества, имеющего данные характеристики. Это предпочтительно также может обеспечить консистенцию и воспроизводимость полученных ароматических веществ.
Предпочтительно этап получения по меньшей мере одной ароматической вытяжки из извлеченных выбросов включает конденсирование выбросов для получения по меньшей мере одного конденсированного выброса, как указано по меньшей мере одной ароматической вытяжки. В случае обработки в камере кондиционирования пары из вытяжной трубы конденсируются в конденсаторе для извлечения ароматических соединений. Отработавшие пары охлаждаются в конденсаторе, и собирается полученный дистиллят. В таком способе «дистилляции» табачные летучие соединения, десорбированные из сырого табака, остаются неизменными. Предпочтительно может быть использовано оборудование, уже используемое на первичной производственной линии. Адсорбция активированным углем может быть также использована для получения по меньшей мере одной ароматической вытяжки из извлеченных выбросов. Однако вариант адсорбции активированным углем может быть более сложным и дорогостоящим, требующим экстракции растворителем для способа извлечения. Дополнительно это может обеспечить специальное ароматическое вещество «активированный уголь» для вытяжек, поскольку приводит к селективной адсорбции определенных соединений. Поэтому извлечение летучих веществ, адсорбированных на угле, может быть энергоемким и дорогостоящим.
Предпочтительно конденсирование выбросов включает конденсирование выброса путем криогенной конденсации. Криогенная конденсация представляет собой известный способ, который позволяет извлекать летучие органические соединения для повторного использования. Кроме того, может быть выбрана криогенная конденсация, поскольку в настоящий момент является наилучшей достижимой технологией управления от регуляторов окружающей среды для контроля летучих органических соединений в других способах. Этот способ основан на охлаждении выбросов до очень низких температур, с применением жидкого азота или другой криогенной текучей среды в качестве источника холода, отделение загрязнений путем уменьшения давления паров в зависимости от равновесия паров/жидкости и паров/твердого вещества. Любые летучие выбросы являются криогенно конденсируемыми. Криогенная конденсация основана на принципе, что летучие органические соединения конденсируются при низких температурах. Путем охлаждения отработавшего газа цилиндра прямого кондиционирования до температур ниже точки росы пары растворителя конденсируются на охлаждающей поверхности и могут быть удалены в жидкой форме. Чем ниже температура, тем больше ароматических вытяжки из извлеченных выбросов.
При удалении смеси органических соединений из выбросов камеры кондиционирования, минимальная рабочая температура установлена по наиболее летучей составляющей. Жидкий азот с его температурой кипения -196 градусов Цельсия чрезвычайно подходит в качестве источника охлаждения для таких задач. Способ конденсации требует очень низких температур, так чтобы летучие органические соединения могли конденсироваться.
Предпочтительно способ получения вытяжек с ароматом табака согласно настоящему изобретению включает понижение температуры выбросов до температуры ниже приблизительно -30 градусов Цельсия. Традиционно хладагенты хлор-фтор-углерод (CFC), такие как CFC-12, могут использоваться для конденсации летучих органических соединений. Жидкий азот может быть целесообразным заменителем хлор-фтор-углерода для использования в условиях чрезвычайно низкой температуры или способа криогенной конденсации. Криогенная означает температуру ниже -160 градусов Цельсия. Криогенная конденсация предпочтительна для отработавших потоков с низкими скоростями потока, то есть скоростью потока ниже приблизительно 3000 кубических метров в час или концентрациями паров приблизительно 100 частей на миллион на основе объема. Криогенная конденсация может быть универсальным способом. Как правило, конденсация происходит с жидким азотом в качестве хладагента в прямом процессе теплообмена. Нетоксичный, некоррозионный и невоспламеняемый жидкий азот - это универсальная, охладитель с нулевым потенциалом истощения озонового слоя (ODS) с нормальной температурой кипения -196 градусов Цельсия. Криогенная конденсация выполняется предпочтительно на одном или нескольких из пластинчато-ребристого или кожухотрубчатого теплообменников. Поток летучего органического соединения и поток жидкого азота могут протекать через теплообменник противотоком, максимизируя теплопередачу.
Предпочтительно способ получения вытяжек с ароматом табака согласно настоящему изобретению включает сбор капель конденсированных выбросов. В качестве примера, в вышеуказанном случае с пластинчато-ребристыми или кожухотрубчатыми теплообменниками, летучие органические соединения могут конденсироваться на стороне кожуха теплообменника, затем стекать в бак для сбора, получая ароматические вытяжки. По мере охлаждения потока органически насыщенных паров при достижении точки росы летучие органические соединения конденсируются. Колебания в скорости или содержании потока летучих органических соединений можно легко отрегулировать с помощью быстродействующих средств управления на потоке жидкого азота в теплообменнике.
Предпочтительно, дополнительно или альтернативно вышеупомянутому теплообменнику, способ получения вытяжек с ароматом табака согласно настоящему изобретению включает введение жидкого азота в выбросы. Как правило, единственным ограничением на само летучее органическое соединение является то, что его точка замерзания предпочтительно ниже приблизительно -30 градусов Цельсия. В противном случае может произойти замерзание, и наслоение твердых частиц может покрыть область теплообмена и, таким образом, снизить эффективность способа. Способ преодоления этого ограничения может заключаться в использовании прямого введения жидкого азота в выбросы. Жидкий азот может быть разбрызган на поступающий газ. Подача жидкого азота предпочтительно регулируется для соблюдения необходимой температуры в камере. Капли конденсата предпочтительно собирают мелким сетчатым фильтром и извлекают в горшок на дне.
Предпочтительно этап кондиционирования смеси видов табака включает одно или несколько из: подачи тепла на смесь; подачи пара на смесь; подачи воды на смесь при температуре от приблизительно 10 градусов Цельсия до приблизительно 80 градусов Цельсия. Более предпочтительно этап кондиционирования смеси видов табака включает нагревание смеси видов табака водяным паром. Предпочтительно температура водяного пара составляет от приблизительно 100 градусов Цельсия до приблизительно 120 градусов Цельсия.
Предпочтительно этап кондиционирования смеси видов табака включает кондиционирование смеси табачных листьев, стеблей и пластинок.
Предпочтительно этап кондиционирования смеси видов табака включает увеличение степени влажности табака во время нагревания. Вследствие того, что предпочтительно нагревание осуществляется водяным паром, содержание воды, присутствующей в смеси видов табака, увеличивается при нагревании.
Во втором аспекте данного документа настоящее изобретение относится к устройству для получения вытяжек с ароматом табака, причем устройство содержит: камеру кондиционирования, выполненную с возможностью кондиционирования смеси табака в линии первичного производства табака, причем камера кондиционирования содержит вытяжную трубу, выполненную с возможностью вытягивания выбросов из кондиционированной смеси, причем камера кондиционирования, содержащая нагревательное средство, выполнена с возможностью нагрева смеси табака до температуры от приблизительно 30 градусов Цельсия до приблизительно 90 градусов Цельсия в течение временного интервала от приблизительно 30 секунд до приблизительно 1 часа; систему конденсации, соединенную по текучей среде с вытяжной трубой, выполненную с возможностью понижения температуры выходящих выбросов, так чтобы конденсировать выходящие выбросы; и коллектор в сообщении по текучей среде с системой конденсации, выполненный с возможностью сбора выбросов, конденсированных в системе конденсации.
Предпочтительно указанная система конденсации представляет собой криогенную систему конденсации, содержащую теплообменник, выполненный с возможностью теплообмена выбросов.
Предпочтительно устройство для получения вытяжек с ароматом табака согласно настоящему изобретению содержит бак жидкого азота и сопло, выполненное с возможностью разбрызгивания жидкого азота, содержащегося в баке по направлению выбросов.
Преимущества второго аспекта настоящего изобретения были уже описаны со ссылкой на первый аспект и поэтому не будут повторяться здесь.
В дополнительном аспекте данного документа настоящее изобретение относится к способу получения вытяжек с ароматом табака, причем способ включает: кондиционирование смеси табачных листьев, стеблей и пластинок при первичном производстве табака; извлечение выбросов, образуемых при кондиционировании смеси; и получение по меньшей мере одной ароматической вытяжки из извлеченных выбросов.
В дополнительно аспекте данного документа настоящее изобретение относится к устройству для получения вытяжки с ароматом табака, причем устройство содержит: камеру кондиционирования, выполненную с возможностью кондиционирования смеси табачных листьев, стеблей и пластинок на линии первичного производства табака, камера прямого кондиционирования, содержащая выхлопную трубу, выполненную с возможностью вытягивания выбросов из кондиционированной смеси; систему конденсации, соединенную по текучей среде с вытяжной трубой, выполненную с возможностью понижения температуры выходящих выбросов, так чтобы конденсировать выходящие выбросы; и коллектор в сообщении по текучей среде с системой конденсации, выполненный с возможностью сбора выбросов, конденсированных в системе конденсации.
Другие преимущества изобретения станут понятны из его подробного описания с неограничивающими ссылками на прилагаемые графические материалы, на которых:
- фиг. 1 представляет собой схематический вид компоновки первого варианта осуществления устройства для получения вытяжек с ароматом табака согласно настоящему изобретению; и
- фиг. 2 представляет собой схематический вид компоновки второго варианта осуществления устройства для получения вытяжек с ароматом табака согласно настоящему изобретению.
В частности, на фиг. 1 показан первый вариант осуществления устройства для получения вытяжек с ароматом табака, в целом обозначенный ссылочной позицией 100.
Устройство 100 содержит цилиндр 10 прямого кондиционирования, выполненный с возможностью кондиционирования смеси табачных листьев, стеблей и пластинок на линии первичного производства табака.
В цилиндре 10 прямого кондиционирования сухую смесь табачных листьев, стеблей и пластинок подвергают нагреву и увлажнению для открытия и пластификации ее структуры для дальнейшей обработки. Например, пар и горячую воду разбрызгивают противотоком на смесь табачных листьев, стеблей и пластинок.
Цилиндр 10 прямого кондиционирования содержит вытяжную трубу 20. Вытяжная труба 20 выполнена с возможностью вытягивания выбросов из кондиционированной смеси.
Устройство 100 содержит также систему 30 конденсации. Система30 конденсации соединена по текучей среде с вытяжной трубой 20. Система30 конденсации выполнена с возможностью понижения температуры выходящих выбросов, так чтобы конденсировать выходящие выбросы.
Устройство 100 содержит также коллектор 40. Коллектор 40 находится в сообщении по текучей среде с системой 30 конденсации. Коллектор 40 выполнен с возможностью сбора выбросов, конденсированных в системе 30 конденсации.
Система 30 конденсации представляет собой криогенную систему конденсации. Криогенная система конденсации содержит теплообменник 32, который выполнен с возможностью теплообмена выбросов. Система криогенной конденсации основана на охлаждении выбросов до очень низких температур, с применением жидкого азота или другой криогенной текучей среды в качестве источника холода. Система криогенной конденсации содержит сепаратор 34 вытяжек с ароматом табака и бак 36 криогенной жидкости, содержащий жидкий азот или другую криогенную текучую среду.
Теплообменник 32 содержит первичный контур 321 и вторичный контур 322. Первичный контур 321 находится в сообщении по текучей среде с баком 36 с криогенной текучей средой. В первичном контуре 321 течет жидкость первичного охлаждения. Жидкость первичного охлаждения представляет собой, например, жидкий азот. Ниже по потоку теплообменника 32 жидкий азот может быть выброшен в атмосферу (как показано на фиг. 1; в этом случае первичный контур 321 является открытым контуром), или он может быть извлечен (в этом случае первичный контур 321 является закрытым контуром). Вторичный контур 322 предпочтительно является закрытым контуром. Вторичный контур 322 находится в сообщении по текучей среде с сепаратором 34. Во вторичном контуре 322 течет жидкость вторичного охлаждения. Жидкостью вторичного охлаждения является, например, жидкость охлаждения, известная из уровня техники.
Вытяжная труба 20 находится в сообщении по текучей среде с сепаратором 34, так что выбросы цилиндра 10 прямого кондиционирования конденсируются, получая вытяжки с ароматом табака. Сепаратор 34 находится в сообщении по текучей среде с коллектором 40, в котором собираются вытяжки с ароматом табака.
Чистый газ сбрасывается в атмосферу.
Со ссылкой на фиг. 2 второй вариант осуществления устройства для получения вытяжек с ароматом табака в целом обозначен ссылочной позицией 200.
Компоненты устройства 200 для получения вытяжек с ароматом табака по фиг. 2, которые подобны компонентам устройства 100 для получения вытяжек с ароматом табака по фиг. 1 или выполняют аналогичную функцию, обозначены такими же ссылочными позициями.
Устройство 200 содержит цилиндр 10 прямого кондиционирования, выполненный с возможностью кондиционирования смеси табачных листьев, стеблей и пластинок на линии первичного производства табака.
Цилиндр 10 прямого кондиционирования содержит вытяжную трубу 20. Вытяжная труба 20 выполнена с возможностью вытягивания выбросов из кондиционированной смеси.
Устройство 100 содержит также систему 230 конденсации. Система 230 конденсации соединена по текучей среде с вытяжной трубой 20. Система 230 конденсации выполнена с возможностью понижения температуры выходящих выбросов, так чтобы конденсировать выходящие выбросы.
Устройство 200 содержит также коллектор 40. Коллектор 40 находится в сообщении по текучей среде с системой 230 конденсации. Коллектор 40 выполнен с возможностью сбора выбросов, конденсированных в системе 230 конденсации.
Система 230 конденсации содержит бак 236 жидкого азота и сопло 238, выполненное с возможностью разбрызгивания или введения жидкого азота, содержащегося в баке 236 по направлению выбросов. Другими словами, для конденсации выбросов используется прямое введение жидкого азота в выбросы. Подача жидкого азота предпочтительно регулируется для соблюдения необходимой температуры на выходе вытяжной трубы 20. Капли конденсации вытяжки с ароматом табака, могут быть собраны с мелким сетчатым фильтром (не показан на фиг. 2) и извлечены в коллектор 40.
Работа устройства 100 и 200 для получения вытяжек с ароматом табака понятна из приведенного выше описания.
В устройстве 100 и 200 для получения вытяжек с ароматом табака выполняют способ получения вытяжек с ароматом табака, который включает: кондиционирование смеси видов табака, такой как смесь табачных листьев, стеблей и пластинок при первичном производстве табака, а именно, в цилиндре 10 прямого кондиционирования; извлечение выбросов, образуемых при кондиционировании смеси; и получение по меньшей мере одной ароматической вытяжки из извлеченных выбросов. При кондиционировании имеет место нагрев смеси видов табака с помощью водяного пара, нагретого до приблизительно 120 градусов Цельсия, так что температура смеси видов табака достигает температуры приблизительно 60 градусов Цельсия и такая температура смеси видов табака сохраняется в течение приблизительно 5 минут.