煙草在線專稿 隨著化石資源臨近枯竭和日益嚴(yán)重的環(huán)境問題,尋找煙葉烘烤能源替代途徑已成為當(dāng)前烤煙生產(chǎn)中亟待解決的問題。甲醇燃料作為一種新型燃料,在產(chǎn)品性能、經(jīng)濟(jì)性及其實(shí)際應(yīng)用方面表現(xiàn)出了更大的優(yōu)勢。它具有燃燒性好、辛烷值高、抗爆性,改善動(dòng)力性能,減少污染物排放,霧化性好,燃燒充分等特點(diǎn)。2013年5月至7月,在郴州市桂陽縣仁義鎮(zhèn)梧桐村烘烤工場對兩種類型燃燒材料的應(yīng)用效果進(jìn)行了對比研究,目的是通過比較兩種燃燒材料情況下烤房內(nèi)環(huán)境溫濕度的變化情況,能耗成本以及烤后煙葉經(jīng)濟(jì)性狀,研究與之相適宜的烘烤工藝措施,為甲醇燃料的科學(xué)烘烤和推廣應(yīng)用提供技術(shù)及理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1烘烤試驗(yàn)時(shí)間及地點(diǎn)
試驗(yàn)于2013年5~7月在湖南省郴州市桂陽縣仁義鎮(zhèn)梧桐村烘烤工場進(jìn)行。
1.2試驗(yàn)材料
1.2.1 供試煙葉
供試煙葉為當(dāng)?shù)刂髟云贩N云煙87,供試煙田土壤肥力均衡,規(guī)范化管理,移栽期相同。煙葉田間成熟時(shí),選取成熟度一致的上部煙葉(14-15片)作為試驗(yàn)材料,要求同一天采摘、編煙、入炕、開火。
1.2.2 供試烤房及設(shè)備
供試烤房規(guī)格為8m×2.7m×3.3m的氣流上升式烤房密集烤房。
1.3試驗(yàn)方法
試驗(yàn)設(shè)2個(gè)處理,分別為:以甲醇為燃料的燃燒爐密集烤房(T1);以煤炭為燃料的普通密集烤房(T2)。煙葉采收時(shí),技術(shù)員對植煙地塊進(jìn)行全面排查,根據(jù)試驗(yàn)要求和煙葉成熟度標(biāo)準(zhǔn),向種植煙戶下達(dá)《準(zhǔn)采證》,明確采收地塊、品種和采收成熟度,確保煙葉素質(zhì)均勻一致。煙葉烘烤結(jié)束,自然回潮后進(jìn)行烤后煙葉分級,烘烤過程中根據(jù)烤房內(nèi)溫濕度情況酌情添加燃料。
1.3.1 烤房環(huán)境溫濕度變化測定與記錄
在烤房內(nèi)離供熱墻4m處的掛煙梁上分別放置溫濕度傳感器,測定下棚和上棚溫濕度變化,并派專人每2個(gè)小時(shí)進(jìn)行記錄。
1.3.2 烘烤能耗及成本
在整個(gè)煙葉烘烤過程中,對兩種類型燃料每次添加量分別進(jìn)行詳細(xì)記錄,并統(tǒng)計(jì)出兩座烤房的最終燃燒量,然后根據(jù)每種燃料的市場價(jià)計(jì)算兩座烤房的燃料成本;對每座烤房的耗電量進(jìn)行統(tǒng)計(jì),根據(jù)當(dāng)?shù)毓I(yè)用電價(jià)格計(jì)算出兩座烤房用電成本。
1.3.3 烤后煙葉質(zhì)量外觀評價(jià)
對兩座烤房離供熱墻6m處兩路的上、中、下三棚共6個(gè)點(diǎn)(每個(gè)點(diǎn)取出三竿)進(jìn)行取樣,然后采用國家技術(shù)監(jiān)督局烤煙GB2635-92標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級,計(jì)算出烤后煙葉上中等煙比例、青黃煙比例、烤青煙比例、雜色煙比例。
1.3.4 烘烤工藝措施
烘烤技術(shù)參照“三段式”烘烤工藝。根據(jù)記錄的烤房環(huán)境溫濕度,利用Office軟件作圖。
2結(jié)果與分析
2.1烘烤過程中烤房溫濕度實(shí)時(shí)變化
圖1酒精燃料烤房環(huán)境溫濕度變化
由圖1可知,以酒精為燃料的烤房內(nèi)上下棚干球溫度在變黃前期(40℃之前)基本一致,隨著烘烤的進(jìn)行,兩者之間的差值不斷的擴(kuò)大并在144h左右,差值達(dá)到最大,在干筋后期差值不斷縮小;上下棚濕球溫度從烘烤開始至烘烤結(jié)束均成平緩趨勢且數(shù)值基本一致;烤房內(nèi)前后溫度在84h前基本上保持一致,隨著烘烤的進(jìn)行,兩者之間的差值越來越大并在132~150h的時(shí)候達(dá)到最大,此時(shí)后觀察窗的溫度比前觀察窗的溫度高3~5℃.整體來講,烤房內(nèi)上下棚干球溫度、前后觀察窗溫度均是在變黃前期平緩增長,在定色期46℃之后快速增長,至65℃之后升溫速度有所減緩。
2.2烘烤能耗及成本
通過比較T1處理與T2處理煙葉烘烤能耗及成本,從而評價(jià)處理T1以甲醇為燃料的煙葉烘烤能耗及成本方面的優(yōu)劣勢。以下為試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的結(jié)果。
由表1可知,甲醇燃料與煤炭燃燒材料能耗成本各不相同。其中T1處理每千克干煙耗燃料量為0.62/kg、較T2處理減少了1.46,降幅70.2%;每千克干煙耗電量/度為0.47度,較T2處理減少了0.1度,降幅達(dá)17.5個(gè)百分點(diǎn)。T1處理每千克干煙成本比T2處理減少了0.44元。綜上可知,甲醇燃料燃燒性好、辛烷值高,能耗及烘烤成本較煤炭燃料明顯減少。
2.3烤后煙葉等級比例
通過比較T1處理與T2處理烤后煙葉等級比例,探討處理T1以甲醇為燃料的對烤后煙葉外觀質(zhì)量的影響。以下為試驗(yàn)統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的結(jié)果。
由表2可知,采用甲醇燃料的燃燒爐密集烤房(T1)與以煤炭為燃料的普通密集烤房(T2)相比較,烤后煙葉上中等煙葉比例提高了1.66%;微帶青煙比例減少0.59%;青黃煙比例減少0.7%;雜色煙比例增加2.34%。
3結(jié)論與討論
3.1對烤房溫濕度的影響
不同類型燃料對烤煙烘烤過程中的環(huán)境溫濕度有所影響,在穩(wěn)溫方面,甲醇燃料有利于穩(wěn)溫,其在關(guān)鍵溫度點(diǎn)的穩(wěn)溫性能要優(yōu)于煤炭燃料;在升溫速度方面,以甲醇為燃料的烤房升溫速度較快,煤炭烤房內(nèi)升溫速度會(huì)經(jīng)歷一段先降溫后升溫的過程。
3.2對烘烤能耗及成本的影響
以工業(yè)用酒精作為燃料的每千克干煙總成本較煤炭燃料降低了0.44元,這可能是因酒精的燃燒值和燃燒效率高于煤炭,降低了烤煙烘烤的時(shí)間,使耗電量有所減少,所以其烘烤總成本要低于煤炭燃料。
3.3對烤后煙葉外觀質(zhì)量的影響
以甲醇為燃料的烤后煙葉上中等煙比例略高于煤炭燃料,雜色煙比例、青黃煙比例低于煤炭燃料,而烤青煙與之相反,這與甲醛燃料的升溫靈敏,穩(wěn)溫性能好有關(guān)。
綜上,甲醇燃料在烤煙烘烤過程中應(yīng)用效果優(yōu)于煤炭燃料,其烘烤過程中溫濕度易于控制,穩(wěn)溫性能和升溫性能較好,烘烤能耗成本較低,烤后煙葉外觀質(zhì)量較好。
4不足之處
(1)由于甲醇燃料的燃燒值、燃燒效率與普通煤塊相比有所差異,在烘烤過程中添加燃料時(shí)有一定的技術(shù)性,使溫濕度精準(zhǔn)調(diào)控增加了難度。
(2)甲醇毒性大,對人體具有不安全性;甲醇腐蝕性強(qiáng),可被人的呼吸道、消化道及皮膚吸收,進(jìn)而損害人的視覺神經(jīng)系統(tǒng)。如若使用不慎,對人體造成的傷害極大,甚至是致命的。
?