CN101601500B - 烟草物料气流干燥工艺及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可实现大流量烟草物料膨化干燥处理的气流干燥方法及设备，包括将膨化后的烟草物料由热空气气流输送到干燥管内干燥，然后烟草物料与热空气分离；干燥管由水平干燥管和横截面比水平干燥管的横截面大的垂直干燥管组成；在水平干燥管内送入气流方向与物料送入方向垂直的温度为100℃-250℃、气流速度为10m/s-50m/s的热空气；物料在热空气气流的带动下进入垂直干燥管内并悬浮上升，物料上升速度降低到0.5m/s-5m/s；同时物料中的密度较大的梗签等杂物在该风速下不能实现悬浮而被风选分离。本发明通过大管径的垂直干燥管的设置，实现物料沿气流方向向上运动的速度降低，在不增加干燥路径的前提下得以延长物料的干燥时间，提高了传热传质系数，物料干燥效率得到提高。

Description

烟草物料气流干燥工艺及设备

技术领域

本发明属于烟草加工技术领域，涉及一种利用高温气流对烟草物料进行干燥的工艺及实现该工艺的设备。

背景技术

气流干燥工艺具有干燥强度大、干燥时间短、处理量大，热效率高、气流干燥管结构简单，易于维护等优点。正因为气流干燥的以上优点，气流干燥在化工、食品、医药等行业具有广泛的应用领域。

目前，国内烟草加工行业普遍采用的梗丝膨化干燥模式主要有：1、HT加烘梗丝筒；2、COMAS梗丝膨化塔；3、闪蒸嫁接梗丝膨化塔；4、闪蒸加流化床；5、HT加流化床；6、COMAS隧道式烘梗丝机等几种模式。这些模式的共同缺点就是设备出口断面的梗丝水分均衡性差，另一方面，水分均衡性指标又限制了过料截面不能任意扩大，限制了生产能力的提高。目前的几种梗丝膨化干燥模式，其最大生产能力只能达到2000Kg/h，因此在国内大型烟厂的推广应用有很大的局限性。

200620128143.1公开了一种气流梗丝干燥塔，其基本技术方案是闪蒸嫁接梗丝膨化塔的简化形式，因气流干燥对进料特别敏感，梗丝通过文氏管直接进入干燥塔，进料难以实现流量均衡，且其干燥时间较短，难以实现物料的有效干燥和出料水分的均衡。

03221595.9公布了一种用于梗丝干燥的流化干燥机，通过对传统流化床内部的改造，提高梗丝出口水分的均衡性，但由于床体的宽度和梗丝通过床面的料层厚度的受气流干燥特点的限制，难以实现大流量梗丝干燥。

200810069652.5发明专利申请公开一种气流式叶丝干燥设备，包括竖直的干燥管、旋风分离器和接有主风机的蒸汽循环系统，其特征在于：所述进料口设置在干燥管的顶端上，所述干燥管从进气口始，向上依次分为直管形的第一干燥管、第二干燥管和斗形的第三干燥管；所述第二干燥管的管径大于第一干燥管，所述第三干燥管的小端与第二干燥管相接；所述干燥管的上部设有与输出管管口相接的分离接收罩，分离接收罩上小下大且下端位于第三干燥管的中部。该设备进料口在干燥管上部，物料在干燥管内按“U”形路径运动，首先是逆气流向下运动，这一过程中，物料下落会主动寻找气流流速最慢的路径下落，因此，物料会沿管壁或和气流主流分离下落，而不会悬浮。即便是物料能够悬浮，物料按“∪”形路径运动时，干物料和湿物料在同一干燥管内难以不干涉缠绕，不可能按照各自的方向运动。另外，其收集罩也难以实现其功能，活动罩和固定罩的搭接位置是喇叭形，各个高度截面是不同的，不可能实现上下移动；收集罩收集的是向上运动的干物料，而不是物料按照水份大小由下向上逐层悬浮的，由收集罩按一定高度，收集一定水份的物料，这也是不能实现的。所以，该技术方案难以实现其整体的预期功能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种烟草物料气流干燥方法，在现有的烟草物料膨化干燥工艺中引入悬浮气流干燥技术，以实现大流量烟草物料膨化干燥，提高出料的水分均衡性，以克服现有烟草物料膨化干燥工艺及设备的不足；同时在物料悬浮的过程中，将烟草物料中的梗签等杂物风选出来，进一步提高烟草物料的纯净度。

一种烟草物料气流干燥方法，包括将膨化后的烟草物料由热空气气流输送到干燥管内干燥，然后烟草物料与热空气分离；在物料干燥过程中，干燥管通过进料阀和出料阀与外界空气隔绝，形成基本封闭的腔体，具体包括：

(1)经膨化后水分为18％-38％的烟草物料，由进料阀送入水平干燥管，水平干燥管沿气流方向略向上倾斜，水平干燥管内同时送入气流方向与物料送入方向垂直的温度为100℃-250℃热空气，热空气的气流速度为10m/s-50m/s；

(2)物料在热空气气流的带动下进入管径比水平干燥管的管径大的垂直干燥管，在垂直干燥管内物料悬浮上升，物料沿气流方向向上运动的速度降低到0.5m/s-5m/s；同时物料中的密度较大的梗签等杂物在该风速下不能实现悬浮而被风选分离，分离出的杂物由设置于垂直干燥管底端的杂物口排出。烟草物料在减速悬浮的过程中，高度分散，提高了传热传质系数，有利于烟草物料的快速均匀干燥；同时通过大管径的垂直干燥管的设置，实现物料沿气流方向向上运动的速度降低，在不增加干燥路径的前提下得以延长物料的干燥时间。

(3)经干燥后的物料进入切向落料器实现料气分离，分离后的物料由出料阀排出；物料自从进料阀进入干燥管到从出料阀排出的干燥时间为0.5-20s，物料出口水分为8％-13％；

(4)分离后的气体在风机的抽吸作用下经除尘器除尘并排出部分潮气后沿回风管送入至加热室，被重新加温后的热风被调整到需要的温度送入水平干燥管。

所述水平干燥管内的热空气气流速度优选为20m/s-40m/s。

所述垂直干燥管内的热空气气流速度优选为2m/s-8m/s。

物料自从进料阀进入干燥管到从出料阀排出的干燥时间优选为5-15s。

送入水平干燥管内的热空气温度优选为120℃-220℃。

本发明能进一步提高烟草物料的膨化干燥效果，保证水分的均衡性，利用物料的悬浮减速，在不增加干燥路径的前提下，达到物料所需要的干燥时间，在干燥的同时，实现物料中杂物的剔除。另外，本发明还具备以下优点：

1、有利于消除烟草物料的木质气、青杂气等其他杂气；

2、烟草物料在干燥管内快速脱水，具有一定的膨化效果；

3、烟草物料在密闭环境干燥，不会氧化褐变，物料松软卷曲，具有良好的配伍性；

4、热风循环使用，有利于节约能源；

5、利用物料悬浮，减短了干燥路径，简化设备。

所述烟草物料包含烟丝，叶丝，梗丝，烟片等。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种用于实现上述工艺方法的干燥设备。

本发明所述干燥设备，包括进料阀、出料阀，可被送入热空气气流和烟草物料的干燥管，以及将热空气与干燥后烟草物料分离的切向落料器，和热空气循环装置；所述干燥管由水平干燥管和垂直干燥管组成，垂直干燥管为横截面大于水平干燥管横截面的直管，垂直干燥管的下端与水平干燥管出口端连通，水平干燥管沿气流方向略向上倾斜；所述进料阀设置于水平干燥管上端侧壁；所述切向落料器与垂直干燥管上端并列设置，并与垂直干燥管上端口连通；垂直干燥管底端装设杂物排出口。

所述水平干燥管的横截面沿气流方向逐渐缩小，以便于烟草物料在水平干燥管内被加速输送。

所述垂直干燥管的横截面从下至上沿气流方向逐渐增大，以便于更好地实现烟草物料在垂直干燥管内被降速输送，实现悬浮干燥。

垂直干燥管与水平干燥管的横截面面积比例最大为20∶1。在水平干燥管及垂直干燥管为变径直管时，垂直干燥管的最小横截面与水平干燥管的最大横截面的面积之比不应超过20∶1。

本发明所述烟草物料气流干燥设备，是将干燥管的物料上升管管径扩大，使烟草物料在垂直干燥管内的输送速度降低到0.5m/s-5m/s左右，以保证烟草物料的干燥时间在5s-10s，烟草物料在垂直干燥管悬浮的过程中，物料的水分快速蒸发，物料被膨化干燥；同时，烟草物料中较重的梗签等杂物在烟草物料悬浮的过程中分离出来。

附图说明

图1是本发明所述处理设备的结构示意图；

图2是本发明所述处理设备的俯视示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明所述处理设备包括进料阀1，水平干燥管2，垂直干燥管3，切向落料器4，出料阀5，其中：垂直干燥管3为管径明显大于水平干燥管2管径的直管；进料阀1设置于水平干燥管2的上端侧壁，并与一振槽进料装置连接；切向落料器4与垂直干燥管3上端并列设置，并与垂直干燥管3的上端口连通；垂直干燥管3的下端与水平干燥管2出口端连通，其底端装设杂物排出口31，杂物排出口31为一可调节开度的风门或气锁。与切向落料器4连接的除尘器6，以及依次连接的回风管7、风机8、热风炉9、混合箱10组成本发明所述的热空气循环装置。

利用上述处理设备所实现的烟草物料干燥方法，具体包括以下步骤：

(1)经膨化的烟草物料通过振槽由进料阀1送入水平干燥管2，物料在气流的带动下进入垂直干燥管3；

(2)物料在垂直干燥管3内的上升速度快速降低到0.5m/s-5m/s左右，延长物料的干燥时间，同时实现物料的杂物风选分离，分离出的杂物由31口排出系统。

(3)干燥后的物料进入切向落料器4，实现料气分离，分离后的物料由出料阀5排出，分离后的气体进入除尘器6除尘后沿回风管7在风机8的抽吸作用下，排出部分潮气后进入热风炉9重新加温，加温后的热风进入混合箱10，将热风根据工艺要求调整到需要的温度送入水平干燥管2。

其中：

烟草物料的膨化预处理可由闪蒸或其他膨化设备完成。

烟草物料入口水分为18％-38％，烟草物料出口水分为8％-13％，干燥管由进料阀和出料阀与外界空气隔绝，形成基本封闭的腔体。

水平干燥管内的气流速度为10m/s-50m/s之间，优选速度为20m/s-40m/s。

垂直干燥管内的气流速度为1m/s-10m/s之间，优选速度为2m/s-8m/s。

烟草物料在从进料阀进入干燥系统到出料阀排出的干燥时间为0.5-20s，优选时间为5-15s。

被送入干燥管内的热风温度为100℃-250℃，优选温度为120℃-220℃。对于优质高档烟草物料，热风温度应适度降低，优选为120℃-190℃。

Claims (7)

1.一种烟草物料气流干燥方法，包括将膨化后的烟草物料由热空气气流输送到干燥管内干燥，然后烟草物料与热空气分离；在物料干燥过程中，干燥管通过进料阀和出料阀与外界空气隔绝，形成基本封闭的腔体，其特征在于：

(1)经膨化后水分为18％-38％的烟草物料，由进料阀送入水平干燥管，水平干燥管沿气流方向略向上倾斜，水平干燥管内同时送入气流方向与物料送入方向垂直的温度为100℃-250℃热空气，热空气的气流速度为10m/s-50m/s；

(2)物料在热空气气流的带动下进入管径比水平干燥管的管径大的垂直干燥管，在垂直干燥管内，热空气气流速度降至2m/s-8m/s，物料悬浮上升，物料上升速度快速降低到0.5m/s-5m/s；同时物料中的杂物经风选分离，分离出的杂物由设置于垂直干燥管底端的杂物口排出系统；

(3)经干燥后的物料进入切向落料器进行料气分离，分离后的物料由出料阀排出；物料自从进料阀进入干燥管到从出料阀排出的干燥时间为0.5-20s，物料出口水分为8％-13％；

(4)分离后的气体在风机的抽吸作用下，经除尘器除尘并排出部分潮气后，沿回风管被送入至加热室，被重新加温后的热风被调整到需要的温度送入水平干燥管。

2.根据权利要求1所述的烟草物料干燥方法，其特征在于：水平干燥管内的热空气气流速度为20m/s-40m/s。

3.根据权利要求1所述的烟草物料干燥方法，其特征在于：物料自从进料阀进入干燥管到从出料阀排出的干燥时间为5-15s。

4.根据权利要求1所述的烟草物料干燥方法，其特征在于：送入水平干燥管内的热空气温度为100℃-250℃。

5.一种实现如权利要求1所述烟草物料气流干燥方法的设备，包括进料阀、出料阀，可被送入热空气气流和烟草物料的干燥管，以及将热空气与干燥后烟草物料分离的切向落料器，和热空气循环装置；其特征在于：所述干燥管由水平干燥管和垂直干燥管组成，垂直干燥管的横截面大于水平干燥管横截面，且从下至上沿气流方向逐渐增大；垂直干燥管的下端与水平干燥管出口端连通，水平干燥管沿气流方向略向上倾斜；所述进料阀设置于水平干燥管上端侧壁；所述切向落料器与垂直干燥管上端并列设置，并与垂直干燥管上端口连通；垂直干燥管底端装设杂物排出口。

6.根据权利要求6所述的烟草物料气流干燥设备，其特征在于：所述水平干燥管的横截面沿气流方向逐渐缩小。

7.根据权利要求5或6所述的烟草物料气流干燥设备，其特征在于：垂直干燥管与水平干燥管的横截面面积比例最大为20∶1。

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