CN103948157B - 一种烟草烘丝装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烟草烘丝装置，所述装置包括罐体，所述罐体包括外壁和内筒，外壁和内筒之间设有夹层，夹层处设有加热装置；所述内筒内设有喷水装置，所述内筒设有气体逸出口；所述罐体设有可向内筒通入气体的空心转轴，空心转轴的轴体上分布若干开口，所述空心转轴上分布叶片。本发明所述烟草烘丝装置结构简单、功能完整，可以作为烟草及烟草致香成分分析的前处理装置，还可用来模拟制丝工艺的烘丝筒的工作状况，开展相关研究，并可以用来研究含水率对烘丝环节的影响，用于进行加热非燃烧卷烟研制开发研究，对烟丝加热至不同温度逸出化学成分进行采集分析。
Description
技术领域
本发明属于烟草生产试验装置技术领域，具体涉及一种烟草烘丝装置。
背景技术
烘叶丝工序是卷烟生产制丝过程中的关键工序之一，叶丝在干燥过程中，通过干燥去湿，使叶丝充分松散，并产生一定卷曲，增加叶丝的填充能力。此外，随着叶丝含水量的不断蒸发，可除去叶丝中部分的杂气和挥发性烟碱，改善叶丝感官质量。通过工艺技术参数的优化和强化过程控制，提高叶丝干燥过程含水率、温度、结构的均匀性和稳定性是提高叶丝内在和外在质量的重要保证。
为了针对烘丝开展相关研究，需要模拟烘丝机的工作原理进行烘丝操作。但是烘丝机是制叶丝工艺线上的重要设备之一，结构复杂，设备较大，不适宜常用来开展研究实验，例如烟草及烟草致香成分分析的前处理、模拟制丝工艺的烘丝筒的工作状况开展相关研究、研究含水率对烘丝环节的影响、进行加热非燃烧烟草制品的研制开发研究、对烟丝加热至不同温度逸出化学成分进行采集分析等。目前没有简单实用的烘丝模拟装置。
发明内容
本发明的目的是克服现有烘丝研究实验用装置的不足，提供一种烟草烘丝装置。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
提供一种烟草烘丝装置，包括罐体，罐体设有门结构和气体逸出口；所述罐体包括外壁和内筒，外壁和内筒之间设有夹层，夹层处设有加热装置，所述内筒内设有喷水装置，所述气体逸出口与内筒相通；所述罐体设有可向内筒内通入气体的空心转轴，所述空心转轴包括空心的轴体和连接于轴体上的叶片，所述轴体一端开口，另一端密闭，轴体上分布若干开口，所述空心转轴上分布叶片。
所述门结构用于向内筒中添加和取出烟丝。
优选地，所述空心转轴贯穿罐体，优选横向贯穿罐体。
所述空心转轴的轴体连接气体输入口的一端开口，另一端密闭。空心转轴由电机提供动力转动，带动叶片转动，对烟丝或其他形式烟草原料起到搅拌和松散的作用。向空心转轴的轴体内空间通入气体，轴体另一端封闭，配合轴体上的开口设置，通入轴体内的气体通过所述开口进入筒体内空间，将烟丝或其他形式烟草原料热解产生的挥发性物质吹出罐体，并对烟丝或其他形式烟草原料的搅拌和松散起到辅助和保护的作用。优选地，所述叶片可设计为中空，叶片的中空与轴体的中空相连通，叶片上可设置若干开口，轴体内的气体可以通过叶片上的适当开口通入筒体内空间，进一步联合发挥作用。
优选地，所述空心转轴的轴体上的开口为4～16个。优选为圆形开口。通入转轴的气体通过所述开口进入筒体内空间，将烟丝或其他形式烟草原料热解产生的挥发性物质吹出罐体。
所述通入转轴气体可根据实验要求选择，选择压缩空气或高纯氮气等。
优选地，所述叶片的末端与罐体内壁相距1～5mm。
内筒内设有喷水装置，优选地，所述喷水装置设置于内筒上端的位置，为设有喷水孔的管道，所述管道从内筒上端位置延伸出罐体外后连接储水装置。可设置控制开关进行控制是否喷水并可以控制喷水量。优选地，所述喷水孔为均匀分布，2～6个。喷水孔的大小按照烘丝常规需求设置。
优选地，所述储水罐容量100mL～500mL，设刻度标示，液面可视。
优选地，所述罐体外壁及内筒为不锈钢材料，内筒可旋转或固定。
优选地，所述夹层处的加热装置为电阻加热丝。加热温度可调，范围50℃～500℃。
优选地，在所述罐体外设置有显示屏，显示屏显示罐体内实时温度、水分、实时转轴转速等。显示屏可为触控或按钮控制，优选触摸式显示屏。
优选地，所述罐体带有温度、水分、空心转轴转速探测装置，实时数据在显示屏显示，可调控。
优选地，所述气体逸出口连接有收集装置，所述收集装置设有入口、下端出口和侧出口。，所述收集装置可拆卸，缓冲瓶下端出口设有控制阀。烘烤烟丝逸出的水分从气体逸出口逸出后进入收集装置中收集和冷凝，打开控制阀，冷凝液体从缓冲瓶下端出口放出。
优选地，所述收集装置也可作为逸出气体补集器，可通过液氮冷却，设有氦气入口，侧出口可与气相色谱仪连接。
本发明模拟罐的工作电压为220V。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种烟草烘丝装置，结构简单、功能完整，尤其适用于烟草烘丝相关研究应用。可以作为烟草及烟草致香成分分析的前处理装置，可用来模拟制丝工艺的烘丝筒的工作状况，开展相关研究，可以用来研究含水率对烘丝环节的影响，可以用于进行加热非燃烧卷烟研制开发研究，对烟丝加热至不同温度逸出化学成分进行采集分析。
附图说明
图1本发明结构示意图。
图2本发明结构示意图。
图3空心转轴通气示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明。
实施例1
本实施例提供一种烟草烘丝装置，见附图1所示结构，附图1中，1为罐体外壁，2为内筒，3为罐体和内筒之间的夹层，4为转轴，5为连接于转轴上的叶片，6为储水罐，7为喷水装置，8为气体逸出管，9为门结构，用于添加和取出烟丝，10为显示屏。
本发明所述烟草烘丝装置包括罐体，所述罐体包括外壁1和内筒2，外壁1和内筒2之间设有夹层3，夹层3处设有加热装置，所述内筒2内设有喷水装置7，所述内筒2设有气体逸出口8；所述内筒2还设有可通入气体的空心转轴4，空心转轴贯穿筒体，所述空心转轴一端开口，另一端密闭，空心转轴的轴体上分布若干开口，所述空心转轴上分布叶片5。
优选地，所述喷水装置7为设有喷水孔的管道，所述管道延伸罐体外后连接储水装置6，所述储水装置6置于罐体外。是否喷水与否可设置控制开关进行控制。
优选地，所述喷水孔为均匀分布，2～6个。
优选地，所述空心转轴横向贯穿筒体。
所述通入转轴气体可根据实验要求选择，选择压缩空气或高纯氮气等。
优选地，所述空心转轴的轴体上的开口为4～16个。优选为圆形开口。通入转轴的气体通过所述开口进入筒体内空间，将烟丝或其他形式烟草原料热解产生的挥发性物质吹出罐体。
优选地，所述叶片5的末端与内筒的内壁相距1～5mm。
优选地，所述罐体外壁1及内筒2为不锈钢材料，内筒2可旋转或固定。
优选地，所述夹层3处加热装置采用电阻加热丝。加热温度可调，范围50℃～500℃。
优选地，所述储水装置6的容量为100mL～500mL，设刻度标示，液面可视。
优选地，在所述罐体外设置有显示屏10，显示屏10显示罐体内实时温度、水分、实时转轴转速等。显示屏10可为触控或按钮控制。所述罐体带有温度、水分、空心转轴转速探测装置，实时数据在显示屏显示，可调控。用以设定温度、水分、转速等。
罐体设有门结构9，用于添加和取出烟丝。
本发明所述烘丝装置的工作电压为220V。
实施例2
本实施例提供一种烟草烘丝装置，见附图2所示结构，附图2中，1为罐体外壁，2为内筒，3为罐体和内筒之间的夹层，4为转轴，5为连接于转轴上的叶片，6为储水罐，7为喷水装置，8为气体逸出管，9为门结构，用于添加和取出烟丝，10为显示屏，11为缓冲瓶。
本发明所述烟草烘丝模拟装置包括罐体，所述罐体包括外壁1和内筒2，外壁1和内筒2之间设有夹层3，夹层3处设有加热装置，所述内筒2内设有喷水装置7，所述内筒2与气体逸出口8相通；所述内筒2还设有可通入气体的空心转轴4，空心转轴贯穿罐体，所述空心转轴一端开口，另一端密闭，空心转轴的轴体上分布若干开口，所述空心转轴上分布叶片5。
优选地，所述喷水装置7为设有喷水孔的管道，所述管道延伸罐体外后连接储水装置6，所述储水装置6置于罐体外。是否喷水与否可设置控制开关进行控制。
优选地，所述喷水孔为均匀分布，2～6个。
优选地，所述空心转轴横向贯穿筒体。
所述通入转轴气体可根据实验要求选择，选择压缩空气或高纯氮气等，见附图3所示。
优选地，所述空心转轴的轴体上的开口为4～16个。优选为圆形开口。通入转轴的气体通过所述开口进入筒体内空间，将烟丝或其他形式烟草原料热解产生的挥发性物质吹出罐体。
优选地，所述叶片5的末端与内筒的内壁相距1～5mm。
优选地，所述罐体外壁1及内筒2为不锈钢材料，内筒2可旋转或固定。
优选地，所述夹层3处加热装置采用电阻加热丝。加热温度可调，范围50℃～500℃。
优选地，所述储水装置6的容量为100mL～500mL，设刻度标示，液面可视。
优选地，在所述罐体外设置有显示屏10，显示屏10显示罐体内实时温度、水分、实时转轴转速等。显示屏10可为触控或按钮控制，所述罐体带有温度、水分、空心转轴转速探测装置，实时数据在显示屏显示，可调控。用以设定温度、水分、转速等。
所述气体逸出口8连接有缓冲瓶11，所述缓冲瓶11可拆卸，缓冲瓶11下部有控制阀。烘烤烟丝逸出的水分从气体逸出口逸出后进入缓冲瓶11中冷凝，打开控制阀，冷凝液体从缓冲瓶11下端出口放出。
优选地，所述缓冲瓶11也可作为逸出气体补集器，可通过液氮冷却，有氦气入口，出口可与气相色谱仪连接。如此，本装置可以用来对烟丝加热至不同温度逸出化学成分进行采集分析。
本发明所述烘丝装置的工作电压为220V。
实施例3应用试验
将本发明烘丝装置应用于烟草及烟草致香成分分析的前处理装置。称取50g烟丝，分别放置于本发明实施例1或实施例2所述装置内，转轴转速设置为10～20转/分钟，载气流量100～300毫升/分钟，分别升温至200℃、250℃、300℃、350℃、400℃。用20ml二氯甲烷吸收不同加热温度情况下的逸出气体，通过调节不同的加热温度，收集逸出气体，进行GC-MS分析，可成功研究不同加热条件对烟丝致香成分的影响情况。
在每一种相同的条件（同一装置、相同的转轴转速、载气流量、喷水量、加热温度）下，收集逸出气体进行GC-MS平行分析，有机酸性成分的相对标准偏差为1.5～3.8%，精油成分的相对标准偏差为2.0～5.5%。本发明方法检测结果重复性较好。
本发明为研究提供可行的装置，具体检测结果不在此一一赘述。GC-MS分析条件：色谱柱：DB-WAXetr（30m×0.25mm×0.25μm）；进样口温度：280℃；载气：He；进样量：1.0μL；分流比：10︰1；柱流速：1.0mL/min；程序升温：50℃（4min，2℃/min），180℃（10min，5℃/min），280℃（15min）;传输线温度：280℃；EI电离能量：70eV；溶剂延迟5.0min；扫描范围：35～550amu；质谱库：NIST05S。
实施例4应用试验
称取50g烟丝，分别放置于本发明实施例1或实施例2所述装置内，转轴转速设置为10～20转/分钟，载气流量100～300毫升/分钟，分别控制含水率为5%、10%、15%，维持温度150℃，时间为10～30min，再升温至300℃，用二氯甲烷溶液捕集吸收逸出气体，通过调节不同的喷水量，收集逸出气体，将不同喷水量条件下收集的溢出气体进行GC-MS分析，可系统研究含水率对烘丝环节影响。在每一种相同的条件（同一装置、相同的转轴转速、载气流量、喷水量、加热温度）下，收集逸出气体进行GC-MS平行分析，有机酸性成分的相对标准偏差为1.5～3.8%，精油成分的相对标准偏差为2.0～5.5%。本发明方法检测结果重复性较好。
GC-MS分析条件：色谱柱：DB-WAXetr（30m×0.25mm×0.25μm）；进样口温度：280℃；载气：He；进样量：1.0μL；分流比：10︰1；柱流速：1.0mL/min；
程序升温：50℃（4min，2℃/min），180℃（10min，5℃/min），280℃（15min）；传输线温度：280℃；EI电离能量：70eV；溶剂延迟5.0min；扫描范围：35～550amu；质谱库：NIST05S。
Claims (9)
1.一种烟草烘丝装置，其特征在于，包括罐体，罐体设有门结构和气体逸出口；所述罐体包括外壁和内筒，外壁和内筒之间设有夹层，夹层处设有加热装置，所述内筒内设有喷水装置，所述气体逸出口与内筒相通；所述罐体设有可向内筒内通入气体的空心转轴，所述空心转轴贯穿罐体；所述空心转轴包括空心的轴体和连接于轴体上的叶片，所述轴体一端开口，另一端密闭，轴体上分布若干开口，所述空心转轴上分布叶片；
所述叶片为中空，叶片的中空与轴体的中空相连通，叶片上设置若干开口，轴体内的气体通过叶片上的开口通入筒体内空间。
2.根据权利要求1所述烟草烘丝装置，其特征在于，所述喷水装置为设有喷水孔的管道，设置于内筒上端，所述管道从内筒延伸罐体外后连接储水装置。
3.根据权利要求1所述烟草烘丝装置，其特征在于，所述喷水孔为2～6个，均匀分布。
4.根据权利要求1所述烟草烘丝装置，其特征在于，所述轴体上的开口为4～16个。
5.根据权利要求1所述烟草烘丝装置，其特征在于，所述叶片的末端与罐体内壁相距1～5mm。
6.根据权利要求1所述烟草烘丝装置，其特征在于，所述罐体外壁和/或内筒采用不锈钢材料，所述内筒可旋转或固定。
7.根据权利要求1所述烟草烘丝装置，其特征在于，所述夹层处为电阻加热丝。
8.根据权利要求1所述烟草烘丝装置，其特征在于，所述罐体外设置有触摸式显示屏。
9.根据权利要求1所述烟草烘丝装置，其特征在于，所述气体逸出口连接有收集装置，所述收集装置设有入口、下端出口和侧出口。
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