專利名稱：分階段干燥葉絲的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煙草制絲生產(chǎn)工藝中對葉絲進(jìn)行干燥的方法，尤其涉及一種分階段干 燥葉絲的處理方法。本發(fā)明還涉及一種實現(xiàn)上述分階段干燥葉絲處理方法的設(shè)備。
背景技術(shù)：
葉絲干燥是煙草制絲生產(chǎn)工藝過程中的重要工序。葉絲干燥的工序目標(biāo)是去除葉絲中 的部分水分，提高葉絲的填充值，減少葉絲的刺激性和雜氣，改善葉絲的吸味。目前的葉絲干燥方法主要有兩種形式，塔管式葉絲氣流干燥和筒式烘絲。塔管式葉絲 氣流干燥是將葉絲連續(xù)加入干燥管內(nèi)，在高速高溫氣流輸送的過程中，使葉絲的水分得到 蒸發(fā)，最終得到干燥物料的過程。塔管式葉絲氣流干燥的干燥強度大，干燥時間短，處理 量大，熱效率高，得到的葉絲成品具有較大的填充值。但是，塔管式葉絲氣流干燥成品的 水分和溫度的波動較大，均衡性較差，在加工高檔葉絲的整個過程中溫度較高， 一般氣流 的溫度為160° C—260。 C之間，加工溫度過高，加工過程中難以保留葉絲的本香。筒式 烘絲是通過熱傳導(dǎo)方式，通過滾筒筒壁與葉絲的慢速熱傳導(dǎo)來實現(xiàn)葉絲的干燥，其工藝處 理溫度必須大于130° C，才能使葉絲的水分由20%—28%左右降低到12%左右。筒式烘 絲成品的水分和溫度的均衡性較好，但葉絲的填充能力較低。大量的研究表明對于中高 檔葉絲來說，當(dāng)葉絲在加工過程中的葉絲本身的溫度高于IOO。 C，干燥后的葉絲香氣質(zhì)會 明顯變差，香氣量會顯著降低?，F(xiàn)有的干燥方法難以解決葉絲的脫水量和葉絲香氣保存的 矛盾。為解決以上技術(shù)問題，200710148099.X針對葉絲的恒速干燥階段和降速干燥階段 采用不同的干燥手段，其第一步采用氣流干燥，將切后葉絲含水率平衡到20%，導(dǎo)入氣流 干燥機中，氣流干燥機中一區(qū)工藝氣溫度控制在80 10(TC， 二區(qū)工藝氣溫度控制在70 9CTC，將含水率為20%的葉絲干燥到14 16%左右；第二步采用滾筒干燥，將氣流干燥 后的葉絲導(dǎo)入滾筒干燥機內(nèi)再次進(jìn)行干燥處理，筒壁溫度控制在70 8(TC，使干燥后葉絲 含水率在12.0 13.0%。該工藝將傳統(tǒng)的管式氣流干燥與滾筒式干燥相結(jié)合，以達(dá)到既提高處理后葉絲水分的均勻性和溫度的穩(wěn)定性，又降低干燥工作溫度，減少葉絲香氣量的損 失的目的。但該方法存在以下缺點1、 其氣流干燥步驟中的工藝溫度在80 10(TC，不能實現(xiàn)高濕葉絲的快速脫水，所以其干燥的葉絲的填充值較低，其降低干燥工藝溫度以保持葉絲香氣量是以降低葉絲填充能力為代價；2、 其氣流干燥步驟中，葉絲與干燥氣流同向運動，葉絲的均勻分散不夠，恒速干燥階 段和降速干燥階段的臨界點不能充分降低，葉絲的干燥過程提前進(jìn)入降速干燥階段，葉絲 的溫度在熱傳導(dǎo)過程中升高，不利于葉絲香氣的保存。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種分階段干燥葉絲的處理方法，有效地利用恒速 干燥階段和降速干燥階段兩個干燥階段的葉絲不同的干燥特性，即能在恒速干燥階段利用 相對的高溫氣流干燥葉絲，充分利用高濕葉絲水分汽化的降溫作用，在不提高葉絲加工溫 度的前提下，提高葉絲的填充值；同時在葉絲進(jìn)入降速干燥階段的時候，及時降低干燥氣 流的溫度，降低葉絲加工溫度，減少葉絲在干燥過程中的香氣損失。本發(fā)明所述分階段干燥葉絲的處理方法包括兩個工藝階段，其中，第一階段是通過流 化干燥進(jìn)行恒速干燥，干燥熱風(fēng)溫度控制在110° C—160。 C，使葉絲快速脫水至水分為 15%左右，葉絲溫度《10(T C;第二階段是通過滾筒烘絲進(jìn)行降速干燥，筒壁溫度控制在 60° C—100° C，將水分為15%左右的葉絲烘干到12%左右的水分。本發(fā)明所述的流化干燥是指葉絲呈流態(tài)運動，在流動過程中，葉絲均勻分散在熱風(fēng)中 被熱風(fēng)干燥。經(jīng)大量實驗證明，葉絲干燥由兩個階段組成恒速干燥階段和降速干燥階段。而根據(jù)兩個階段的不同干燥脫水特點和葉絲的性質(zhì)采用兩級分段干燥模式，來實現(xiàn)"高溫高濕、 低溫低濕"分區(qū)控制的柔性干燥工藝是本發(fā)明的目標(biāo)。第一階段是高濕葉絲的恒速干燥階段，這一階段，葉絲的干燥目標(biāo)是快速脫水到15% 左右的水分，通常在14%-15%。在這一干燥過程中，葉絲的表面始終被水所潤濕，葉絲內(nèi) 部的非結(jié)合水很容易向表面移動，以補充表面汽化所失去的水分，恒速干燥的干燥速率主 要取決于表面汽化速度，與干燥氣體的溫度、濕度和流速有關(guān)，而與葉絲的性質(zhì)無關(guān)。因 此，葉絲在恒速干燥階段屬于表面汽化控制階段，葉絲的溫度始終保持為空氣的濕球溫度。 所以即便是用于干燥的熱風(fēng)溫度在110° C—160。 C之間，葉絲的溫度始終保持在較低的溫度水平(《100° c)。因此，第一階段的恒速干燥階段可以采用流化干燥，這有利于葉絲 的快速脫水，提高葉絲的填充值；同時，干燥過程中較低的葉絲溫度有利于保持葉絲的固 有香氣和品質(zhì)特征。
第二階段是葉絲的降速千燥階段。在這一干燥過程中，只需要脫水2%—4%的水分， 這一干燥目標(biāo)使葉絲的低溫干燥成為可能，這一階段的筒壁溫度可以控制在60。 C一卯。C 之間。在這一階段，從葉絲內(nèi)部向表面移動的水分已經(jīng)不足以補充表面汽化的水分，葉絲 表面己不再維持其飽和潤濕狀態(tài)，在整個降速干燥階段，干燥的速率取決于葉絲的性質(zhì)， 屬于葉絲內(nèi)部水分移動控制階段，葉絲的溫度在干燥過程中逐漸接近于筒壁的干燥溫度， 這時候控制筒壁的溫度將直接影響成品葉絲的香氣質(zhì)量。
本發(fā)明通過針對葉絲干燥過程中的不同階段，而采取不同的干燥工藝，并在第一階段 的流化干燥工序中適當(dāng)提高干燥熱風(fēng)溫度，不僅使葉絲干燥的均勻度提高，保持了干燥后 葉絲較高的填充度，還同時有效降低了葉絲干燥過程中的香氣損失。
為進(jìn)一步提高干燥效率，本發(fā)明在流化干燥階段，采用振動流化床干燥方式，即通 過振槽振動向前輸送葉絲并實現(xiàn)葉絲在短距離內(nèi)流態(tài)化，熱風(fēng)由振槽下部均勻向上流動， 并在設(shè)置于振槽上部的集風(fēng)導(dǎo)流罩內(nèi)和葉絲完成熱交換，葉絲受熱脫水后的潮氣隨熱風(fēng)從 集風(fēng)導(dǎo)流罩上方排出。
傳統(tǒng)的塔管式氣流干燥機在進(jìn)行葉絲干燥時，葉絲在熱風(fēng)氣流中的運動方向基本與氣 流一致，因此在干燥后期，當(dāng)葉絲運動速度接近于氣流速度時，對流傳熱系數(shù)大大減小， 干燥效率降低，且濕度較高的濕熱氣體和葉絲接觸的時間較長，高濕度的干燥介質(zhì)不利于 葉絲的脫水。本發(fā)明釆用振動流動床干燥方式，使葉絲運動方向始終與熱風(fēng)氣流方向保持 基本垂直，在干燥過程中使葉絲物料與熱風(fēng)氣流始終保持一定的相對速度，振動還使邊界 層湍動程度增加，對流傳熱系數(shù)大大增加；同時濕度提高后的熱風(fēng)被快速排出，用于干燥 葉絲的熱風(fēng)能一直保持在一個低濕度的水平，更利于高水分的葉絲快速脫水；此外，振動 輸送過程中，葉絲在干燥的同時不斷翻轉(zhuǎn)，葉絲在干燥區(qū)停留的時間比較均勻，這些都有 利于葉絲的均勻干燥，并使整個氣流干燥過程得到加強，也使葉絲低溫干燥成為可能。
本發(fā)明要解決的第二個技術(shù)問題是提供一種可實現(xiàn)上述分階段干燥葉絲處理方法的處 理設(shè)備。
本發(fā)明所述分階段干燥葉絲處理設(shè)備，包括流化干燥和滾筒烘絲兩個功能區(qū)，所述流 化干燥功能區(qū)包括振動流化床和設(shè)置于其上方的集風(fēng)導(dǎo)流罩；所述振動流化床的床體為振 槽結(jié)構(gòu)，通過振槽振動實現(xiàn)葉絲在短距離內(nèi)的流態(tài)化和輸送，振槽底部設(shè)置有熱風(fēng)入口，集風(fēng)導(dǎo)流罩頂部設(shè)置熱風(fēng)出口；所述滾筒烘絲功能區(qū)包括一烘絲滾筒，烘絲滾筒的物料入 口與振槽連通。
本發(fā)明通過提高煙絲的快速脫水干燥效率，來增加煙絲的填充能力，同時利用煙絲物 料的特點和干燥脫水的特點，通過降低整個干燥過程中的煙絲溫度，來保持煙絲的固有香 氣和風(fēng)格特征和降低巻煙的焦油、煙氣煙堿等有害成份的含量。通過實施本發(fā)明，可以獲 得以下技術(shù)效果-
(1) 有效降低干燥工序過程的煙絲溫度，保持煙絲的固有香氣和風(fēng)格特征，同時降低
巻煙的焦油、煙氣煙堿等有害成份的含量；
(2) 有效實現(xiàn)高水分煙絲的快速脫水，增加煙絲的填充能力。


圖1為葉絲干燥階段曲線；
圖2為實現(xiàn)本發(fā)明的設(shè)備組成主視圖3為圖2的俯視圖。
具體實施例方式
如圖1所示，葉絲干燥由兩個階段組成恒速干燥階段AB和降速干燥階段BC。恒速 干燥階段AB和降速干燥階段BC的臨界點B不僅與葉絲的性質(zhì)有關(guān)，而且隨干燥條件的 不同而顯著變化。葉絲均勻分散在熱風(fēng)中干燥時，相對于滾筒干燥的類似堆積干燥和塔管 式氣流干燥中葉絲和氣流的同向運動，該臨界點對應(yīng)的葉絲水分會顯著降低到15%左右。 所以第一階段的干燥采用流化干燥，有利于降低葉絲的臨界濕含量的數(shù)值，達(dá)到葉絲保持 低溫的前提下快速脫水的目的。
本發(fā)明充分利用了葉絲恒速干燥和降速干燥階段的不同干燥特點，采取相應(yīng)的干燥手 段，實施葉絲干燥。兩種干燥模式的結(jié)合實現(xiàn)了葉絲的粗放式干燥和精細(xì)式干燥先后銜接， 保證了葉絲在兩次脫水的過程中保持較低的溫度，在確保葉絲膨脹效果的前提下，最大限 度保持煙絲固有香氣及風(fēng)格特征。
本發(fā)明優(yōu)選的葉絲干燥處理工藝，具體包括以下步驟
1、 將切絲后的葉絲水分平衡到20%—24%左右，通過流量控制單元，將葉絲送入干 燥設(shè)備；
2、 在干燥設(shè)備的第一段采用振動流化床干燥方式快速實現(xiàn)葉絲在短距離內(nèi)流態(tài)化；由振槽下部均勻向上送入溫度為110° C—16(T C的熱風(fēng)，向上流動的熱風(fēng)在集風(fēng)導(dǎo)流罩內(nèi) 和葉絲完成熱交換；葉絲受熱脫水后的潮氣隨熱風(fēng)從集風(fēng)導(dǎo)流罩上方排出；經(jīng)流化干燥后 的葉絲的水分為15%左右，溫度低于IOO。 C，葉絲的填充值可以達(dá)到4.1一4.5左右。
3、經(jīng)流化干燥后的葉絲直接進(jìn)入干燥設(shè)備的第二段，即滾筒干燥段，滾筒筒壁溫度控 制在60° C—9(T C之間，干燥后的葉絲水分為12%左右，葉絲的溫度在40° C_50° C 左右。滾筒干燥段與流化干燥段直接銜接，可以避免階段轉(zhuǎn)換過程中的葉絲的溫度損失。
如圖2所示，本實用新型所述分段干燥葉絲裝置為一個完整的整體，包括兩個功能區(qū)， 左側(cè)為流化干燥功能區(qū)l，右側(cè)為滾筒烘絲干燥功能區(qū)2，兩個功能區(qū)直接連通。
如圖2、圖3所示，所述流化干燥功能區(qū)采用振動流化床干燥的形式，其包括一振槽 11，振槽11上方設(shè)置集風(fēng)導(dǎo)流罩12;振槽11底部均勻布設(shè)熱風(fēng)送入口 13;集風(fēng)導(dǎo)流罩12 頂部設(shè)熱風(fēng)排出口14，流化干燥功能區(qū)l排出口熱風(fēng)的濕度較大，熱風(fēng)不循環(huán)使用。振槽 床面長度為2米左右，葉絲的流態(tài)化和輸送主要靠振槽完成，以保證葉絲在短距離內(nèi)實現(xiàn) 流態(tài)化。在振槽ll振動輸送過程中，葉絲在干燥的同時不斷翻轉(zhuǎn)，葉絲在干燥區(qū)停留的時 間比較均勻，這些都有利于葉絲的均勻干燥，并使整個干燥過程得到加強。在這一功能區(qū) 內(nèi)，葉絲的干燥介質(zhì)為熱風(fēng)，熱風(fēng)由振槽11下部均勻向上流動，在集風(fēng)導(dǎo)流罩12內(nèi)和葉 絲完成熱交換過程，葉絲受熱脫水后的潮氣隨熱風(fēng)從集風(fēng)導(dǎo)流罩12上方排出。
如圖2、圖3所示，所述滾筒烘絲干燥功能區(qū)2，包括烘絲滾筒21，滾筒21可采用現(xiàn) 有的烘絲滾筒結(jié)構(gòu)；滾筒21的葉絲入口與振槽ll連通。經(jīng)流化干燥后的葉絲，經(jīng)由振槽 11直接進(jìn)入烘絲滾筒21內(nèi)。因為有了第一階段葉絲有效快速脫水的基礎(chǔ)，第二階段的降 速干燥過程的脫水任務(wù)降低，只需要脫水2%—4%的水分，這一干燥目標(biāo)使葉絲的低溫干 燥成為可能。在這一階段，烘絲滾筒21的筒壁溫度可以控制在60。 C—90° C之間，完成 第二階段的葉絲干燥。
權(quán)利要求
1、一種分階段干燥葉絲的處理方法，包括恒速干燥和降速干燥兩個工藝階段，其特征在于第一階段是通過流化干燥進(jìn)行恒速干燥，干燥熱風(fēng)溫度控制在110℃-160℃，使葉絲快速脫水，葉絲水分至15％左右，葉絲溫度≤100℃；第二階段是通過滾筒烘絲進(jìn)行降速干燥，筒壁溫度控制在60℃-100℃，將水分為15％左右的葉絲烘干到12％左右的水分。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的分階段干燥葉絲的處理方法，其特征在于在所述流化干燥階段，采用振動流化床干燥方式進(jìn)行葉絲干燥，即通過振槽振動向前輸送葉絲并實現(xiàn)葉絲在短距離內(nèi)流態(tài)化，熱風(fēng)由振槽下部均勻向上流動，并在設(shè)置于振槽上部的集風(fēng)導(dǎo)流罩 內(nèi)和葉絲完成熱交換，葉絲受熱脫水后的潮氣隨熱風(fēng)從集風(fēng)導(dǎo)流罩上方排出。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分階段干燥葉絲的處理方法，其特征在于在所述滾筒 烘絲干燥階段，筒壁溫度控制在60。 C一90。 C。
4、 一種實現(xiàn)如權(quán)利要求1或者2所述的分階段干燥葉絲處理方法的設(shè)備，其特征在于包括流化干燥和滾筒烘絲兩個功能區(qū)；所述流化干燥功能區(qū)包括振動流化床和設(shè)置于其上 方的集風(fēng)導(dǎo)流罩；所述振動流化床的床體為振槽結(jié)構(gòu)，通過振槽振動實現(xiàn)葉絲在短距離內(nèi) 的流態(tài)化和輸送，振槽底部設(shè)置有熱風(fēng)入口，集風(fēng)導(dǎo)流罩頂部設(shè)置熱風(fēng)出口；所述滾筒烘 絲功能區(qū)包括一烘絲滾筒，烘絲滾筒的物料入口與振槽連通。
全文摘要
本發(fā)明提供一種分階段干燥葉絲的處理方法及設(shè)備，所述方法包括兩個工藝階段第一階段為流化干燥階段，干燥熱風(fēng)溫度控制在110℃-160℃，使葉絲快速脫水至15％左右；第二階段為滾筒烘絲階段，筒壁溫度控制在60℃-100℃，將水分為15％左右的葉絲烘干到12％左右的水分；所述設(shè)備包括流化干燥和滾筒烘絲兩個功能區(qū)，所述流化干燥功能區(qū)包括振動流化床和設(shè)置于其上方的集風(fēng)導(dǎo)流罩；所述滾筒烘絲功能區(qū)包括一烘絲滾筒，烘絲滾筒的物料入口與振槽連通。本發(fā)明可有效地利用恒速干燥階段和降速干燥階段兩個階段中葉絲不同的干燥特性，在不提高葉絲加工溫度的前提下，提高葉絲的填充值，同時減少葉絲在干燥過程中的香氣損失。
文檔編號A24B3/00GK101601499SQ20091003198
公開日2009年12月16日 申請日期2009年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月26日
發(fā)明者劉洪涌, 王永金 申請人:江蘇智思機械集團有限公司