一种烟草生物酶灭活装置及方法与流程

本发明涉及烟草加工技术领域，具体涉及一种烟草生物酶灭活装置及方法。

背景技术：

为提高烟草物料的醇化质量，会在烟草醇化过程中加入生物酶，以提高烟草的醇化质量，缩短烟草的醇化时间。烟草添加生物酶醇化，需要在一定的温度、湿度下进行，一般醇化的温度在(40-60)℃，烟草物料的含水率在(18-28)％，所以醇化后的烟草物料，需要进行生物酶灭活，并对烟草物料干燥，将含水率控制到12.5％，以减少烟草物料存储过程的霉变、生虫和造碎。

传统烟叶物料干燥设备主要工作过程是将烟草物料依次进行干燥、冷却、回潮，以使烟叶水分达到存储要求。干燥设备使用的热风干燥温度较低，一般在60～80℃，干燥的时间较长，一般在5～10min。但是生物酶一般需要在80～120℃保持30～60s完成灭活，传统烟叶物料干燥设备不能适应生物酶的灭活处理。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的一个或多个技术问题，或至少提供一种有益的选择，本发明提供一种烟草生物酶灭活装置及方法，在保证生物酶灭活的基础上，减少了烟草物料的高温烘烤时间，提高了烟草制品的安全性，降低了烟草物料的香气损失。

本发明公开的一种烟草生物酶灭活装置，包括机壳和在机壳内依次串联设置的灭活区、干燥区、冷却区和回潮区，灭活区包括设置在机壳内的第一输送带和作用于第一输送带的第一风机、第一热交换器；第一输送带的运行速度为3～8m/min，第一输送带的长度为1.5～8m，第一热交换器的温度为80～125℃。

作为一种烟草生物酶灭活装置的优选技术方案，第一输送带为网带结构，第一风机固定在第一输送带的下方形成对第一输送带的下吹风结构。

作为一种烟草生物酶灭活装置的优选技术方案，干燥区、冷却区和回潮区设有第二输送带，第二输送带衔接于第一输送带并低于第一输送带设置。

作为一种烟草生物酶灭活装置的优选技术方案，干燥区包括设置在机壳内的第二风机和第二热交换器，第二输送带为网带结构，第二风机固定在第二输送带的下方形成对第二输送带的下吹风结构。

作为一种烟草生物酶灭活装置的优选技术方案，干燥区还包括设置在机壳内的第三风机和第三热交换器，第三风机固定在第二输送带的上方形成对第二输送带的上吹风结构。

作为一种烟草生物酶灭活装置的优选技术方案，还包括排风装置，排风装置在灭活区、干燥区均设有排风入口。

作为一种烟草生物酶灭活装置的优选技术方案，第一风机、第二风机和第三风机均设有对应的排风入口。

作为一种烟草生物酶灭活装置的优选技术方案，冷却区包括设置在机壳内的第四风机，机壳在对应第四风机处设有散热孔。

作为一种烟草生物酶灭活装置的优选技术方案，回潮区包括设置在机壳内的雾化回潮供给装置和气流调节扇。

本发明公开的一种烟草生物酶灭活方法，应用如上的一种烟草生物酶灭活装置，包括如下步骤：

s1烟草物料经进料口均匀进入灭活区，并随第一输送带以3～8m/min的速度运行；

s2在烟草物料通过灭活区的30～60s时间内，第一风机以0.1～10m/s的速度从第一输送带下方向烟草物料吹80～125℃的热风，直至烟草物料温度提高到25～40℃；

s3烟草物料从灭活区的第一输送带翻倒进入干燥区的第二输送带，并随第二输送带以3～8m/min的速度运行，以60～100℃依次进行上吹风干燥脱水工序和下吹风干燥脱水工序，直至干燥后的烟草物料水分为6～9％，烟草物料温度提高到50～70℃；

s4烟草物料从干燥区进入冷却区，第四风机以35～45℃向烟草物料吹风；

s5烟草物料从冷却区进入回潮区，回潮温度为55～65℃，直至回潮后物料水分为12.5％；

s6烟草物料从出料口输出，完成生物酶灭活和干燥工序。

本发明具有如下有益效果：

1.本发明可将灭活区高温快速灭活生物酶，干燥区低温慢烤烟草物料，在保证完全完成生物酶灭活的基础上，减少了烟草物料的高温烘烤时间，提高了烟草制品的安全性，降低了烟草物料的香气损失。

2.由于便于灭活时间的控制，本发明中的灭活区相对于干燥区、冷却区回潮区采用独立的第一输送带，可根据输送带的运动速度和输送带的长度来保证烟草物料在灭活区的灭活时间，提高灭活效果，并可以有效控制烟草物料在第一输送带上的堆料厚度，避免堆料过厚而导致内部烟草物料无法完全灭活。

3.本发明的干燥区、冷却区和回潮区共用第二输送带，可降低输送带的运行成本，提高生产效率。

4.本发明的第一输送带和第二输送带均为网带结构，灭活区和干燥区设有下吹风结构，在下方向烟草物料吹风，可以提高烟草物料在灭活过程中的松散性，提高灭活效率。

5.本发明的干燥区通过下吹风结构和上吹风结构共同作用，可提高批次烟草物料干燥的水分均匀性。

6.本发明的冷却区通过第四风机实现散热，设置的散热孔可加速冷却区的散热效果，提高烟草物料的冷却效率。

7.本发明的回潮区设置的气流调节扇可将雾化气体或者具有外部含水量大的气流引导致烟草物料，加速回潮区的回潮效果，提高烟草物料的回潮效率，减少雾化气体的使用量，降低生产成本。

8.本发明在灭活区、干燥区设置排风装置，可以有效控制干燥区、灭活区的温度，避免温度过高而影响烟草物料的香气损失。

9.第一输送带和第二输送带之间上下衔接，烟草物料干燥输送过程中，实现了翻转，提高了干燥水分的均匀性和干燥效率。

10.灭活区对烟草物料进行了预加热，提高了后续干燥的效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例1中灭活区和干燥区的前视图；

图2为本发明实施例1中冷却区和回潮区的前视图；

图3为本发明实施例1中灭活区和干燥区的俯视图；

图4为本发明实施例1中冷却区和回潮区的俯视图。

其中：

1-灭活区，11-进料口，12-第一输送带，13-第一热交换器，14-第一风机，2-干燥区，21-第二输送带，22-第二热交换器，23-第二风机，24-第三热交换器，25-第三风机，3-冷却区，31-第四风机，32-散热孔，4-回潮区，41-雾化回潮供给装置，42-气流调节扇，43-出料口，5-排气装置，51-排气

具体实施方式

为了更清楚的阐释本发明的整体构思，下面再结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

需说明，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。但注明直接连接则说明连接地两个主体之间并不通过过度结构构建连接关系，只通过连接结构相连形成一个整体。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

具体采取的方案是：

实施例1

如图1、图2所示，本实施例公开的一种烟草生物酶灭活装置，包括机壳和在机壳内依次串联设置的灭活区1、干燥区2、冷却区3和回潮区4，灭活区1设有进料口11，回潮区4设有出料口43。现有技术中仅通过干燥区来实现生物酶的灭活，由于干燥区的温度较低，无法完成烟草物料的完全灭活，而当将干燥区的温度提高后，则会导致烟草物料长时间处于高温状态下，导致烟草物料的品质受到影响，造成香气损失。本发明则通过额外设置的灭活区1对烟草物料进行高温短时快速灭活，可以保证生物酶的完全灭活，还能减少烟草物料高温烘烤的时间，提高安全性，确保烟草物料的品质。具体的，灭活区1包括设置在机壳内的第一输送带12和作用于第一输送带12的第一风机14、第一热交换器13；第一输送带12的运行速度为5m/min，第一输送带12的长度为5m，第一热交换器13的温度为100℃，以保证烟草物料完全灭活的时间能够处于30～60s内。第一输送带12为独立输送带，根据设定的第一输送带12参数，可控制灭活区1烟草物料的灭活时间，配合第一热交换器13的高温作用，实现快速灭活。

可以理解的是，可以根据需要将第一输送带12的运行速度设定为3～8m/min，第一输送带12的长度设定为1.5～8m，以保证烟草物料完全灭活的时间能够处于30～60s内。

进一步的，第一输送带12为网带结构，第一风机14固定在第一输送带12的下方形成对第一输送带12的上吹风结构。第一风机14可通过网带结构的网孔从下部向烟草物料吹热风，一方面可以对烟草实现充分的高温灭活，另一方面，下吹风结构可对烟草物料形成向上的力，使烟草物料更加松散，利于对内部烟草物料的灭活。

在干燥区2、冷却区3和回潮区4设有第二输送带21，第二输送带21可以与第一输送带12的运行速度不同。第二输送带21衔接于第一输送带12并低于第一输送带12设置，由于第一输送带12和第二输送带21设有高度差，从第一输送带12运送的烟草物料能够在落入第二输送带21时实现翻转，当烟草物料在第一输送带12上时，通过第一风机14的下吹风结构对下层物料进行高温灭活(兼具烘干功能)，当烟草物料在第二输送带21上时，物料翻转后，可对原烟草物料上层的物料进行烘干，保证烟草物料的水分均匀。

具体的，干燥区2包括设置在机壳内的第二风机23和第二热交换器22，第二输送带21为网带结构，第二风机23固定在第二输送带21的下方形成对第二输送带21的上吹风结构。与灭活区同理，上吹风结构可以使烟草物料更加松散，利于对内部烟草物料的灭活。进一步的，干燥区2还包括设置在机壳内的第三风机25和第三热交换器24，第三风机25固定在第二输送带21的上方形成对第二输送带21的下吹风结构。第三风机25设置在第二风机23后端(需要说明的是，本实施例所指的前端、后端，是根据生产线流程的先后定义)，当烟草物料由第一输送带12进入第二输送带21时，首先经第二风机23进行上吹风，然后经第三风机25进行下吹风，利用上吹风和下吹风的共同作用，提高烟草物料干燥水分的均匀性。

可以理解的是，第二风机23和第二热交换器22的数量可根据干燥区2的长度进行设置，本实施例中第二风机23的数量为两个，对应的第二热交换器22的数量也是两个。

本实施例中，冷却区3包括设置在机壳内的第四风机31，机壳在对应第四风机31处设有散热孔32，如图4所示。通过第四风机31对干燥完成的烟草物料吹风带走烟草物料上的热量，实现常温循环散热，散热孔可加速散热效果。

本实施例中，回潮区4包括设置在机壳内的雾化回潮供给装置41和气流调节扇42。雾化回潮供给装置41具有连通至机壳内腔的管路，通过管路向回潮区输入雾化气流或者外部空气，气流调节扇42设置在第二输送带21的上方，并朝向烟草物料吹风，将雾化气流引向烟草物料，加速回潮效果。根据回潮区的长度，可设置多个雾化回潮供给的管路，以及对应的多个气流调节扇。

如图3所示，为了便于控制灭活区1、干燥区2的温度，避免长期工作而导致温度过高，本实施例还包括排风装置5，排风装置5利用风机引风，排风装置5在灭活区1、干燥区2均设有排风入口51。具体的，第一风机14、第二风机23和第三风机25均设有对应的排风入口。由于第一风机14、第二风机23为下吹风结构，第一风机14对应的排风入口51设置在第一风机14的正上方，第二风机23对应的排风入口51设置在第二风机23的正上方，而由于第三风机25为上吹风结构，第三风机25对应的排风入口51设置在第三风机25的下方，考虑到管路长度的设定，第三风机25和与其对应的排风入口51在机壳内呈对角设置。

实施例2

本实施例公开的一种烟草生物酶灭活方法，应用如实施例1公开的一种烟草生物酶灭活装置，包括如下步骤：

s1烟草物料经进料口11均匀进入灭活区1，并随第一输送带12以5m/min的速度运行；

s2在烟草物料通过灭活区1的40s时间内，第一风机14以8m/s的速度从第一输送带12下方向烟草物料吹110℃的热风，直至烟草物料温度提高到25～40℃；

s3烟草物料从灭活区1的第一输送带12翻倒进入干燥区的第二输送带21，并随第二输送带21以7m/min的速度运行，以80℃依次进行上吹风干燥脱水工序和下吹风干燥脱水工序，直至干燥后的烟草物料水分为6～9％，烟草物料温度提高到50～70℃；

s4烟草物料从干燥区2进入冷却区3，第四风机31以40℃向烟草物料吹风；

s5烟草物料从冷却区3进入回潮区4，回潮温度为60℃，直至回潮后物料水分为12.5％；

s6烟草物料从出料口43输出，完成生物酶灭活和干燥工序。

本实施例中第一输送带12的运行速度较高，可适当提高灭活区1的温度，以快速完成生物酶灭活，第二输送带21的运行速度较低，可适当降低干燥温度，相应节省热交换器的能量损耗，降低生产成本。

本实施例通过设置灭活区1，可对烟草物料中的生物酶进行快速高温灭活，并能为烟草物料提供干燥预热，既能保证灭活效果，还能缩短烟草物料在干燥区的干燥时间，降低烟草物料的香气损失。

实施例3

本实施例公开的一种烟草生物酶灭活方法，应用如实施例1公开的一种烟草生物酶灭活装置，包括如下步骤：

s1烟草物料经进料口11均匀进入灭活区1，并随第一输送带12以8m/min的速度运行；

s2在烟草物料通过灭活区1的30s时间内，第一风机14以10m/s的速度从第一输送带12下方向烟草物料吹125℃的热风，直至烟草物料温度提高到25～40℃；

s3烟草物料从灭活区的第一输送带12翻倒进入干燥区的第二输送带21，并随第二输送带21以5m/min的速度运行，以60℃依次进行上吹风干燥脱水工序和下吹风干燥脱水工序，直至干燥后的烟草物料水分为6～9％，烟草物料温度提高到50～70℃；

s4烟草物料从干燥区2进入冷却区3，第四风机31以35℃向烟草物料吹风；

s5烟草物料从冷却区3进入回潮区4，回潮温度为55℃，直至回潮后物料水分为12.5％；

s6烟草物料从出料口43输出，完成生物酶灭活和干燥工序。

相对于实施例2，本实施例中，适当提高了第一输送带12的运行速度，为了保证烟草物料在短时间内的高效、完全灭活，本实施例适当提高灭活区1的温度，从而使烟草物料在高速运输状态下快速高温灭活，提高生产效率。

本发明所保护的技术方案，并不局限于上述实施例，应当指出，任意一个实施例的技术方案与其他一个或多个实施例中技术方案的结合，在本发明的保护范围内。虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

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