[發明專利]一種煙草加香系統及方法

在審

• 申請號: 201810595528.6
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN108433166A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 王述浩;黃云;林慧;陳銳;尚寧波;王娜峰;徐敬英;魏鵬;朱潤孺
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: A24B3/12
• 分類號: A24B3/12
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明提供了一種煙草加香系統及方法，所述系統包括依次連接的氣體輸送設備、霧化液滴發生器和加香主體設備，所述加香主體設備還與氣體輸送設備相連，構成閉合回路；所述方法為：利用輸送氣體將香料液體霧化形成的霧化液滴輸送至加香主體設備中，對煙草進行加香，離開的物料循環使用。本發明所述系統各設備相對獨立，解耦了輸送氣體和加香液體的壓力、流量關系，保證霧化液滴尺寸均勻分布，使煙草加香過程更均勻穩定，有效保障煙草產品的質量，提高了加香精度；同時，所述系統各設備便于操作與控制，封閉系統實現了加香液體和輸送氣體的循環利用，減少了原料浪費和環境污染。

技術領域

本發明屬于煙草加工技術領域，涉及一種煙草加香系統及方法。

背景技術

煙草加工過程中，煙草加香是將調配好的香料溶液均勻噴灑在煙絲中的工藝過程，是成品煙絲卷制前最后的步驟，可以有效改善、矯正和保持煙草的香氣，其效果直接影響煙卷的品質，因而在煙草加工過程中尤為關鍵。

現有的加香技術，通常采用以滾筒和雙流體噴嘴等為主要部件的翻炒噴淋工藝，具體操作為：煙絲在滾筒內壁耙釘的作用下在滾筒內翻滾，香料經雙流體噴嘴霧化為液滴，噴灑在煙絲上。CN 105057136 A公開了一種適應于多種霧化介質的雙流體噴嘴霧化實驗裝置，將壓縮空氣和水蒸汽作為引射介質與料液分別通過雙流體噴嘴霧化后進入裝置內部。但在實際生產實踐中，受限于設備特性參數和控制反饋機制，加香工藝穩定性得不到保證，往往出現加香精度低、合格率低、香料浪費等問題，影響加香效果，甚至導致煙卷產品表面出現黃斑，降低煙卷品質，嚴重影響消費體驗。

通過理論和實驗分析，造成上述問題的原因主要有：(1)雙流體霧化噴嘴在工作過程中，壓縮空氣和加香液體的壓力、流量均具有相互依賴性，難以做到獨立調節，因此設備運行時，尤其在非額定工況下運行時，霧化特性嚴重背離設計參數；(2)雙流體噴嘴霧化噴淋區，速度梯度大，流場不均勻，霧滴通量劇變，影響加香均勻性，尤其是配置多噴嘴時，噴淋區易發生重疊，嚴重影響液滴尺寸分布；(3)噴淋區液滴在多變流場的作用下極易發生碰撞團聚，液滴尺寸發生變化，尤其高速運動的霧滴容易與滾筒壁面、耙釘等內部構件發生碰撞，形成液膜或者較大的液滴。

CN 104445036A公開了一種煙草加香系統，并通過設置可編程邏輯控制器PLC以及變頻器等來控制料液的流量，但該系統是基于滾筒和雙流體霧化噴嘴的傳統工藝，設備結構復雜，部件參數間的非線性關系造成控制系統冗雜。同時，傳統工藝中的開放式筒體容易造成霧化香料被排潮系統直接帶走，造成浪費。

綜上所述，為了實現煙草加香過程的穩定進行，還需將輸送氣體和加香料液的霧化獨立開來，使之能夠獨立調節，同時實現系統設備的簡化，便于系統的控制運行。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種煙草加香系統及方法，其目的在于將輸送氣體和加香液體的霧化獨立開來，解耦兩者之間的壓力、流量關系，加上加香過程中流場的均勻性，保證霧化液滴尺寸均勻分布，實現加香工藝的穩定性和可靠性；同時，本發明所述系統通過閉合回路形成封閉系統，簡化了設備操作和控制，實現加香液體和輸送氣體的循環利用，從而減少浪費和環境污染。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一方面，本發明提供了一種煙草加香系統，所述系統包括依次連接的氣體輸送設備、霧化液滴發生器和加香主體設備，所述加香主體設備還與氣體輸送設備相連，構成閉合回路。

本發明中，霧化液滴發生器和加香主體設備單獨設置，使得霧化液滴的形成相對整個系統而言是獨立的，單位氣體攜帶的霧化液滴量以及霧滴與煙草顆粒的相互作用時間均可以調節，從而解耦輸運氣體和加香液體的壓力、流量關系，使煙草加香過程更均勻穩定，有效保障煙草產品的質量；所述設備連接成閉合回路構成封閉系統，實現加香液體和輸送氣體的循環利用，減少了原料浪費和環境污染。

本發明中，霧化液滴發生器是指將液體形成霧化液滴的裝置，該裝置可提供液體形成霧化液滴的操作條件。