激性、苦味、灼热感及冲击强度降低，余味得到改善。戴翔等进行了烤烟型卷烟配方烟丝气流干燥处理试验，结果表明，气流温度由200℃逐渐上升到265℃，卷烟的感官质量也逐渐下降，烟丝中的总糖、总氮和总植物碱含量随之下降。 采用热气流干燥烟丝时，将蒸气注入热交换器前的空气中，可以提高传热系数和热焓，有利于加快干燥速率，促使烟丝膨胀。席年生等的研究表明，热空气中的蒸气施加量对卷烟内在质量的影响主要表现在香气特性和口感特性方面，采用较低的蒸气施加量对中高档卷烟配方烟丝的内在质量有改善作用，而对于低档卷烟的配方烟丝则应采用较高的蒸气施加量，否则会使卷烟的香气质、香气量及干净程度下降，干燥感增加。 气流干燥技术研究的深化体现在对气流干燥各工艺技术参数间关系的研究上。周俊等通过实验证明，在保证出口烟丝含水率合格的前提下，其它条件保持不变，HXD的工艺气流温度与人口烟丝含水率和烟丝流量成正比，与加水量成反比，由此认为实际生产过程中应先设定合理稳定的来料烟丝流量和含水率，其次设定正确的热风温度和热风流量，通过控制喷水量和旋风分离器的温度来调节热风温度和出口烟丝含水率。张大波等通过改变HXD的各运行参数进行实验，对采集的数据进行统计分析，得出了以进料含水率、物料流量、工艺气流量、喷蒸气量为自变量，气流初始温度为因变量的回归方程，利用该方程可以计算出保证HXD正常运行的参数组合，使干燥烟丝出口含水率在短时间内达到均匀稳定。郑州烟草研究院还对气流干燥主要技术参数如物料初始含水率、物料流量、工艺气流量、蒸气施加量与设备运行条件、产品加工质量和内在质量的变化规律进行了较为全面的实验研究，揭示了HXD工作过程众多单因素参数变化对卷烟综合加工质量的影响趋势。
3、烟草气流干燥技术研究进展
3.1气流干燥对烟丝化学成分的影响
随着气流干燥技术在我国烟草加工中研究和应用的深化，科研人员也在探求气流干燥对烟丝化学成分的影响。2004年，于瑞国等对不同产区的单料烟进行了试验，发现气流干燥处理后烟丝的化学成分变化程度大于滚筒干燥的烟丝。王蕾等用液相色谱法分析了气流干燥前后烟丝中游离氨基酸的含量，结果显示，经气流干燥后烟丝的氨基酸含量比干燥前大大减少，且减少的程度超过采用滚筒式烘丝机烘后的烟丝。廖旭东等的研究表明，烟丝经过HXD气流干燥后，烟气水分有所降低。
3.2烟草气流干燥过程的数学模拟
近年来，对物料气流干燥过程进行数学模拟和数值优化的工作开展得越来越多。对气流干燥过程的分析是以气固两相流理论为基础，研究颗粒在干燥管中的运动情况、颗粒与气流之间的传热传质状况是进行过程模拟的基础。根据粒子在干燥管中运动时的受力情况列出其在加速运动段和等速运动段的基本方程，可以描述出粒子的运动状况。而对于气流干燥过程传热传质的研究，则是根据影响对流传热系数的因素如流体性质、流动状态、颗粒性质等计算对流传热传质系数，再根据半经验半理论方程计算对流传热速率和传质状况，通常是将等速干燥和降速干燥分别进行讨论。
Pelegrina等利用一维模型对土豆颗粒的气流干燥过程进行模拟，绘制出颗粒速度、温度和含水率沿干燥管的变化曲线。Skuratovsky等采用二维模型对直管气流干燥过程进行模拟，得到沿干燥管径向(管径的7/12―11/12处)颗粒和气流的速度、温度以及颗粒含水率沿干燥管的变化曲线，并且模拟出干燥过程中颗粒直径的变化情况。从这些曲线图中可以看出，
物料沿干燥管径向的干燥状态并不完全相同，并且在干燥结束时这种差异达到最大。在对烟草的气流干燥过程进行数值模拟研究方面，Fukuchi等将烟丝看成等体积的球体，将烟丝的形状定义为烟丝表面积/球体表面积，烟丝尺寸用球体直径表示。通过对烟丝运动情况的模拟，建立了连续相(热空气)的质量、动量、能量守恒方程以及分散相(烟丝)的力平衡方程，通过迭代运算可以得到烟丝的运动特征。经实验验证，模型预测值与实验值吻合很好。Pakowski等利用Meunier提出的一维数学模型对过热蒸气气流干燥过程进行模拟，得出烟丝和过热蒸气的温度、水分及速度沿干燥管的分布曲线，并对不同工艺参数控制的干燥过程进行了实验，所得烟丝出口含水率和温度的实际测定值与模型预测结果吻合，该模型的建立对于模拟工业生产过程很有意义。
4、结语
虽然气流干燥技术在我国烟草行业的发展越来越快，但由于应用时间不长，有关气流干燥过程原理及加工工艺参数对卷烟产品质量的影响研究还有待继续深入。今后，运用计算机技术对气流干燥过程进行数值模拟，深入探求物料在干燥过程中的流体运动情况以及烟丝、气流两相在干燥管中沿轴向、径向的温度、湿度分布状况将成为改进气流干燥技术和设备的重要研究方向。
对流传热干燥设备的适用范围
现有的干燥设备中，最多的是对流传热干燥。如热空气干燥，热空气和被干燥物料接触进行热交换以蒸发水分。对流干燥机代表性的设备常见类型有空气悬浮干燥机，如流化床干燥机、闪蒸干燥机、气流干燥机、喷雾干燥器、通风干燥机、流动干燥机、气旋转干燥机、搅拌干燥机、平行流动干燥机、回转干燥机等。
实际应用时，有单机使用，也有组合机使用，还有变形机型等。气流干燥机、流化床干燥机、喷雾干燥器等都是以热空气为载热体，在干燥的同时，也完成了物料的转移。此类干燥机的特征主要是没有传动部件。
干燥粉、粒、片状物料，最普通的方式就是在颗粒表面施加热空气或气体流。通过的气流对物料进行传热，使水分蒸发。蒸发后的水蒸汽直接进入空气中被带走，对干燥系统中常用的干燥介质有空气、惰性气体、直接燃烧气体或过热蒸汽。
该方法使热空气与物料直接接触，边加热边除去水分。关键是要提高物料与热空气的接触面积，防止热空气偏流。恒速干燥期间的物料温度几乎与热空气的湿球温度相同，所以使用高温热空气也可以干燥热敏性物料。这种干燥方法干燥速率高，设备投资少，但热效率较低，下面是各类对流干燥设备的基本情况。
⑴箱式干燥器
是最老的干燥器之一。物料用盘盛装，料盘摆在架车上逐层逐排放入，用蒸汽或电作为热源，箱内热空气可循环及部分排放，以使干燥较均匀。虽热效率低，但仍在大量的使用，也在继续制造，原因是结构简单，操作不经常照管也无明显问题。但不少物料干燥时须翻盘、翻粉，热敏性物料常易变色，亦不适用于带溶媒物料的干燥。由于物料堆积，其内层传热、传质差，因而干燥速率低。
⑵隧道式烘房
系将料盘分置于特制小车上，可逐车间歇进、出隧道，以增加产量及提高热效率。其他结构与箱式干燥器相似。
⑶网带式干燥机
可用于干燥玉米、谷物、蔬菜等。此机装有不锈钢丝网制的传动带，物料随带移动，可分段加热。该装置以每段1.8～2m长为一单元，最长可连接至40m，每小时处理量可高至4t。恒率干燥阶段热空气温度可达130℃，排气相对湿度可达85%。
⑷多层涡轮干燥器
其结构为一立式园筒，内设有若干层转盘，物料可由顶部加入，逐层落下至底部放出。热空气自底部引入，由设于园筒中心的数个鼓风涡轮叶轮分段循环空气，并于器内壁相应高度设加热器，以补充空气的热量，提高热效率及干燥速率。但该设备不易清洗，对多品种生产及要求洁净的物料较困难。
闪蒸干燥装置在多品种氧化铝工业化生产中的应用
多品种氧化铝有别于冶炼级氧化铝，它在晶形结构、化学成分、外观形状、粒度分布等方面具有特色，因而有特殊物理化学性能，在多品种氧化铝如催化剂用氢氧化铝，阻燃剂用氢氧化铝，活性氧化铝等产品的干燥工艺过程满足工艺要求，提高产品质量，减少作业环节，节能降耗的重要过程，适应这些特点的干燥设备的应用是人们所关心的重要课题。
东北大学辽宁东大粉体工程技术，一九九○年在吸收借鉴国外设备及工艺基础上，设计生产出适合国情，具有技术特点的闪蒸干燥设备，已形成专业化系列化产品，在化工、建材、冶金等领域形成工业化规模应用，对多品种氧化铝的干燥已取得成功的经验和较完善的工艺配套系统。本文对旋转闪蒸干燥机干燥过程作一介绍，以期有助于对多品种氧化铝干燥上的选择与应用。
1. 颗粒物料干燥过程的机理
颗粒物料进入干燥机后，热气流首先将热量传给颗粒表面，水分立即蒸发，并向外界扩
散。表面水分的蒸发，引起颗粒表面和内部的水分差，水分将从颗粒内部不断地扩散到表面，再由表面向外界蒸发，此过程循环往复，最后达到整个颗粒的干燥。
1.1 升速干燥阶段
颗粒置于温度较高而相对湿度小于100％的传热介质中，在较短时间内，表面被加热到干燥介质湿球温度，水分蒸发的速度增长很快，颗粒吸收的热量和蒸发水分耗去的热量相等，达到平衡。此阶段时间很短，排出水量不大，之后进入等速阶段。
1.2 等速干燥阶段
在此阶段，颗粒表面蒸发的水分，由其内部向表面源源不断地补充，因而颗粒表面总是保持润湿状态。此时干燥速度保持不变，颗粒表面温度亦保持不变。该阶段水分的蒸发，理论上可按外扩散（蒸发）公式及传热公式计算干燥速度：
I外 ＝ M /（t?F）＝ a〔η（t湿球－t表）〕，kg/m2h
由上式可看出，蒸发速度（干燥速度）与颗粒表面和周围介质水蒸气浓度及温度差有关。其差愈大，干燥速度也愈大。另外，干燥速度还与颗粒表面的空气速度有关。颗粒表面总有一层不易流动的空气膜，它的厚度减小有利于水份蒸发和热交换。因而增大颗粒表面气流的速度，使空气膜减薄，可显着提高干燥速度。
1.3 降速干燥阶段
此阶段蒸发速度和热量的消耗大为降低，颗粒表面温度高于介质的湿球温度并逐渐升高，与载热体之间温差减小，直至接近或相同。
1.4 平衡阶段
此时颗粒表面水分吸湿和蒸发达到平衡，干燥速度为零。
颗粒中的水分亦即干燥最终水分，通常不应低于储存时的平衡水分。旋转闪蒸干燥机由于干燥后物料粒度颗粒粒度很小，物料在干燥筒内停留时间极短，通常在1～3s。因此，颗粒的干燥处于等速干燥阶段，其表面的温度就是干燥介质的湿球温度。采用旋转闪蒸干燥设备，物料的粒度均匀，表面无开裂、变形和过热，有利于保证产品质量。
2. 旋转闪蒸干燥机内颗粒的运动状态及干燥过程
热气流从筒下部沿筒壁切线方向进入筒内，在筒内高速旋转上升，与湿物料相遇后，旋转叶片将物料粉碎，热气流将物料加热，吹散。细颗粒物料的水份分被蒸发并随热气流螺旋上升，从排风口排出，经分离装置分离后形成干品。粗颗粒物料螺旋上升一段高度后，由于其悬浮速度小于干燥机的操作速度，因此将停止上升并滑落，经粉碎变成细颗粒，被热风吹散后再重复上述过程。干燥机内旋转叶片的独特设计及布置，有利于物料的快速碎散和干燥，分级环结构的合理设计，可保证产品的最终含水量和颗粒粒度。
干燥机中的热交换，主要表现为气流和颗粒、筒壁与颗粒的两种热交换。
如前所述，干燥过程的实质是水分的扩散过程，是靠外扩散和内扩散进行的。
水分子移动依其动力的不同，可分为湿传导和湿热传导。
2.1 湿传导
干燥过程中，由于表面水分的蒸发，颗粒表面水分与内部水分形成浓度差，因而在颗粒半径方向有一个水分梯度，引起水分由内部向表面移动。这种扩散、传导是由水分差引起的。
2.2 湿热传导
由于颗粒表面水分蒸发时需要吸收热量，造成颗粒内部与表面的温度差，即在半径方向存在一个温度差 温度梯度。由此引起的水分移动称湿热传导。
在用于热空气干燥时，湿扩散由颗粒内部向外部表面进行。同时，由于颗粒表面温度往往高于其内部温度，热扩散则使水分由颗粒表面向内部移动。因此，可以看作热扩散阻碍湿扩散的进行，降低了干燥速度。
旋转闪蒸干燥机由高速热气流沿切线方向给入筒体，由于筒体内的螺旋运动，一方面降低颗粒周围的介质温度，同时增加了周围介质流速和温度，提高了外扩散的速度，另一方面高温气流高速冲击位于筒体下部的颗粒聚集体（ 温度较高的料团），加之筒体内搅拌叶片的作用，使聚集体碎散，粒度变小，内部毛细管的长度也因之减小，强化了内扩散的效果，降低其阻力。该过程的反复，消除了物料结块，强化了颗粒水分的蒸发。
颗粒和热气流的流动方式，在筒体下部既有对流，也有顺流（并流）。对粗粒聚集体更是对流和顺流反复换热。对于细粒物料，上述过程则随热气流同程进行，因而干燥过程可瞬间完成。对于粗聚集体的干燥，实际上是采用高温低湿的热空气进行。这些粗聚集体主要是由水份分子吸附，充填于颗粒空隙之间，采用高温低湿的条件，使整个聚集体的热传导缓慢，造成局部应力集中而使其干裂、碎散，加速干燥过程，提高热效率。
3. 闪蒸干燥机的工艺流程
旋转闪蒸干燥机属连续工作的干燥设备，由主机和螺旋给料机构组成，并分别由电动机单独驱动。
旋转闪蒸干燥系统，除主机外还必须具备：供热部分，供气部分，成品收集部分。一般此三部分中供热多采用燃煤、燃油、燃气的热风炉或采用电力、蒸汽换热器；供气系统则由离心式通风机及其管路、阀等组成；成品收集部分则由旋风分离器和袋式过滤器等组成。
上述系统配置是闪蒸干燥机系统的基本配置，对特殊物料应进行系统调整，以适应不同物料干燥的要求。