混合干燥机是一种特殊的干燥设备，其特点是能够在干燥过程中混合物料。这种设备适用于粉体物料中添加少量液体的情况，常见于金属表面改性、
染料、农药生产等领域。
混合干燥机的工作原理是通过螺旋的快速自转，将物料向上提升，形成两股沿壁自下向上的螺柱形物料流。转臂带动螺杆的公转运动使螺旋外的物料不同程度地进入螺柱包络体内，一部分物料被错位提升，另一部分物料又被甩出螺柱，从而达到全圆周方位物料更新扩散。被提升到上部的物料，再向中心凹穴汇合，物料流汇合并成一股向下流动，补充了底部物料空穴，形成对流循环。同时，物料的运动将热量从器壁处带入物料层内部，湿分蒸发后从顶部排湿口排出。
混合干燥机的本体是一固定式倒圆锥体容器，沿内壁面左右对称地装有螺旋回转翼。螺旋可以一直运行到装置上部，回转翼的上部用涡流制动器固定，驱动回转翼减速器的位置在设备顶部，驱动器可以无级变速。装置容量在4000升以下的机型，本体下部没有搅拌轴承，物料直接从下部排出。通常排出产品时，搅拌翼正向旋转，遇到流动性差的粉末，可采用反向回转，以便让物料在短时间内排完。搅拌翼的构造是从上部悬臂，靠调节搅拌翼的上下位置以改变搅拌翼和设备本身的间隙，装置内部只有搅拌器和涡流制动器，结构十分简单，主要考虑减少污染。回转轴的密封采用标准的填料密封，所以从装置的上部就很容易进行维修。用于真空干燥时，根据用途可以采用机械密封。对于5000升以上装置，下部有轴承，采用下侧面排料方式。
混合干燥机在传导传热型的干燥装置中有优异的表现，能够提高传热效率。在食品等物料的干燥中，传热系数可达300-400 W/m²K。上部固定的涡流制动器有助于防止干燥过程中出现结块问题。此外，混合干燥机还广泛应用于含有有机溶剂的湿粉物料干燥，以及聚合物、医药品粉末、陶瓷浆和树脂粉末等的干燥。在干燥含甲醇和水的赛璐珞时，可用于流化床干燥器的预干燥，确保流化床干燥器在安全条件下运行。
桨式混合干燥机主要由机体、转子、排料机构、传动部分和控制部分组成。机体内并排装有两个转子，转子由轴和多组桨叶组成。大部分桨叶呈45°安装在轴上，只有一根轴最左端的桨叶和另一根轴最右端的桨叶与轴线的夹角小于其他桨叶，以增加物料的抛幅。两轴安装的中心距小于两组桨叶长度之和，两轴上的桨叶组对应错开，转子运转时，两根轴上的对应桨叶端部在机体中央部分形成交叉重叠，但又不产生碰撞干涉。机体为双槽形，其截面形状呈W形，机壳用普钢或
不锈钢制造，机体顶盖上有若干个开口，用于进料进热风、排气或观察等。两机槽底部各开有一个排料口，用于快速排空机内混合干燥后的物料。两排料口各有一个排料门，排料门的开关控制有气动或电动两种形式。传动部分一般由一台电机直联型减速器加链传动系统组成，也可采用两台电机直联型减速器分别驱动两轴同步相向旋转的型式。控制部分主要是控制电机的启停及排料门的开关，排料门的开关控制可与进出料控制连锁。
桨式混合干燥机的工作原理是通过两个相向旋转的转子桨叶作用，在机槽中进行多重复合运动。物料在机槽内受到多个方向的速度影响，包括圆周速度和轴向速度，这些速度共同作用导致物料在机槽内进行复合运动，包括对流混合、剪切混合和扩散混合。其中，对流混合和剪切混合能够促进物料的大范围混合，而扩散混合则能够促进物料的精细混合。特别是在机体中线附近形成的“散式”流态化区域，物料的扩散混合效果更加显著。
桨式混合干燥机适合于粉粒体物料中加入微量液体的干燥。由于其独特的混合机制，物料能够被迅速干燥，尾气排出分离。如果湿分为有机
溶剂，还可以采用惰性气体作为载热载湿体，经冷却分离后气体可循环使用。