飼料原料的乾燥和處理的製作方法
2023-10-30 07:38:17 2
專利名稱：飼料原料的乾燥和處理的製作方法
技術領域：
本發明總體上涉及營養添加劑加工領域，具體地說，涉及一種加工動物部分原料的方法，一種使飼料原料乾燥，同時保持其營養含量的方法，以及一種對飼料原料進行噴射乾燥的設備。
背景技術：
飼料添加劑是在處理過程中可以加入飼料中以改善所需的化學和物理性能和飼料質量的物質。其中一種最重要的飼料添加劑的形式為營養添加劑。典型的營養添加劑包括礦物質和維生素，將它們加入飼料中，以恢復在飼料加工時損失的營養價值，或者補充飼料營養的自然含量。使用營養添加劑來促使飼養動物的健康成長長期以來在動物飼養界一直認為是重要的。
長期以來，人們特別希望從飼料提取加工的付產品中生產營養添加劑。特別是確立了這些付產品的商業價值後，使這些飼料提取工藝的經濟可行性得到了提高，並使否則很困難的廢物處理減少或者完全消除了。這對於產生相當大量廢料的禽類加工業是尤其重要的一個方面。因此，已經開發出各種利用和加工羽毛和內臟，使其成為飼料產品的營養添加劑的方法。這種方法一般公開在例如授予Speer的美國專利US3272632和授予Retrum的美國專利4269865中。
現有技術的將諸如羽毛和內臟等廢產品加工成營養添加劑的方法的一個主要缺點是各種胺基酸和蛋白質被熱降解，這種熱降解有消除這些材料的效能，而這些材料是一種營養源。因此，需要一種改進的加工諸如羽毛和內臟等廢產品方法，使其能夠避免重要的胺基酸和蛋白質的熱降解，從而提供一種營養價值提高的添加劑。
發明內容
因此，本發明的一個主要目的是提供一種將未經處理的動物部分加工成一種添加劑的經濟有效的方法，以提供明顯提高了的營養價值。這種添加劑可以有利地用於促進幼小動物，特別是小豬等飼養動物的血漿的形成。
本發明的另一個目的是提供一種使諸如水解羽毛和內臟等飼料原料乾燥的方法，通過這種方法，在乾燥到一理想的水含量的過程中及其後，將那些原料中的包括胺基酸和蛋白質在內的對熱敏感的營養元素保持在一未分解並且可消化的狀態。
本發明的再一個目的是提供一種更有效地乾燥飼料原料的設備。
本發明的其它目的、優點和其它的新穎特徵的一部分將在下面的描述中提出，一部分在熟悉本領域的人員閱讀下面的描述後顯而易見，或者可以在實踐本發明的過程中學到。通過特別在所附權利要求書中指出的手段及其組合可以實現並獲得本發明的目的和優點。
為了獲得上述和其它目的，並且按照在此描述的本發明的目的，提供一種用於乾燥原料的設備，這種原料例如是包括羽毛和內臟在內的處理成一種飼料添加劑的廢產品。該設備包括一噴射乾燥器，其具有一殼體，該殼體限定一噴射乾燥室和一出口。一燃燒器接納於噴射乾燥器內。此外，還提供霧化原料並將其噴入設備的裝置。進而，還在噴射乾燥器的下遊提供一旋轉乾燥滾筒，該滾筒包括一與噴射乾燥器的出口流體連通的入口。因此，被乾燥的原料先後受到噴射乾燥和旋轉乾燥兩種乾燥處理，以便使材料處於一種理想的含水量。
下面具體地描述本發明。殼體包括一與出口相對的端蓋和隔開的內和外壁，兩壁間限定一空氣供入的通道。該空氣供入通道沿著內壁從出口附近延伸到與端蓋相鄰的一環形分配口。這樣就在分配到噴射乾燥室之前對空氣提供了預熱，並對內殼提供了冷卻。
優選的是，接納於噴射乾燥器內的燃燒器是一環形燃燒器，霧化噴射裝置包括一帶電管和噴嘴，二者同心設置，以便穿過環形燃燒器，伸展進入噴射乾燥室。進而，在噴射乾燥室內還提供一錐形偏轉器。該偏轉器圍繞著帶電管和噴嘴同心地凸伸出。該錐形偏轉器使來自環形分配口的空氣朝環形燃燒器向外偏轉，以便通過消除熱和冷點來提供均勻的加熱溫度和更加一致的噴射乾燥。
此外，這種設備包括一個壓縮空氣源和一個原料餵入源，分別用於向帶電管和噴嘴分配壓縮空氣和原料。帶電管包括一個原料餵入管，該原料餵入管接納於一個用於使壓縮空氣通過的空氣套管內。空氣套管有效地將帶電管絕緣，使其不會被環形燃燒器直接加熱，因此保證原料不在其內乾燥，從而不會堵塞餵料管。
按照本發明的另一方面，在帶電管和噴嘴的下遊提供一原料餵入滑道。該餵入滑道用於向設備分配含水量相對較低的原料。包括用於相對高含水量的原料的帶電管和用於相對低含水量原料的餵料滑道在內的噴射乾燥結構共同起到保證原料均勻地乾燥到一理想的含水量同時又防止原料中的對熱敏感的營養元素(例如胺基酸和蛋白質)熱降解的作用，熱降解會降低那些物質的營養價值。
下面更進一步地描述本發明。提供一個用於驅動旋轉乾燥滾筒的裝置。該旋轉滾筒包括一排放出口。此外，這種設備還包括一與旋轉乾燥滾筒的排出口流體連通的收集器。該收集器起到收集理想含水量的乾燥後的原料以便進一步加工的作用。
按照本發明的再一個方面，提供一種乾燥原料，特別是諸如水解羽毛和禽類內臟等處理成用於飼料添加劑的粗粉的廢料的方法。這種方法包括對具有一較高的第一含水量的原料進行噴射和旋轉兩種乾燥。進而，這種方法還包括使具有較低的第二含水量的原料直接與具有較高的第一含水量的原料一起進行旋轉乾燥。因此，不對含水量較低的材料進行噴射乾燥。所以，含水量較低的材料不會暴露於較高的熱量，這樣高的熱量可能會導致對熱敏感的重要的胺基酸和蛋白質的降解。為了保證原料的有效處理和乾燥，向原料噴射高壓空氣，其壓力為60-85磅/英寸2(psig)，優選75-80磅/英寸2(psig)。進而，旋轉乾燥滾筒內基本上保持450-550英尺/分的氣流速度。
最後，按照本發明的又一方面，提供一種處理動物部分原料的方法。這種方法包括將動物部分原料粉碎至不小於0.25英寸。然後將動物部分原料加熱，以提供一種局部分解，並使動物部分原料受到離心力作用，將局部處理過的動物部分原料分離成一種粗粉、一種水相和一種油相。再對水相進行噴射乾燥，並對粗粉部分和噴射乾燥後的水相進行旋轉乾燥，以便在水相中回收任何附加的粗粉部分，並通過蒸發去除水份。這樣就有效地消除了分離汙水處理的任何需要，這當然是一種有利於環境的方案。最後，這種方法包括收集理想含水量以便進一步的加工。
對於熟悉本領域的技術人員來說，在閱讀了下文之後，本發明的其它目的就更顯而易見了，在下文中示出並描述了本發明的一個優選實施例，但其僅僅是實施本發明的一種最佳模式。可以看出，本發明可以有其它不同的實施例，在不背離本發明的前提下，其一些細節可以在不同的明顯的方面進行改進。因此，附圖及其描述被認為是實際的圖示，而不是限制。
結合在說明書中並構成其一部分的附圖示出本發明的幾個方面，這些附圖與說明書一起用於解釋本發明的原理。在附圖中圖1是本發明的用於對原料進行噴射和旋轉組合乾燥的設備的一局部剖視示意圖；圖2是圖1所示的乾燥設備的噴射乾燥器部分的一詳細的橫截面圖；圖2a是沿示出噴射乾燥器部分的圖2中的2a2a線的一詳細的橫截面圖；圖3是圖1所示的設備的旋轉乾燥滾筒部分的一橫截面圖；圖4是圖1所示的乾燥設備的初步固體或粗粉收集器部分的一橫截面圖；圖5是一詳細的視圖，示出噴射乾燥器部分與旋轉乾燥滾筒部分之間的密封細節；圖6是一詳細的橫截面圖，示出旋轉乾燥滾筒部分與粗粉收集器部分之間的密封細節；圖7是一示意性的框圖，示出本發明的加工動物部分原料的方法。
現在詳細討論本發明的本優選實施例，附圖中示出該實施例中的實例。
具體實施例方式
現在參見圖1-6，圖中示出本發明的用於乾燥原料的設備10，原料例如是由水解羽毛、全血和禽類內臟形成的一種營養添加劑。在圖1中從整體上示出，設備10包括一噴射乾燥器部分12、一旋轉乾燥部分14和一初級固體/粗粉收集器部分16。
更具體地說，噴射乾燥器部分12包括一殼體，該殼體包括一圓筒形外壁18和一圓筒形內壁20。如圖所示，圓筒形內壁20與圓筒形外壁18同心設置，並伸入該圓筒形外壁18之內，在二者之間限定一環形空氣餵入通道22。該空氣餵入通道22沿著內壁20延伸到與端帽26相鄰的環形分配口24，端帽26封閉外壁18的一端。內壁20和端帽26與外壁18一起限定一噴射乾燥室28，空氣通過環形分配口24進入室28內。
從圖1中還可以看出，一個環形燃燒器30接納在噴射乾燥室28內，相對於內壁20同心設置，這在圖2和2a中詳細地予以示出。此外，還安裝一個總體上以標號32表示的原料霧化噴射器，其安裝成在端帽26內相對地滑動運動。霧化噴射器32包括一帶電管34和一噴嘴40，帶電管34的近端具有壓縮空氣和原料餵入口36、38，而噴嘴則處於其遠端。如圖所示，帶電管34同心設置，以便在環形燃燒器30內延伸到噴射乾燥室28中。從圖1並結合圖7可以進一步看出，壓縮空氣入口36聯接於一壓縮空氣源42，該壓縮空氣源提供或供給基本上在60-85更優選在75-80磅/英寸2(psig)下的空氣。與此相似，原料入口38聯接於裝有待處理原料的原料餵入源，例如一存貯池44。具體地說，在入口38處接收來自存貯池44的原料，這些原料穿過一餵料管46到達噴嘴40。在壓縮空氣入口36接收來自壓縮空氣源42的壓縮空氣，這些壓縮空氣穿過帶電管34，帶電管34起一圍繞著餵料管46的空氣套管(也見圖2a)的作用，從而保護餵料管內的原料，使它們在乾燥器內免受環形燃燒器30所產生的高溫。因此，在餵料管46中不會產生原料的乾燥，並且保證了原料通過該管的自由流動。進而，帶電管/套管34中的空氣得到了預熱，所以沒有水份加入到待乾燥原料中。
由於霧化噴射器32可以滑入及滑出端蓋26，所以應該理解，噴嘴40伸入噴射乾燥室28的距離可以進行調整。這樣，通過將噴嘴定位在例如A點(見圖2)，可以提供更加迅速的乾燥。在此位置，原料從與環形燃燒器30相鄰的噴嘴40噴出，在那裡達到較高的乾燥溫度。一種替換形式是，可以將噴嘴40定位在例如B點(還是參見圖2)。在此位置，原料從位於環形燃燒器30下遊的噴嘴40噴出。這樣，不再像原來那樣直接加熱，原料受到較低的乾燥溫度。噴嘴40相對於燃燒器環30的位置可以進行調節，以滿足特定的應用的需求。
在圖1和2中還示出，在帶電管34上裝有一錐形偏轉器48，其圍繞著帶電管34同心地伸出。該錐形偏轉器48用於使來自環形分配口24的空氣朝著環形燃燒器30向外偏轉。這樣有利於保證空氣的均勻加熱，因此，基本上消除了可能導致產品的不一致的乾燥的任何熱點或冷點，從而加強了乾燥器的性能。
在圖1和2中進一步示出，噴射乾燥器部分12的內壁20限定一出口50。該出口50直接與由旋轉乾燥部分14的旋轉滾筒54所限定的乾燥室52連通。此外，在噴射乾燥部分12的內壁20上，帶電管34和噴嘴40的下遊提供一原料餵入滑道56。應該理解，含水量相對較低的原料通過餵料滑道56發送，因此，不直接受到來自環形燃燒器30的加熱。這樣做的作用是保護在這一較低含水量原料中的包括胺基酸和蛋白質在內的對溫度敏感的元素，使它們不會受熱降解，否則，這種熱降解會對後面的粗粉產品的營養價值產生負作用。
圖5中最清楚地示出了噴射乾燥器部分12與旋轉乾燥器部分14之間的密封。具體地說，噴射乾燥器部分12的殼體的靜止內壁20包括一向外凸伸的基本上U形的密封凸緣58。旋轉乾燥部分14的旋轉滾筒54包括一向內延伸的基本上n形的凸緣60，其與內壁20上的基本上u形的配合凸緣58自由地嚙合。基本上u形的凸緣58與基本上n形的凸緣60一起提供一隔板狀密封，該密封在空氣從噴射乾燥器部分12向旋轉乾燥部分14流動時將空氣流損失減至最小。
旋轉乾燥部分14的設計在本領域中基本上是公知的。具體地說，旋轉滾筒54包括一熱屏蔽件罩55，滾筒裝有至少兩個胎組件62。各胎組件62包括一胎64，其通過一墊片68安裝在一固定在滾筒54的帶66上。各胎組件62跨在一以標號70表示的耳軸組件上。各耳軸組件70沿一大致為60-90°的弧度延伸，並包括一組兩個耳軸輥72，該組耳軸輥接納一胎64，並用於支撐旋轉滾筒54的重量。止推軸承73保持胎64與耳軸輥72對正。提供一馬達74，其藉助於一鏈條75驅動旋轉滾筒54，鏈條75與一安裝在滾筒上的以剖面示出的鏈輪76接合。
在圖3中進一步示出，旋轉乾燥滾筒54包括一系列選擇目標或板78，它們由安裝託架79支撐，與滾筒54的中心對中設置。它們的作用是使通過旋轉滾筒54的氣流偏轉，從而使原料被空氣乾燥並吹向乾燥器滾筒的側壁。這種功能是以一種本領域公知的方法加強幹燥作用。
乾燥滾筒的出口82與通向初級固體/粗粉收集器16的殼體84的入口83流體連通。旋轉滾筒54與收集器殼體84之間的密封在圖6中最清楚地示出。如圖所示，旋轉滾筒54包括一向外伸出的凸緣86，收集器殼體84包括一基本上為T形的向外伸出的凸緣88。鍋爐纜組(boiler rope pcking)90提供在T形凸緣88的腿92上，如圖6所示。這種結構避免了與較冷的大氣空氣混雜，保證使乾燥器的效率儘可能高。
初級固體/粗粉收集器16還包括一對排出螺旋輸送機94、96。第一排放螺旋輸送機94與旋轉乾燥部分14的旋轉滾筒54縱向對正。排放螺旋輸送機94由一臺馬達98驅動，將幹原料餵入第二排放螺旋輸送機96，該第二排放螺旋輸送機96部分位於第一排放螺旋輸送機下面，並由一馬達(未示出)驅動，將乾燥後的原料發送到一排放滑道(未示出)以便進一步加工。按照下面提出的加工方法的進一步的描述，一上排放管99將來自固體/粗粉收集器16的氣流引入一旋風器114(也參見圖7)。
現在結合乾燥原料的方法和加工動物部分的方法描述本發明的乾燥裝置10的使用。
按照這種方法，如圖7所示，從一貯料室100將原料輸送到一碾磨機102，原料在那裡碾成所需的一致性的尺寸(例如，沒有直徑大於1/4英寸的塊)。在碾磨之後，將原料從碾磨機102輸送到加熱單元104。產品在那裡加熱到195-205°F，以便將原料部分分解成粗粉、一種水相和一種油相。然後將這三相輸送到一個三路離心機106，在那裡分離出油，並將其分配到油貯存器108。同時，將水相分配到噴水貯池44。
一泵110將水相從那裡輸送到帶電管34的原料入口38。將來自壓縮空氣源42的壓縮空氣輸送到同一帶電管34的壓縮空氣入口36，空氣和原料一起通過噴嘴40以一種全旋風的方式噴入噴射乾燥器部分12的噴射乾燥室28。向內吹的氣體射流將燃燒器環30的火焰吹向噴嘴40。由於噴射方式和向內指向的射流的結果，使原料迅速乾燥，因此，在乾燥過程中不會有一點粘到設備的壁上。同時，將來自三路離心機106的粗粉輸送到餵料滑道56，以便送入乾燥設備10的旋轉乾燥器14，這在後面將更詳細地描述。
由於具有這種結構，所以應該理解，水相在噴射乾燥器部分12中受到噴射乾燥，然後在旋轉乾燥部分14中受到旋轉乾燥，而粗粉僅僅在旋轉乾燥部分中受到旋轉乾燥。因此，對含水量較高的水相提供了較高的溫度和較大的乾燥，以便通過蒸發脫水並回收額外的粗粉原料。同時，對含水量較低的粗粉提供較低的溫度和較少的乾燥。因此，包含在其內的任何熱敏的胺基酸、蛋白質和其它營養源都受到了保護，不會出現熱降解。然後將處理過的粗粉收回到固體/粗粉收集器部分16中。
為了保證乾燥設備的正常運轉，從壓縮空氣源42提供的壓縮空氣的壓力基本上為60-85磅/英寸2(psig)，優選75-80磅/英寸2(psig)。同時，在下遊提供一誘導抽風扇112，以保證在旋轉乾燥滾筒54中的氣流速度基本上保持在每分鐘450-550英尺。該氣流攜帶乾燥了的原料或粗粉穿過旋轉乾燥滾筒54到達初級固體收集器16。一旋風器114和滌氣器116在空氣排出大氣之前對空氣進行清潔。然後，在初級固體收集器16和旋風器114中回收的粗粉被輸送到一磨機118。從磨機118出來後，用一篩子120對粗粉進行篩分，然後將其輸送到一貯料室122，等待進一步的加工或運輸。加工完畢後，粗粉的含水量最好為5-8％。
上面為了說明和描述的目的提供了本發明的優選實施例。但這不是為了將本發明嚴格地限制在所公開的形式。可以對上面講授的內容進行顯而易見的改進或變化。選擇並描述這一實施例是為了最好地說明本發明的原理及其實際應用，從而使熟悉本領域的人員能夠以各種實施形式和適合於所需的特定用途的各種改進應用本發明。當按照公平、合法併合理地賦予權利要求的寬度來解釋權利要求書時，所有這樣的改進和變化都在由這些權利要求所確定的本發明的範圍內。
權利要求
1.一種處理動物部分原料的方法，其包括碾磨所述動物部分原料；加熱所述動物部分原料；對所述動物部分原料施加離心力，以將其分離成一種粗粉、一種水相和一種油相；和對所述水相進行噴射乾燥；所述方法的特徵在於對所述粗粉和已經噴射乾燥過的水相進行旋轉乾燥；和收集所述達到一理想含水量的粗粉，以便進一步處理。
全文摘要
一種噴射和旋轉組合乾燥裝置(10)，其包括一噴射乾燥器(12)，它具有一殼體，該殼體限定一噴射乾燥室(28)、一環形入口和一出口(50)。在噴射乾燥室(28)中提供一燃燒器(30)和一霧化噴射器(32)。噴射乾燥室(28)的出口(50)餵入一旋轉乾燥滾筒(54)。還提供一原料餵入滑道(56)，將較低含水量的原料直接餵入旋轉乾燥器。還公開了乾燥一種原料和處理動物部分原料的方法。
文檔編號A23L3/48GK1448683SQ0215741
公開日2003年10月15日 申請日期2002年12月14日 優先權日1997年4月29日
發明者D·B·格裡芬, J·L·克勞萊 申請人:格裡芬工業有限公司