专利名称：饲料原料的干燥和处理的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及营养添加剂加工领域，具体地说，涉及一种加工动物部分原料的方法，一种使饲料原料干燥，同时保持其营养含量的方法，以及一种对饲料原料进行喷射干燥的设备。
本发明的技术背景饲料添加剂是在处理过程中可以加入饲料中以改善所需的化学和物理性能和饲料质量的物质。其中一种最重要的饲料添加剂的形式为营养添加剂。典型的营养添加剂包括矿物质和维生素，将它们加入饲料中，以恢复在饲料加工时损失的营养价值，或者补充饲料营养的自然含量。使用营养添加剂来促使饲养动物的健康成长长期以来在动物饲养界一直认为是重要的。
长期以来，人们特别希望从饲料提取加工的付产品中生产营养添加剂。特别是确立了这些付产品的商业价值后，使这些饲料提取工艺的经济可行性得到了提高，并使否则很困难的废物处理减少或者完全消除了。这对于产生相当大量废料的禽类加工业是尤其重要的一个方面。因此，已经开发出各种利用和加工羽毛和内脏，使其成为饲料产品的营养添加剂的方法。这种方法一般公开在例如授予Speer的美国专利US3272632和授予Retrum的美国专利4269865中。
现有技术的将诸如羽毛和内脏等废产品加工成营养添加剂的方法的一个主要缺点是各种氨基酸和蛋白质被热降解，这种热降解有消除这些材料的效能，而这些材料是一种营养源。因此，需要一种改进的加工诸如羽毛和内脏等废产品方法，使其能够避免重要的氨基酸和蛋白质的热降解，从而提供一种营养价值提高的添加剂。
本发明的概述因此，本发明的一个主要目的是提供一种将未经处理的动物部分加工成一种添加剂的经济有效的方法，以提供明显提高了的营养价值。这种添加剂可以有利地用于促进幼小动物，特别是小猪等饲养动物的血浆的形成。
本发明的另一个目的是提供一种使诸如水解羽毛和内脏等饲料原料干燥的方法，通过这种方法，在干燥到一理想的水含量的过程中及其后，将那些原料中的包括氨基酸和蛋白质在内的对热敏感的营养元素保持在一未分解并且可消化的状态。
本发明的再一个目的是提供一种更有效地干燥饲料原料的设备。
本发明的其它目的、优点和其它的新颖特征的一部分将在下面的描述中提出，一部分在熟悉本领域的人员阅读下面的描述后显而易见，或者可以在实践本发明的过程中学到。通过特别在所附权利要求书中指出的手段及其组合可以实现并获得本发明的目的和优点。
为了获得上述和其它目的，并且按照在此描述的本发明的目的，提供一种用于干燥原料的设备，这种原料例如是包括羽毛和内脏在内的处理成一种饲料添加剂的废产品。该设备包括一喷射干燥器，其具有一壳体，该壳体限定一喷射干燥室和一出口。一燃烧器接纳于喷射干燥器内。此外，还提供雾化原料并将其喷入设备的装置。进而，还在喷射干燥器的下游提供一旋转干燥滚筒，该滚筒包括一与喷射干燥器的出口流体连通的入口。因此，被干燥的原料先后受到喷射干燥和旋转干燥两种干燥处理，以便使材料处于一种理想的含水量。
下面具体地描述本发明。壳体包括一与出口相对的端盖和隔开的内和外壁，两壁间限定一空气供入的通道。该空气供入通道沿着内壁从出口附近延伸到与端盖相邻的一环形分配口。这样就在分配到喷射干燥室之前对空气提供了预热，并对内壳提供了冷却。
优选的是，接纳于喷射干燥器内的燃烧器是一环形燃烧器，雾化喷射装置包括一带电管和喷嘴，二者同心设置，以便穿过环形燃烧器，伸展进入喷射干燥室。进而，在喷射干燥室内还提供一锥形偏转器。该偏转器围绕着带电管和喷嘴同心地凸伸出。该锥形偏转器使来自环形分配口的空气朝环形燃烧器向外偏转，以便通过消除热和冷点来提供均匀的加热温度和更加一致的喷射干燥。
此外，这种设备包括一个压缩空气源和一个原料喂入源，分别用于向带电管和喷嘴分配压缩空气和原料。带电管包括一个原料喂入管，该原料喂入管接纳于一个用于使压缩空气通过的空气套管内。空气套管有效地将带电管绝缘，使其不会被环形燃烧器直接加热，因此保证原料不在其内干燥，从而不会堵塞喂料管。
按照本发明的另一方面，在带电管和喷嘴的下游提供一原料喂入滑道。该喂入滑道用于向设备分配含水量相对较低的原料。包括用于相对高含水量的原料的带电管和用于相对低含水量原料的喂料滑道在内的喷射干燥结构共同起到保证原料均匀地干燥到一理想的含水量同时又防止原料中的对热敏感的营养元素(例如氨基酸和蛋白质)热降解的作用，热降解会降低那些物质的营养价值。
下面更进一步地描述本发明。提供一个用于驱动旋转干燥滚筒的装置。该旋转滚筒包括一排放出口。此外，这种设备还包括一与旋转干燥滚筒的排出口流体连通的收集器。该收集器起到收集理想含水量的干燥后的原料以便进一步加工的作用。
按照本发明的再一个方面，提供一种干燥原料，特别是诸如水解羽毛和禽类内脏等处理成用于饲料添加剂的粗粉的废料的方法。这种方法包括对具有一较高的第一含水量的原料进行喷射和旋转两种干燥。进而，这种方法还包括使具有较低的第二含水量的原料直接与具有较高的第一含水量的原料一起进行旋转干燥。因此，不对含水量较低的材料进行喷射干燥。所以，含水量较低的材料不会暴露于较高的热量，这样高的热量可能会导致对热敏感的重要的氨基酸和蛋白质的降解。为了保证原料的有效处理和干燥，向原料喷射高压空气，其压力为60-85磅/英寸2(psig)，优选75-80磅/英寸2(psig)。进而，旋转干燥滚筒内基本上保持450-550英尺/分的气流速度。
最后，按照本发明的又一方面，提供一种处理动物部分原料的方法。这种方法包括将动物部分原料粉碎至不小于0.25英寸。然后将动物部分原料加热，以提供一种局部分解，并使动物部分原料受到离心力作用，将局部处理过的动物部分原料分离成一种粗粉、一种水相和一种油相。再对水相进行喷射干燥，并对粗粉部分和喷射干燥后的水相进行旋转干燥，以便在水相中回收任何附加的粗粉部分，并通过蒸发去除水份。这样就有效地消除了分离污水处理的任何需要，这当然是一种有利于环境的方案。最后，这种方法包括收集理想含水量以便进一步的加工。
对于熟悉本领域的技术人员来说，在阅读了下文之后，本发明的其它目的就更显而易见了，在下文中示出并描述了本发明的一个优选实施例，但其仅仅是实施本发明的一种最佳模式。可以看出，本发明可以有其它不同的实施例，在不背离本发明的前提下，其一些细节可以在不同的明显的方面进行改进。因此，附图及其描述被认为是实际的图示，而不是限制。
附图的简要描述结合在说明书中并构成其一部分的附图示出本发明的几个方面，这些附图与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中
图1是本发明的用于对原料进行喷射和旋转组合干燥的设备的一局部剖视示意图；图2是图1所示的干燥设备的喷射干燥器部分的一详细的横截面图；图2a是沿示出喷射干燥器部分的图2中的2a2a线的一详细的横截面图；图3是图1所示的设备的旋转干燥滚筒部分的一横截面图；图4是图1所示的干燥设备的初步固体或粗粉收集器部分的一横截面图；图5是一详细的视图，示出喷射干燥器部分与旋转干燥滚筒部分之间的密封细节；图6是一详细的横截面图，示出旋转干燥滚筒部分与粗粉收集器部分之间的密封细节；图7是一示意性的框图，示出本发明的加工动物部分原料的方法。
现在详细讨论本发明的本优选实施例，附图中示出该实施例中的实例。
本发明的详细描述现在参见图1-6，图中示出本发明的用于干燥原料的设备10，原料例如是由水解羽毛、全血和禽类内脏形成的一种营养添加剂。在图1中从整体上示出，设备10包括一喷射干燥器部分12、一旋转干燥部分14和一初级固体/粗粉收集器部分16。
更具体地说，喷射干燥器部分12包括一壳体，该壳体包括一圆筒形外壁18和一圆筒形内壁20。如图所示，圆筒形内壁20与圆筒形外壁18同心设置，并伸入该圆筒形外壁18之内，在二者之间限定一环形空气喂入通道22。该空气喂入通道22沿着内壁20延伸到与端帽26相邻的环形分配口24，端帽26封闭外壁18的一端。内壁20和端帽26与外壁18一起限定一喷射干燥室28，空气通过环形分配口24进入室28内。
从图1中还可以看出，一个环形燃烧器30接纳在喷射干燥室28内，相对于内壁20同心设置，这在图2和2a中详细地予以示出。此外，还安装一个总体上以标号32表示的原料雾化喷射器，其安装成在端帽26内相对地滑动运动。雾化喷射器32包括一带电管34和一喷嘴40，带电管34的近端具有压缩空气和原料喂入口36、38，而喷嘴则处于其远端。如图所示，带电管34同心设置，以便在环形燃烧器30内延伸到喷射干燥室28中。从图1并结合图7可以进一步看出，压缩空气入口36联接于一压缩空气源42，该压缩空气源提供或供给基本上在60-85更优选在75-80磅/英寸2(psig)下的空气。与此相似，原料入口38联接于装有待处理原料的原料喂入源，例如一存贮池44。具体地说，在入口38处接收来自存贮池44的原料，这些原料穿过一喂料管46到达喷嘴40。在压缩空气入口36接收来自压缩空气源42的压缩空气，这些压缩空气穿过带电管34，带电管34起一围绕着喂料管46的空气套管(也见图2a)的作用，从而保护喂料管内的原料，使它们在干燥器内免受环形燃烧器30所产生的高温。因此，在喂料管46中不会产生原料的干燥，并且保证了原料通过该管的自由流动。进而，带电管/套管34中的空气得到了预热，所以没有水份加入到待干燥原料中。
由于雾化喷射器32可以滑入及滑出端盖26，所以应该理解，喷嘴40伸入喷射干燥室28的距离可以进行调整。这样，通过将喷嘴定位在例如A点(见图2)，可以提供更加迅速的干燥。在此位置，原料从与环形燃烧器30相邻的喷嘴40喷出，在那里达到较高的干燥温度。一种替换形式是，可以将喷嘴40定位在例如B点(还是参见图2)。在此位置，原料从位于环形燃烧器30下游的喷嘴40喷出。这样，不再像原来那样直接加热，原料受到较低的干燥温度。喷嘴40相对于燃烧器环30的位置可以进行调节，以满足特定的应用的需求。
在图1和2中还示出，在带电管34上装有一锥形偏转器48，其围绕着带电管34同心地伸出。该锥形偏转器48用于使来自环形分配口24的空气朝着环形燃烧器30向外偏转。这样有利于保证空气的均匀加热，因此，基本上消除了可能导致产品的不一致的干燥的任何热点或冷点，从而加强了干燥器的性能。
在图1和2中进一步示出，喷射干燥器部分12的内壁20限定一出口50。该出口50直接与由旋转干燥部分14的旋转滚筒54所限定的干燥室52连通。此外，在喷射干燥部分12的内壁20上，带电管34和喷嘴40的下游提供一原料喂入滑道56。应该理解，含水量相对较低的原料通过喂料滑道56发送，因此，不直接受到来自环形燃烧器30的加热。这样做的作用是保护在这一较低含水量原料中的包括氨基酸和蛋白质在内的对温度敏感的元素，使它们不会受热降解，否则，这种热降解会对后面的粗粉产品的营养价值产生负作用。
图5中最清楚地示出了喷射干燥器部分12与旋转干燥器部分14之间的密封。具体地说，喷射干燥器部分12的壳体的静止内壁20包括一向外凸伸的基本上U形的密封凸缘58。旋转干燥部分14的旋转滚筒54包括一向内延伸的基本上n形的凸缘60，其与内壁20上的基本上u形的配合凸缘58自由地啮合。基本上u形的凸缘58与基本上n形的凸缘60一起提供一隔板状密封，该密封在空气从喷射干燥器部分12向旋转干燥部分14流动时将空气流损失减至最小。
旋转干燥部分14的设计在本领域中基本上是公知的。具体地说，旋转滚筒54包括一热屏蔽件罩55，滚筒装有至少两个胎组件62。各胎组件62包括一胎64，其通过一垫片68安装在一固定在滚筒54的带66上。各胎组件62跨在一以标号70表示的耳轴组件上。各耳轴组件70沿一大致为60-90°的弧度延伸，并包括一组两个耳轴辊72，该组耳轴辊接纳一胎64，并用于支撑旋转滚筒54的重量。止推轴承73保持胎64与耳轴辊72对正。提供一马达74，其借助于一链条75驱动旋转滚筒54，链条75与一安装在滚筒上的以剖面示出的链轮76接合。
在图3中进一步示出，旋转干燥滚筒54包括一系列选择目标或板78，它们由安装托架79支撑，与滚筒54的中心对中设置。它们的作用是使通过旋转滚筒54的气流偏转，从而使原料被空气干燥并吹向干燥器滚筒的侧壁。这种功能是以一种本领域公知的方法加强干燥作用。
干燥滚筒的出口82与通向初级固体/粗粉收集器16的壳体84的入口83流体连通。旋转滚筒54与收集器壳体84之间的密封在图6中最清楚地示出。如图所示，旋转滚筒54包括一向外伸出的凸缘86，收集器壳体84包括一基本上为T形的向外伸出的凸缘88。锅炉缆组(boiler rope pcking)90提供在T形凸缘88的腿92上，如图6所示。这种结构避免了与较冷的大气空气混杂，保证使干燥器的效率尽可能高。
初级固体/粗粉收集器16还包括一对排出螺旋输送机94、96。第一排放螺旋输送机94与旋转干燥部分14的旋转滚筒54纵向对正。排放螺旋输送机94由一台马达98驱动，将干原料喂入第二排放螺旋输送机96，该第二排放螺旋输送机96部分位于第一排放螺旋输送机下面，并由一马达(未示出)驱动，将干燥后的原料发送到一排放滑道(未示出)以便进一步加工。按照下面提出的加工方法的进一步的描述，一上排放管99将来自固体/粗粉收集器16的气流引入一旋风器114(也参见图7)。
现在结合干燥原料的方法和加工动物部分的方法描述本发明的干燥装置10的使用。
按照这种方法，如图7所示，从一贮料室100将原料输送到一碾磨机102，原料在那里碾成所需的一致性的尺寸(例如，没有直径大于1/4英寸的块)。在碾磨之后，将原料从碾磨机102输送到加热单元104。产品在那里加热到195-205°F，以便将原料部分分解成粗粉、一种水相和一种油相。然后将这三相输送到一个三路离心机106，在那里分离出油，并将其分配到油贮存器108。同时，将水相分配到喷水贮池44。
一泵110将水相从那里输送到带电管34的原料入口38。将来自源42的压缩空气输送到同一带电管34的压缩空气入口36，空气和原料一起通过喷嘴40以一种全旋风的方式喷入喷射干燥器部分12的喷射干燥室28。向内吹的气体射流将燃烧器环30的火焰吹向喷嘴40。由于喷射方式和向内指向的射流的结果，使原料迅速干燥，因此，在干燥过程中不会有一点粘到设备的壁上。同时，将来自三路离心机106的粗粉输送到喂料滑道56，以便送入干燥设备10的旋转干燥器14，这在后面将更详细地描述。
由于具有这种结构，所以应该理解，水相在喷射干燥器部分12中受到喷射干燥，然后在旋转干燥部分14中受到旋转干燥，而粗粉仅仅在旋转干燥部分中受到旋转干燥。因此，对含水量较高的水相提供了较高的温度和较大的干燥，以便通过蒸发脱水并回收额外的粗粉原料。同时，对含水量较低的粗粉提供较低的温度和较少的干燥。因此，包含在其内的任何热敏的氨基酸、蛋白质和其它营养源都受到了保护，不会出现热降解。然后将处理过的粗粉收回到固体/粗粉收集器部分16中。
为了保证干燥设备的正常运转，从压缩空气源42提供的压缩空气的压力基本上为60-85磅/英寸2(psig)，优选75-80磅/英寸2(psig)。同时，在下游提供一诱导抽风扇112，以保证在旋转干燥滚筒54中的气流速度基本上保持在每分钟450-550英尺。该气流携带干燥了的原料或粗粉穿过旋转干燥滚筒54到达初级固体收集器16。一旋风器114和涤气器116在空气排出大气之前对空气进行清洁。然后，在初级固体收集器16和旋风器114中回收的粗粉被输送到一磨机118。从磨机118出来后，用一筛子120对粗粉进行筛分，然后将其输送到一贮料室122，等待进一步的加工或运输。加工完毕后，粗粉的含水量最好为5-8％。
上面为了说明和描述的目的提供了本发明的优选实施例。但这不是为了将本发明严格地限制在所公开的形式。可以对上面讲授的内容进行显而易见的改进或变化。选择并描述这一实施例是为了最好地说明本发明的原理及其实际应用，从而使熟悉本领域的人员能够以各种实施形式和适合于所需的特定用途的各种改进应用本发明。当按照公平、合法并合理地赋予权利要求的宽度来解释权利要求书时，所有这样的改进和变化都在由这些权利要求所确定的本发明的范围内。
权利要求
1.一种干燥原料的设备(10)，所述设备包括一喷射干燥器(12)，该干燥器具有一壳体，该壳体限定一喷射干燥室(28)和一出口(50)；一接纳于所述喷射干燥器(12)内的燃烧器(30)；和用于雾化所述原料并将其喷入所述设备的装置；所述设备的特征在于一旋转滚筒(54)设置在所述喷射干燥器(12)的下游，该旋转滚筒包括一与所述喷射干燥器的出口(50)流体连通的入口。
2.如权利要求1所述的设备(10)，其中，所述壳体包括一与所述出口(50)相对的端盖(26)和隔开的内和外壁(18、20)，该内外壁之间限定一空气供入通道(22)。
3.如权利要求2所述的设备(10)，其中，所述空气供入通道(22)沿着所述内壁(20)从所述出口(50)附近延伸到与所述端帽相邻的环形分配口(24)，从而在送入到所述喷射干燥室(28)内之前对所述喷射干燥器壳体提供冷却，并预热所述空气。
4.如权利要求1或3所述的设备(10)，其中，所述燃烧器(30)为一环形燃烧器，所述雾化和喷射装置(32)包括一带电管(34)和喷嘴(40)，二者同心设置，以便穿过所述环形燃烧器，进入所述喷射干燥室(28)。
5.如权利要求4所述的设备(10)，其还包括一锥形偏转器(48)，该锥形偏转器围绕所述带电管(34)和喷嘴(40)同心地伸出，以便使来自所述环形分配口(24)的空气朝所述环形燃烧器(30)向外偏转，以提供均匀的加热。
6.如权利要求5所述的设备(10)，其还包括一压缩空气源(42)和一原料喂入源(44)，分别用于向所述带电管(34)和喷嘴(40)送入压缩空气和原料。
7.如权利要求6所述的设备(10)，其中，所述带电管(34)包括一原料喂入管(46)，该管接纳于一空气套管内，以便使所述压缩空气穿过该空气套管流向所述喷嘴(40)。
8.如权利要求1所述的设备(10)，其还包括一位于所述带电管(34)和喷嘴(40)下游的原料喂入滑道(56)，用于向所述设备送入含水量相对较低的原料。
9.如权利要求8所述的设备(10)，其中，所述喂料滑道(56)装在所述壳体的所述内壁(20)上，并伸入所述旋转干燥滚筒(54)。
10.如权利要求1所述的装置(10)，其还包括用于驱动所述旋转干燥滚筒(54)的装置(74)。
11.如权利要求10所述的装置(10)，其中，所述旋转干燥滚筒(54)包括一排放出口(82)，所述设备还包括一与所述旋转干燥滚筒的所述排放出口流体连通的收集器(16)。
12.一种将原料干燥到一所需含水量的装置(10)，所述装置包括一喷射干燥器(12)，其包括一燃烧器(30)和一雾化喷射器(32)；所述装置的特征在于一与所述喷射干燥器(12)流体连通的旋转干燥滚筒(14)。
13.一种干燥原料的方法，其包括对具有一相对高的第一含水量的所述原料进行喷射干燥；所述方法的特征在于在所述喷射干燥之后立即对所述具有相对高的第一含水量的原料进行旋转干燥。
14.如权利要求13所述的方法，其还包括使具有一相对低的第二含水量的原料直接与具有相对高的第一含水量的所述原料进行旋转干燥。
15.如权利要求14所述的方法，其包括喷射以60-80磅/英寸2(psig)压力提供的压缩空气。
16.如权利要求15所述的方法，其包括将所述旋转干燥器滚筒中的气流速度保持在450-550英尺/分。
17.一种处理动物部分原料的方法，其包括碾磨所述动物部分原料；加热所述动物部分原料；对所述动物部分原料施加离心力，以将其分离成一种粗粉、一种水相和一种油相；和对所述水相进行喷射干燥；所述方法的特征在于对所述粗粉和已经喷射干燥过的水相进行旋转干燥；和收集所述达到一理想含水量的粗粉，以便进一步处理。
全文摘要
一种喷射和旋转组合干燥装置(10),其包括一喷射干燥器(12),它具有一壳体,该壳体限定一喷射干燥室(28)、一环形入口和一出口(50)。在喷射干燥室(28)中提供一燃烧器(30)和一雾化喷射器(32)。喷射干燥室(28)的出口(50)喂入一旋转干燥滚筒(54)。还提供一原料喂入滑道(56),将较低含水量的原料直接喂入旋转干燥器。还公开了干燥一种原料和处理动物部分原料的方法。
文档编号A23L3/40GK1260869SQ98804604
公开日2000年7月19日 申请日期1998年2月10日 优先权日1997年4月29日
发明者D·B·格里芬, J·L·克劳莱 申请人:格里芬工业有限公司