專利名稱：制備含有至少兩種活性化合物的松散材料的方法
技術領域：
本發明涉及一種制備優于所有混合飼料的含有至少兩種固體活性化合物的松散材料的方法，其程序是幾種活性化合物的混合物首先用通過噴嘴環進入的壓縮空氣均化，然后將此混合物加入到混合飼料中。
因此，例如若干種營養物和活性化合物在時間和能量的低消耗條件下與充分混合均勻的混合物質以精確限定的計量量結合是動物營養混合飼料制備的中心目標。為了動物能夠有規律地并均衡地獲得活性化合物，活性化合物在整個混合物中的分散具有重要的作用，特別是少量、例如在10到100ppm范圍內使用的微量組分如維生素或酶。為了保持健康所必須的并在任何時間點都能夠獲得且維持的配比設計中規定的活性化合物的量也是同等重要的。
因此，已知諸如維生素、微量元素或顏料的微量組分，常規上以互相和/或與載體物質預混合的形式計量加入主混合物中。此稀釋步驟容許最終飼料的較好計量和分散。例如，在美國，除了標準預混合物外，單個添加劑也用載體物質稀釋后加到混合飼料中以適應特殊的要求。例如在德國，根據法律條款遵從最大量限制的添加劑，比如維生素A或維生素D，必須作為與至少0.2％的主混合物的預混合物使用。預混合物在混合飼料設備中可常規地以標準化組成制備、儲存、分散、應用。單個獨立的添加劑本身在活性化合物性質和成分上是穩定的，而預混合物、尤其是活性化合物與例如金屬或微量元素的預混合物是非常不穩定的。在它們儲存加工過程中，濕度、熱量、壓力和氧氣都有影響，使得在一定限度上可發生減少所期望或預期的活性化合物含量的氧化還原反應和/或酸堿中和反應(D.Dressler，Muehle+Mischfuttertechnik(1993)27/28，327-335)。因此，為了避免會減弱預期的活性化合物的效果的成品混合飼料中用量的不足，混合飼料的制造者被迫在實驗量的基礎上過量，這樣能夠補償活性化合物的損失，但是相反來說增加了支出，甚至在少數情況下是有害的。
許多技術方案用于按比例混合不同組分以產生充分均勻的混合物。常規的預混合系統包括儲存池、計量裝置和分體的高性能混合器。預混合物的生產常常與主混合物在不同的地點時間進行，從而增加了儲存和運輸時間，并且使用者依賴特定的市售組合物。
同時，已知除了廣泛使用的機械混合器，各種不同設計的帶有汽動混合裝置的噴氣式混合器也作為混合松散材料的獨立裝置。在用于此目的的的設備中計量、傳送單個組分的可能性也是公知的。這種直接的計量減小了操作中預混合物的反混合風險，減少了例如由于沉積在傳輸設備或者被吸入用于防塵的抽吸設備中的活性化合物的損失。無論如何，附加的混合任務要求在現有的混合器上增加額外的設備或容量，同時還有更高的投資及更多的能量，更大的維護費用和更大的空間要求。隨后的改造或現有生產設備的升級因而相當有難度。DE4128247 A1描述了以結合儲存和均化的混合貯槽形式的高效率低能量輸入的技術方案的現有技術。但是，這些處理方式的缺點是較低的混合精確度和/或復雜的貯槽設備或貯槽卸料裝置。微量組分的精確計量和添加及其在一種或多種主要成分中的均勻分散也成為問題難點。DE 4128247嘗試通過減少在靜態混合器中的混合操作到兩個混合組分來解決這些問題。但是優選與基礎組分的預混合物必須由微量組份以已知和常規的方式在快速混合器中產生的缺陷依然存在。
由此方法生產的產品也必須妥善地儲存、處理及可能需要運輸，因為這些相當不穩定的活性化合物會隨時間有所損失。要彌補這個損失也需要增大投入量來達到精確限定的組分量。使用者所使用的活性化合物量的靈活性也須受事先規定的配方的制約。
本發明提供了一種制備含有固體活性化合物的松散材料的方法，其中a)至少兩種活性化合物A和B在初始加入容器，其中A作為活性化合物B的載體，B可以由幾種組份組成。
b)壓縮空氣經由以對接法蘭的形式附于容器的放料連接器的噴嘴環循環鼓入這個混合容器。
c)制備活性化合物的均勻混合體，然后從容器里放料并d)特別無另外延遲地與松散材料混合，含有活性化合物的、優選為混合飼料的松散材料就是以此方式制備的。
通過以對接法蘭的形式安裝噴嘴環于現有容器或貯槽的放料連接器，這樣獲得了噴氣混合器的功能。現有的物流和設備組成使得在分開的設備制備和/或由第三方獲得至少相同精確度的預混和物成了多余。在現有計量裝置的收集罐上安裝噴嘴環是特別有利的。
常規計量的組分A例如為氨基酸，如蛋氨酸、賴氨酸、蘇氨酸，或其他用于混合飼料配方中的活性化合物，它們都以0.05-5重量％的濃度范圍投入飼料混合物中。組分B是活性化合物，例如維生素如維生素A、維生素D、維生素E、煙堿或其它維生素或前維生素，酶如木聚糖酶、葡糖酸酶或肌醇六磷酸酶，或動物營養中的其它常規活性化合物。在飼料混合物中它們的含量都是5ppm到2000ppm。
液態的活性化合物B以適宜的方式轉化為固體，例如，通過與諸如沉淀硅酸或熱解硅酸的無機輔助物混合來達到。
活性化合物A和B的比例可如通過組合混合進料配方所確定來調整。這個重量比從2000∶1到5∶1(A∶B)，但優選500∶1至10∶1，使得A作為載體物質而B作為微組分。當然活性化合物B也可由不同性質的幾種組分組成。它們彼此相互獨立地在前面提到的A的重量比范圍內。活性化合物的絕對量也取決于給定進料配方且通常A每批在1到100千克之間，優選3到60千克之間。現有技術中所描述的問題可以通過這個程序解決。
所謂的噴嘴環是個非常簡單便宜的元件，利用它可以改造各種現有容器或貯槽。空間要求也很低，因此對于常規上狹窄的混合進料設備沒有任何改造困難，而且投資費用也很低。操作過程中低的能源要求也有助于高盈利，并且使混合飼料設備的操作者經濟有利地補充微組分。改造為計量/混合操作后，原先純粹的計量裝置的高計量準確度得到保留，并且精確地保證了所要求的主混合物中活性化合物的投入量。同時，在先前用于混合飼料設備的運行時間沒有縮短而混合飼料裝置的總容量沒有受損的情況下，活性化合物(組分)A和B的混合物達到充分混合均勻的混合時間有一定程度的減少。所建議的程序當然不但適合于組分A和B混和物的同時制備，而且適合于例如在使用流化劑而非空氣的收集罐中任何物質的除塵、流化、冷卻、賦予惰性或氣化。但是，對于本發明使用的添加劑，必要的優點是混合飼料設備的操作者不再必須依賴于具有相關活性化合物的損失、過量加料及限制預混合組成的問題得到預混合物的方法。按照所建議的程序，可以使用已知更不穩定的獨立的活性化合物，從而不再有由于運輸、儲存和與預混物的其他成分作用所帶來的損失。由于化合物的自決定的且可影響的含量使得設計配方的靈活性有了相當大的提高，并且提高了混合飼料生產者的競爭力。
此新設備用于在引入所謂混合飼料裝置的主混合器之前，準時(just-in-time)制備、傳送和計量特別是顆粒狀或結晶粉狀的活性化合物。混合物優選在通過噴嘴環轉變為混合罐的收集罐中不連續地分批制備。
因此，根據每批量的規模把希望量的作為載體物質的活性化合物A和一種或多種組分B引入混合罐。
為了達到所要求的成品中預混合物的混合精確度，以比微組分高出至少一個數量級的量計量加入的活性化合物A在此適合作為載體物質。在活性化合物A和B進入混合罐之前，它們通常通過計量裝置以適當的量計量加入稱量容器。稱量容器精確平衡地固定在適合于工作的區域。它們需要合理構筑以便在計量后可以由風力抽氣傳送設備無殘留地清空。
在使用兩種活性化合物的情況下，清空優選在以下三個步驟實施一部分活性化合物A被吸走并進入包含帶有收集罐和一體化過濾器的旋風收集器的混合罐。該收集罐是圓錐形結構，其容積約35升，直徑為200毫米的出口由閥瓣封閉。
較小量的活性化合物B然后被吸走并沉積于混合罐中。剩余的活性化合物A再被吸走并沉積于混合罐中。
借助于實例所描述的這個程序保證了管道流動著活性化合物A且最后是空氣，保證了所有的活性化合物B都進入混合罐。
優選帶有12個放射狀的小孔(直徑3毫米)的噴嘴環直接配置在混合罐出口的出口閥瓣之上。例如，在噴嘴環的外徑上，四組小孔每組三個通過電磁閥連接到壓縮空氣的分散器。但是小孔的數目可改變并取決于任務。在噴嘴環的內徑上，小孔向下彎曲成10到80度角，特別是30到60度。
因而可流過這些小孔的壓縮空氣的增大壓力＞0到15巴，特別是2到10巴，優選3到8巴，然后壓縮空氣進入產品下面收集罐出口閥瓣上的噴嘴環內徑；在此轉向，通過混合罐的產品床和配置于其上的過濾器表面出去。交替循環驅動四個電磁閥和連接的四組小孔，在混合罐內產生空氣湍流。根據產品量和產品結構調節空氣量，使得所有產品都流化。隨著空氣湍流在混合罐內部的施加，使得載體物質和微組分徹底充分的混合。
通常可以求得表征混合性質的變化系數為1-12％，特別為1-10％，特別優選1-7％。(定義變化系數VC是由一系列樣品除以它們的平均數而得到的標準偏差，參考Kuester/Thiel，Rechentafeln fuerchemische Analytik，p.236de Gruyter 1982.)。
混合時間優選為10到120秒，特別是15到18秒，尤其是15到60秒。
收集器中的物質不經過進一步處理直接引入樣品收集器。如同實施例1中比較單個分析樣品，求得變化系數超過40％。假設預混和僅由于傳送產生，如果傳送區不是7.5米而是32米，那么變化系數超過25％。
蓄水罐中的物質由抽氣傳送(flying傳送)導入收集器中，傳送區為7.5米。在傳送操作過程中，500克維生素E50由旁路持續混合于DL--蛋氨酸的傳送流中。
在實施例6中，收集器裝配有噴嘴環和控制器。
收集器中的物質混合操作后直接引入樣品收集器。比較單個分析樣品求得變化系數在1-3％之間。
表1
實施例8將噴嘴環和自動化進程控制器結合進現有設備以計量添加劑。蛋氨酸由主計量裝置進行計量，維升素E50由附加安裝的微計量裝置計量加入。稱量操作后，兩種成分通過flying傳送在約20m的傳送區引入收集器。該收集器裝配有噴嘴環(45°小孔)。在循環工序中，壓縮空氣通過噴嘴環吹到松散材料里，由此使其混合。依次驅動分為每組3孔共4個組的噴嘴。混合操作后，將收集器中的物質直接導入樣品收集器。通過單個分析樣品的彼此比較，算得變化系數。
表2
附圖
標記的具體含義
權利要求
1.制備含有固體活性化合物的松散材料的方法，其特征在于，a)至少兩種活性化合物A和B初始導入容器，其中A作為活性化合物B的載體，B任選包含幾種組分，b)壓縮空氣以循環次序經由噴嘴環吹到混合容器里，該噴嘴環以對接法蘭的形式附于該容器的放料連接器處，c)制備所述活性化合物的均勻混合物，然后從此容器中放出以及d)與松散材料混合。
2.如權利要求1的方法，其特征在于所用活性化合物A和B的重量比為2000∶1-5∶1。
3.如權利要求2的方法，其特征在于所用活性化合物A和B的重量比為500∶1-10∶1。
4.如權利要求1的方法，其特征在于將計量裝置的收集槽用作混合容器。
5.如權利要求1的方法，其特征在于將顆粒狀或者粉狀的氨基酸用作載體。
6.如權利要求1的方法，其特征在于將蛋氨酸、L-賴氨酸或L-蘇氨酸單獨或一起用作載體。
7.如權利要求1的方法，其特征在于將一種或多種維生素或前維生素用作活性化合物B。
8.如權利要求7的方法，其特征在于將選自以下組中的化合物用作活性化合物B維生素A、維生素D、維生素E、煙酰胺或者任選其酯，所述活性化合物存在于固體載體材料上。
9.如權利要求1的方法，其特征在于將一種或多種酶用作活性化合物B，該活性化合物任選存在于固體載體材料上。
10.如權利要求8的方法，其特征在于使用木聚糖酶、葡糖酸酶或肌醇六磷酸酶。
11.如權利要求1的方法，其特征在于將混合飼料作為松散材料，并且活性化合物A都以0.5-5重量％的量混入該混合飼料，所用活性化合物B都以5ppm-2000ppm的量混入該混合飼料。
12.帶有分組配置的放射狀小孔的噴嘴環，其中所述小孔與噴嘴環的內徑形成10-80度的角度，特別為30到60度。
13.如權利要求11的噴嘴環用于均化至少包括活性化合物A和B的混合物的用途，其特征在于將噴嘴環安置于至少包含兩種活性化合物A和B的容器的出口處的已有出口閥瓣之前，終止于噴嘴環內徑的小孔朝下指向，壓縮空氣從這些小孔中通過。
14.至少兩種活性化合物A和B的混合物，其變化系數為1-12％。
全文摘要
本發明涉及一種制備優于所有混合飼料的含有至少兩種固體活性化合物的松散材料的方法，其程序是幾種活性化合物的混合物首先用通過噴嘴環進入的壓縮空氣均化，然后將此混合物加入到混合飼料中。
文檔編號B01F13/00GK1472001SQ0314582
公開日2004年2月4日 申請日期2003年7月11日 優先權日2002年7月13日
發明者沃爾夫岡·波爾策, 恩格貝特·施奈德, 海得馬里·克尼澤爾, 米夏埃爾·帕克, 若澤·佩雷斯, 迪特爾·格賴辛格, 格賴辛格, 佩雷斯, 爾 帕克, 沃爾夫岡 波爾策, 特 施奈德, 里 克尼澤爾 申請人:德古薩股份公司