Линия для непрерывной переработки растительного сырья в полнорационный комбикорм
LINE FOR CONTINUOUS PROCESSING OF PLANT RAW MATERIALS INTO COMPLETE MIXED FEED

Изобретение относится к оборудованию для производства гранулированных полнорационных комбикормов на основе растительной биомассы и может быть использовано в сельскохозяйственной промышленности.
Известна линия производства полнорационных экструдированных комбикормов, включающая бункеры исходной продукции, экструдер, пресс-гранулятор. см. RU Патент №2328171, A23N 17/00, 2008.
Недостатком данного изобретения является возможность использовать только заранее подготовленные компоненты.
Известна также линия по производству кормовых добавок, включающая экструдер, ленточную сушилку, две емкости для зернового сырья и сыпучих компонентов с дозаторами, емкости для хранения жидких компонентов, см. RU Патент №2670137, A23N 17/00, 2017.
Недостатком данного изобретения является ограниченность состава комбикорма, а также невозможность использования растительной биомассы в качестве исходного сырья.
Наиболее близкой по технической сущности является линия для получения полнорационного комбикорма на основе растительной биомассы, см. RU Патент №2703801, A23N 17/00, 2019. Данная линия позволяет повысить пищевую ценность комбикорма на основе растительной биомассы и достичь полнорационного состава.
Недостатком известного технического решения является малая производительность, риск попадания вредных веществ в корм после гидротермической обработки сырья, а также невозможность предварительной сортировки измельченного растительного сырья, в том числе отходов лесозаготовки.
Указанные недостатки обусловлены конструкцией вертикального реактора тепловой обработки растительного сырья, работающего в периодическом режиме, а также отсутствием пропиточной камеры, в связи с чем сухое сырье требует больше времени на гидротермическую обработку. Также в линии отсутствует оборудование для сепарации измельченного сырья, что предполагает предварительную ручную отходов лесозаготовки. Конструкция линии, не обладающая устройством для промывки обработанного растительного сырья, способствует попаданию в корм вредных веществ, например, таких как фурфурол, образующихся в результате термодеструкции компонентов растительного сырья.
Технической задачей изобретения является повышение производительности линии за счет интенсификации процесса гидролиза, избежание попадания вредных веществ в комбикорм, а также возможность использования в качестве растительного сырья отходов лесозаготовки без предварительной ручной сортировки, на древесную и лиственную часть.
Поставленная задача достигается тем, что линия для непрерывной переработки растительного сырья в полнорационный комбикорм состоит из последовательно соединенных дробилки, пневмосортировщика, нижняя часть которого соединена с вентилятором, а верхняя часть с циклоном через пневмотранспортер, шнека, пропиточной камеры, которая соединена с камерой непрерывного гидролиза, нижняя часть которой сообщена с емкостью для жидких продуктов и парогенератором, буферная емкость соединена с верхней частью камеры непрерывного гидролиза, при этом нижняя часть буферной емкости соединена со входом в выдувной резервуар, в верхней части которого установлена оросительная насадка, а в нижней части - перемешивающее устройство, выход выдувного резервуара сообщен с бункером с перфорированным дном, последовательно соединенным со шнековым транспортером, бункером активированного промытого сырья и бункером зелени, сушилкой, при этом вход пневматической дробилки соединен со смесителем комбикорма через бункер рассыпного комбикорма, гранулятором и бункером гранулированного комбикорма.
Решение технической задачи позволяет повысить производительность линии за счет интенсификации процесса гидролиза, избежать попадания вредных веществ в комбикорм, а также использовать в качестве растительного сырья отходы лесозаготовки без предварительной ручной сортировки, на древесную и лиственную часть.
На Фиг. 1 показана схема линии для непрерывной переработки растительного сырья в полнорационный комбикорм.
Линия состоит из последовательно соединенных дробилки 1, бункера 2, транспортера 3, пневмосортировщика 4, нижняя часть которого соединена с вентилятором 5, а верхняя часть с циклоном 30 через пневмотранспортер 29, шнека 6, пропиточной камеры 7, к верхней части которой подсоединены емкости 8 и 9. Пропиточная камера соединена с буферной емкостью 11 посредством крана 10, в свою очередь буферная емкость соединена посредством крана 12 с камерой непрерывного гидролиза 14, нижняя часть которой сообщена с емкостью для жидких продуктов 13, насосом 15 через фильтр 16, и парогенератором 19. Буферная емкость 18, соединена с верхней частью камеры непрерывного гидролиза посредством крана 17. В нижней части буферной емкости установлен гидропривод 20, с поршневым клапаном 21, работающим от компрессора 22, емкости для рабочей жидкости 23. Нижняя часть буферной емкости 18 также соединена со входом в выдувной резервуар 25, в верхней части которого установлена оросительная насадка 24, а в нижней части - перемешивающее устройство 26. Выход выдувного резервуара сообщен с бункером 27 с перфорированным дном, последовательно соединенным со шнековым транспортером 28, бункером активированного промытого сырья 31 и бункером зелени 32, сообщающимся через шлюзовые питатели 33 и 34 соответственно, с бункером 35, соединенным со шнековым транспортером 36, сушилкой 39, оснащенной в нижней части калорифером 37 с вентилятором 38, а в верхней части сообщающейся с циклоном 40. Выход циклона расположен над бункерами сырья 42 и оснащен распределителем потока 41. Вход пневматической дробилки 43 соединен с выходом из бункеров сырья 42, а выход соединен с верхней частью смесителя комбикорма 44, оснащенного фильтрами 45. Выход смесителя сообщен с бункером рассыпного комбикорма 46, последовательно соединенным со шнеком 47, гранулятором 48 и бункером гранулированного комбикорма 49.
Линия для непрерывной переработки растительного сырья в полнорационный комбикорм работает следующим образом. Растительное сырье в виде хвойных или лиственных ветвей, соломы, других сельскохозяйственных растительных отходов поступает в дробилку 1, где измельчается как древесная часть, так и зелень. Измельченное сырье из бункера 2 по шнековому транспортеру 3 поступает в пневмосортировщик 4, в нижнюю часть которого поступает воздух из вентилятора 5. За счет разной плотности древесных частиц и частиц зелени производится унос последних из верхней части пневмосортировщика, которые по пневмотранспортеру 29 поступают в циклон 30, где отделяются от воздуха и собираются в бункере зелени 32. Более тяжелая древесная фракция по шнеку 6 поступает в пропиточную камеру 7 с мешалкой.
Таким образом, последовательно соединенные дробилка, пневмосортировщик, нижняя часть которого соединена с вентилятором, а верхняя часть с циклоном через пневмотранспортер, шнек, пропиточная камера, позволяют использовать в качестве растительного сырья отходы лесозаготовки без предварительной ручной сортировки на древесную и лиственную часть.
В пропиточную камеру 7 вместе с древесной фракцией также подается раствор катализатора для пропитки древесного сырья из емкости 8 или 9, в зависимости от обрабатываемого сырья. Катализатор разбавляется водой и подается в верхнюю часть камеры 7. В ней сырье перемешивается с катализатором, при этом производится подогрев нижней части камеры змеевиковым теплообменником для ускорения процесса пропитки сырья. Пропитанное и подогретое сырье порциями подается в буферную емкость 11 через шаровой кран 10, работающий от электропривода. При загрузке порции сырья в буферную емкость нижний кран 12 закрыт, и емкость находится под атмосферным давлением. После загрузки порции сырья кран 10 закрывается, открывается кран 12, и сырье вместе с жидкостью проваливается в камеру непрерывного гидролиза 14. После опорожнения буферной емкости кран 12 закрывается, с емкости стравливается избыточное давление, созданное за счет сообщения емкости с камерой гидролиза. Далее процесс загрузки повторяется. Порция сырья попадает в нижнюю часть камеры непрерывного гидролиза, которая расположена под углом к плоскости пола с целью отведения жидких продуктов и избытка пропиточного раствора из камеры в емкость для жидких продуктов 13. Из парогенератора 19 подается насыщенный водяной пар в нижнюю часть камеры 14. Избыток пара отводится в верхней части камеры гидролиза. При использовании в качестве гидролизующего агента раствора кислот, возможно обеспечивать циркуляцию раствора в камере непрерывного гидролиза посредством насоса 15 через фильтр 16. Посредством вращения винтового шнека порция поднимается в верхнюю часть камеры. Частота вращения вала шнека подбирается в зависимости от времени пребывания материала в камере. Подошедшая к верхней части порция пропаренного сырья проваливается в буферную емкость 18 при открытом кране 17. При этом давление в буферной емкости, сообщающейся с камерой гидролиза, удерживается поршневым клапаном 21, работающим от гидропривода 20, в поршневой полости которого создается избыточное давление, большее, чем в буферной емкости, путем нагнетания рабочей жидкости (масла) компрессором 22 из емкости 23. При накоплении в буферной емкости 18 сырья кран 17 закрывается, и давление с поршневой полости гидропривода резко сбрасывается. Поршень опускается за счет избыточного давления в буферной емкости, открывается проход в сбросное колено, и порция «выстреливается» в выдувной резервуар 25.
Таким образом, пропиточная камера, которая соединена с камерой непрерывного гидролиза, нижняя часть которой сообщена с емкостью для жидких продуктов и парогенератором, и буферная емкость, которая соединена с верхней частью камеры непрерывного гидролиза, при этом нижняя часть буферной емкости соединена со входом в выдувной резервуар, позволяют повысить производительность линии за счет интенсификации процесса гидролиза.
Активированная тепловой обработкой масса (далее - АЛМ), в виде взорванного волокнистого материала, содержащего также вредные с точки зрения кормления побочные продукты гидролиза (например, фурфурол), попадает в выдувной резервуар 25, в верхнюю часть которого подается вода для промывки через оросительную насадку 24. Она же способствует быстрой конденсации паров вскипания. В нижней части резервуара расположено перемешивающее устройство для интенсификации промывки АЛМ от Сахаров и побочных продуктов. После промывки АЛМ поступает в бункер 27 с перфорированным дном, с нижней части которого отбирается раствор жидких продуктов, который направляется на дальнейшую переработку, например, биоферментацию.
Таким образом, выдувной резервуар, в верхней части которого установлена оросительная насадка, а в нижней части - перемешивающее устройство, выход которого сообщен с бункером с перфорированным дном, позволяет избежать попадания вредных веществ в комбикорм, например, таких как фурфурол.
Промытая АЛМ по шнековому транспортеру 28 поступает в бункер активированного промытого сырья 31, откуда посредством шлюзового питателя 33 дозированно выгружается в бункер 35 и далее по шнековому транспортеру 36 поступает в верхнюю часть сушилки 39. В нижнюю часть сушилки вентилятором 38 подается воздух, нагреваемый в калорифере 37. Влажная АЛМ падает на перфорированное дно сушилки, где высушивается, после чего частицы уносятся горячим воздухом, и отделяются от него в циклоне 40, в нижней части которого установлен распределитель сырья 41. Поскольку в сушилке производится как сушка АЛМ, так и зелени, распределитель сырья направляет поток высушенного сырья в соответствующий бункер. Высушенная АЛМ собирается в бункере сырья 42. Отсортированная зелень из бункера 32 через питатель 34 также направляется на сушку и собирается как отдельный компонент комбикорма в бункере сырья 42 в соответствующей секции.
В секции бункера загружаются остальные компоненты комбикорма -зерно, шрот, жмых, кормовые дрожжи, витаминно-минеральные добавки, в зависимости от рецептуры приготовляемого комбикорма. Пневматической дробилкой 43 компоненты поочередно забираются из секций бункера сырья в смеситель комбикорма 44, оснащенный в нижней части тензодатчиками, а в верхней - фильтрами 45 для очистки воздуха от пыли. Согласно рецептуре каждый измельченный компонент загружается в смеситель, после чего производится смешивание всех компонентов. По окончании смешивания рассыпной комбикорм выгружается в бункер рассыпного комбикорма 46, откуда по шнеку 47 поступает в гранулятор 48. Готовый гранулированный комбикорм собирается в бункере гранулированного комбикорма 49, где остывает, после чего фасуется по мешкам.
Таким образом, линия для непрерывной переработки растительного сырья в полнорационный комбикорм, состоящая из последовательно соединенных дробилки, пневмосортировщика, нижняя часть которого соединена с вентилятором, а верхняя часть с циклоном через пневмотранспортер, шнека, пропиточной камеры, которая соединена с камерой непрерывного гидролиза, нижняя часть которой сообщена с емкостью для жидких продуктов и парогенератором, буферная емкость соединена с верхней частью камеры непрерывного гидролиза, при этом нижняя часть буферной емкости соединена со входом в выдувной резервуар, в верхней части которого установлена оросительная насадка, а в нижней части - перемешивающее устройство, выход выдувного резервуара сообщен с бункером с перфорированным дном, последовательно соединенным со шнековым транспортером, бункером активированного промытого сырья и бункером зелени, сушилкой, при этом вход пневматической дробилки соединен со смесителем комбикорма через бункер рассыпного комбикорма, гранулятором и бункером гранулированного комбикорма, достигнута повышенная производительность за счет интенсификации процесса гидролиза, исключены попадания вредных веществ в комбикорм, а также достигнута возможность использования в качестве растительного сырья отходов лесозаготовки без предварительной ручной сортировки, на древесную и лиственную часть.