含氨基酸的發(fā)酵液的流化床造粒方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種含氨基酸的發(fā)酵液的流化床造粒方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 動(dòng)物飼料根據(jù)動(dòng)物的需求補(bǔ)充有各種氨基酸。為了補(bǔ)充動(dòng)物飼料，常常使用氨基 酸L-賴氨酸、L-纈氨酸、L-甲硫氨酸、L-色氨酸或L-蘇氨酸。尤其是，為了補(bǔ)充L-賴氨 酸，迄今主要使用L-賴氨酸含量為78 %的L-賴氨酸一鹽酸鹽。由于L-賴氨酸是通過發(fā)酵 制得的，為了制備所述一鹽酸鹽，必須首先在復(fù)雜的加工步驟中將其從粗發(fā)酵液的所有其 它組分中分離，然后轉(zhuǎn)化為一鹽酸鹽并隨后結(jié)晶。這期間，大量副產(chǎn)物和后處理（work-up) 所需的試劑作為廢物累積。
[0003] 由于并非總是必須要高純度的動(dòng)物飼料補(bǔ)充物，而且在發(fā)酵副產(chǎn)物中常常含有具 有營(yíng)養(yǎng)活性的可再利用的物質(zhì)，因此過去已作出一些嘗試將L-賴氨酸或其它通過發(fā)酵產(chǎn) 生的L-氨基酸（例如，L-纈氨酸、L-甲硫氨酸、L-色氨酸或L-蘇氨酸）與發(fā)酵液的組分 一起更廉價(jià)地轉(zhuǎn)化為固體動(dòng)物飼料。
[0004] 已證實(shí)所述培養(yǎng)基的復(fù)雜組成是加工中的缺點(diǎn)。它們通常僅僅比較差地干燥；并 且干燥產(chǎn)物常常是吸濕的，幾乎不能傾倒出，易于結(jié)塊，不適合在混合進(jìn)料設(shè)備中進(jìn)行技術(shù) 上要求高的加工。
[0005] 下面特別提及用于制備賴氨酸的發(fā)酵的產(chǎn)物。通過流化床噴霧造粒干燥將粗發(fā)酵 液脫水并成形，獲得可以該形式用作動(dòng)物飼料的易于處理的顆粒。
[0006] 基于發(fā)酵液的含有氨基酸的動(dòng)物飼料添加劑的造粒工藝可以從以下文獻(xiàn)中獲 知：US2007/0082031A1、US6,126,972A、US2010/0304449A1、US5,840,358A和US 2005/0025878Al〇
[0007] 市場(chǎng)對(duì)固體形式的飼料氨基酸的散裝材料性能設(shè)定了更高要求。例如，所制得的 產(chǎn)品應(yīng)是無塵的且可以令人滿意地傾倒出，并且具有窄的粒徑分布以及盡可能高的堆積密 度。此外，它們?cè)谀p方面應(yīng)高度穩(wěn)定并且具有降低的吸濕性。
[0008] US2005/0025878Al和US2010/0304449Al描述了具有不同組成的含氨基酸的 發(fā)酵液和含生物質(zhì)的發(fā)酵液以及下游改性組分在固定流化床和循環(huán)流化床中的造粒。
[0009] 實(shí)質(zhì)上，用流化床噴霧造粒誠(chéng)然會(huì)獲得合適的顆粒，但是在工業(yè)生產(chǎn)工藝中需要 提高處理能力，結(jié)果所制得顆粒的性能可能再次劣化并且對(duì)于使用而言不再是最佳的。將 這些顆粒在流化床噴霧造粒下游的加工步驟中進(jìn)一步處理，例如進(jìn)一步干燥和冷卻。
[0010]CN102274703A描述了這樣一種流化床噴霧造粒法，其具有用于進(jìn)一步干燥和產(chǎn) 物冷卻的下游工藝步驟。在流化床噴霧造粒之后，將所得顆粒過篩以便除去篩上粒，該篩上 粒具有大于所需粒徑的粒徑。將剩余顆粒在流化床干燥步驟中進(jìn)一步干燥并冷卻。同時(shí)，在 流化床干燥中使粉塵部分隨流化床氣體排出。將篩出的篩上粒用破碎機(jī)粉碎，并再次加入 到流化床噴霧造粒中。同樣，將分離出的粉塵部分再次溶解并噴霧到流化床造粒室中。然 而，由于將經(jīng)粉碎的篩上粒和粉塵部分再次引入到流化床噴霧造粒中，流化床噴霧造粒的 處理量明顯增加，或者換言之大量再次引入的顆粒使得整個(gè)工藝的生產(chǎn)能力降低。
[0011] DE30 07 292Al(GB2 046 121A)公開了一種不具有隨后的進(jìn)一步干燥步驟的 流化床噴霧造粒工藝。將待回收的固體的溶液或懸浮液噴霧到熱氣體流化床上，同時(shí)對(duì)在 所述流化床中形成的顆粒材料進(jìn)行磨碎處理，這樣以一步在單一設(shè)備中就制得具有預(yù)定粒 徑分布的顆粒材料。然而，這個(gè)不具有額外干燥步驟的一步法適合于相當(dāng)純的結(jié)晶材料，例 如鹽、金屬氧化物、尿素或糖。該一步法不適合于常常是吸濕的且易于結(jié)塊的具有復(fù)雜組成 的含有氨基酸的發(fā)酵培養(yǎng)基的造粒。正如以上概述的，在流化床噴霧造粒步驟中獲得的吸 濕的、未完全干燥的顆粒材料常常需要額外的隨后干燥步驟。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種有效的流化床噴霧造粒方法，其可經(jīng)濟(jì)地運(yùn) 行，至少減小現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，獲得適合使用的具有受控粒徑分布的高品質(zhì)散裝材料。
[0013] 這個(gè)問題通過一種含氨基酸的發(fā)酵液的流化床造粒方法解決，該方法包括以下步 驟
[0014] -將溫度為100°C- 450°c的干燥氣體引入到流化床造粒室中
[0015] -將含氨基酸的發(fā)酵液噴霧到所述流化床造粒室中，
[0016] -將流化床造粒室中造粒的顆粒隨干燥氣體流排出，和
[0017] -在流化床干燥步驟中干燥所排出的顆粒，
[0018] 其中所排出的造粒顆粒是具有多種粒徑的顆?；旌衔锊⑶液泻Y上粒部分，其中 篩上粒具有大于所需粒徑的粒徑，其中將所述篩上粒部分從所排出的顆粒混合物中移出然 后粉碎，并將經(jīng)粉碎的篩上粒和已從其中分離出篩上粒的顆?；旌衔锛尤氲搅骰哺稍锊?驟中。
[0019] 在本發(fā)明的意義上，流化床造粒與流化床干燥的區(qū)別在于在流化床干燥中沒有進(jìn) 行含氨基酸的發(fā)酵液或再懸浮顆粒的噴霧。根據(jù)本發(fā)明，"將經(jīng)粉碎的篩上粒和已從其中分 離出篩上粒的顆?；旌衔镆氲搅骰哺稍锊襟E中"不能理解為包括將其再循環(huán)到流化床 造粒中。
[0020] 市場(chǎng)對(duì)固體形式的飼料氨基酸的散裝材料性能設(shè)定了更高的要求。例如，所制得 的產(chǎn)品應(yīng)是無塵的，它們?cè)谀p方面應(yīng)高度穩(wěn)定并且具有盡可能高的堆積密度。
[0021] 在現(xiàn)有技術(shù)中，以如沒有可以同時(shí)提尚流化床噴霧造粒的散裝材料品質(zhì)和處理能 力的已知工業(yè)技術(shù)。根據(jù)本發(fā)明，不將經(jīng)粉碎的篩上粒循環(huán)到流化床造粒中，而是將其循環(huán) 到造粒下游的流化床干燥步驟中。結(jié)果，流化床造粒負(fù)荷有較少的循環(huán)顆粒，并且根據(jù)以下 發(fā)明，首次提供了可以同時(shí)提高流化床噴霧造粒的散裝材料品質(zhì)和處理能力的方法。
[0022] 本發(fā)明方法的另一優(yōu)點(diǎn)是它可以連續(xù)操作。
[0023] 流化床造粒可以在固定流化床或循環(huán)流化床中進(jìn)行，其中將含氨基酸的發(fā)酵液以 含水懸浮液或水溶液的形式噴霧到含流化床的造粒室中。
[0024] 用于本發(fā)明方法的含氨基酸的發(fā)酵液優(yōu)選含有>0% -100%的發(fā)酵期間形成的生 物質(zhì)，其中所述氨基酸選自L-賴氨酸、L-纈氨酸、L-甲硫氨酸、L-色氨酸和L-蘇氨酸。
[0025] 本發(fā)明的方法使得可以獲得高處理能力的參數(shù)運(yùn)行流化床造粒，但采用傳統(tǒng)方法 所述參數(shù)會(huì)導(dǎo)致所制得顆粒的品質(zhì)性能變差。
[0026] 例如，可以通過如下方式提高流化床造粒的處理能力
[0027] ?高的干燥氣體進(jìn)入溫度、
[0028] ?低的廢氣溫度、
[0029] ?高的流入速度、
[0030] ?高的噴霧體積、高濃度、
[0031] ?高的干燥氣體水蒸氣載荷。
[0032] 流化床造粒中處理能力的提尚尤其伴隨有以下的顆粒品質(zhì)損傷：
[0033] ?高的殘余水分含量，
[0034] ?高的粘性，
[0035] ?大于所需規(guī)格限制（specificationlimit)的顆粒生長(zhǎng)，即篩上粒形成的增加，
[0036] ?形態(tài)損傷，表面覆盆子狀（raspberry-like)，
[0037] ?低的堆積密度，
[0038] ?差的磨損值和強(qiáng)度值。
[0039] 在下游流化床干燥中，再次決定性地提高了顆粒的品質(zhì)。不僅將在流化床造粒中 形成的顆粒在下游流化床干燥中進(jìn)一步干燥，而且還將經(jīng)粉碎的篩上粒和已從其中分離出 篩上粒的顆?；旌衔镌诹骰哺稍镏袆×一旌?，從而將造粒的顆粒通過機(jī)械方式磨圓。在 一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，將粉塵內(nèi)容物（即，粒徑〈100ym的顆粒混合物的內(nèi)容物）從流化床 干燥步驟中隨流化床氣體同時(shí)排出。
[0040] 處理能力提高的造粒方法的操作通常導(dǎo)致篩上粒的生成量增加。內(nèi)部或者甚至外 部提供在〈300ym的范圍內(nèi)的對(duì)于造粒有效的晶種顆粒不再足以限制生長(zhǎng)增加。然而，流 化床造粒中篩上粒的生成量增加的好處在于可以將較粗顆粒以較高速度加入到造粒方法 中。通過較高的加料速度，可以進(jìn)一步提高流化床造粒的處理能力。
【附圖說明】
[0041] 圖1示出了具有干燥區(qū)和冷卻區(qū)的流化床干燥工藝的一個(gè)優(yōu)