[发明专利]一种环保的生物质固体成型燃料用胶黏剂的制备方法及其用途

说明书

本发明公开了一种新型环保的生物质固体成型燃料用胶黏剂的制备方法及其用途。加工工艺包括主要步骤：1、预处理：对生物质原料和诺沃肥分别进行干燥，将含水率降低至10‑20％之间，再进行机械粉碎并过10目筛，制得成型燃料胶黏剂；2、混合成型：按照干重将一定比例的生物质原料95‑100％、诺沃肥0‑5％搅拌均匀制得原料混合物，加入0‑20％的水；再由成型机压制成型，制得固体成型燃料。本发明的胶黏剂为工业生产副产物，可提高生物质成型燃料的产率、燃烧性能、贮存性能和环保性能，并且极大的降低了原料的成本，实现了生产废弃物的综合利用。

技术领域

本发明涉及一种环保胶黏剂，特别涉及一种采用生物酶制剂生产过程得到的发酵残渣作为生物质固体成型燃料的胶黏剂。

背景技术

能源和环境问题已成为全球关注的焦点，虽然煤、石油和天然气这些常规能源至今仍是燃料的主要来源，但是，全球目前已探明储量的可供开采的石油、天然气和煤炭资源分别将在25、27和97年后用尽耗竭。随着化石能源的日益枯竭和环境问题的日趋严重，开发利用洁净可再生能源已经成了紧迫的课题。在此背景下，生物质能作为唯一可储存和运输的可再生绿色能源，其高效转换和洁净利用潜力日益受到世界各国的重视。

秸秆、木屑等生物质原料体积大、密度小、热值低、不易打包储运，而且储存易吸水发生霉变、高温条件下还容易发生自燃等灾害。直接将其投料到锅炉中燃烧，不仅容易堵塞管路，燃烧效率低，飞灰严重，且容易腐蚀燃烧器。因此，通过对其进行致密成型操作，利用机械加压的方法，使原来松散、无定形的原料压缩成具有一定形状、一定密度的固体成型燃料，可解决贮运困难等问题，同时使能量利用更加集中，燃烧也更加稳定。

在生物质成型燃料的制备过程中，胶黏剂的选择是关键。生物质原料往往疏松易碎，缺乏内部胶黏剂，以其直接制得的成型燃料密度小、抗跌落强度低。一直以来，国内外常用的胶黏剂有焦油、石灰、酚醛树脂、木质素、玉米淀粉、木薯粉等。但是，这些传统的胶黏剂在使用上常常各有缺点与不足：焦油类胶黏剂制备的成型燃料往往耐受温度较低，受热容易破碎解体，并且燃烧产生较多烟气，污染环境；石灰胶黏剂会引进更高的灰分含量，同时降低成型燃料的热值；酚醛树脂等通常造价较高，会导致成型燃料成本增加；木质素、淀粉等生物胶黏剂的黏结性和防水性较差，所制备的成型炭运输和贮存性能不佳。因而，传统胶黏剂制备的成型燃料往往因其成型性能、燃烧性能或者环境性能的不足，在应用上有其局限性，不能真正成为传统化石燃料的替代品。理想的胶黏剂应该具有以下特性：第一，具有良好的黏结性，添加量少；第二，胶黏剂应能在原料颗粒表面均匀分布，能很好的润湿颗粒表面；第三，加入胶黏剂后，少增加或者不增加成型燃料的灰分含量；第四，来源广泛，价格低廉，制备和加入方式简单，无二次污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种高黏结性、低成本、环保性能良好的胶黏剂，以提高生物质成型燃料的产率、燃烧性能、贮存性能和环保性能。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

诺沃肥是(中国)生物技术有限公司生产酶制剂的副产物，是一种工业生产废弃物，为面粉、淀粉等原材料经发酵反应之后的残渣。先通过石灰和高温两步灭菌处理，然后将产物脱水，加工而成。诺沃肥含有淀粉、糖类、硅藻土、N、P、K、Ca、Mg、Al等多种成分，傅立叶变换-红外光谱显示诺沃肥表面含有羟基、羰基、羧基等多种官能团，既可与生物质颗粒之间发生物理结合，又可形成化学键，从而发挥黏结作用。Mg、Ca、Al等元素的加入还可有效改善生物质燃料的燃烧性能。

一种新型环保的生物质固体成型燃料用胶黏剂的制备方法，采用生物酶制剂生产过程得到的发酵残渣诺沃肥作为生物质固体成型燃料的胶黏剂，具体是，对生物质原料和诺沃肥分别进行干燥，将含水率降低至10-20％之间，再进行机械粉碎并过10目筛，制得成型燃料胶黏剂。

本发明生物质固体成型燃料用胶黏剂用于制备固体成型燃料，包括如下主要步骤：