公布日：2023.09.05
申请日：2023.07.17
分类号：C10L9/10(2006.01)I;C10L5/46(2006.01)I
摘要
本发明提供一种生物质污泥燃料粘结剂及其应用，按所述生物质污泥燃料粘结剂质量总含量为100％计，包含：5‑40％的疏水共聚物，50‑90％的粘土。使用本申请粘结剂制得的污泥燃料着火点较低，固硫率、固氯率、发热量以及浸水强度较高，污泥燃料具有更容易燃烧，对环境污染更小，耐潮、防水性能更好的性能。
权利要求书
1.一种生物质污泥燃料粘结剂，其特征在于：按所述生物质污泥燃料粘结剂质量总含量为100％计，包含：5-40％的疏水共聚物，50-90％的粘土。
2.根据权利要求1所述的一种生物质污泥燃料粘结剂，其特征在于：还包含3-25％的粉煤灰和变性淀粉的混合物，所述粉煤灰和变性淀粉的质量比为(0.4-0.6):1。
3.根据权利要求1或2所述的一种生物质污泥燃料粘结剂，其特征在于：所述疏水共聚物的制备方法，包括以下步骤：(1)将羧甲基纤维素钠和水装入装有温度计及回流装置的烧瓶中，边搅拌边加入乙腈，向烧瓶中充氮气除去空气后，升温至30-60℃，保温0.5-2h；(2)向步骤(1)中加入引发剂，保温10-30min后，通入丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧乙基二甲基辛基溴化铵，反应4-6h后，提纯，制得疏水共聚物。
4.根据权利要求3所述的一种生物质污泥燃料粘结剂，其特征在于：所述甲基丙烯酰氧乙基二甲基辛基溴化铵的制备方法，包括以下步骤：在氮气保护下，将1-溴代辛烷、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和溶剂混合，加入催化剂，在40-50℃反应12-24h，减压蒸馏去除溶剂，并通过无水乙醚浸泡、萃取，制得甲基丙烯酰氧乙基二甲基辛基溴化铵。
5.根据权利要求3所述的一种生物质污泥燃料粘结剂，其特征在于：所述羧甲基纤维素钠、丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧乙基二甲基辛基溴化铵的质量比为1：(3-5)：(0.1-0.3)。
6.根据权利要求4所述的一种生物质污泥燃料粘结剂，其特征在于：所述1-溴代辛烷、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的摩尔比为1：(0.85-0.9)。
7.根据权利要求2所述的一种生物质污泥燃料粘结剂，其特征在于：所述粘土粒径为30-200nm，粉煤灰粒径为1-2mm。
8.根据权利要求3所述的一种生物质污泥燃料粘结剂，其特征在于：所述变性淀粉为醋酸酯变性淀粉、磷酸酯变性淀粉中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的一种生物质污泥燃料粘结剂，其特征在于：还包含0.5-4％表面活性剂。
10.权利要求1-9任一项所述的一种生物质污泥燃料粘结剂在污泥燃料中的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物质污泥燃料粘结剂及其应用，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一方面，本发明提供一种生物质污泥燃料粘结剂，其特征在于：按所述生物质污泥燃料粘结剂质量总含量为100％计，包含：5-40％的疏水共聚物，50-90％的粘土。
作为进一步的改进，还包含3-25％的粉煤灰和变性淀粉的混合物，所述粉煤灰和变性淀粉的质量比为(0.4-0.6):1。
作为进一步的改进，所述疏水共聚物的制备方法，包括以下步骤：
(1)将羧甲基纤维素钠和水装入装有温度计及回流装置的烧瓶中，边搅拌边加入乙腈，向烧瓶中充氮气除去空气后，升温至30-60℃，保温0.5-2h；
(2)向步骤(1)中加入引发剂，保温10-30min后，通入丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧乙基二甲基辛基溴化铵，反应4-6h后，提纯，制得疏水共聚物。
作为进一步的改进，所述甲基丙烯酰氧乙基二甲基辛基溴化铵的制备方法，包括以下步骤：
在氮气保护下，将1-溴代辛烷、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和溶剂混合，加入催化剂，在40-50℃反应12-24h，减压蒸馏去除溶剂，并通过无水乙醚浸泡、萃取，制得甲基丙烯酰氧乙基二甲基辛基溴化铵。
作为进一步的改进，所述羧甲基纤维素钠、丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧乙基二甲基辛基溴化铵的质量比为1：(3-5)：(0.1-0.3)。
作为进一步的改进，所述1-溴代辛烷、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的摩尔比为1：(0.85-0.9)。
作为进一步的改进，所述粘土粒径为30-200nm，粉煤灰粒径为1-2mm。
作为进一步的改进，所述变性淀粉为醋酸酯变性淀粉、磷酸酯变性淀粉中的至少一种。
作为进一步的改进，还包含0.5-4％表面活性剂。
作为进一步的改进，表面活性剂为月桂基二甲基甜菜碱、磷酸烷基酯、聚氧乙烯烷基磺基丁二酸二钠、烷基二甲基甜菜碱中的至少一种。
另一方面，本发明还提供一种生物质污泥燃料粘结剂在污泥燃料中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：使用本申请粘结剂制得的污泥燃料着火点较低，固硫率、固氯率、发热量以及浸水强度较高，污泥燃料具有更容易燃烧，对环境污染更小，耐潮、防水性能更好的性能。
（发明人：林君峰;罗诚;林国清）