3.有機(jī)粘結(jié)劑
      有機(jī)粘結(jié)劑具有低灰分和低雜質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)，這是生產(chǎn)用于現(xiàn)有燃煤電廠的焙燒球團(tuán)時(shí)的重要因素。他們通常具有較差的耐濕性和生物降解性，但也有一些例外。下文介紹了一些最適合用于烘焙木材顆粒的有機(jī)粘結(jié)劑。表3比較了所討論的天然可溶性粘合劑。

粘結(jié)劑		來源	粘結(jié)方式	價(jià)格 （加元/噸）	濃度 (wt%)	附加成本 （加元/噸）	高熱值 （MJ/kg）	可溶性 (g/100 mL)	污染物
有機(jī)粘結(jié)劑	淀粉（干）	糧食作物	基質(zhì)/薄膜	$200–300	0.25–2	$3.25	16–18	受熱時(shí)溶解	無(wú)
	淀粉（糊化）	糧食作物	基質(zhì)/薄膜	$500–1500	0.25–2	$26.45	12–16	部分不溶于水	無(wú)
	纖維（可溶）	糧食作物	基質(zhì)	$330	1–5	$9.90	8–10	混溶/吸收	無(wú)
	蛋白質(zhì)	動(dòng)植物產(chǎn)品	基質(zhì)	$2000–4000	0.5–2	$45.00	12–16	0–0.7	無(wú)
	糖蜜	糖類	薄膜	$180–250	2–5	$41.10	7–10	≈200	可能有高硫磺
	甘油	生物柴油	增塑劑	$18	1–5	$0.50	19	混溶	鉀/鈉
	硬脂酸鈣	動(dòng)植物脂肪/油脂	增塑劑	$500–2000	0.5–2 **	$21.25	40	0.004	鈣
	CMC（羧甲基纖維素）	紙漿和紙制品	薄膜類	$2000–4000	0.5–2 **	$45.00	12–16	混溶	鈉
	木質(zhì)素	紙漿和紙制品/生物乙醇	基質(zhì)	$500–1500	2–12	$77.50	26	不可溶	可能有硫磺(2-3%)
	木質(zhì)素磺酸鹽	紙漿和紙制品的副產(chǎn)品	塑化劑	$100–750	1–3	$11.75	17	不可溶	硫（7-10%）和鈣或鈉
	生物質(zhì)焦油	蒸餾/熱解	塑化劑	Not Available	2–20	--	16–21	不可溶	無(wú)
	妥爾油瀝青	紙漿和紙制品的副產(chǎn)品	基質(zhì)/增塑劑	$450	5–20	$56.25	36	不可溶	無(wú)

石化粘結(jié)劑	煤焦油瀝青	高溫煤的副產(chǎn)品	基質(zhì)	$350–600	5–6	$13.85	60	不可溶	高硫磺
	瀝青（瀝青）	石油精煉	基質(zhì)	$400–800	44,965	$36.00	24	不可溶	高硫磺

無(wú)機(jī)粘結(jié)劑	燒堿	電化學(xué)工藝	化學(xué)制品	$230–500	0.5–2	$5.60	0	可溶	不適用
	石灰	開采的石灰石	化學(xué)制品	$75–300	0.5–2	$3.20	0	反應(yīng)	不適用
	膨潤(rùn)土	開采的粘土	塑化劑	$90–450	1–5	$11.70	0	吸收	不適用
	硫酸	化學(xué)工藝	化學(xué)制品	$20–200	0.5–2 **	$2.00	0	可溶	不適用
	硅酸鈉	沙子和燒堿	薄膜/增塑劑	$200–500	0.5–2 **	$5.50	0	可溶	不適用
	氯化鈣	石灰石	涂料	$500–3000	0.5–2 **	$31.25	0	可溶	不適用

* 在水中的溶解度； ** 無(wú)可用數(shù)據(jù)，假定濃度。

表3. 粘合劑的來源、成本和特性

3.1 淀粉
      淀粉是最常用的食品粘合劑。淀粉的添加可以增加顆粒硬度，減少運(yùn)輸過程中的磨損。它還用于制藥、動(dòng)物飼料造粒、生物質(zhì)顆粒。淀粉粘合劑在澳大利亞很常見，那里生物質(zhì)顆粒的利用很廣泛。通常，使用〈2重量%的淀粉濃度。在亞洲，淀粉還廣泛用于生產(chǎn)用于煤球。

      淀粉可以從許多不同的植物中提取，包括小麥、土豆、玉米、大米和豌豆以及廚余垃圾。如圖2所示，它由氧側(cè)鏈鍵連接在一起的多個(gè)葡萄糖環(huán)組成。根據(jù)來源植物的不同，淀粉通常由20-25％的直鏈淀粉和75-80％的支鏈淀粉組成。為了節(jié)省加工成本，面粉通常用作粘合劑，其中含有85-95 wt％的淀粉。Tabil等人發(fā)現(xiàn)僅添加0.5 wt％的豌豆淀粉就能顯著提高苜蓿飼料顆粒的耐久性。Kuokkan等人發(fā)現(xiàn)與無(wú)粘合劑木屑顆粒相比，添加了1％的馬鈴薯粉將顆粒耐久性從96.5％提高到98％。他們還發(fā)現(xiàn)，添加馬鈴薯粉并沒有顯著增加顆粒的生物降解。Margl 和 Kiefer 使用 1-5 wt% 的玉米粉粘合劑生產(chǎn)了一種含水量為 11-14 wt% 的原木顆粒，并發(fā)現(xiàn)耐磨性有所提高 。木薯淀粉和玉米淀粉成本較低。由于木質(zhì)素含量較高，木薯淀粉比玉米淀粉更能增加煤球的強(qiáng)度。將木薯淀粉溶液以100:20（TS1）的比例添加到生物質(zhì)中，可提供最高固定碳含量（56.94），較低揮發(fā)物（26.42）和較低灰分含量。它能夠?qū)⑸镔|(zhì)的HHV提高30％。

 

圖2. (a) 淀粉分子; (b) 含大量淀粉分子的淀粉顆粒。

      淀粉的主要缺點(diǎn)是其親水性。如果使用干燥的淀粉作為粘合劑，它會(huì)吸收水分并可能變質(zhì)。通過加水并加熱至55-85°C，或者使用腐蝕劑（即氫氧化鈉），制得糊化淀粉。這期間造成的膨脹以及吸收的水分將淀粉顆粒分解。分子間鍵斷裂，淀粉分子離開顆粒，溶液中淀粉分子的相互交織。造粒過程中的機(jī)械剪切和摩擦加熱也會(huì)導(dǎo)致一定程度的淀粉糊化。

      Trubiano和Kasica通過用酸或酶處理，生產(chǎn)出一種具有部分破碎顆粒結(jié)構(gòu)的“可壓縮”淀粉。Heimann等人使用部分糊化淀粉（10 wt％）和堿金屬氫氧化物（0.02 wt％）生產(chǎn)了耐久性指數(shù)為99.99的原木顆粒。淀粉糊化程度越大，顆粒耐久性越高，吸濕性越低；但是，它仍然容易生物降解。Wood發(fā)現(xiàn)預(yù)糊化淀粉的顆粒硬度和耐久性更高。Franke等人將糊化淀粉在 100–150 °C 下潤(rùn)濕并重新干燥，制成疏水球團(tuán)。要制造出疏水性顆粒，需要在270°C左右，干燥/硬化1小時(shí)。如此制作的顆粒不會(huì)在水中變質(zhì)，在浸泡24小時(shí)后僅吸收7 wt％的水分。

3.2 纖維
      纖維可以是溶于水或不溶于水的。前者增加了飼料的粘度，有助于更好地造粒并增加顆粒強(qiáng)度。長(zhǎng)纖維分子纏繞并包裹在生物質(zhì)顆粒周圍。后者可以纏繞或折疊在顆粒之間增加強(qiáng)度。事實(shí)證明，纖維含量增加18-27 wt％，苜蓿顆粒的耐久性可提高約5%。原料中存在的天然纖維會(huì)降低顆粒的耐用性。纖維硬而彈性好，在造粒后重新膨脹。這可能需要對(duì)高纖維材料進(jìn)行化學(xué)預(yù)處理以分解長(zhǎng)鏈。顆粒中的長(zhǎng)纖維也會(huì)成為破碎的薄弱環(huán)節(jié)。造粒過程中， 可溶性纖維在熱量和壓力下溶解，隨后在冷卻時(shí)，再結(jié)晶形成固體橋。這是除了纖維纏結(jié)之外的附加結(jié)合機(jī)制。由于這種附加的結(jié)合機(jī)制，比較分析中僅使用了可溶性纖維。

3.3 蛋白質(zhì)
      在造粒過程中，由于熱量、壓力以及水分，蛋白質(zhì)會(huì)塑化并可用作粘合劑。熱量、水分和剪切也會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，使長(zhǎng)蛋白質(zhì)鏈分子相互纏繞并結(jié)合在一起。或者在造粒之前，通過在酸性或堿性溶液中加熱（120°C，45分鐘）來水解蛋白質(zhì)。當(dāng)膠原蛋白被水解時(shí)，它會(huì)形成明膠，這個(gè)我們稍后討論。定向刨花板（OSB）可以用與甲醛交聯(lián)的水解大豆蛋白粘合劑制成。與淀粉類似，蛋白質(zhì)通常來自農(nóng)作物，包括大豆、小麥（麩皮）、玉米和苜蓿。它也可以來自動(dòng)物加工的副產(chǎn)品，即膠原蛋白。

      Steele和Penmetsa用水解大豆蛋白和生物油生產(chǎn)烘焙顆粒。所生產(chǎn)的強(qiáng)度最大的顆粒的水解蛋白與生物油的比例為1:1。所生產(chǎn)的顆?？梢蚤L(zhǎng)時(shí)間浸泡在水中而不分解。如果將粘合劑濃度從10％增加到30％可大大減少水分吸收。蛋白質(zhì)的類型對(duì)顆粒耐久性很重要，添加原始蛋白質(zhì)比添加變性蛋白質(zhì)生產(chǎn)的顆粒耐久性更高。Cavalcanti發(fā)現(xiàn)使用的蛋白質(zhì)不同，顆粒的耐久性不同。他發(fā)現(xiàn)來自大豆的蛋白質(zhì)提高顆粒耐久性，而來自玉米面粉的蛋白質(zhì)降低顆粒耐久性。

明膠
      明膠通過水解膠原蛋白制成，是指將蛋白多肽纖維之間的鍵斷裂成較小的單肽。這種改性蛋白結(jié)構(gòu)不那么緊密，更容易重新排列并容易溶于熱水。冷卻后，蛋白質(zhì)鏈部分返回螺旋多肽鍵結(jié)合在一起。膠原鏈隨機(jī)結(jié)合在一起，形成一個(gè)三維明膠分子網(wǎng)絡(luò)，稱為半固態(tài)膠體凝膠。交聯(lián)鍵的形成速度較慢，凝膠強(qiáng)度隨時(shí)間增加。

3.4 糖蜜
      糖蜜是糖精煉的副產(chǎn)品。糖蜜通過顆粒之間的薄膜型粘附結(jié)合在一起。它也可能是糖類再結(jié)晶或顆粒冷卻干燥后固化而形成固體橋梁。它是動(dòng)物飼料中常用的粘合劑，因?yàn)樗部梢栽黾语暳蠠崃亢蜖I(yíng)養(yǎng)含量。添加糖蜜產(chǎn)生的顆粒，很耐用但是溶于水且容易風(fēng)化。

3.5 脂肪和油脂
      在動(dòng)物飼料顆粒中添加脂肪和油脂通常會(huì)導(dǎo)致顆粒耐久性降低。脂肪和油脂作為顆粒之間的潤(rùn)滑劑，降低了粘合強(qiáng)度，抑制了水溶性成分的溶解性以及固體橋的形成。潤(rùn)滑作用變小減少了造粒機(jī)中的摩擦，導(dǎo)致造粒壓力降低，進(jìn)一步降低了耐久性; 但是，這確實(shí)減少了造粒機(jī)的能耗。在木材中，脂肪和油脂可作為聚合物化合物木質(zhì)素和半纖維素的增塑劑，降低它們的軟化溫度并增強(qiáng)它們的粘結(jié)能力。這可能對(duì)烘烤顆粒有益，其中木質(zhì)素的玻璃化轉(zhuǎn)變已經(jīng)改變; 但是，需要進(jìn)一步研究，并且脂肪和油脂不會(huì)包含在粘合劑分析中。

3.6 羧甲基纖維素
      羧甲基纖維素（CMC）或“纖維素膠”，是通過纖維素與氯乙酸反應(yīng)制得的可溶性纖維素。CMC是一種廣泛使用的食品添加劑。向生物質(zhì)中添加 CMC 會(huì)在顆粒之間產(chǎn)生電偶極力，這可能會(huì)增加顆粒的內(nèi)聚強(qiáng)度并形成聚電解質(zhì)。水中水分子的電偶極子與 CMC 上的 OH 基團(tuán)之間形成氫鍵。 在生物質(zhì)顆粒和 CMC 的界面處形成了類似于固體橋的強(qiáng)鍵。這些顆粒間的相互作用增強(qiáng)使顆粒提高了生物質(zhì)作為能源的質(zhì)量。棉稈、小麥秸稈和油菜秸稈顆粒的松弛密度、抗壓強(qiáng)度和耐久性在含有CMC的棉稈和小麥秸稈中顯著增加，而由于提取物的存在，含有CMC的油菜秸稈的質(zhì)量下降。對(duì)于最小提取物含量的生物質(zhì)，CMC是一種有效的粘合劑。除了提高顆粒質(zhì)量外，在生物質(zhì)燃料中加入羧甲基纖維素鈉，還會(huì)由于含Na-物種（例如NaCl、Na2SO4、NaOH和Na2CO3）的形成而不同程度地增加顆粒物（PM）。向生物質(zhì)燃料中添加含Si稻殼或富含SiO2的礦物，可以通過促進(jìn)粗灰分顆粒的形成，減少PM排放。與其他結(jié)合劑相比，羧甲基纖維素能讓烘焙棕櫚仁顆粒有最高的機(jī)械耐久性（4449 N），較低的灰分含量（4.2 wt％）和改進(jìn)的HHV（20.68 MJ/kg）。

3.7 木質(zhì)素
      可以向原料中額外添加木質(zhì)素以提高粘合質(zhì)量。木質(zhì)素濃度高達(dá)30 wt％有利于增強(qiáng)顆粒強(qiáng)度。但30 wt％以上，顆粒會(huì)變脆，耐久性降低。木質(zhì)素是紙漿和造紙工業(yè)的副產(chǎn)品，是硫酸鹽液廢物的主要成分，約占黑液的40％。硫酸鹽制漿工藝中的木纖維脫木質(zhì)素是使用硫酸鹽進(jìn)行的，用硫官能團(tuán)取代木質(zhì)素的醚鍵，導(dǎo)致解聚。 大部分硫以元素硫和多硫化物的形式回收；然而，木質(zhì)素硫酸鹽仍然含有2-3 wt％的硫。酸洗可以進(jìn)一步減少木質(zhì)素中的硫含量。木質(zhì)素也是生物乙醇生產(chǎn)的副產(chǎn)品。這種類型的木質(zhì)素稱為水解木質(zhì)素，通常比木質(zhì)素硫酸鹽含硫量少（>1 wt％）。作為造粒生產(chǎn)中的粘合劑，木質(zhì)素硫酸鹽必須加熱并軟化，因?yàn)樗牡牟ＡЩD(zhuǎn)變溫度（Tg≈100°C）比飽和木材中存在的木質(zhì)素更高。Kong等人以堿性木質(zhì)素（類似于硫酸鹽木質(zhì)素）作為粘合劑，在500℃下熱解1小時(shí)的，鋸末形式的生物焦炭顆粒中進(jìn)行粘合。他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在相對(duì)濕度為 60% 的室內(nèi)儲(chǔ)存 2 周后，用15 wt％木質(zhì)素制成的生物炭顆粒，吸收了25 wt％水分，膨脹明顯，無(wú)耐久性。這是因?yàn)閴A性木質(zhì)素上極性官能團(tuán)對(duì)水分的吸收。

3.7.1 木質(zhì)素磺酸鹽
      木質(zhì)素磺酸鹽是亞硫酸鹽制漿工藝的副產(chǎn)品。在這個(gè)過程中，使用亞硫酸鹽（即NaSO3）斷開連接纖維素纖維的木質(zhì)素分子之間的酯鍵，這個(gè)過程稱為脫木質(zhì)素。與木質(zhì)素硫酸鹽一樣，木質(zhì)素磺酸鹽的組分廣泛且復(fù)雜，但不那么分散。它們都包括木質(zhì)素芳香族醇的SO3H側(cè)鏈，如圖3所示。它們是從黑/紅液中產(chǎn)生的，這是紙漿和造紙工業(yè)中木纖維酸制漿的廢棄副產(chǎn)品。通過添加金屬氫氧化物，可以從液體中分離出木質(zhì)素磺酸鹽。當(dāng)其用作粘合劑時(shí)，木質(zhì)素磺酸鹽分子之間的鍵合通常發(fā)生在游離的酚羥基處。

 

圖3 木質(zhì)素磺酸鹽的生產(chǎn)

      木質(zhì)素磺酸鹽是動(dòng)物飼料顆粒生產(chǎn)中使用最廣泛的粘合劑之一，在1-3 wt％的低濃度下有效。它通過粘附在顆粒表面并形成固體橋梁來結(jié)合。它的主要缺點(diǎn)是可能會(huì)吸收水分?；撬猁}基團(tuán)是親水性的，除了親水性殘留糖外，風(fēng)化可能也會(huì)成為一個(gè)問題，顆粒就不能無(wú)遮蓋儲(chǔ)存和運(yùn)輸。需要進(jìn)一步的研究來測(cè)試水分吸收。

      木質(zhì)素磺酸鹽沉淀過程中形成的金屬鹽（Na、Ca）會(huì)導(dǎo)致灰分熔點(diǎn)降低，鍋爐管道結(jié)垢并形成大的灰結(jié)塊。鈣通常產(chǎn)生具有更高熔點(diǎn)的化合物，因此優(yōu)先使用氫氧化鈣沉淀的木質(zhì)素磺酸鹽。木質(zhì)素磺酸鹽中的硫含量（高達(dá) 10 wt%）可導(dǎo)致高熔點(diǎn)硫酸鹽的形成，減少灰分結(jié)垢和腐蝕的可能；然而，它也增加了有害污染物SO2的產(chǎn)生。木質(zhì)素磺酸鹽制成的顆粒，其硫含量增加到0.57g/kg，高于CEN/TS 14961對(duì)化學(xué)處理生物質(zhì)0.5g/kg的限制。

      Pfost 在飼料顆粒中添加了 1–2 wt% 的，將耐久性從 90% 提高到 97%。Kuokkan等人發(fā)現(xiàn)，與無(wú)粘合劑顆粒相比，添加1 wt％的木質(zhì)素磺酸鹽可將顆粒耐久性從96.5％提高到97.7％。他們還發(fā)現(xiàn)，木質(zhì)素硫酸鹽減少了造粒能耗并提高了生產(chǎn)速度。Dobie測(cè)試了一種由木質(zhì)素磺酸鹽、2.4 wt％氨和50 wt％水組成的混合粘合劑。他發(fā)現(xiàn)，在草顆粒中添加 5-10 wt% 的這種混合粘結(jié)劑，可將耐久性從15-44％提高到93-97％，這意味著可使用難以致密化的原料生產(chǎn)顆粒。

3.7.2 妥爾油瀝青
      妥爾油瀝青是硫酸鹽纖維生產(chǎn)過程中的第三大副產(chǎn)品。它由許多不同的化合物組成，包括酯化酸（23-38％）、游離脂肪酸（35-52％）和中性化合物（25-34％）。它在初始熱堿處理后被撇去，并且是隨后蒸餾的底部分?jǐn)?shù)，然后用酸中和。它在道路建設(shè)中用作粘合劑、密封劑的成分，并用作擠壓“防火原木”的粘合劑。在木屑顆粒中，它很有希望作為木質(zhì)素的增塑劑，不溶于水且不易生物降解，但其對(duì)提高顆粒耐久性的影響尚未得到證實(shí)。

3.8 生物質(zhì)焦油
      生物質(zhì)焦油也稱為“生物質(zhì)油”或“熱解油”，是當(dāng)生物質(zhì)在無(wú)氧環(huán)境中加熱至300°C以上時(shí)產(chǎn)生的液體。在200-300°C的溫度范圍內(nèi)，發(fā)生烘烤，去除水分和較輕的揮發(fā)物，這些揮發(fā)物可以成含水的低粘度“油”。在300-500°C的范圍內(nèi)，開始熱解，去除較重的碳?xì)浠衔?，產(chǎn)生生物質(zhì)焦油。生物質(zhì)焦油是由木質(zhì)素、半纖維素和纖維素以及生物質(zhì)中的油脂、蠟和其他次要成分經(jīng)過熱分解產(chǎn)生的數(shù)百種碳?xì)浠衔锏膹?fù)雜混合物。它通過在顆粒上形成薄膜并將顆粒“粘合”在一起來結(jié)合木屑顆粒。根據(jù)原料，可以使用高達(dá)50 wt％的濃度；然而，通常濃度在2到20 wt％之間。White表示，需要至少3 wt％的生物質(zhì)焦油粘合劑才能確保充分覆蓋生物質(zhì)顆粒。較重的焦油與水不相溶且不易風(fēng)化。焦油會(huì)產(chǎn)生非常耐用的顆粒，但多環(huán)芳烴（PAHs）滲出和揮發(fā)，可能是有毒的。在小麥秸稈中添加焦油可顯著提高顆粒的機(jī)械強(qiáng)度和LHV。添加35 wt％焦油，LHV增加了20-26％，具體取決于原料。

      焦油粘合劑可以與焙干生物質(zhì)的生產(chǎn)一起生產(chǎn)。 通常的做法是，在造粒之前，烘焙冷凝液（主要是水和輕焦油）重新濕潤(rùn)烘焙材料以進(jìn)行造粒。這些較輕揮發(fā)物的結(jié)合效果很可能有限。

3.9 甘油
      甘油是生物柴油生產(chǎn)過程的副產(chǎn)品。每生產(chǎn)10公斤生物柴油，就會(huì)通過脂肪和油（甘油三酯）的酯交換反應(yīng)產(chǎn)生1公斤甘油。甘油主要作為增塑劑，并有可能軟化其他極性分子，例如木質(zhì)素。如圖4所示，甘油分子上的羥基可以像水一樣破壞木質(zhì)素的分子間氫鍵。

 

圖4. 甘油分子

       Lu等人發(fā)現(xiàn)，用5 wt％甘油制成的小麥秸稈顆粒將顆粒的斷裂強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度分別提高了67％和54％。在烘焙顆粒中，甘油可以塑化木質(zhì)素，從而在較低的溫度和水分含量下有效造粒。甘油的主要缺點(diǎn)是其親水性，源自羥基。如果在造粒過程中甘油已經(jīng)與水飽和，那么濕潤(rùn)的水汽就不是問題。

3.10 硬脂酸
      硬脂酸是自然界中最常見的飽和脂肪酸之一，通常存在于動(dòng)物脂肪中。它通過甘油三酯（脂肪和油）的皂化而產(chǎn)生的。它在壓制過程中用作潤(rùn)滑劑和脫模劑。極性端基團(tuán)容易與金屬陽(yáng)離子（Na、Ca、Mg、Zn等）形成離子鍵，如圖5所示。Renirie等人發(fā)現(xiàn)，添加2.5 wt％的硬脂酸和1 wt％的黑麥粉減少了2.7％的顆粒細(xì)末，而無(wú)粘合劑顆粒和含有1 wt％面粉粘合劑顆粒，分別產(chǎn)生了4.3％和3.5％的細(xì)末。此外，硬脂酸具有潤(rùn)滑作用，可降低造粒過程的能耗并提高工業(yè)磨機(jī)的產(chǎn)量。

 

圖 5. (a) 硬脂酸和 (b) 硬脂酸鈣的化學(xué)結(jié)構(gòu)

      金屬硬脂酸鹽在塑料工業(yè)中用作潤(rùn)滑劑和脫模劑。已發(fā)現(xiàn)硬脂酸鈣作為增塑劑，[CH3(CH2)16COO-]2(Ca2+)，可增加聚合物的硬度。硬脂酸鈣和其他增塑劑有可能降低難以擠出的烘焙材料的造粒能耗。在這方面增塑劑的使用值得進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究。硬脂酸鈣是一種很好的增塑劑候選材料，因?yàn)樗杀镜?、不溶于水、耐生物降解，但還需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究。

4.石化粘合劑
      盡管關(guān)于生物能源產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)可能會(huì)禁止石化粘合劑，但它們廣泛用于生產(chǎn)型煤，值得一提。

4.1 煤焦油瀝青
      煤焦油瀝青與生物質(zhì)焦油的生產(chǎn)方式類似，通過在低氧環(huán)境中加熱煤炭來產(chǎn)生可冷凝的重質(zhì)烴類焦油。自20世紀(jì)初以來，煤焦油瀝青一直用于生產(chǎn)煤型煤。它充當(dāng)薄膜型粘合劑，將顆粒 "粘 "在一起。它不溶于水且抗生物降解；然而，由于多環(huán)芳烴（PAHs）濃度高，它毒性很強(qiáng)，是一種已知的致癌物。當(dāng)通過研磨加熱時(shí)，它還會(huì)污染熔爐的進(jìn)料管。Zhong等人使用煤焦油瀝青從高揮發(fā)性煤中生產(chǎn)成型煤塊，用于COREX煉鐵工藝。

4.2 瀝青
      瀝青是原油提煉過程的副產(chǎn)品，從蒸餾底物中獲得。沸點(diǎn)大于500°C的材料稱為瀝青。它是一種高粘度的非晶態(tài)材料，當(dāng)加熱到100°C以上時(shí)，它會(huì)軟化，可以用作薄膜型粘合劑。它抗風(fēng)化、抗生物降解，但也有毒。添加瀝青作為粘合劑可以提高煤粉的疏水性。它必須從煉油廠用加熱或隔熱的油罐車或軌道車運(yùn)輸，通常用于鋪路或修補(bǔ)屋頂，運(yùn)輸過程中必須使用加熱或絕緣的罐車或鐵路車輛。

4.3 塑料
      使用塑料廢料作為粘合劑可以最大限度地減少它們對(duì)環(huán)境的污染。向熱解小麥和大麥秸稈顆粒中添加高密度聚乙烯(HDPE)可增加密度、拉伸強(qiáng)度和熱值，并減少灰分和吸濕性。塑料粘合劑未包含在比較分析中，因?yàn)樗鼈兊奶砑訒?huì)使顆粒成為固體回收燃料而非原木顆粒。

 

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