用于水泥窑的木质纤维素生物质发酵过程的联产品燃料制造技术

本发明专利技术公开了一种由来源于木质纤维素生物质发酵过程的联产品制成的燃料，该燃料用于向水泥制备工艺供给燃料。使滤饼和糖浆联产品混合并干燥，然后在水泥窑中燃烧以产生水泥制备所需的温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术公开了一种由来源于木质纤维素生物质发酵过程的联产品制成的燃料，该燃料用于向水泥制备工艺供给燃料。使滤饼和糖浆联产品混合并干燥，然后在水泥窑中燃烧以产生水泥制备所需的温度。【专利说明】用于水泥窑的木质纤维素生物质发酵过程的联产品燃料 本申请要求2013年10月10日提交的美国临时申请61/889061和2014年7月18日提 交的62/026059的权益，所述临时申请全文各自以引用方式并入。
本专利技术涉及向水泥工艺供给燃料的领域。更具体地，由木质纤维素生物质发酵过 程的联产品制备的燃料用于向水泥窑供给燃料。
技术介绍
水泥是世界上最重要且大量使用的建筑材料之一，其用于一些材料诸如混凝土、 研钵、灰墁以及许多非特定灰浆。水泥制备是高度耗能的，如该工艺需要约1450°c的温度。 用于制备水泥的主要燃料是煤，制备每吨水泥需要约120kg的煤。据估计约5%的全球二氧 化碳排放来源于水泥制备，其50%来自于化学过程并且其40%来自于燃料燃烧。作为燃料 使用的煤向大气释放减排到地下的含碳气氛，对地球的大气环境产生碳的净的正增益。 来源于生物质的燃料是可再生的并且是碳中性的：生物质在燃烧时因释放至大气 环境而增长的期间，从大气环境中除去相同量的C0 2。因此与煤相比，生物质或源自生物质 的燃料并不会增大大气环境的C02负荷并且更加环境友好。 多种废料已在水泥制备中用作燃料替代品，诸如沥青、塑料、橡胶、石油焦、轮胎和 废油。此外，已提出将农用和非农用生物质在水泥制备中用作燃料。 仍然需要这样一种水泥窑燃料工艺:利用可再生和比煤更加环境友好的燃料，并 且一致且可靠。
技术实现思路
本专利技术涉及来源于木质纤维素生物质的处理的碳中性燃料用于通常由煤供给燃 料的水泥窑的燃料。因此，本专利技术提供了向水泥工艺供给燃料的方法，所述方法包括： a)提供木质纤维素滤饼； b)提供木质纤维素糖浆； C)以1:1至9:1的滤饼与糖浆的比率使(a)的滤饼与(b)的糖浆混合，形成滤饼和糖 浆的混合物； d)干燥所述(c)的混合物，以制备滤饼和糖浆燃料；以及 e)使滤饼和糖浆燃料在包含水泥生料的水泥窑中燃烧。 另外，本专利技术提供包含灰分的水泥组合物，所述灰分来自选自以下的燃烧材料:滤 饼和糖浆燃料、滤饼、糖浆、以及它们的混合物。 在另一方面，本专利技术提供包含灰分的混凝土组合物，所述灰分来自选自以下的燃 烧材料:滤饼和糖浆燃料、滤饼、糖浆、以及它们的混合物。 在本专利技术的另一方面，提供的是用于制备水泥的方法，所述方法包括： a)提供石灰石组合物，其中石灰石组合物任选地包含粘土、页岩、硅石、砂铝土矿、 铁矿、粉煤灰和矿渣中的一种或多种； b)任选地碾磨a)的石灰石组合物； c)在窑中将a)或b)的石灰石组合物加热到至少约600°C的温度，其中在石灰石组 合物的存在下将燃料添加至其中产生熟料的窑中；以及 d)冷却并从窑中回收熟料； 其中步骤c)中添加至窑的燃料由选自以下的木质纤维素联产品组成:滤饼和糖浆 燃料、滤饼、糖浆、以及它们的混合物。【具体实施方式】 以下定义和缩写用于权利要求和说明书的解释。 如本文所用，术语"包含"、"包括"、"具有"或"含有"，或者其任何其它变型旨在涵 盖非排它性的包括。例如，包含元素列表的组合物、混合物、工艺、方法、制品或设备不必仅 限于那些元素，而是可以包括其它未明确列出的元素，或此类组合物、混合物、工艺、方法、 制品或设备固有的元素。此外，除非明确指明相反，"或"是指包含性的"或"而非排它性的 "或"。例如，条件A或B满足下列中任一项:A为真实的（或存在的）且B为虚假的（或不存在 的），A为虚假的(或不存在的)且B为真实的(或存在的），以及A和B均为真实的(或存在的）。 在本专利技术的元素或组分前的不定冠词"一个"和"一种"旨在为有关所述元素或组 分的实例（即出现)数量的非限制性。因此，应将"一个"或"一种"理解为包括一个或至少一 个，并且元素或组分的词语单数形式也包括复数指代，除非有数字明显表示单数。 如本文所用，术语"专利技术"或"本专利技术"是非限制性术语，并且不旨在意指本专利技术的 任何单独实施方案，而是涵盖如本说明书和权利要求所述的所有可能的实施方案。如本文所用，用术语"约"修饰本专利技术的成分或反应物的量时是指数值量的变化， 它们可能发生在例如，典型的测量和用于制备浓缩液或实际使用溶液的液体处理程序中； 这些程序中的偶然误差中；制造、来源、或用于制备组合物或实施方法的成分的纯度的差异 中等。术语"约"还包括由于对于起因于特定起始混合物的组合物的不同平衡条件而不同的 量。无论是否由术语"约"来修饰，权利要求包括量的等同量。在一个实施方案中，术语"约" 指在报告数值的10%以内，优选地在报告数值的5%以内。 术语"木质纤维素"是指包含木质素和纤维素的组合物。木质纤维素材料也可包含 半纤维素。 术语"纤维素"是指包含纤维素和附加组分(包括半纤维素)的组合物。 术语"木质纤维素生物质"指任何木质纤维素材料，并且包括含有纤维素、半纤维 素、木质素、淀粉、寡糖和/或单糖的材料。生物质也可包含附加组分诸如蛋白质和/或脂质。 生物质可源自单一来源，或者生物质可包括源自多于一种来源的混合物;例如，生物质可包 括玉米棒和玉米秸杆的混合物，或草和叶片的混合物。木质纤维素生物质包括但不限于生 物能源作物、农业残余物、市政固体垃圾、工业固体垃圾、来自造纸业的淤渣、庭院垃圾、木 材和林业垃圾。生物质的示例包括但不限于玉米棒、作物残余物诸如玉米皮、玉米秸杆、草 (包括细叶芒）、小麦秸杆、大麦秸杆、干草、稻杆、柳枝稷、废纸、甘蔗渣、高粱植物材料、大豆 植物材料、从谷物的研磨或从生产过程中使用谷物获得的组分(诸如DDGS:含可溶物的干酒 糟）、木质材料诸如树、枝、根、木片、锯末、灌木和灌丛、叶、蔬菜、水果、花、棕榈空果串和能 源甘蔗。术语"能源甘蔗"是指培育用于产生能量的甘蔗。其因纤维百分比高于糖而被选 择。术语"木质纤维素生物质水解产物"是指木质纤维素生物质糖化产生的产物。生物 质也可在糖化前进行预处理或预加工。 术语"预处理的生物质"是指在糖化之前已经过预处理的生物质。所述预处理可为 物理的、热的或化学方法的形式以及它们的组合。 术语"糖化"是指由多糖产生可发酵糖。 术语"丁醇"是指异丁醇、1-丁醇、2-丁醇、或它们的组合。 术语"木质纤维素生物质水解产物发酵液"是指包含产物的发酵液，所述产物得自 包含木质纤维素生物质水解产物的介质中的生物催化剂生长和生产。所述发酵液包含木质 纤维素生物质水解产物的成分，所述成分为没有被生物催化剂消耗的，以及生物催化剂本 身和生物催化剂产生的产品。 术语"浆料"指不溶解的材料和液体的混合物。浆料还可包含高水平的溶解固体。 浆料的示例包括糖化发酵液、发酵液和塔馏物。术语"全塔馏物"是指蒸馏的塔底物。所述全塔馏物包含高沸腾物和蒸馏进料流的 任何固体。全塔馏物是枯竭的发酵液的类型。全塔馏物是产物枯竭的发酵液的类型。术语"稀塔馏物"是指来自发酵液、或产物枯竭的发酵液(诸如全塔馏物）的固体/ 液体分离的液体馏分。本文术语"产物枯竭的发酵液"或"枯竭的发酵液"是指去除产物流后的木质纤维 素生物质水解产物发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于向水泥工艺供给燃料的方法，所述方法包括：a)提供木质纤维素滤饼；b)提供木质纤维素糖浆；c)以1∶1至9∶1的滤饼与糖浆的比率使(a)的滤饼与(b)的糖浆混合，形成滤饼和糖浆的混合物；d)干燥所述(c)的混合物，以制备滤饼和糖浆燃料；以及e)使所述滤饼和糖浆燃料在包含水泥生料的水泥窑中燃烧。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JC德鲁伊特，KM希尔，SW奥格勒，SC维拉卡斯，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：美国;US