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第一篇 生物质微生物发酵 4

第一章 沼气发酵工艺 4

第一节 沼气发酵原料和原料产气特性 4

一、沼气发酵原料 4

二、秸秆、粪便沼气发酵原料的配比 6

三、常用发酵原料的产气特性 9

第二节 沼气发酵工艺条件及其控制 11

一、严格的厌氧环境 11

二、发酵温度 11

三、接种物 11

四、适合的酸碱度 12

五、压力 12

六、搅拌 13

七、添加剂和抑制剂 13

一、沼气发酵工艺类型 14

第三节 沼气发酵工艺 14

二、农村水压式沼气池发酵工艺 15

三、大中型沼气工程沼气发酵工艺 17

四、原料两相发酵工艺 24

第二章 沼气发酵消化器 26

第一节 消化器的设计要求和类型 26

一、消化器的设计要求 26

二、消化器容积计算 26

三、厌氧消化器的基本类型 27

第二节 几种在生产中常用的消化器 34

一、厌氧接触工艺处理酒精糟液 34

二、厌氧过滤消化器（AFD） 34

三、上流式厌氧污泥床消化器（UASB） 38

四、UASB+AF结合型消化器 40

第三节 水压式沼气池 42

四、甘肃临农Ⅳ型沼气池 43

三、水压式沼气池设计时的基本要求 43

一、水压式沼气池的工作原理 43

二、标准式水压式沼气池 43

五、改进型水压式沼气池 45

六、小型高效沼气池 46

七、水压式沼气池的施工计划 46

第四节 城镇沼气化粪池 48

一、城镇生活污水的特性 48

二、老式化粪池 48

三、水压式沼气化粪池 48

四、城镇沼气化粪池工艺 49

五、沼气化粪池前处理消化器 49

六、沼气化粪池容积估算 49

七、沼气化粪池后处理 50

八、沼气化粪池的处理效果 51

第五节 红泥塑料沼气池 52

九、日本PRF制化粪池 52

一、红泥塑料的制备和特性 53

二、红泥塑料沼气池基本结构和池型 54

三、红泥塑料沼气池的发酵工艺 55

四、红泥塑料沼气池的使用 56

五、红塑池越冬管理 57

六、半塑水封型红泥塑料沼气池 57

第三章 消化器进出料系统和搅拌装置 58

第一节 进出料工艺流程和进出料方式 58

一、进出料工艺流程 58

二、进出料方式 58

第二节 进出料系统的设计 58

一、进料系统参数 59

二、输料沟 59

三、预处理装置 60

第三节 进出料泵 62

一、泵的主要性能参数 63

二、泵的选择 64

三、常用液肥泵和污水泵的技术特性 64

第四节 料液热交换器 66

一、热交换器的型式 67

二、料液热交换器的一般设计 68

第五节 消化器搅拌装置 70

一、搅拌装置的基本类型 70

二、气体升液式搅拌装置 72

三、立管式气搅拌装置 75

四、机械式搅拌装置 76

一、贮存器的功用 80

二、居民用气定额及年用气量 80

第一节 沼气贮存器的容量和压力 80

第四章 沼气贮存器和输配管网 80

三、贮存器的容量 81

四、贮存器中沼气的压力 83

第二节 沼气贮存器 83

一、变容积湿式低压贮存器 83

二、发酵池浮罩式贮存器 85

三、干式贮存器 85

四、中压贮气罐 86

第三节 沼气集中供气输配管网系统 86

一、集中供气方式 86

二、输气管及其附件 87

三、管道的布线及施工安装 89

四、输配系统的试验 90

第四节 安全与防火 91

第一节 沼气的成分和性质 92

一、沼气的成分和气体的物理参数 92

第五章 沼气的燃烧特性与利用、脱硫装置 92

二、沼气组分的临界温度和压力 93

第二节 沼气的燃烧特性 94

一、沼气的着火及其浓度极限 94

二、燃气燃烧的火焰传播 95

三、燃烧产物——烟气 100

第三节 沼气的燃烧方式 101

一、燃烧的动力区和扩散区 101

二、燃烧过程 101

第四节 沼气燃具的特性参数和构造 104

一、沼气燃具的特性参数计算 104

二、大气式燃烧器的构造及工作原理 106

三、无焰式沼气燃烧器 108

第五节 沼气灯 110

一、沼气灯的构造和工作 110

一、沼气中各种成分的生理特性 111

二、沼气灯技术性能指标 111

第六节 沼气脱硫装置 111

二、沼气中硫化氢含量的测定方法 112

三、氧化铁法脱硫 114

四、脱硫剂 115

五、氧化铁法脱硫装置 116

第七节 柴油机燃用沼气进行发电生产 117

一、内燃机对沼气燃料的要求 117

二、柴油机的改装 119

三、双燃料机的操作要点 120

第六章 生物质酒精发酵 121

第一节 酒精的性质、用途和生产方法 121

一、酒精的性质 121

二、酒精的等级 121

三、酒精及副产物的用途 122

四、酒精的主要生产方法 122

一、酒精生产原料和化学组成 123

第二节 生物质原料和原料化学组成 123

二、野生植物原料和化学组成 124

三、辅助原料和原料化学组成 125

第三节 淀粉质原料酒精生产工艺 126

一、淀粉质原料酒精生产原理 126

二、酒精生产工艺流程 126

三、酒精生产主要工艺过程 127

四、淀粉出酒率和淀粉利用率 128

第四节 淀粉质原料酒精生产工艺设备 129

一、原料粉碎方式与设备 129

二、蒸煮设备 130

三、糖化装置 137

四、酒精发酵罐 138

五、酒精蒸馏塔 139

一、甜高粱粮能兼备、综合利用 140

第五节 甜高粱茎秆制取酒精 140

二、甜高粱品种经济性状 141

三、甜高粱的生物特性和酒精产量 142

四、甜高粱茎秆酿制白酒工艺 143

五、甜高粱茎秆汁液制酒精工艺 144

第二篇 生物质热化学转换技术 146

第七章 生物质热分解技术 146

第一节 生物质热解过程及产物 146

一、原料的种类 146

二、木材干馏生产过程 146

三、木材热解的产物 147

四、术材的纤维素、半纤维素和木质素的热解温度 149

第二节 内热立式干馏 149

一、内热立式连续干馏的特点 149

二、原料的含水率对热解过程的影响 150

一、热解最终温度的影响 152

第三节 影响生物质热解过程的因素 152

二、炭化的速度 154

三、压力 154

四、原料的尺寸 155

五、生物质原料的腐朽 155

第四节 意大利ALTEN公司生物质热解技术 156

第八章 生物质气化 158

第一节 生物质气化特性 159

一、几种生物质的元素组成和热值 159

二、生物质原料与煤原料气化特性比较 161

第二节 固定床气化炉煤气发生过程 161

一、煤气发生炉的类型 162

二、上吸式气化炉煤气发生过程 163

第三节 沿燃料层高度煤气组成的变化 166

一、氧化层反应 166

二、层式炉工作特性 167

一、气化炉结构特点及主要优点 167

二、还原层反应 167

第四节 层式下吸式气化炉 167

三、几种气化炉指标比较 168

第五节 气化过程的指标及其影响因素 169

一、煤气的组成和热值 169

二、煤气产率 172

三、气化强度 172

四、原料的损失 174

五、比消耗量 174

第六节 煤气发生过程各项指标的计算 175

一、原料的组成及其热值的计算 175

二、每公斤工作燃料产生干煤气量计算 176

三、发生炉煤气中的含水量 176

四、气化1kg燃料所需的空气量 177

五、气化物质平衡 177

六、煤气发生炉的气化效率 178

一、煤气发生炉产量 180

第七节 煤气发生炉主要参数 180

二、煤气发生炉炉膛截面积 181

三、燃料层的高度 181

四、生产中使用的气化炉 182

第八节 水煤气 183

一、制造水煤气的主要反应 183

二、理想水煤气与实际水煤气 184

第九节 流化床气化炉 185

一、流体通过颗粒状固体层的三阶段 185

二、实际流化过程 188

三、流化床气化的应用前景 189

一、甲醇的性质 190

二、甲醇生产方法 190

第十节 生物质气化生产甲醇工艺 190

三、联醇生产技术 191

四、甲醇的燃料特性 192

第九章 植物质压缩成型和烧炭技术 192

第一节 植物质压缩成型和炭化工艺 193

一、植物质原料特性 193

二、植物质压缩成型和炭化工艺 193

三、植物质压缩成型机 196

四、稻壳压缩成型和炭化工艺 201

五、国外稻壳压缩炭块的燃料特性 203

六、植物质压缩成型燃料的燃烧 203

第二节 烧炭窑炉 204

一、窑址的选择 204

二、东北林区的蜂房型和长型炭窑 205

三、浙江炭窑 206

一、移动式炭化炉的构造 207

二、对处理原料的要求 207

第三节 移动式炭化炉 207

三、操作要点 208

第四节 节柴烧炭炉 208

一、节 柴烧炭炉的构造 208

二、炉的使用要求 209

第三篇 生物质能生态环境工程 210

第十章 生物质能良性循环 210

第一节 生态工程的目标和作用 210

一、生态工程的目标 210

二、生态工程的作用 210

三、农村三料是改善农业生态系统结构和提高系统功能的中心环节 210

第二节 农村生活用能结构变化 211

第三节 秸秆开发利用 212

一、秸秆不宜直接作燃料燃烧 212

二、农业能量转化与物质循环协调 213

一、以沼气为纽带的生物质能生态工艺 214

第四节 生物质能生态工程 214

三、秸秆畜粪沼气发酵对土壤系统的反馈作用 214

二、综合养殖场的生物质能生态工艺 215

三、生物质能多级利用、促进农业生态良性循环 216

四、微生态农业系统——能源、种植和养殖相结合、庭院经济良性循环 217

第十一章 薪炭林和植物油 218

第一节 薪炭林 218

一、薪炭林概况 218

二、我国薪炭林的资源及潜力 218

三、薪炭林的开发与利用 219

第二节 植物油 221

一、植物油的组成及化学结构 222

二、植物油的燃料特性 223

三、柴油机燃用植物油 225

第三节 植物油酯化工艺 226

第四节 石油植物 227

主要参考资料 228