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目录 1

1 生物质能简介 1

1.1 生物质能的来源及概况 1

1.2 生物质能资源 2

1.3 生物质的组成和结构 3

1.3.1 碳水化合物 3

1.3.2 纤维素的结构 4

1.3.3 半纤维素的结构 5

1.3.4 木质素 6

1.4 生物质能的开发与研究意义 8

1.5 生物质能的利用与转化 9

参考文献 9

2 生物质能循环经济 11

2.1 循环经济的概念及技术特征 11

2.1.1 循环经济的概念 11

2.1.2 循环经济的运行机理及特征 11

2.2.1 碳循环 13

2.2 生物质能中的碳循环 13

2.2.2 生物质能中的碳循环 14

2.3 生物质能循环经济 15

2.3.1 生物质能循环经济的提出 15

2.3.2 生物质能循环经济符合社会可持续发展的要求 23

2.3.3 生物质能循环经济对我国有重要的战略意义 25

2.3.4 发展生物质能循环经济的政策 27

2.4 生物质能循环经济模式——生态农业 30

2.4.1 生态农业 30

2.4.2 几种模式 32

参考文献 33

3 生物质能资源开发 34

3.1 能源植物 34

3.1.1 能源植物利用的发展进程 35

3.1.2 能源植物的种类 38

3.1.3 能源植物的利用 43

3.2.1 光合作用及能量转变 46

3.2 能源植物的高产技术 46

3.2.2 植物光合作用特点 53

3.2.3 植物光合作用影响因素 54

3.2.4 能源植物高产技术 58

3.3 能源农场 62

3.3.1 国内外发展情况 62

3.4 能源植物与环境生态 65

3.4.1 荒地能源植物开发 65

3.3.2 能源农场的构建 65

3.4.2 能源植物尾矿复垦 66

3.5 生物废弃物的利用 68

参考文献 69

4 生物质能的生物转化技术 71

4.1 生物质燃料酒精 71

4.1.1 前言 71

4.1.2 纤维素原料性质 72

4.1.3 酸水解 73

4.1.4 酶水解 76

4.1.5 发酵 81

4.1.6 工艺流程和经济核算 85

4.1.7 应用现状和前景 90

4.2 农村沼气技术 91

4.2.1 沼气发酵概述 91

4.2.2 农村沼气发酵工艺 93

4.2.3 农村沼气池设计与施工 101

4.2.4 农村沼气池管理 104

4.2.5 沼气与农业生产 105

4.2.6 沼气与农村环境卫生 106

4.2.7 沼气的综合效益 108

4.3 大中型沼气工程技术 109

4.3.1 大中型沼气工程的定义 109

4.3.2 大中型沼气工程的发酵原料 110

4.3.3 大中型沼气工程的调控指标 111

4.3.4 传统消化池、农村沼气池的缺陷 112

4.3.5 提高厌氧消化装置效率的途径 113

4.3.6 大、中型沼气工程工艺简介 114

4.3.7 大、中型沼气工程的设计 119

4.3.8 大、中型沼气工程的启动 121

4.3.9 大、中型沼气工程运行管理与维护保养 124

4.3.10 大、中型沼气工程安全防护 126

参考文献 127

5 生物质能的热转化技术 128

5.1 生物质气化技术 128

5.1.1 生物质气化基本原理 129

5.1.2 气化过程的热量平衡 131

5.1.3 气化反应的化学平衡 132

5.1.4 气化过程的反应动力学 133

5.1.5 气化过程的几个基本参数 136

5.1.6 气化过程中的综合影响因素 137

5.1.7 气化技术分类 138

5.1.8 生物质气化燃气的特点 139

5.1.9 生物质气化设备及工作原理 142

5.1.10 生物质气化技术的应用 143

5.2 生物质热解液化技术 153

5.2.1 生物质热解反应机理 154

5.2.2 影响生物质热解过程及产物组成的因素 155

5.2.3 热解液化工艺流程 158

5.2.4 生物质热解液化技术研究及开发现状 159

5.2.5 生物油的特性及应用 160

5.3 生物质炭化技术 162

参考文献 163

6.1.1 生物质直接燃烧技术 164

6.1.2 生物质直接燃烧发电原理 164

6.1 生物质直接燃烧发电 164

6 生物质能转化为电力技术 164

6.1.3 生物质直接燃烧设备分类及现状 165

6.1.4 生物质直接燃烧发电现状 167

6.1.5 影响生物质直接燃烧发电发展的主要制约因素 167

6.1.6 典型工艺简介——丹麦Benson型生物质锅炉发电系统在火电厂的应用 168

6.1.7 生活垃圾焚烧发电 169

6.2.2 生物质气化发电的特点 175

6.2 生物质气化发电技术 175

6.2.1 生物质气化发电原理与过程 175

6.2.3 生物质气化发电系统的分类 176

6.2.4 生物质气化发电的关键技术 177

6.2.5 我国生物质气化发电商业化的障碍 183

6.2.6 对我国生物质气化发电发展建议 183

6.2.7 典型的生物质气化发电系统简介 183

6.3 沼气发电 187

6.3.1 沼气发电原理与流程 187

6.3.3 沼气发动机的类型及工作原理 188

6.3.2 沼气发电动力装置 188

6.3.4 沼气发动机发电机组系统 191

6.3.5 发电用沼气的特性 192

6.3.6 建沼气电站应注意的安全问题 192

6.3.7 国内外沼气发电技术的发展现状 193

6.3.8 典型沼气工程实例分析 193

6.3.9 沼气发电产业化可行性分析 196

6.4.1 燃料电池简介 197

6.4 生物质燃料电池 197

6.4.2 生物质气固体氧化物燃料电池 200

6.4.3 沼气燃料电池 201

6.4.4 生物燃料电池 203

6.5 生物质发电展望 204

参考文献 205

7 生物质能利用的发展前景与展望 207

7.1 生物质能源的地位 208

7.2 生物质能利用的现状 208

7.2.1 研究开发技术概况 208

7.2.2 国内生物质能的利用现状和主要方法 209

7.2.3 国外生物质能的利用现状和主要方法 211

7.3 生物质能的发展前景与展望 214

7.3.1 国外发展前景 214

7.3.2 国内发展前景 215

参考文献 218