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第1章 绪论 1

1.1 能源的含义 1

1.2 能源状况 2

1.2.1 世界能源状况 2

1.2.2 中国能源状况 3

1.3 生物质能源状况 5

1.3.1 世界生物质能源消费 6

1.3.2 国外生物质能开发利用概况 8

1.3.3 我国生物质能源消费 10

1.3.4 我国生物质能开发利用现状 10

1.4 生物质能利用技术 12

1.5 生物质能在我国未来可持续发展战略中的地位 14

第2章 我国生物质能资源 17

2.1 纤维素类生物质的资源 18

2.1.1 农作物秸秆 19

2.1.2 薪柴 21

2.1.3 禽畜粪便 23

2.1.4 城市有机垃圾 25

2.1.5 工业有机废弃物 26

2.2 淀粉类原料的资源 26

2.3 糖类原料的资源 28

第3章 生物沼气技术和装备研究 30

3.1 国内外沼气发展及研究 30

3.1.1 国外沼气发展及研究 30

3.1.2 中国沼气发展及研究 33

3.2 沼气特性 36

3.3 沼气发酵基本条件 37

3.3.1 沼气发酵微生物 37

3.3.2 沼气发酵特点 44

3.3.3 沼气发酵基本条件 45

3.3.4 东北地区秸秆厌氧发酵制取沼气的主要工艺条件 61

3.4 畜禽粪便高效厌氧发酵处理工艺研究 65

3.4.1 研究内容 65

3.4.2 主要结论 68

3.4.3 不同接种时间对污泥发酵的影响 69

3.4.4 添加纤维素酶对污泥发酵的影响 70

3.4.5 菌群富集实验 72

3.4.6 正交回归L12（52）实验 72

3.5 小型可移动式太阳能高效沼气反应装备研究 75

3.5.1 我国小型沼气池的发展阶段 75

3.5.2 小型沼气池的类型 77

3.5.3 小型可移动式太阳能高效沼气反应装备设计原则 84

3.5.4 小型可移动式太阳能高效沼气反应装备的总体设计 84

3.5.5 小型可移动式太阳能高效沼气反应罐的设计 86

3.5.6 太阳能加热恒温系统的设计 90

3.5.7 进料、排料和搅拌系统的设计 93

3.5.8 菌群附着载体的设计 96

3.5.9 机架设计 97

3.5.10 移动式太阳能家庭用沼气生产装置的主要部件制造 98

3.5.11 移动式太阳能家庭用沼气生产装置的运行测试 100

3.5.12 小型可移动式太阳能高效沼气生产装置的经济分析 101

3.5.13 沼气及其产物的综合利用 103

第4章 生物燃料致密成型技术及装备研究 107

4.1 生物质致密成型研究现状 107

4.1.1 生物质致密成型理论研究现状 107

4.1.2 生物质致密成型技术研究现状 111

4.2 生物质能利用技术试验研究 113

4.2.1 材料与方法 113

4.2.2 试验与结论 119

4.2.3 参数优化 134

4.2.4 玉米秸秆微观结构分析 136

4.3 生物质致密成型有限元分析 142

4.3.1 模型的建立 143

4.3.2 施加载荷并求解 145

4.3.3 玉米秸秆压缩过程中的有限元分析 146

4.4 生物质致密成型燃料利用装备研究 152

4.4.1 蒸汽干燥装置设计要求 152

4.4.2 干燥装置的总体结构 152

4.4.3 干燥介质供给装置主要技术参数设计 152

4.4.4 进气管的选择 157

4.4.5 蒸汽干燥器主要部分的设计 157

4.4.6 水稻秧盘蒸汽干燥装置性能试验 162

第5章 生物燃料乙醇利用技术及装备研究 166

5.1 国内外燃料乙醇的应用现状 166

5.1.1 国外燃料乙醇的应用现状 167

5.1.2 中国燃料乙醇的应用现状 172

5.2 生物乙醇的燃料特性 175

5.2.1 物理性质 175

5.2.2 化学性质 177

5.2.3 乙醇反应机理 177

5.2.4 乙醇的着火和燃烧特性 178

5.3 生物燃料乙醇的生产原料 178

5.3.1 糖类生物质原料 179

5.3.2 淀粉类生物质原料 180

5.3.3 纤维素类生物质原料 185

5.4 生物质乙醇利用设备双极板液流燃料电池的研究 186

5.4.1 液流电池的发展现状 187

5.4.2 液流电池内部流道结构的研究现状 196

5.4.3 DEFC的工作原理及乙醇反应机理 198

5.4.4 双极板燃料电池单体结构 199

5.5 双极板流道的优化 201

5.5.1 理论基础 201

5.5.2 流道内流量分布均匀性的优化 203

参考文献 211