生物质能源工程与技术PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 生物质概述 1

1.1.1 生物质的定义及分类 1

1.1.2 生物质的组成和结构 2

1.1.3 生物质转化利用技术 4

1.1.4 生物质资源的特点及重要性 5

1.1.5 我国生物质资源储量及其估算 6

1.2 生物质能概述 11

1.2.1 能源和生物质能的定义及分类 11

1.2.2 生物质能的特征 14

1.2.3 生物质能源开发与利用的现状 15

1.2.4 我国生物质能源开发与利用的现状 17

1.2.5 生物质能源开发与利用的意义 20

1.3 新能源概述 21

1.3.1 新能源的基本概念 21

1.3.2 新能源的种类及现状 22

1.3.3 新能源的地位和作用 24

1.4 可再生能源概述 25

1.4.1 可再生能源的定义 25

1.4.2 可再生能源发展现状与前景 25

1.4.3 《中华人民共和国可再生能源法》 27

第2章 生物质压缩成型技术 28

2.1 生物质压缩成型技术的概述 28

2.1.1 生物质压缩成型技术的概念 28

2.1.2 国外生物质压缩成型技术的发展 28

2.1.3 我国生物质压缩成型技术的发展 29

2.2 生物质压缩成型原理 31

2.2.1 生物质压缩成型的黏结机制 32

2.2.2 生物质压缩成型的粒子特性 32

2.2.3 生物质压缩成型的电势特性 32

2.2.4 生物质压缩成型的化学成分变化 33

2.3 生物质压缩成型的主要影响因素 33

2.3.1 原料种类的影响 34

2.3.2 原料含水率的影响 34

2.3.3 原料粒度的影响 35

2.3.4 成型压力的影响 35

2.3.5 温度的影响 36

2.4 生物质压缩成型工艺技术 36

2.4.1 常温湿压成型工艺 36

2.4.2 热压成型工艺 38

2.4.3 炭化成型工艺 39

2.4.4 冷压成型工艺 39

2.4.5 固体成型技术 39

2.5 生物质成型燃料的性能指标 40

2.5.1 生物质成型燃料的物理特性 40

2.5.2 生物质成型燃料的燃烧特性 41

2.6 生物质压缩成型应用实例 42

2.6.1 生物砖料 42

2.6.2 秸秆成型燃料 43

第3章 生物质直接燃烧技术 44

3.1 生物质直接燃烧概述 44

3.1.1 生物质燃烧 44

3.1.2 生物质燃烧原理及特征 45

3.2 生物质燃烧的反应热力学和化学反应平衡 46

3.2.1 燃烧热力学 46

3.2.2 化学反应平衡 47

3.3 生物质燃烧反应动力学 48

3.3.1 化学反应速率 48

3.3.2 化学反应的分类 52

3.3.3 生物质的燃烧过程 53

3.3.4 完全燃烧的条件 55

3.4 生物质燃烧的物质平衡与能量平衡 55

3.4.1 生物质燃烧过程的物质平衡计算 55

3.4.2 燃烧装置的热平衡 57

3.5 生物质直接燃烧的实例 57

3.5.1 省柴灶 57

3.5.2 炕连灶和燃池 59

第4章 生物质热裂解技术 60

4.1 生物质热裂解的概念和原理 60

4.1.1 生物质热裂解的概念 60

4.1.2 生物质热裂解的原理 61

4.2 生物质热裂解的工艺类型 63

4.2.1 生物质热裂解制炭工艺 63

4.2.2 生物质热裂解液化工艺 69

4.3 生物质热裂解的影响因素 73

4.3.1 生物质材料的种类、性质的影响 73

4.3.2 温度的影响 74

4.3.3 催化剂的影响 75

4.3.4 压力的影响 75

4.3.5 气相滞留期的影响 75

4.3.6 升温速率的影响 76

4.3.7 反应气氛的影响 76

4.4 生物质热裂解技术在国内外的应用 76

4.4.1 生物质热裂解炭化 76

4.4.2 生物质裂解液化 78

第5章 生物质气化技术 81

5.1 生物质气化原理与工艺 81

5.1.1 生物质气化原理 81

5.1.2 生物质气化工艺 83

5.2 生物质气化设备 85

5.2.1 气化炉的类型 85

5.2.2 气化炉性能及主要参数 91

5.2.3 气化影响因素 94

5.2.4 不同类型气化炉的特点及应用 96

5.3 生物质气化发电工艺 97

5.3.1 生物质气化发电特点 97

5.3.2 生物质气化发电系统分类 98

5.3.3 生物质常压气化发电工艺 98

5.3.4 生物质负压气化发电工艺 99

5.3.5 生物质正压气化发电工艺 101

5.4 生物质燃气净化 101

5.4.1 燃气高温除尘 101

5.4.2 燃气脱除碱金属 101

5.4.3 燃气除焦 102

5.5 生物质气化电厂工程实例 105

5.5.1 瑞典的Varnamo电站 105

5.5.2 意大利的Energy Farm示范工程 106

5.5.3 英国的ARBRE BIGCC电厂 106

5.5.4 意大利的TEF BIGGCC示范电厂 106

5.5.5 安徽稻壳气化发电 106

5.5.6 江苏稻壳气化锅炉供热或供气 107

5.5.7 黑龙江木片气化发电 108

5.5.8 生物质直接燃烧发电应用 109

5.6 生物质发电成本分析 109

第6章 生物质液化技术 114

6.1 生物质液化机理 114

6.1.1 液化反应机理 114

6.1.2 纤维素热解机理 115

6.1.3 木质素热解机理 115

6.2 生物质直接液化 116

6.2.1 生物质高压直接液化 116

6.2.2 生物质低压（常压）直接液化 119

6.2.3 生物质直接液化产物分离及应用 121

6.3 生物质间接液化 123

6.3.1 生物质间接液化的原理和工艺 123

6.3.2 生物质间接液化的实例 124

6.4 生物质与其他反应物共液化技术 124

6.5 超临界流体在生物质液化中的应用 125

6.6 生物质液化油的利用 127

6.6.1 生物油的性质 128

6.6.2 生物油的用途 128

第7章 生物质燃料乙醇技术 131

7.1 生物质燃料乙醇发酵机理 131

7.1.1 生物质燃料乙醇及其特点 131

7.1.2 乙醇发酵过程 132

7.1.3 淀粉质原料制乙醇 133

7.1.4 纤维质原料制乙醇 142

7.2 生物质燃料乙醇发酵工艺类型 148

7.2.1 综合生物工艺 148

7.2.2 水解发酵二段法 148

7.2.3 同时糖化发酵技术 149

7.2.4 固定化细胞发酵法 149

7.3 生物质燃料乙醇生产实例 150

7.3.1 同步糖化共发酵（SSCF）工艺生产乙醇 150

7.3.2 二级稀酸水解工艺 151

7.4 国内外生物质燃料乙醇发展概况 152

7.4.1 国内发展状况 152

7.4.2 国外发展状况 153

第8章 生物质柴油技术 154

8.1 生物柴油概述 154

8.1.1 生物柴油的定义 154

8.1.2 生物柴油生产原料 156

8.2 生物柴油生产原理与主要工艺 158

8.2.1 生物柴油的生产原理 158

8.2.2 生物柴油的生产工艺流程 159

8.3 生物柴油的优势与效益 165

8.3.1 生物柴油的优势 165

8.3.2 生物柴油的效益 166

8.4 国内外生物柴油发展概况 167

8.4.1 国内生物柴油发展概况 167

8.4.2 国外生物柴油发展概况 169

第9章 生物质制沼气技术 172

9.1 沼气概述 172

9.1.1 沼气性质 172

9.1.2 沼气生产的历史及现状 172

9.2 生物质制沼气发酵原理及工艺类型 173

9.2.1 沼气发酵理论 174

9.2.2 沼气发酵的微生物类群 175

9.2.3 沼气发酵的工艺条件 176

9.2.4 沼气发酵产物的主要成分 180

9.2.5 沼气发酵的工艺类型 181

9.3 小型户用沼气工程技术 182

9.3.1 小型户用沼气池类型 182

9.3.2 小型户用沼气工程在农村的应用 186

9.4 大中型沼气工程技术 188

9.4.1 大中型沼气工程的基本工艺流程 188

9.4.2 大中型沼气工程消化器的类型 190

9.4.3 大中型沼气工程的应用实例 195

9.5 沼气的综合利用 198

9.5.1 沼气用于炊事 198

9.5.2 沼气用于照明 199

9.5.3 沼气二氧化碳施肥 200

9.5.4 沼气用于储粮和蔬果保鲜 200

9.5.5 沼气发电 200

9.5.6 沼气的其他利用技术 200

第10章 生物质制氢技术 202

10.1 氢能概述 202

10.2 生物质制氢的基本原理及特点 204

10.2.1 生物质微生物法制氢 204

10.2.2 生物质热转化制氢 210

10.3 生物质制氢的主要工艺类型 212

10.3.1 生物质微生物法制氢工艺 212

10.3.2 生物质热转化制氢工艺 214

10.4 生物质制氢的发展趋势 217

10.4.1 生物质微生物制氢的发展趋势 217

10.4.2 生物质热转换制氢的发展趋势 217

参考文献 219