生物能源述评 1
第一篇 生物气体燃料 13
1 内循环厌氧反应器研究 13
引言 13
1.1 IC反应器水力特性研究 15
1.1.1 试验设备及试验系统流程 15
1.1.2 IC反应器水力特性试验 15
1.2 IC反应器技术性能试验研究 22
1.2.1 材料与方法 22
1.2.2 结果与分析 24
1.3 IC反应器基质降解动力学特性研究 26
1.3.1 IC反应器基质降解动力学模型的建立 26
1.3.2 IC反应器基质降解动力学分析 29
1.4 IC反应器颗粒污泥特性研究 30
1.4.1 材料与方法 30
1.4.2 结果与分析 31
1.5 蚓粪对厌氧发酵的促进作用及对IC反应器污泥颗粒化的影响 34
1.5.1 蚓粪对厌氧发酵效果影响试验 35
1.5.2 蚓粪对IC反应器污泥颗粒化的影响 39
1.6 结论 44
2 IC反应器处理猪粪废水条件下厌氧污泥颗粒化研究 46
引言 46
2.1 IC反应器处理猪粪废水启动初期的工艺条件研究 48
2.1.1 试验材料与方法 48
2.1.2 试验方法 49
2.1.3 结果与分析 49
2.2 IC反应器启动过程中颗粒污泥的培养 54
2.2.1 试验材料和方法 54
2.2.2 试验方法 55
2.2.3 结果与分析 56
2.3 IC反应器处理猪粪废水运行条件下颗粒污泥特性的变化 75
2.3.1 试验方法 75
2.3.2 结果与分析 76
2.4 结论 82
3 秸秆预处理及厌氧发酵产沼气研究 84
引言 84
3.1 蒸汽爆破设备及工作原理 85
3.1.1 传统汽爆（汽喷）工艺 85
3.1.2 蒸汽爆破设备结构及参数 86
3.2 汽爆预处理影响因素及汽爆物料结构特性 88
3.2.1 材料和方法 89
3.2.2 结果与分析 90
3.3 蒸汽爆破预处理秸秆发酵生产沼气试验研究 103
3.3.1 材料和方法 103
3.3.2 结果与分析 105
3.4 粉碎粒径对玉米秸秆厌氧发酵的影响 115
3.4.1 材料和方法 115
3.4.2 结果与分析 116
3.5 NaOH处理对玉米秸秆厌氧发酵的影响 118
3.5.1 材料和方法 118
3.5.2 结果与分析 119
3.6 结论 122
4 生物质气化烤烟系统研究 124
引言 124
4.1 第一代生物质气化烤烟系统 126
4.1.1 系统设计 126
4.1.2 关键技术研究 128
4.1.3 系统运行试验 132
4.2 第二代生物质气化烤烟系统 135
4.2.1 系统组成 135
4.2.2 系统运行试验 137
4.2.3 结论 139
第二篇 生物液体燃料 143
5 生物质原料气合成甲醇研究 143
引言 143
5.1 秸秆类生物质热化学法制甲醇合成气的试验研究 145
5.1.1 秸秆类生物质热化学法制原料气 145
5.1.2 秸秆类生物质制合成气试验 147
5.2 秸秆类生物质煤气催化合成甲醇试验研究 149
5.2.1 甲醇合成方法与工艺流程 149
5.2.2 合成试验 151
5.2.3 试验结果与分析 153
5.3 秸秆气化合成气制备甲醇工艺条件试验研究 160
5.3.1 试验设计 160
5.3.2 试验部分 161
5.4 秸秆气化合成气合成甲醇的动力学试验研究 169
5.4.1 试验设计 169
5.4.2 试验结果与分析 170
5.5 秸秆类生物质合成甲醇的热力学性质研究 177
5.5.1 试验部分 177
5.5.2 秸秆合成气合成甲醇反应的反应热 178
5.5.3 合成甲醇反应的平衡常数及平衡组成 181
5.6 结论 185
6 生物质纤维燃料乙醇生产工艺试验研究 186
引言 186
6.1 固态培养降解秸秆木质素试验研究 188
6.1.1 材料和方法 188
6.1.2 结果与分析 191
6.2 木质素降解酶降解秸秆木质素试验研究 203
6.2.1 材料和方法 203
6.2.2 结果与分析 204
6.3 玉米秸秆稀酸预处理试验 208
6.3.1 材料与方法 208
6.3.2 结果与分析 209
6.4 秸秆双酶糖化条件试验及木质素降解对秸秆糖化效果的影响 210
6.4.1 材料与方法 210
6.4.2 结果与分析 211
6.5 戊糖发酵菌种的对比研究 224
6.5.1 材料与方法 224
6.5.2 结果与分析 225
6.6 戊糖和己糖同步发酵生产燃料乙醇条件试验研究 229
6.6.1 材料与方法 229
6.6.2 结果与分析 229
6.7 基于秸秆糖化液脱毒预处理的试验研究 233
6.7.1 抑制物的作用机制分析 233
6.7.2 不同脱毒方法对秸秆糖化液发酵生产乙醇研究 234
6.8 玉米秸秆糖化液发酵生产乙醇试验研究 236
6.8.1 材料与方法 236
6.8.2 玉米秸秆糖化液发酵乙醇关键工艺条件试验研究 236
6.8.3 玉米秸秆糖化液发酵条件优化 238
6.8.4 汽爆玉米秸秆糖醇转化率 239
6.9 BPSS＆CF秸秆纤维燃料乙醇生产工艺的试验研究 241
6.9.1 工艺流程总体设计 241
6.9.2 工艺流程 241
6.9.3 主要操作要点及技术指标 242
6.9.4 技术分析 243
6.10 结论 244
7 脂肪酶催化植物油制取生物柴油的研究 246
引言 246
7.1 分析、测试方法 248
7.1.1 材料与方法 248
7.1.2 原料油成分分析方法及结果 249
7.1.3 生物柴油中脂肪酸甲酯的测定及酯交换率的计算 250
7.2 脂肪酶间歇催化菜籽油制取生物柴油的研究 253
7.2.1 脂肪酶催化菜籽油间歇反应试验 253
7.2.2 响应面法优化试验 258
7.2.3 脂肪酶重复使用及间歇催化菜籽油的放大试验 262
7.2.4 脂肪酶间歇催化菜籽油酯交换反应机制及动力学研究 264
7.3 脂肪酶间歇催化桐油制取生物柴油的研究 267
7.3.1 脂肪酶间歇催化桐油反应试验 267
7.3.2 响应面法优化试验 269
7.3.3 脂肪酶间歇催化桐油的实验室放大试验 273
7.3.4 脂肪酶间歇催化桐油酯交换反应催化的机制及动力学研究 274
7.4 菜籽油连续制取生物柴油的研究 276
7.4.1 试验材料和方法 276
7.4.2 试验结果分析与讨论 277
7.4.3 膨胀床连续生产生物柴油的工艺研究 283
7.5 桐油连续制取生物柴油的研究 287
7.5.1 试验材料和方法 287
7.5.2 结果与讨论 287
7.6 生物柴油提取及性能测试试验 291
7.6.1 生物柴油真空蒸馏提取试验 292
7.6.2 生物柴油产品性能测试方法及测试结果 294
7.7 结论 298
8 生物柴油用固体催化剂试验研究 300
引言 300
8.1 固体碱催化剂制备试验研究 301
8.1.1 试验流程与材料、仪器 301
8.1.2 催化剂材料及制备方法选择 303
8.1.3 固体催化剂制备试验 306
8.2 催化剂的表征 310
8.2.1 试验仪器与方法 310
8.2.2 结果与分析 311
8.3 生物柴油制备试验研究 313
8.3.1 试验方法 313
8.3.2 结果分析 314
8.4 催化剂失活及再生试验 316
8.4.1 试验方法 316
8.4.2 结果与分析 316
8.4.3 催化剂优化试验 321
8.5 结论 324
第三篇 生物质固体成型燃料 327
9 生物质液压成型机优化设计及其工程化试验 327
引言 327
9.1 液压秸秆成型机的主要设计参数 328
9.1.1 秸秆压缩成型正交试验 329
9.1.2 生产率与冲杆直径和单位能耗关系 337
9.1.3 锥度、锥长与压力、密度关系试验 340
9.2 秸秆压缩成型参数模拟 340
9.2.1 成型压力与成型燃料密度的关系 340
9.2.2 相同温度不同含水率条件下的成型参数 341
9.2.3 不同温度相同含水率条件下的成型参数 343
9.3 HPB-Ⅳ型生物质成型机的改进设计及工程试验 344
9.3.1 液压系统的设计 344
9.3.2 成型机的结构设计 346
9.3.3 成型设备系统改进设计指标及参数 347
9.3.4 改进后成型机工作流程 348
9.3.5 改进成型机试验及结果分析 349
9.4 生物质液压成型机能耗测试及分析 349
9.4.1 加热系统能耗测试及分析 350
9.4.2 进料系统的能耗测试及分析 352
9.4.3 液压系统的能耗测试分析 354
9.5 节能降耗的措施 355
9.5.1 加热系统节能措施 355
9.5.2 进料系统节能措施 355
9.5.3 液压系统节能措施 356
9.6 结论 357
10 秸秆成型燃料燃烧设备设计基础 359
引言 359
10.1 秸秆成型燃料燃烧动力学特性试验 359
10.1.1 秸秆燃烧动力学特性的试验 360
10.1.2 秸秆成型燃料燃烧动力学特性 366
10.1.3 秸秆成型燃料的实际锅炉燃烧工况 374
10.2 生物质（秸秆）成型燃料燃烧设备的设计计算 376
10.2.1 生物质成型燃料燃烧特性 376
10.2.2 生物质成型燃料燃烧设备的设计参数 377
10.2.3 生物质成型燃料燃烧设备设计 378
10.3 生物质成型燃料燃烧设备热性能 386
10.3.1 测试试验 386
10.3.2 试验结果与分析 387
10.4 生物质成型燃料燃烧设备空气流动场试验与分析 395
10.4.1 试验 395
10.4.2 试验结果与分析 396
10.5 燃烧设备炉膛温度场试验与分析 403
10.5.1 试验 403
10.5.2 试验结果与分析 404
10.6 燃烧设备炉膛气体浓度场试验与分析 411
10.6.1 试验 411
10.6.2 试验结果与分析 412
10.7 生物质成型燃料燃烧设备的结渣特性 414
10.7.1 试验 414
10.7.2 试验结果与分析 415
10.8 燃烧设备主要设计参数的确定 422
10.8.1 主要设计参数 422
10.8.2 试验结果与分析 422
10.9 结论 425
11 我国生物质成型燃料规模化研究 426
引言 426
11.1 秸秆成型燃料设备综合评价 427
11.1.1 秸秆成型燃料设备选择 427
11.1.2 利用秸秆成型燃料能量分析 431
11.2 秸秆资源的收集与预处理 433
11.2.1 秸秆资源的收集 433
11.2.2 秸秆成型燃料生产原料的供应 435
11.3 松弛密度对秸秆成型燃料规模化生产的影响 436
11.3.1 秸秆成型燃料的松弛密度 436
11.3.2 原料粉碎粒度和含水率对秸秆成型燃料松弛密度的影响 437
11.3.3 讨论 439
11.4 秸秆成型燃料的储运性能对规模化技术的影响 442
11.4.1 秸秆成型燃料耐久性的概念 442
11.4.2 试验 443
11.4.3 试验结果与分析 444
11.5 秸秆成型燃料的燃烧性能对规模化应用的影响 450
11.5.1 试验 451
11.5.2 试验结果与分析 451
11.6 秸秆成型燃料的规模化经营措施 455
11.6.1 我国农村对秸秆成型燃料的市场需求 456
11.6.2 秸秆成型燃料规模化经营障碍 458
11.6.3 秸秆成型燃料规模化发展建议 459
11.7 秸秆成型燃料的价格方案 461
11.7.1 影响秸秆成型燃料价格的因素 461
11.7.2 秸秆成型燃料的价格补贴 462
11.8 秸秆成型燃料规模化生产应用示范案例 464
11.8.1 案例介绍 465
11.8.2 案例的基本信息 467
11.8.3 秸秆成型燃料的生产与应用 467
11.8.4 秸秆成型燃料对纠庄村能源结构和生态环境的影响 471
11.9 生物质成型燃料规模化机制设计 473
11.9.1 研究路线 473
11.9.2 分析模型 473
11.9.3 理论基础 474
11.9.4 生物质成型燃料推广的利弊 477
11.9.5 生物质成型燃料推广机制设计与政策建议 478
11.10 结论 481
12 秸秆成型燃料燃烧形成的沉积与腐蚀问题研究 483
引言 483
12.1 秸秆成型燃料燃烧形成沉积的影响因素 487
12.1.1 试验材料和装置 487
12.1.2 影响沉积形成因素的试验与分析 489
12.2 秸秆燃烧过程中沉积腐蚀的形成过程与机制 492
12.2.1 试验 493
12.2.2 沉积腐蚀的形成过程与机制 493
12.3 沉积、腐蚀对锅炉的危害 501
12.3.1 沉积对受热面换热效率的影响 501
12.3.2 沉积对锅炉受热面的腐蚀 506
12.4 降低锅炉的沉积与腐蚀的措施 507
12.4.1 自然预处理法 507
12.4.2 添加剂对沉积的影响 508
12.5 结论 509
第四篇 生物能源资源 513
13 河南省生物柴油木本植物资源及其潜力研究 513
引言 513
13.1 研究地点概况与研究方法 514
13.1.1 研究地点自然概况 514
13.1.2 研究方法 515
13.2 河南省生物柴油木本植物资源分析 518
13.2.1 木本植物资源分布概述 518
13.2.2 生物柴油木本植物资源调查种类的选择 518
13.2.3 生物柴油木本植物资源分析 521
13.3 引种与分布区扩展分析 524
13.3.1 现有种类分布区扩展的气候相似性分析 524
13.3.2 现有种类分布区扩展分析 534
13.3.3 省外拟引进种类与分布区扩展分析 536
13.3.4 能源蕴藏量扩展分析 540
13.4 河南省生物柴油木本植物资源气候生产潜力分析 542
13.4.1 计算条件说明 542
13.4.2 计算结果与分析 543
13.4.3 河南省生物柴油木本植物资源可能的蕴藏量 546
13.4.4 河南省生物柴油木本植物资源开发利用种类选择 548
13.4.5 区域扩展与生态环境建设 550
13.5 结论 551
14 生物质液体燃料对我国石油安全的贡献 553
引言 553
14.1 中国面临的石油安全问题 554
14.1.1 中国石油供需现状 554
14.1.2 供应安全问题 557
14.1.3 价格上涨的影响 558
14.2 解决中国能源安全问题的研究 558
14.2.1 石油储备 558
14.2.2 保障国外石油供给的措施 560
14.2.3 稳定国内产量 561
14.2.4 减少国内石油消耗 562
14.2.5 石油相关政策 563
14.3 生物质液体燃料技术和原料 564
14.3.1 燃料乙醇 564
14.3.2 生物柴油 567
14.4 我国生物质液体燃料生产潜力分析 571
14.4.1 现有农产品生产生物质液体燃料的潜力 571
14.4.2 生物质液体燃料的产量计算依据 572
14.4.3 生物质液体燃料最大可能产量及其影响因素 573
14.4.4 生物质液体燃料的最大可能产量分析 580
14.5 我国发展生物液体燃料的政策建议 582
14.5.1 建立法律法规保障 583
14.5.2 完善管理体制 583
14.5.3 建立多渠道投资生物质能源的保障体系 584
14.5.4 建立经济激励措施 584
14.5.5 加强生物能源的科技创新能力建设 585
14.5.6 开展资源普查和区域规划 586
14.5.7 制定促进生物质液体燃料产业发展的政策 586
14.5.8 重视项目试验和示范 587
14.6 结论 587
15 中国农村可再生能源技术应用对温室气体减排贡献的研究 589
引言 589
15.1 农村可再生能源技术对温室气体减排的影响 590
15.1.1 温室气体源排放和碳汇吸收 590
15.1.2 省柴节煤灶对温室气体减排的影响 590
15.1.3 节能炕对温室气体减排的影响 590
15.1.4 户用沼气池对温室气体减排的影响 591
15.1.5 大中型沼气工程对温室气体减排的影响 592
15.1.6 太阳能热水器对温室气体减排的影响 592
15.1.7 太阳房对温室气体减排的影响 593
15.1.8 太阳灶对温室气体减排的影响 593
15.1.9 小型风力发电对温室气体减排的影响 594
15.1.10 微型水力发电对温室气体减排的影响 594
15.1.11 秸秆气化集中供气对温室气体减排的影响 594
15.2 农村可再生能源技术的CO2减排量计算 595
15.2.1 煤炭燃烧的CO2排放系数 595
15.2.2 碳汇资源CO2吸收系数 596
15.2.3 农村可再生能源技术的CO2减排量计算方法 596
15.3 农村可再生能源技术的CH4减排计算 599
15.3.1 传统生物质燃烧的CH4排放系数 599
15.3.2 粪便管理CH4排放系数 599
15.3.3 农村可再生能源技术的CH4减排量计算方法 600
15.4 结论 601
后记 602