生物质能源利用技术
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品牌: 张建安
基本信息·出版社：化学工业出版社
·页码：193 页
·出版日期：2009年
·ISBN：712203898X/9787122038982
·条形码：9787122038982
·包装版本：1版
·装帧：平装
·开本：16
·正文语种：中文
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内容简介《生物质能源利用技术》共分11章，在介绍国内外生物质能源开发利用研究的基础上，结合当今世界生物质能领域的研究发展现状，概述了生物质、生物质能源及生物质能转化利用技术。主要内容包括生物质燃烧技术、生物质气化技术、生物质热解技术、生物质直接液化技术、生物燃料乙醇技术、生物柴油制备技术、生物制氢技术、生物丁醇制备技术、沼气技术、固体废物能源利用技术，旨在为广大读者系统地介绍生物质能源工程的基本理论和技术进展等。全书引用文献全面，紧跟生物质能的发展，可参考性强。《生物质能源利用技术》既可供能源、化工、材料、环境、生物等相关领域的工程技术人员、科研人员和管理人员参阅，也可供高等院校相关专业的师生参考。
目录
第1章 概述1
1.1 生物质1
1.1.1 生物质的概述1
1.1.2 生物质的资源量1
1.1.3 生物质的重要性2
1.2 生物质能3
1.2.1 生物质能的概述3
1.2.2 生物质能的来源4
1.2.3 生物质能源的地位4
1.2.4 生物质能开发利用现状6
1.3 生物质能转化利用技术9
1.3.1 生物质物理转化10
1.3.2 生物质化学转化10
1.3.3 生物质生物转化12
1.4 生物质能发展前景与国家政策12
参考文献15
第2章 生物质燃烧技术16
2.1 生物质燃烧技术的特点16
2.2 国内外生物质燃烧技术的研究18
2.3 生物质燃烧技术21
2.3.1 生物质直接燃烧21
2.3.2 生物质和煤的混合燃烧22
2.3.3 生物质的气化燃烧23
2.3.4 城市垃圾的燃烧技术25
2.3.5 其它燃烧技术27
2.4 生物质燃烧直接热发电技术29
2.5 生物质与煤的混合燃烧技术31
2.5.1 混合燃烧的特点32
2.5.2 生物质型煤33
2.6 生物质燃烧技术展望37
参考文献37
第3章 生物质气化技术40
3.1 生物质气化技术的特点40
3.2 生物质气化工艺41
3.2.1 生物质气化过程41
3.2.2 生物质气化分类42
3.2.3 生物质气化工艺流程43
3.2.4 生物质气化设备44
3.2.5 生物质气化影响因素47
3.2.6 生物质燃气的特性48
3.2.7 生物质燃气的净化49
3.3 生物质气化制备化学品技术51
3.3.1 生物质气化合成甲醇和二甲醚51
3.3.2 生物质气化制氢52
3.4 生物质气化集中供气技术53
3.4.1 集中供气工程及工艺流程53
3.4.2 集中供气技术应用前景54
3.5 生物质气化发电技术55
3.5.1 生物质气化发电技术分类55
3.5.2 生物质整体气化联合循环（BIGCC）56
参考文献57
第4章 生物质热解技术59
4.1 生物质热解的特点59
4.2 生物质热解工艺类型及研究现状60
4.2.1 生物质热解液化工艺流程60
4.2.2 生物质热解液化技术研究及开发现状61
4.3 生物质热解反应器63
4.3.1 生物质热解反应器分类63
4.3.2 典型的快速热解反应器64
4.4 影响生物质热解的因素67
4.5 生物质热解产物特性及应用技术70
4.5.1 生物油组成及特性70
4.5.2 生物油的应用71
4.5.3 不可凝结气体及木炭的应用73
4.6 生物质热解油的精制技术74
4.7 热解技术的发展75
参考文献77
第5章 生物质直接液化技术78
5.1 生物质直接液化的特点78
5.2 生物质高压直接液化78
5.3 生物质低压（常压）直接液化81
5.4 生物质直接液化产物分离及应用84
5.5 生物质与其它反应物共液化技术86
5.6 超临界流体在生物质液化中的应用87
参考文献89
第6章 生物燃料乙醇技术91
6.1 生物燃料乙醇及其特点91
6.1.1 燃料乙醇91
6.1.2 燃料乙醇的特点91
6.2 淀粉质原料制备生物燃料乙醇技术93
6.2.1 糖化过程93
6.2.2 乙醇发酵97
6.3 纤维质原料制备生物燃料乙醇技术100
6.3.1 纤维质原料的化学组分101
6.3.2 纤维质原料的糖化102
6.3.3 纤维素发酵生成乙醇104
6.4 生物燃料乙醇的应用技术108
6.4.1 国外燃料乙醇利用108
6.4.2 国内燃料乙醇利用109
参考文献110
第7章 生物柴油制备技术112
7.1 生物柴油概述112
7.2 国外生物柴油发展概况113
7.3 国内生物柴油发展概况114
7.4 生物柴油的特点及开发意义115
7.5 生物柴油的制备技术116
7.6 化学法转酯化制备生物柴油技术117
7.7 生物酶法转酯化制备生物柴油技术120
7.7.1 固定化脂肪酶在生物柴油制备中的应用120
7.7.2 全细胞催化剂在生物柴油制备中的应用121
7.8 超临界流体转酯化制备生物柴油技术122
7.8.1 超临界反应122
7.8.2 超临界反应制备生物柴油技术122
7.9 制备生物柴油的油脂原料123
7.9.1 国外制备生物柴油的油脂原料情况124
7.9.2 国内生物柴油生产原料情况125
参考文献126
第8章 生物制氢技术132
8.1 概述132
8.2 氢能简介132
8.3 制氢技术133
8.3.1 裂解水制氢133
8.3.2 有机质气化制氢133
8.3.3 生物制氢134
8.4 生物制氢微生物134
8.4.1 产氢微生物134
8.4.2 生物制氢机制136
8.4.3 生物制氢相关酶138
8.5 国内外氢能研究概况140
8.6 生物制氢技术研究进展142
8.6.1 光合生物产氢研究进展142
8.6.2 发酵微生物产氢研究进展142
8.6.3 联合生物产氢研究进展143
8.6.4 固定化微生物技术制氢研究进展144
8.7 生物制氢展望144
参考文献145
第9章 生物丁醇制备技术150
9.1 丁醇概述150
9.1.1 丁醇的性质与用途150
9.1.2 丁醇的生产150
9.1.3 发酵法生产丁醇的优势151
9.2 发酵法生产丁醇的研究152
9.2.1 国内外生物丁醇研究概况153
9.2.2 丁醇发酵的生化变化154
9.2.3 丁醇发酵的机制154
9.3 丁醇发酵的微生物及菌种改良156
9.3.1 丁醇发酵微生物156
9.3.2 丁醇发酵微生物菌种改良157
9.4 丁醇发酵技术和产物提取回收技术158
9.4.1 丁醇发酵技术158
9.4.2 产物提取回收技术159
9.5 前景与展望161
参考文献162
第10章 沼气技术165
10.1 沼气的成分和性质165
10.1.1 沼气的定义165
10.1.2 沼气的成分165
10.1.3 沼气的性质165
10.1.4 沼气的用途165
10.2 影响沼气发酵的主要因素166
10.2.1 温度166
10.2.2 酸碱度166
10.2.3 沼气池密闭状况167
10.3 沼气生产工艺167
10.3.1 典型的农村户用沼气池池型167
10.3.2 大中型沼气工程的基本工艺流程170
10.3.3 沼气发酵反应器171
10.3.4 沼气净化、储存与输配系统172
10.3.5 沼气的综合利用173
参考文献174
第11章 固体废物能源利用技术175
11.1 固体废物分类收集175
11.2 固体废物的分选回收178
11.2.1 固体废物的压实和破碎178
11.2.2 固体废物的分选179
11.2.3 固体废物的回收系统188
11.3 固体废物处理技术188
11.3.1 固体废物能源回收188
11.3.2 固化处理191
11.3.3 固体废物的最终处置191
参考文献192
……[看更多目录]
序言能源是经济和社会发展的重要物质基础，在社会可持续发展中起着举足轻重的作用。由于世界能源消费剧增，煤炭、石油、天然气等化石能源（资源）消耗迅速，生态环境不断恶化，特别是温室气体排放导致日益严峻的全球气候变化，人类社会的可持续发展受到严重威胁。这一现状使得可再生清洁能源的开发利用越来越得到各国的重视。生物质能是地球上丰富的可再生能源，其蕴藏量和产量巨大，具有广阔的开发利用前景。我国是一个农业大国，有着丰富的生物质资源，因此，开发利用生物质能源，对缓解我国能源、环境及生态问题具有重要的意义。本书共分11章，在介绍国内外生物质能源开发利用研究的基础上，结合当今世界生物质能领域的研究发展现状，概述了生物质、生物质能源及生物质能转化利用技术，阐述了生物质燃烧技术、生物质气化技术、生物质热解技术、生物质直接液化技术、生物燃料乙醇技术、生物柴油制备技术、生物制氢技术、生物丁醇制备技术、沼气技术、固体废物能源利用技术，旨在为广大读者系统地介绍生物质能源工程的基本理论和技术进展等。本书既可供能源、化工、材料、环境、生物等相关领域的工程技术人员、科研人员和管理人员参阅，也可供高等院校相关专业的师生参考。本书由张建安、刘德华主编，编写人员有程可可、杜伟、戴玲妹、刘宏娟、李天文、孙燕、周玉杰，课题组研究生郝俊斌、刘青、刘娅、墨玉欣、潘锋、武海棠、余世峰、张丽君、张婷、邹树平（按拼音字母排列）参与了初稿的资料收集和编写工作，在此表示感谢。目前，生物质能源技术发展迅速，涉及的学科领域也很多，由于编者水平和能力有限，书中难免存在不足之处，欢迎读者批评指正。
文摘插图：
生物质型煤燃烧不具备生成热力氮氧化物的条件，只可能生成燃料氮氧化物和瞬态氮氧化物，尤其是以生成燃料氮氧化物为多。燃料氮氧化物生成过程中有两种可能的反应途径：一是原始氮化物与含氧物反应，形成一氧化氮；二是原始氮化物与含氮的物质（主要为一氧化氮）形成氮分子。由此可见：燃料氮并非在烟气中完全以一氧化氮的形式出现。煤中燃料氮向氮氧化物转换可以划分为三步：第一步为煤中的氮挥发；第二步是挥发分氮燃烧；第三步为焦炭氮燃烧。一般挥发氮燃烧生成的一氧化氮是焦炭氮燃烧时一氧化氮生成总量的2．5倍左右，挥发氮的转化率随燃烧温度而增加。当燃烧温度较低时，燃料氮的挥发份额明显降低。此外燃料氮氧化物的生成与火焰附近的氧浓度有关，降低火焰区域内的氧气浓度，可以明显降低氮氧化物生成。生物质型煤燃烧温度较低，所以由挥发氮生成的一氧化氮较少，而焦炭燃烧基本处于球面及球内的缺氧燃烧状态，所以焦炭燃烧生成一氧化氮也会大为减少。生物质型煤燃烧初期挥发分析出多，产生氮氧化物可能最大；燃烧中期，挥发分少，处于焦炭燃烧，产生的氮氧化物较少且产出量比较稳定；燃烧后期，氧接近焦炭的浓度相对很小，温度也较低，氮氧化物的生成应是微乎其微。总之，生物质型煤燃烧时，温度低，挥发分析出是随过程渐变的，而且煤球中始终处于低氧或缺氧状态燃烧，因此，氮氧化物生成会大幅度降低。
④生物质型煤对固硫具有高效性。
其原因为：第一是固硫剂添加容易均匀分布在燃料中；第二是生物质型煤的高强度组织特性，使燃烧产物停留在球内时间较长，而且逐渐向外扩散，另外，燃烧后呈现微孔组织，也就是增加了硫氧化物与固硫剂接触的机会和时间；第三是氧气向球内扩散的有效浓度大大降低，自然限制了一部分硫氧化物的生成；第四是低温燃烧时，硫酸钙生成反应起主要作用，其分解很少；第五是生物质本身具有一定的木质素和腐殖酸，它们对二氧化硫有较强的吸附能力和具有巨大的比表面积，可延缓二氧化硫的析出速度，增加反应表面；第六是生物质型煤燃烧中形成的灰壳中含有碱金属与碱土金属的化合物，它们也能起到一定的固硫作用。
