生物质能源利用技术

生物质能源利用技术

图书基本信息
出版时间:2009-3
出版社:张建安,刘德华、张建安、 刘德华 化学工业出版社 (2009-03出版)
作者:张建安,刘德华 编
页数:193
书名:生物质能源利用技术
封面图片
生物质能源利用技术

前言
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。
内容概要
  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。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。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。
书籍目录
第1章
概述11.1
生物质11.1.1
生物质的概述11.1.2
生物质的资源量11.1.3
生物质的重要性21.2
生物质能31.2.1
生物质能的概述31.2.2
生物质能的来源41.2.3
生物质能源的地位41.2.4
生物质能开发利用现状61.3
生物质能转化利用技术91.3.1
生物质物理转化101.3.2
生物质化学转化101.3.3
生物质生物转化121.4
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162.1
生物质燃烧技术的特点162.2
国内外生物质燃烧技术的研究182.3
生物质燃烧技术212.3.1
生物质直接燃烧212.3.2
生物质和煤的混合燃烧222.3.3
生物质的气化燃烧232.3.4
城市垃圾的燃烧技术252.3.5
其它燃烧技术272.4
生物质燃烧直接热发电技术292.5
生物质与煤的混合燃烧技术312.5.1
混合燃烧的特点322.5.2
生物质型煤332.6
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403.1
生物质气化技术的特点403.2
生物质气化工艺413.2.1
生物质气化过程413.2.2
生物质气化分类423.2.3
生物质气化工艺流程433.2.4
生物质气化设备443.2.5
生物质气化影响因素473.2.6
生物质燃气的特性483.2.7
生物质燃气的净化493.3
生物质气化制备化学品技术513.3.1
生物质气化合成甲醇和二甲醚513.3.2
生物质气化制氢523.4
生物质气化集中供气技术533.4.1
集中供气工程及工艺流程533.4.2
集中供气技术应用前景543.5
生物质气化发电技术553.5.1
生物质气化发电技术分类553.5.2
生物质整体气化联合循环(BIGCC)56参考文献57第4章
生物质热解技术594.1
生物质热解的特点594.2
生物质热解工艺类型及研究现状604.2.1
生物质热解液化工艺流程604.2.2
生物质热解液化技术研究及开发现状614.3
生物质热解反应器634.3.1
生物质热解反应器分类634.3.2
典型的快速热解反应器644.4
影响生物质热解的因素674.5
生物质热解产物特性及应用技术704.5.1
生物油组成及特性704.5.2
生物油的应用714.5.3
不可凝结气体及木炭的应用734.6
生物质热解油的精制技术744.7
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785.1
生物质直接液化的特点785.2
生物质高压直接液化785.3
生物质低压(常压)直接液化815.4
生物质直接液化产物分离及应用845.5
生物质与其它反应物共液化技术865.6
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916.1
生物燃料乙醇及其特点916.1.1
燃料乙醇916.1.2
燃料乙醇的特点916.2
淀粉质原料制备生物燃料乙醇技术936.2.1
糖化过程936.2.2
乙醇发酵976.3
纤维质原料制备生物燃料乙醇技术1006.3.1
纤维质原料的化学组分1016.3.2
纤维质原料的糖化1026.3.3
纤维素发酵生成乙醇1046.4
生物燃料乙醇的应用技术1086.4.1
国外燃料乙醇利用1086.4.2
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1127.1
生物柴油概述1127.2
国外生物柴油发展概况1137.3
国内生物柴油发展概况1147.4
生物柴油的特点及开发意义1157.5
生物柴油的制备技术1167.6
化学法转酯化制备生物柴油技术1177.7
生物酶法转酯化制备生物柴油技术1207.7.1
固定化脂肪酶在生物柴油制备中的应用1207.7.2
全细胞催化剂在生物柴油制备中的应用1217.8
超临界流体转酯化制备生物柴油技术1227.8.1
超临界反应1227.8.2
超临界反应制备生物柴油技术1227.9
制备生物柴油的油脂原料1237.9.1
国外制备生物柴油的油脂原料情况1247.9.2
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1328.1
概述1328.2
氢能简介1328.3
制氢技术1338.3.1
裂解水制氢1338.3.2
有机质气化制氢1338.3.3
生物制氢1348.4
生物制氢微生物1348.4.1
产氢微生物1348.4.2
生物制氢机制1368.4.3
生物制氢相关酶1388.5
国内外氢能研究概况1408.6
生物制氢技术研究进展1428.6.1
光合生物产氢研究进展1428.6.2
发酵微生物产氢研究进展1428.6.3
联合生物产氢研究进展1438.6.4
固定化微生物技术制氢研究进展1448.7
生物制氢展望144参考文献145第9章
生物丁醇制备技术1509.1
丁醇概述1509.1.1
丁醇的性质与用途1509.1.2
丁醇的生产1509.1.3
发酵法生产丁醇的优势1519.2
发酵法生产丁醇的研究1529.2.1
国内外生物丁醇研究概况1539.2.2
丁醇发酵的生化变化1549.2.3
丁醇发酵的机制1549.3
丁醇发酵的微生物及菌种改良1569.3.1
丁醇发酵微生物1569.3.2
丁醇发酵微生物菌种改良1579.4
丁醇发酵技术和产物提取回收技术1589.4.1
丁醇发酵技术1589.4.2
产物提取回收技术1599.5
前景与展望161参考文献162第10章
沼气技术16510.1
沼气的成分和性质16510.1.1
沼气的定义16510.1.2
沼气的成分16510.1.3
沼气的性质16510.1.4
沼气的用途16510.2
影响沼气发酵的主要因素16610.2.1
温度16610.2.2
酸碱度16610.2.3
沼气池密闭状况16710.3
沼气生产工艺16710.3.1
典型的农村户用沼气池池型16710.3.2
大中型沼气工程的基本工艺流程17010.3.3
沼气发酵反应器17110.3.4
沼气净化、储存与输配系统17210.3.5
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17511.1
固体废物分类收集17511.2
固体废物的分选回收17811.2.1
固体废物的压实和破碎17811.2.2
固体废物的分选17911.2.3
固体废物的回收系统18811.3
固体废物处理技术18811.3.1
固体废物能源回收18811.3.2
固化处理19111.3.3
固体废物的最终处置191参考文献192

章节摘录
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。
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评论与打分
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