生物质能源利用技术

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(B?IGCC)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

　　本书以11章的篇幅，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。