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第1章 生物质资源1

1.1 生物质能的定义及特点1

1.1.1 生物质原料类型1

1.1.2 生物质能资源的特点2

1.2 生物质资源量估算方法2

1.2.1 农作物资源2

1.2.2 薪柴资源3

1.2.3 人畜粪便资源3

1.2.4 草资源4

1.3 废弃生物质资源4

1.3.1 废弃农作物秸秆4

1.3.2 林木剩余物6

1.3.3 禽畜粪便7

1.3.4 工业有机废弃物9

1.3.5 城市固体有机垃圾9

1.3.6 废弃动植物油脂10

1.3.7 草原生产力10

1.3.8 边际土地及能源作物11

1.4 生物质资源潜力综合评价14

1.4.1 我国能源用量与消费量14

1.4.2 我国生物质资源量14

1.4.3 生物质资源开发利用导向15

参考文献15

第2章 非粮燃料乙醇16

2.1 原料17

2.1.1 木薯17

2.1.2 甜高粱18

2.1.3 能源甘蔗19

2.1.4 纤维素原料20

2.2 生产原理及工艺流程21

2.2.1 燃料乙醇的生产原理21

2.2.2 生产工艺22

2.3 主要设备的选型及设计31

2.3.1 原料预处理设备32

2.3.2 水解糖化装置37

2.3.3 发酵设备40

2.3.4 乙醇脱水设备41

2.4 国内外典型案例分析42

2.4.1 巴西能源甘蔗生产燃料乙醇42

2.4.2 吉林燃料乙醇甜高粱茎秆制乙醇示范项目43

2.4.3 中粮集团20万吨木薯燃料乙醇项目44

2.4.4 加拿大Iogen公司纤维乙醇示范项目45

参考文献46

第3章 生物柴油49

3.1 原料要求49

3.1.1 可能的生产原料49

3.1.2 原料评价主要指标50

3.2 基本原理52

3.2.1 生物酶法生产原理52

3.2.2 化学法生产原理53

3.2.3 超临界甲醇53

3.3 工艺流程54

3.3.1 酸碱催化化学法工艺流程54

3.3.2 酶法工艺流程54

3.4 参数选取和设计55

3.4.1 反应压力55

3.4.2 催化剂55

3.4.3 反应器56

3.5 产业发展现状56

3.5.1 国外发展现状56

3.5.2 国内发展现状57

3.6 案例分析58

参考文献60

第4章 沼气工程产业化技术61

4.1 沼气发酵的基本原理61

4.2 沼气发酵的原料及沼气资源量62

4.2.1 沼气发酵原料的类型62

4.2.2 发酵原料有机质含量63

4.2.3 发酵原料产气能力计算64

4.2.4 沼气资源量评估65

4.3 沼气工程厌氧反应器和工艺流程69

4.3.1 厌氧反应器和发酵工艺69

4.3.2 养殖业沼气工程的工艺流程82

4.3.3 工业废水沼气工程的工艺流程88

4.4 沼气工程设备与技术90

4.4.1 前处理设备90

4.4.2 厌氧反应器结构97

4.4.3 沼气净化102

4.4.4 沼气储存106

4.4.5 沼气输送109

4.4.6 仪表仪器110

4.4.7 沼气利用112

4.4.8 沼液沼渣利用116

4.4.9 沼液处理116

4.5 典型的沼气工程案例——德青源大型沼气发电技术推广示范工程119

4.5.1 项目概况119

4.5.2 工艺设计119

4.5.3 建、构筑物结构设计120

4.5.4 主要设备123

4.5.5 电气仪表与自动控制125

4.5.6 给排水、绿化与消防125

4.5.7 沼气发电厂的组织形式及劳动定员126

4.5.8 主要技术经济指标126

参考文献126

第5章 生物质气化及发电技术127

5.1 生物质气化原理与工艺127

5.1.1 生物质气化原理127

5.1.2 生物质气化工艺127

5.2 生物质气化过程焦油处理工艺研究129

5.2.1 生物质焦油炉内控制129

5.2.2 生物质焦油高温热裂解131

5.2.3 生物质焦油催化裂解136

5.3 生物质燃气净化焦油污水处理148

5.3.1 生物质燃气净化焦油污水处理的作用148

5.3.2 污水处理原理及方法149

5.4 生物质气化发电技术应用152

5.4.1 生物质气化发电技术的特点152

5.4.2 生物质气化发电技术发展应用现状153

5.4.3 生物质气化发电应用示范系统155

5.5 生物质气化发电环境经济性分析165

5.5.1 分析方法和依据165

5.5.2 清单结果及分析167

5.6 生物质电价定价机制和政策建议174

5.6.1 我国生物质发电电价政策分析评价174

5.6.2 电价政策建议176

参考文献176

第6章 生物质燃烧与供热发电180

6.1 燃料来源与性质180

6.1.1 秸秆180

6.1.2 薪炭林181

6.1.3 工业废弃物181

6.2 生物质燃烧与供热发电现状与趋势181

6.2.1 生物质供热发电的技术现状181

6.2.2 生物质供热发电的发展趋势182

6.3 生物质燃烧与供热发电原理184

6.3.1 生物质燃烧原理184

6.3.2 生物质的灰熔融特性及结渣186

6.3.3 生物质燃烧的腐蚀问题186

6.3.4 生物质燃烧排放与控制188

6.3.5 发电原理与蒸汽朗肯循环188

6.4 生物质燃烧与供热发电工艺流程189

6.4.1 直燃发电工艺流程189

6.4.2 混燃发电工艺流程191

6.4.3 生物质燃烧供热工艺流程191

6.4.4 生物质燃烧热电联产工艺流程192

6.5 生物质燃烧与供热发电系统设备与设计194

6.5.1 生物质燃烧与供热发电系统热力计算方法194

6.5.2 生物质直燃锅炉194

6.5.3 生物质混燃锅炉196

6.5.4 生物质发电系统主要设备选型197

6.5.5 生物质燃烧发电的预处理系统198

6.6 生物质燃烧与供热发电工程实例200

6.6.1 生物质直接燃烧发电案例200

6.6.2 生物质混合燃烧发电案例203

6.6.3 生物质燃烧供热案例205

参考文献208

第7章 城市生活垃圾焚烧发电210

7.1 概述210

7.1.1 不同国家城市生活垃圾的成分212

7.1.2 中国垃圾成分和热值214

7.1.3 垃圾焚烧基本原理215

7.1.4 垃圾焚烧工艺流程224

7.2 垃圾焚烧炉228

7.2.1 炉排炉焚烧技术228

7.2.2 流化床焚烧技术232

7.2.3 回转窑焚烧技术236

7.2.4 其他垃圾焚烧技术238

7.3 垃圾焚烧烟气处理技术238

7.3.1 垃圾焚烧主要污染物形成机理238

7.3.2 垃圾焚烧主要污染物控制及脱除技术243

7.4 垃圾焚烧案例分析249

7.4.1 广州李坑垃圾焚烧厂249

7.4.2 国外典型焚烧设施250

参考文献253

第8章 生物质成型燃料255

8.1 生物质成型燃料技术255

8.1.1 生物质成型燃料技术的概念255

8.1.2 生物质成型燃料的原料来源与构成255

8.1.3 生物质成型技术现状256

8.2 生物质的基本特性及成型机理260

8.2.1 生物质原料的基本特性260

8.2.2 生物质压缩成型机理266

8.2.3 生物质压缩成型的微观结构观测与分析271

8.2.4 生物质成型的综合影响因素分析280

8.3 生物质成型关键设备的选取与设计287

8.3.1 干燥设备的选型与设计287

8.3.2 粉碎设备选型及设计290

8.3.3 生物质成型设备的参数选取与设计297

8.3.4 生物质成型生产系统工艺设计306

8.4 生物质成型技术的应用实例310

8.4.1 生物质成型燃料示范生产线310

8.4.2 成型设备技术先进性311

8.4.3 经济效益分析312

参考文献317

第9章 生物质能新技术与前沿技术321

9.1 生物质气化合成液体燃料技术321

9.1.1 生物质气化合成液体燃料技术现状321

9.1.2 生物质气化合成油技术特点322

9.1.3 生物质气化合成含氧化合物技术特点324

9.1.4 生物质气化合成液体燃料技术应用前景326

9.2 生物质热裂解制生物油及其改质技术326

9.2.1 生物质热裂解技术工艺326

9.2.2 生物油物理化学性质329

9.2.3 生物油加氢脱氧改质技术330

9.2.4 生物油催化裂解改质技术330

9.2.5 生物油乳化技术330

9.2.6 生物油水蒸气重整制氢技术331

9.2.7 生物油催化酯化改质技术331

9.3 生物质直接脱氧液化制汽柴油技术332

9.3.1 生物质直接脱氧液化制汽柴油技术特点332

9.3.2 生物质直接脱氧液化制汽柴油技术应用前景332

9.4 生物质气化燃料电池发电技术333

9.4.1 生物质气化燃料电池技术研究现状333

9.4.2 生物质气化燃料电池技术的特点和分类334

9.4.3 生物质气化燃料电池系统关键技术334

9.4.4 生物质气化燃料电池发电技术的应用336

9.5 微生物燃料电池技术336

9.5.1 微生物燃料电池的结构与组成336

9.5.2 微生物燃料电池的原理337

9.5.3 微生物燃料电池的研究现状337

9.5.4 微生物燃料电池的发展与应用前景338

9.6 生物质水相催化重整制氢及化学品技术339

9.6.1 生物质水相催化重整制氢技术原理339

9.6.2 生物质水相催化重整制烃类化学品技术特点340

9.6.3 生物质水相催化重整技术研究现状342

9.6.4 生物质水相催化重整技术的发展与应用前景343

9.7 合成气乙醇发酵技术344

9.7.1 合成气乙醇发酵的技术原理344

9.7.2 合成气乙醇发酵微生物研究进展345

9.7.3 合成气乙醇发酵工艺研究概况345

9.7.4 合成气乙醇发酵技术的发展与应用前景346

9.8 微生物油脂生产生物柴油技术346

9.8.1 产油微生物研究现状346

9.8.2 微生物发酵生产油脂技术原理347

9.8.3 微生物油脂提纯及生物柴油生产工艺348

9.8.4 微生物油脂生产生物柴油技术的发展与应用前景348

9.9 微藻生物柴油技术349

9.9.1 产油微藻选育349

9.9.2 产油微藻代谢调控350

9.9.3 微藻规模化培育技术352

参考文献354