生物质废弃物水热液化理论与技术

第1章生物质废弃物概况001
1.1生物质种类001
1.1.1养殖废弃物001
1.1.2农作物秸秆001
1.1.3林业废弃物002
1.1.4生活有机垃圾002
1.1.5市政污泥002
1.1.6厕所粪污003
1.1.7藻类生物质003
1.1.8其他004
1.2基本性质004
1.2.1元素组成004
1.2.2生化组分与结构特性005
1.2.3工业分析007
1.2.4工程热物理特性008
1.3物料管理009
1.3.1物料管理模型009
1.3.2收集010
1.3.3运输010
1.3.4储存010
1.3.5预处理011
1.4生物质废弃物资源化012
1.4.1生物转化012
1.4.2热化学转化012
1.4.3其他013
参考文献013

第2章生物质废弃物水热转化原理016
2.1概述016
2.1.1水的热力学性质与水热转化原理016
2.1.2水热转化产物特性与应用018
2.1.3水热转化技术的分类021
2.2水热预处理022
2.2.1基本原理022
2.2.2技术特点023
2.2.3应用现状024
2.3加压水热转化技术025
2.3.1基本原理与技术特点025
2.3.2技术研发现状与推广026
参考文献030

第3章水热液化影响因子识别与预测模型043
3.1原料性质043
3.1.1单组分（模型化合物）水热液化043
3.1.2组分交互的水热液化机理053
3.1.3真实物质的水热液化059
3.1.4含固量062
3.2操作过程参数063
3.2.1运行时间063
3.2.2温度066
3.2.3压力069
3.2.4气体氛围070
3.2.5催化剂071
3.2.6产物分离073
3.2.7萃取溶剂076
3.3生物质水热液化成油预测模型077
3.3.1原料组成与水热成油模型077
3.3.2过程参数与水热成油模型079
参考文献079

第4章催化水热液化类别与分析093
4.1均相水热催化液化093
4.2非均相水热催化液化094
4.2.1金属氧化物催化剂095
4.2.2非均相酸碱催化剂096
4.2.3沸石分子筛催化剂以及非均相催化剂的水热稳定性098
4.2.4介孔硅基催化剂104
4.2.5碳材料催化剂106
4.3总结和展望114
参考文献115

第5章生物原油炼制途径与工艺118
5.1生物原油特性118
5.1.1物化特性118
5.1.2化学特性121
5.1.3稳定性124
5.1.4热特性和燃烧特性125
5.1.5润滑性128
5.1.6生物特性128
5.1.7毒性129
5.2生物原油炼制产品129
5.2.1粗燃料129
5.2.2精制燃料130
5.2.3高值化产品制备132
5.3生物原油炼制工艺与设备139
5.3.1蒸馏139
5.3.2混炼143
5.3.3加氢提质（粗油为原料）147
5.3.4油品性能对比148
5.3.5案例分析148
参考文献150

第6章水热液化水相物质理化特性及资源化途径156
6.1水相产物特征156
6.1.1水相产物的理化特性157
6.1.2模型化合物构建水热液化水相特性数据库159
6.1.3稳定性163
6.1.4环境效应165
6.2水相养分微藻资源化166
6.2.1微藻资源化水相技术原理166
6.2.2微藻资源化效果166
6.2.3水相的微藻抑制效应及提质增效方法168
6.2.4水相养分微藻资源化技术展望169
6.3水相有机物厌氧产能技术169
6.3.1厌氧发酵产能原理169
6.3.2水相污染物处理与产能效果170
6.3.3水相生物抑制效应及提质增效方法172
6.3.4水相有机物厌氧产能技术展望173
6.4水相制备病原微生物和昆虫防控剂的原理及技术174
6.4.1水相抑菌强度数据库174
6.4.2水相制备病原微生物和昆虫防控剂的原理及效果177
6.4.3水相抑菌剂应用展望188
6.5水相微生物电化学处理188
6.5.1微生物电化学原理188
6.5.2影响因素189
6.5.3膜材料190
6.5.4辅助电压和水力停留时间190
6.5.5温度与pH191
6.5.6阴极催化剂192
6.5.7阳极催化剂——电化学活性微生物192
6.5.8底物特性及浓度193
6.5.9胞外电子传递194
6.5.10微生物燃料电池195
6.5.11微生物电解池200
6.5.12存在问题及展望207
6.6水相组分分离与资源化209
6.6.1膜分离（肥料化）209
6.6.2沉淀210
6.6.3吸附210
6.6.4萃取210
6.6.5水相分离资源化技术展望211
6.7水相其他资源化方法211
6.7.1水相回用211
6.7.2水热气化212
6.7.3高级氧化213
参考文献214

第7章水热液化气相和固相资源化途径223
7.1水热液化气相特征223
7.1.1气相组成223
7.1.2气味物质及环境效应224
7.2水热液化气相处理与资源化225
7.2.1二氧化碳资源化225
7.2.2其他组分资源化226
7.2.3气相处理与资源化展望227
7.3水热液化固相资源化228
7.3.1固相组成228
7.3.2固相资源化技术229
7.3.3固相资源化展望233
参考文献234

第8章水热液化反应器及系统240
8.1连续水热液化系统与“三传一反”理论240
8.1.1系统组成240
8.1.2“三传一反”理论与水热液化过程244
8.1.3CFD模拟249
8.2水热液化反应器252
8.2.1反应器概况252
8.2.2连续搅拌釜式反应器261
8.2.3推流式反应器263
8.2.4混合式反应器267
8.2.5其他类型268
8.3连续水热液化泵送系统269
8.3.1泵送设备269
8.3.2可泵性检测和分析270
8.3.3挑战与展望271
8.4连续水热液化产物分离系统271
8.4.1压力补偿与产物分离271
8.4.2产物分离设备274
8.4.3挑战与展望274
8.5连续水热液化供热与热回收系统275
8.5.1热源与供热方法275
8.5.2供热装备276
8.5.3余热回收方法与设备276
8.5.4挑战与展望277
8.6连续水热液化监控系统277
8.6.1温度监控277
8.6.2压力监控278
8.6.3流量监控279
8.6.4均匀性监测279
8.6.5环境安全监测280
8.6.6关键器件监测281
8.7连续水热液化系统案例281
参考文献285

第9章水热液化过程及产品分析方法293
9.1水热液化分析方法293
9.1.1物质解聚293
9.1.2元素迁移294
9.1.3元素在产物中的分布295
9.1.4机器学习及其在水热液化中的应用296
9.2生物油及炼制产品分析方法299
9.2.1化学性质299
9.2.2物理性质306
9.2.3工程热物理特性308
9.3水热液化水相及资源化产品分析方法308
9.3.1物理化学性质309
9.3.2生物性质310
9.4水热液化气相及固相分析方法311
9.4.1气相分析方法311
9.4.2固相分析方法312
参考文献317

第10章水热液化产业化挑战与机遇319
10.1系统分析与评价319
10.1.1生命周期分析319
10.1.2技术经济性分析322
10.1.3技术经济评估案例324
10.2技术放大挑战与机遇335
10.2.1技术适应性335
10.2.2运行稳定性336
10.2.3操作安全性337
10.2.4经济性338
10.2.5运营模式338
参考文献339