生物质绿色多元化转化工艺及应用

第1章 生态系统中的生物质资源 1
1.1 自然界的生物质 1
1.2 生物质的功能 1
1.2.1 生物质对温室气体的减排作用 1
1.2.2 生物质对生态环境的保护作用 2
1.3 生物质能的特征及分类 2
1.3.1 生物质能的特征 2
1.3.2 生物质能的分类 4
1.4 自然界生物质——潜在的能源资源 5
1.4.1 陆生植物资源 6
1.4.2 水生植物资源 8
1.4.3 动物资源 10
1.4.4 其他生物质 10
1.5 生物质能源开发利用的必要性 11
1.5.1 生物质能源开发利用与“双碳”目标的实现 11
1.5.2 生物质能源开发与新能源产业 12
1.5.3 生物质能源开发与经济可持续发展 12
1.5.4 生物质能源开发与生态环境保护 12
1.6 国内外生物质能转化技术分析 13
1.6.1 国内外生物质能技术应用现状 13
1.6.2 生物质加工利用技术分析 16

第2章 生物质燃料制备及燃烧技术 19
2.1 概述 19
2.1.1 生物质燃烧 19
2.1.2 燃料来源与性质 20
2.1.3 生物质现代燃烧技术 22
2.2 生物质压缩成型技术 24
2.2.1 生物质压缩成型技术原理 25
2.2.2 生物质颗粒燃料 25
2.2.3 生物质压缩成型工艺流程 26
2.3 生物质燃料燃烧原理 32
2.3.1 燃料干燥阶段 32
2.3.2 挥发分析出及木炭形成阶段 32
2.3.3 挥发分燃烧阶段 32
2.3.4 固定碳燃烧阶段 32
2.4 传统炉灶及其改进 32
2.4.1 传统炉灶 32
2.4.2 省柴灶及其改进 35
2.5 生物质压缩成型燃料化技术应用 39
2.5.1 农村居民生活用能 39
2.5.2 农村区域供热 39
2.5.3 工业用途 40

第3章 生物质热解液化技术 41
3.1 概述 41
3.2 生物质热解液化原理 42
3.2.1 生物质热解的过程和产物 42
3.2.2 生物质热解液化的原理 43
3.3 生物质热解液化原料选择 44
3.3.1 陆生生物质热解液化原料 44
3.3.2 水生生物质热解液化原料 44
3.3.3 塑料垃圾热解液化原料 45
3.3.4 其他生物质热解液化原料 45
3.4 生物质热解液化工艺与设备 46
3.4.1 流化床式 46
3.4.2 循环流化床式 47
3.4.3 喷动流化床式 48
3.4.4 双流化床式 49
3.5 热解辅助技术 50
3.5.1 高温有机蒸气冷凝 50
3.5.2 热解产物气固分离 51
3.6 生物质热解液化技术应用 52

第4章 生物质气化技术 54
4.1 概述 54
4.1.1 生物质气化的概念 54
4.1.2 生物质气化的类型 56
4.1.3 生物质材料气化特点 57
4.2 生物质气化原理 58
4.3 生物质气化过程及其影响因素 60
4.4 生物质气化典型工艺及设备 60
4.4.1 气化机组的构成 60
4.4.2 生物质气化工艺设备 61
4.5 生物质气化技术应用 64
4.5.1 生物质气化发电 64
4.5.2 生物质气化集中供气 64

第5章 生物质燃料乙醇制备技术 66
5.1 概述 66
5.1.1 生物质燃料乙醇的定义 66
5.1.2 我国燃料乙醇产业的发展概况 67
5.2 生物质燃料乙醇的生产原辅料 68
5.2.1 **代生物质燃料乙醇生产原料 68
5.2.2 第二代生物质燃料乙醇生产原料 69
5.3 生物质燃料乙醇发酵微生物 71
5.4 生物质燃料乙醇制备原理及工艺 72
5.4.1 乙醇发酵机理 72
5.4.2 乙醇生产的工艺流程 72
5.5 不同原料的乙醇生产应用 79
5.5.1 利用淀粉和其他含糖废液生产乙醇 79
5.5.2 利用亚硫酸盐废液生产乙醇 80
5.6 燃料乙醇生产经济性、环境影响评价 84
5.6.1 生物质生产燃料乙醇的经济性分析 84
5.6.2 生物质燃料乙醇环境影响分析 86

第6章 生物柴油技术 90
6.1 概述 90
6.1.1 生物柴油的概念及特点 90
6.1.2 生物柴油原料资源的种类 92
6.2 生物柴油制备的技术原理 96
6.2.1 生物柴油的动力学特性 96
6.2.2 生物柴油的燃烧特性 100
6.3 生物柴油技术的分类 101
6.3.1 物理法 101
6.3.2 化学法 102
6.3.3 生物酶催化法 103
6.4 生物柴油生产工艺 103
6.4.1 间歇法生物柴油生产工艺 103
6.4.2 连续法生物柴油生产工艺 108
6.5 生物柴油技术应用 111
6.5.1 生物柴油技术的应用现状 111
6.5.2 生物柴油副产物甘油的应用 112

第7章 生物质沼气发酵技术 114
7.1 概述 114
7.1.1 沼气的化学成分 114
7.1.2 人工制取沼气 115
7.1.3 我国沼气发展概况 116
7.2 生物质沼气发酵技术原理 117
7.3 生物质沼气发酵基本工艺 119
7.3.1 户用沼气发酵工艺 119
7.3.2 大中型沼气发酵工艺 121
7.3.3 其他沼气发酵工艺 124
7.4 生物质沼气发酵技术应用 126
7.4.1 生活垃圾有机组分两相厌氧发酵技术 126
7.4.2 生活垃圾有机组分干式厌氧发酵技术 127

第8章 生物质开发利用技术展望 128
8.1 生物燃料电池 128
8.1.1 微生物燃料电池 128
8.1.2 酶生物燃料电池 129
8.1.3 生物燃料电池的发展与应用 130
8.2 生物质制氢技术 131
8.2.1 生物质制氢技术研究进展 132
8.2.2 制氢方法 133
8.3 生物质基材料 135
8.4 中国促进生物质能产业发展政策 136
8.4.1 生物质能技术产业化发展的意义 136
8.4.2 生物质能技术产业化发展现状 137
8.4.3 生物质能技术产业化发展面临的主要障碍 139
8.4.4 生物质能技术产业化发展政策和措施 140
8.4.5 生物质能技术产业化优先发展领域 144

参考文献 146

后记 149