第一章绪论1
第一节生物质能的概念与资源1
一、生物质能的概念1
二、光合作用与生物质能1
三、生物质的种类和资源3
第二节生物质能转换技术定义及类型5
一、生物质能转换技术定义5
二、生物质能转换技术类型5
第二章生物质的直接燃烧技术8
第一节生物质的特性8
一、生物质的成分与化学特性8
二、生物质的物理特性11
第二节秸秆与薪柴13
一、秸秆与薪柴的性质13
二、秸秆与薪柴的资源量计算14
第三节生物质的燃烧机理与方式15
一、燃烧的基本类型15
二、生物质的燃烧过程15
三、燃烧要素16
四、影响燃烧速度的因素17
第三章沼气发酵工艺及户用沼气技术19
第一节沼气技术发展现状19
第二节沼气发酵的原理21
一、甲烷的性质21
二、沼气发酵原理22
三、沼气发酵原料24
第三节沼气发酵的工艺条件24
一、严格的厌氧环境24
二、温度25
三、pH值27
四、接种物28
五、发酵原料29
六、搅拌31
七、沼气池的有机负荷32
八、压力33
九、添加剂和抑制剂33
第四节沼气发酵的工艺类型34
一、以发酵温度划分34
二、以进料方式划分36
三、按发酵阶段划分38
四、按发酵级差划分40
五、按发酵含量划分41
六、以料液流动方式划分42
第五节水压式沼气池的构造及工作原理43
一、水压式沼气池的构造43
二、水压式沼气池的工作原理45
第四章大中型沼气工程47
第一节大中型沼气工程的定义及发展现状47
一、大中型沼气工程定义47
二、大中型沼气工程的分类47
三、大中型沼气工程的发展现状48
第二节大中型沼气工程厌氧消化器48
一、分类依据49
二、厌氧消化器类别52
第三节厌氧消化工艺参数65
第四节沼气工程的设计67
一、大中型沼气工程设计内容与要求67
二、沼气发酵消化器设计68
第五节沼气工程的施工70
一、施工准备71
二、施工质量控制与安全要求71
三、施工验收72
第六节沼气的净化和储存73
一、沼气脱水73
二、沼气脱硫73
三、沼气储存77
四、输气系统的设计77
第七节沼气的输配77
一、输气管道的设计77
二、室内管道的安装81
三、室外沼气管道的布置84
第八节大中型沼气工程实例85
第五章燃料乙醇技术90
第一节燃料乙醇技术的发展概况90
一、燃料乙醇的定义和性质90
二、燃料乙醇技术发展现状91
第二节燃料乙醇的生产原料94
一、生产燃料乙醇的淀粉类生物质原料94
二、生产燃料乙醇的糖类生物质原料95
三、生产燃料乙醇的木质纤维素类原料96
第三节乙醇发酵机理99
一、生物质原料乙醇生产过程99
二、酵母菌乙醇发酵的代谢途径及副产物100
三、乙醇发酵过程105
四、乙醇生产过程常用的技术指标106
第四节乙醇发酵微生物107
一、乙醇发酵微生物的性能107
二、乙醇生产常用的酵母菌菌株107
三、能进行乙醇发酵的细菌110
四、乙醇发酵菌的选育及基因工程菌的构建112
第五节乙醇蒸馏脱水的原理及工艺流程114
一、乙醇蒸馏、脱水原理114
二、乙醇蒸馏脱水工艺流程116
第六节糖类原料乙醇发酵工艺与实例117
一、原料预处理工艺118
二、糖液的灭菌工艺119
三、糖类原料乙醇发酵工艺119
四、糖类原料乙醇发酵实例122
第七节淀粉类原料乙醇发酵工艺与实例126
一、淀粉类原料预处理127
二、乙醇酵母的扩增培养131
三、淀粉质原料乙醇发酵工艺类型134
第八节纤维素类原料水解工艺技术与实例135
一、纤维素类原料水解机理135
二、纤维素类生物质原料水解工艺技术136
三、玉米秸秆制燃料乙醇工艺案例140
四、木屑制取燃料乙醇工艺案例142
第六章生物质热裂解机理及工艺148
第一节生物质热裂解机理148
一、生物质热裂解的概念148
二、生物质热裂解反应机理148
第二节生物质热裂解反应动力学研究152
一、概述152
二、生物质热裂解反应动力学研究试验153
第三节生物质热裂解工艺类型及影响因素157
一、生物质热裂解工艺类型157
二、影响生物质热裂解过程及产物组成的因素157
三、生物质热裂解液化技术的工艺流程160
四、生物质热裂解液化技术研究及开发现状161
五、生物质热裂解液化反应器的类型163
第四节典型生物质热裂解液化装置164
一、旋转锥反应器生物质闪速热裂解液化装置164
二、流化床反应器生物质闪速热裂解液化装置172
第五节生物油的特性175
一、生物油组成成分175
二、生物油的典型特性176
三、生物油的精制178
第六节生物油的应用179
一、概述179
二、生物油用于燃烧179
三、涡轮机发电180
四、生物油作为柴油机代用燃料181
五、生物油制取化学品182
六、生物油制取黏合剂182
七、农业废弃物热裂解循环利用制取缓释肥183
八、不可冷凝气体及木炭的应用183
第七章生物质快速热裂解液化技术184
第一节生物质快速热裂解挥发特性184
一、概述184
二、快速热解动力学研究小型装置的研究现状及特点185
三、生物质热解模型的研究概况189
四、采用改进的层流炉对生物质热解挥发特性及反应动力学进行的研究192
第二节下降管热裂解反应器中试装置的组成与工作原理199
一、下降管热裂解反应器中试装置的组成200
二、下降管热裂解反应器中试装置的工作原理202
第三节下降管热裂解反应器中试装置的物质平衡分析203
一、物质转化分析203
二、产物质量分布及计量204
三、能量平衡分析205
四、生物质热解过程耗热量205
五、同步热分析仪的原理和DSC曲线的特性207
六、部分实验结果207
第四节流化床反应器热裂解中试装置实例209
一、加热系统210
二、生物质颗粒喂料器210
三、反应器211
四、流动特性冷态实验211
五、氩气流量控制212
六、热解实验213
第八章生物质气化技术214
第一节概述214
一、气化技术概念214
二、气化技术分类214
第二节生物质气化原理221
一、气化基本原理221
二、气化反应动力学222
三、气化反应平衡分析225
四、气化主要影响因素227
第三节生物质气化评价参数与设计计算228
一、生物质气化评价参数228
二、气化过程质量和能量衡算230
三、气化炉设计计算231
第四节生物质气化焦油的处理233
一、燃气中焦油的特点及其危害233
二、传统的焦油去除方法234
三、催化裂解去除焦油方法235
第五节生物质气化技术的应用238
一、气化气体特性238
二、生物质气化供热240
三、生物质气化集中供气241
四、生物质气化发电242
第九章生物质压缩成型技术244
第一节概述244
第二节生物质致密成型原理246
一、生物质压缩成型过程的颗粒特征246
二、生物质压缩成型过程的黏结作用248
第三节生物质压缩特性及影响因素249
一、秸秆的物理特性249
二、秸秆的压缩特性250
三、压缩过程的影响因素252
第四节生物质压缩成型工艺及流程256
一、生物质压缩成型工艺256
二、生物质压缩成型生产流程258
第五节生物质压缩成型设备262
一、螺杆挤压式成型机262
二、活塞挤压式成型机263
三、压辊式成型机264
第六节生物质成型燃料的特性267
一、生物质成型燃料的物理特性267
二、生物质成型燃料的燃烧特性269
第十章生物质制氢技术271
第一节概述271
第二节生物质热化学转换法制氢274
一、生物质气化制氢275
二、生物质热裂解制氢276
第三节微生物法制氢278
一、厌氧发酵法制氢278
二、光合微生物法制氢282
三、厌氧细菌和光合细菌联合产氢288
第十一章生物柴油技术291
第一节名词解释291
第二节生物柴油概述292
一、生物柴油发展历史292
二、生物柴油研究和利用现状293
三、生物柴油原料和生产工艺294
四、生物柴油的优缺点294
第三节生物柴油标准295
一、各国生物柴油标准295
二、生物柴油标准主要质量指标分析297
第四节生物柴油测试方法298
第五节生物柴油生产工艺301
一、酸/碱催化法301
二、超临界法302
三、酶/细胞法302
第六节生物柴油案例303
第十二章生物质超临界水处理制氢技术304
第一节生物质超临界水处理制氢技术概述304
一、超临界水体系的特征304
二、生物质超临界水处理制氢的反应装置306
三、生物质超临界水处理制氢技术的影响因素309
第二节生物质超临界水处理制氢技术的反应过程314
第十三章能源生态模式与生物质能项目技术经济评价319
第一节能源生态模式及其特点319
第二节技术经济评价指标320
一、静态投资回收期（PB）320
二、动态投资回收期320
三、成本效益分析320
第三节“猪、沼、果”南方能源生态模式321
一、模式构成及其作用321
二、经济评价322
第四节四位一体北方能源生态模式324
一、模式构成、作用及特点324
二、经济评价325
参考文献328