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1 生态系统中的生物质资源1

1.1 自然界的生物质1

1.1.1 陆生植物2

1.1.2 水生植物6

1.1.3 动物机体7

1.1.4 其他生物质8

1.1.5 自然界的生物质总量9

1.2 生物质循环的生态保护功能9

1.2.1 光合作用碳循环10

1.2.2 植物的净化功能11

1.2.3 植物的水土保持功能15

1.2.4 植物的气候调节功能16

1.3 自然界生物质潜在的能源资源16

1.3.1 生物质与能源的区别17

1.3.2 生物质作为能源存在的问题17

1.3.3 生物质能源的技术瓶颈20

1.4 生物质能源的使命23

1.4.1 化石能源的作用及其问题23

1.4.2 气候变暖对人类的影响24

1.4.3 其他可再生能源的局限性26

1.4.4 生物质热化学转化技术与低碳社会的关系28

1.4.5 生物质热化学转化技术的使命28

2 生物质的特性31

2.1 生物质的组织特性31

2.1.1 生物质的元素组成31

2.1.2 生物质高分子化学特性36

2.2 生物质的工程热物理特性53

2.2.1 生物质导热特性53

2.2.2 生物质比热容55

2.2.3 热值58

2.3 生物质的材料学特性60

2.3.1 生物质材料物理特性61

2.3.2 粒度61

2.3.3 密度63

2.3.4 生物质粉料的表面性质65

2.3.5 生物质材料机械强度性能67

2.3.6 生物质机械加工特性69

3 生物质收运、储存与机械预处理技术76

3.1 生物质收集方法与设备76

3.1.1 农作物秸秆收集方法与设备76

3.1.2 水生植物收集方法与设备78

3.1.3 林木收集方法与设备80

3.2 生物质运输方法与设备81

3.2.1 车辆运输82

3.2.2 其他运输方式82

3.3 生物质储存方法与设施84

3.3.1 生物质在自然界中的变化84

3.3.2 生物质厂内储存方法与设施85

3.3.3 生物质厂外储存方法与设施86

3.4 生物质机械预处理方法与设备86

3.4.1 生物质破碎及设备86

3.4.2 生物质干燥及设备87

4 生物质燃料及其制备工艺90

4.1 生物质自然燃料90

4.1.1 秋后秸秆几何特性及其燃料制备工艺90

4.1.2 林木废料几何特性及其燃料制备工艺92

4.1.3 陆生野生生物质几何特性及其燃料制备工艺93

4.1.4 水生生物质特性及其燃料制备工艺95

4.1.5 谷壳原料特性及其燃料制备工艺98

4.1.6 污泥原料特性及其燃料制备工艺100

4.1.7 玉米芯原料特性及其燃料制备工艺102

4.1.8 甘蔗渣原料特性及其燃料制备工艺104

4.2 生物质成型燃料及其制备技术107

4.2.1 生物质成型燃料原理107

4.2.2 生物质成型燃料制备工艺109

4.2.3 生物质成型燃料生产设备110

4.2.4 生物质成型燃料存储和运输113

4.3 生物炭燃料及其制备技术115

4.3.1 生物炭燃料生产原理115

4.3.2 生物炭燃料生产设备及制备工艺115

4.3.3 生物炭燃料存储和运输117

4.4 生物质焦油燃料117

4.4.1 生物质焦油生成原理117

4.4.2 生物质焦油的提取方法与设备119

4.4.3 生物质焦油市场121

4.5 生物质微米燃料及其制备技术122

4.5.1 生物质微米燃料122

4.5.2 生物质微米燃料物理特性122

4.5.3 生物质微米燃料技术124

5 生物质燃料燃烧技术129

5.1 生物质燃料燃烧的能源意义129

5.1.1 生物质燃烧的发展129

5.1.2 生物质燃烧的应用及意义130

5.2 生物质燃料燃烧的原理137

5.2.1 生物质燃烧热力学和化学平衡137

5.2.2 生物质燃烧动力学140

5.2.3 生物质燃烧的物质平衡与能量平衡145

5.3 生物质微米燃料高温燃烧技术及其意义148

5.3.1 粉尘爆炸与生物质微米燃料高温燃烧技术148

5.3.2 生物质微米燃料高温燃烧的原理150

5.3.3 生物质微米燃料燃烧设备152

5.3.4 生物质微米燃料高温燃烧技术的前景160

6 生物质热解液化技术163

6.1 生物质热解液化的能源与材料意义163

6.1.1 生物质热解液化的概念163

6.1.2 石油资源与生物质原油特性异同点163

6.1.3 生物质热解液化的能源意义164

6.1.4 生物质热解液化的材料意义165

6.2 生物质热解液化原理165

6.2.1 生物质热解液化反应机理165

6.2.2 影响生物质热裂解的主要因素167

6.2.3 生物质热裂解反应动力学170

6.3 生物质热解液化原料选择173

6.3.1 陆生生物质热解液化原料与含量特征173

6.3.2 水生生物质热解液化原料与含量特征174

6.3.3 塑料垃圾热解液化原料175

6.3.4 其他生物质热解液化原料175

6.4 生物质热解液化工艺与设备175

6.4.1 生物质热解液化技术的工艺类型175

6.4.2 生物质快速热解液化技术176

6.4.3 生物质热解液化技术的流程183

6.4.4 生物质热解液化设备185

6.4.5 几种新型热解工艺186

6.5 生物质热解液化技术研究进展188

6.5.1 基本过程189

6.5.2 新工艺189

6.5.3 反应器190

6.5.4 应用前景193

7 生物质热解气化技术195

7.1 生物质热解气化的能源与材料意义195

7.1.1 生物质热解气化技术的发展195

7.1.2 生物质热解气化的能源意义196

7.1.3 生物质热解气化的材料意义197

7.2 生物质热解原理199

7.2.1 生物质热解热力学原理199

7.2.2 生物质热解动力学原理200

7.3 生物质气化过程及其影响因素203

7.3.1 生物质气化的反应过程203

7.3.2 原料特性对生物质气化的影响204

7.3.3 操作条件对生物质气化的影响205

7.3.4 反应器对生物质气化的影响206

7.3.5 其他影响因素207

7.4 生物质热气化工艺207

7.5 生物质热气化设备209

7.5.1 气化设备的发展及应用209

7.5.2 固定床气化炉210

7.5.3 流化床气化炉211

7.5.4 携带床气化炉212

7.5.5 旋风气化炉213

7.5.6 微米燃料外加热生物质气化炉215

7.6 生物质热气化技术研究进展217

7.6.1 生物质气化技术的应用217

7.6.2 现代生物质气化技术的研究发展221

8 生物质原油提炼技术225

8.1 生物油分离技术225

8.1.1 蒸馏和分级冷凝分离225

8.1.2 溶剂分离226

8.1.3 生物油精制技术229

8.2 生物质原油提炼产品234

8.2.1 单一化学品的分离234

8.2.2 多级化学品的分离237

8.3 生物质热裂解制氢238

8.3.1 热解的概念及分类238

8.3.2 影响热解的主要因素239

8.3.3 生物质催化气化制氢240

8.4 生物质合成气制备技术241

8.4.1 生物质气化制备合成气技术路线242

8.4.2 生物质气化制备合成气的影响因素243

8.4.3 生物质合成气的品质244

8.4.4 生物质气化制备合成气的研究现状245

8.5 生物质合成气甲烷化技术247

8.5.1 生物质合成气甲烷化的化学原理248

8.5.2 生物质合成气甲烷化的影响因素248

8.5.3 生物质合成气甲烷化的前景250

8.6 生物质合成气化学品合成技术251

8.6.1 生物质气化合成甲醇技术及特点252

8.6.2 国外生物质气化合成甲醇工艺进展255

8.6.3 国内研究进展现状259

8.7 生物质合成气燃油制品合成技术261

8.7.1 生物质合成气费托合成261

8.7.2 生物质合成气费托合成产物266

8.8 生物质化学产品直接提炼技术267

8.8.1 生物质生产乙烯267

8.8.2 生物质生产乙二醇268

8.8.3 生物质生产丁二酸268

8.8.4 生物质生产多元醇269

8.8.5 生物质生产琥珀酸269

8.8.6 生物质生产甲醇、合成氨270

8.8.7 生物质生产醋酸271

8.8.8 纤维素生物质制取芳烃271

8.8.9 生物质制氢272

9 生物质热转化材料技术273

9.1 生物质材料及发展趋势273

9.2 生物质炭吸附材料274

9.2.1 木质活性炭材料274

9.2.2 竹制活性炭材料275

9.2.3 生物炭肥料275

9.3 生物质热转化可降解材料276

9.3.1 壳聚糖可降解生物质材料276

9.3.2 淀粉类可降解生物质材料276

9.4 生物质热融纤维材料277

9.5 生物质热融复合塑料279

9.6 生物质材料的应用与发展282

9.6.1 灌木人造板283

9.6.2 木基或生物质基塑料复合材料283

9.6.3 农作物秸秆复合材料284

9.6.4 生物质胶黏剂与其他生物质材料284

参考文献286