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第一章 绪论1

第一节 能源及其分类1

第二节 我国的能源形势2

第三节 生物质能及其特点4

一、光合作用与生物质能4

二、生物质能的特点与意义7

第四节 我国的生物质能资源9

一、农作物秸秆9

二、其他生物质能资源11

第五节 生物质能源转换技术12

一、成型燃料技术13

二、直接燃烧技术13

三、气化技术14

四、热解液化技术14

五、沼气技术14

六、燃料乙醇技术14

七、生物柴油技术14

参考文献15

第二章 生物质的组成、结构与性质16

第一节 生物质的组成和结构16

一、碳水化合物16

二、纤维素17

三、半纤维素18

四、木质素18

五、淀粉19

六、蛋白质19

七、提取物19

八、灰分20

第二节 生物质元素分析20

一、碳和氢元素20

二、氮元素21

三、硫元素21

四、氧元素22

五、其他元素22

第三节 生物质工业分析23

一、生物质中的水分23

二、生物质中的灰分24

三、生物质中的挥发分25

四、生物质中的固定碳25

五、分析结果的表示方法和基准换算25

第四节 生物质的物理性质26

一、生物质的密度26

二、堆积角、内摩擦角和滑落角27

三、炭的机械强度28

四、生物质的比表面积28

五、生物质的比热和导热系数29

第五节 生物质的燃烧特性29

一、生物质的燃烧29

二、生物质的发热量30

三、生物质燃料的化学当量比31

参考文献33

第三章 生物质的热解原理34

第一节 木质纤维素的热解34

一、纤维素的热解34

二、半纤维素的热解36

三、木质素的热解37

第二节 生物质的热解机理38

一、从生物质组成成分分析38

二、从反应进程分析39

三、从物质、能量的传递分析40

第三节 生物质热解影响因素分析41

一、反应条件的影响41

二、原料特性的影响46

参考文献49

第四章 生物油制备技术51

第一节 概述51

第二节 生物质原料预处理51

一、破碎预处理51

二、干燥预处理53

第三节 生物质进料系统59

一、螺旋进料系统概述59

二、螺旋进料系统的动力学分析60

三、螺旋进料器的设计62

第四节 热解液化反应器63

一、流化床式热解反应器63

二、非流化床式热解反应器66

三、典型热解反应器的设计计算68

第五节 热解产物气固分离72

一、概述72

二、旋风分离器73

三、过滤式除尘器75

四、气固分离装置的发展趋势77

第六节 热解气冷凝与生物油收集77

一、热解气的组成77

二、热解气的冷却与冷凝78

三、喷雾降膜冷凝的机理79

参考文献83

第五章 生物油的组成、结构与性质85

第一节 生物油的化学组成85

一、生物油元素组成85

二、生物油组分分析85

三、生物油的平均分子量88

四、生物油的蒸馏特性88

五、生物油的乳化特性89

第二节 生物油的理化性质89

一、含水量90

二、热值91

三、黏度和流变特性91

四、闪点、凝点和浊点92

五、固体颗粒和灰分93

六、着火特性94

七、密度94

八、表面张力95

九、毒性95

第三节 生物油的腐蚀特性96

一、腐蚀特性测量方法96

二、生物油腐蚀速率97

三、腐蚀前后金属表面元素组成98

四、腐蚀前后金属表面有机物的存在形式99

五、腐蚀前后金属表面金属元素的存在形式100

第四节 生物油的润滑特性101

一、润滑性能实验101

二、不同生物油试样及其添加助剂后的润滑性分析102

三、生物油及其与柴油乳化油的润滑性分析104

第五节 生物油的微生物降解特性107

一、生物油的降解性能107

二、生物油的微生物降解107

三、生物油降解的评价107

参考文献109

第六章 生物油品质改良与燃烧应用111

第一节 生物油的老化111

一、概述111

二、生物油的老化机理111

三、生物油的过激老化实验112

第二节 生物油品质改良114

一、添加轻质醇类114

二、钙基改性生物油115

第三节 生物油的热重特性117

一、热分析技术简介117

二、动力学分析方法118

三、生物油的热解和燃烧特性119

四、生物油乙醇混合燃料的热重特性121

五、钙基改性生物油的热重特性122

第四节 生物油雾化燃烧124

一、概述124

二、生物油雾化特性126

三、生物油的燃烧机理128

四、生物油雾化燃烧试验技术129

第五节 生物油燃烧数值模拟133

一、数理模型134

二、锅炉燃烧数值模拟135

三、窑炉燃烧数值模拟137

第六节 生物油的燃烧应用141

一、共燃141

二、直接燃烧141

三、混合燃烧143

参考文献144

第七章 生物油分离与精制148

第一节 生物油的高效分离148

一、甘油辅助蒸馏148

二、有机溶剂萃取150

三、短程分级分馏155

第二节 生物油乳化157

一、乳化原理与技术157

二、乳化油燃料特性160

第三节 生物油催化加氢164

一、硫化Co-Mo、Ni-Mo催化剂165

二、贵金属催化剂催化加氢165

三、两步催化加氢166

四、在线催化加氢166

五、原位加氢精制生物油167

六、金属络合物均相催化精制生物油168

七、生物油轻质组分催化加氢168

第四节 生物油催化裂解170

一、沸石分子筛类催化剂170

二、热解气在线催化裂解174

第五节 精制生物油的应用175

一、内燃机燃料175

二、制备化学品176

参考文献179

第八章 生物油水蒸气重整制氢183

第一节 生物油水蒸气重整制氢催化剂183

一、概述183

二、生物油水蒸气重整制氢催化剂的制备184

三、生物油水蒸气重整制氢催化剂的表征184

第二节 生物油水蒸气重整制氢反应器185

一、固定床催化重整制氢185

二、流化床催化重整制氢187

第三节 生物油水蒸气重整制氢技术和反应机理188

一、生物油水蒸气重整制氢反应过程188

二、生物油水蒸气催化重整制氢工艺189

三、生物油低温电催化重整制氢工艺190

第四节 生物油模型化合物催化重整制氢192

一、乙醇催化重整制氢192

二、乙酸水蒸气重整制氢195

三、乙二醇重整制氢196

四、丙三醇重整制氢198

五、其他生物油模型化合物水蒸气重整制氢199

第五节 生物油水蒸气重整制氢应用200

一、生物油水蒸气重整合成气制甲醇200

二、生物油水蒸气重整合成气制低碳混合醇201

三、生物油水蒸气重整合成气制费-托液体燃料203

四、生物油水蒸气重整制氢在制备直接还原铁中应用205

参考文献205