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第1章 绪论1

1.1 本书撰写背景1

1.2 本书框架思路与主要内容2

1.3 编写本书的重要性和必要性3

第2章 生物质制气5

2.1 生物质燃气热解气化技术制备5

2.1.1 制备技术分类5

2.1.2 生物质热解技术8

2.1.3 生物质气化技术12

2.1.4 气体净化及重整变换技术26

2.1.5 生物质气化过程模拟28

2.1.6 超临界气化技术32

2.2 生物合成气制备33

2.3 生物质燃气厌氧消化技术制备37

2.3.1 生物沼气简介37

2.3.2 生物沼气的制备37

2.3.3 生物沼气的提纯42

2.3.4 生物沼气的应用前景49

2.4 生物质燃气利用及工程案例49

2.4.1 生物质气化集中供气工程实例49

2.4.2 生物质气化集中供热工程案例51

2.2.4 3沼气发电工程案例53

2.4.4 生物质气化多联产技术工程案例59

参考文献77

第3章 生物质制油80

引言80

3.1 燃料乙醇制备80

3.1.1 乙醇的物理性质82

3.1.2 燃料乙醇原料82

3.1.3 燃料乙醇工艺85

3.2 生物柴油制备101

3.2.1 生物柴油的特点101

3.2.2 生物柴油的原料102

3.2.3 生物柴油的制备方法104

3.2.4 生物柴油生产工艺111

3.2.5 生物柴油发展历程113

3.3 生物油制备118

3.3.1 生物油特征118

3.3.2 生物质热解方法119

3.3.3 生物质快速热裂解液化机理与工艺流程123

3.3.4 快速热解反应器129

3.3.5 热解的影响因素132

3.3.6 生物油的理化性质及分析方法134

3.3.7 生物油精制高品位油品138

3.4 生物质汽油/柴油制备146

3.5 航空生物燃油制备148

3.5.1 航空燃油的特性148

3.5.2 航空燃油的等级151

3.5.3 生物航油合成技术153

3.5.4 生物航油原料155

3.5.5 生物航油的生产方法157

3.6 生物质液体利用与工程案例158

3.6.1 燃料乙醇工艺实例介绍158

3.6.2 生物油工程实例介绍165

3.6.3 生物航油实用工程案例169

参考文献172

第4章 生物质发电与供热179

4.1 生物质发电179

4.1.1 生物质直燃发电180

4.1.2 生物质气化发电185

4.1.3 生物质混合燃烧发电190

4.1.4 生物质燃烧对系统运行和排放的影响196

4.2 生物质供热200

4.2.1 生物质供热国内外发展现状200

4.2.2 生物质燃料供热202

4.2.3 生物质气化供热212

4.3 生物质发电供热利用及工程214

4.3.1 生物质直燃发电工程案例214

4.3.2 生物质气化发电工程案例216

4.3.3 生物质与煤共燃发电工程案例218

4.3.4 沼气发电工程案例222

4.3.5 生物质直燃供热工程案例223

参考文献225

第5章 生物质成型燃料230

引言230

5.1 生物质颗粒制备232

5.1.1 颗粒成型过程及影响颗粒成型的因素232

5.1.2 颗粒成型机理的研究233

5.1.3 成型设备的介绍235

5.2 生物质块状燃料制备236

5.2.1 生物质粘结机制及碾切成型机理236

5.2.2 生物质固化成型影响因素分析238

5.2.3 生物质压块成型工作原理239

5.3 生物质燃料棒制备241

5.3.1 环模辊压式棒状成型241

5.3.2 平模式棒（块）状成型机242

5.3.3 液压活塞冲压式成型机244

5.4 垃圾衍生燃料制备246

5.4.1 垃圾衍生燃料246

5.4.2 RDF分类组成及特性246

5.4.3 RDF的制备工艺248

5.4 4存在问题249

5.5 污泥衍生燃料制备250

5.5.1 污泥的特性250

5.5.2 污泥的分类250

5.5.3 污泥衍生燃料的制备、方法与工艺251

5.5.4 污泥衍生燃料制备的影响因素260

5.6 生物质成型燃料利用及工程案例262

5.6.1 北京联合优发能源技术有限公司徐州生物质成型项目262

5.6.2 河南省科学院能源研究所有限公司万吨级秸秆成型燃料生产项目265

参考文献268

第6章 生物质制氢270

引言270

6.1 热解气化制氢270

6.1.1 生物质热解制氢定义270

6.1.2 热解生物质常用原料性质272

6.1.3 热解法生物质制氢工艺流程272

6.1.4 热解法生物质制氢原理274

6.1.5 热解过程的热分析方法277

6.1.6 热解动力学研究278

6.1.7 生物质热裂解制氢技术的研究279

6.2 生物油制氢281

6.2.1 生物油气化制氢281

6.2.2 生物质水相重整制氢287

6.3 超临界转化制氢296

6.3.1 生物质在超临界状态下制氢的基本概念296

6.3.2 超临界转化制氢机理296

6.3.3 太阳能化学和生物转化制氢在超临界转化制氢方面的应用300

6.3.4 超临界转化制氢国内外研究302

6.4 生物质化学链气化制氢305

6.4.1 基于生物质的甲烷制氢305

6.4.2 基于生物质的甲醇转化制氢305

6.4.3 基于生物质的乙醇转化制氢305

6.4.4 基于生物质的热解气化制氢306

6.5 光合生物产氢306

6.5.1 生物质光合产氢306

6.5.2 光合生物制氢技术国内外研究进展308

6.6 生物质制氢利用与工程案例310

参考文献312

第7章 生物质能源前沿技术322

引言322

7.1 能源植物与作物322

7.1.1 能源植物与作物种类323

7.1.2 几种重要能源植物及其开发和利用现状327

7.1.3 几种重要能源作物及其开发和利用现状349

7.1.4 能源植物与作物利用发展趋势370

7.2 能源微藻373

7.2.1 微藻生物能源技术的形成与发展376

7.2.2 能源微藻利用形式377

7.2.3 能源微藻生产系统——采样与预培养391

7.2.4 分离和筛选技术393

7.2.5 藻种保藏技术397

7.2.6 藻种培养技术400

7.2.7 微藻规模化培养技术408

7.2.8 微藻油脂的提取及转酯化制备生物柴油419

7.2.9 微藻生物能源发展趋势421

7.3 海洋生物质能源423

7.3.1 海洋微藻生物能源424

7.3.2 大型海藻生物能源425

7.4 合成气发酵制油427

7.4.1 热解气432

7.4.2 气化气434

7.4.3 沼气436

7.5 微生物电池439

7.5.1 微生物燃料电池的基本原理439

7.5.2 MFC发展历史与现状443

7.5.3 MFC产电微生物446

7.5.4 MFC各组件对电池性能的影响449

7.5.5 MFC的发展方向及应用前景453

7.6 生物质气化与燃料电池联合发电454

7.6.1 简述454

7.6.2 国内外发展现状456

7.6.3 技术工艺分析460

7.6.4 面临的主要问题分析462

7.7 生物质化学链气化463

7.7.1 载氧体465

7.7.2 基于载氧体Fe203的生物质化学链气化465

参考文献467

第8章 生物质炼制与高值化利用489

引言489

8.1 生物丁醇的制备与利用489

8.1.1 生物丁醇概述489

8.1.2 生物丁醇的应用490

8.1.3 生物丁醇生产工艺492

8.1.4 生物丁醇的研究现状494

8.2 生物基润滑油的制备与利用495

8.2.1 生物基润滑油概述495

8.2.2 生物基润滑油的应用496

8.2.3 生物基润滑油生产工艺497

8.2.4 生物基润滑油研究现状500

8.3 生物炭的制备与利用501

8.3.1 生物炭概述501

8.3.2 生物炭的应用501

8.3.3 生物炭生产工艺503

8.3.4 生物炭研究现状505

8.4 生物基高值聚合物制备与利用506

8.4.1 生物基高值聚合物概述506

8.4.2 生物基高值聚合物的应用507

8.4.3 生物基高值聚合物的生产工艺510

8.4.4 生物基高值聚合物研究现状512

参考文献513

第9章 生物质能源利用的环境生态社会效应517

引言517

9.1 环境效应517

9.1.1 减少使用传统化石能源造成的大气污染和温室气体排放517

9.1.2 为解决能源和环境矛盾提供了一个新的发展方向517

9.1.3 避免了秸秆露天焚烧的污染518

9.1.4 避免了垃圾焚烧厂带来的二次污染518

9.1.5 避免了垃圾填埋产生渗滤液的污染519

9.1.6 生物质气化产生焦油对环境的负效应521

9.2 生态效应522

9.2.1 生物质能源利用中的能源植物优势522

9.2.2 生物质能源利用中的能源植物对生物多样性的影响522

9.2.3 大规模利用秸秆造成的土壤养分缺失524

9.2.4 对于微藻废水的生物质利用与水生态系统524

9.3 社会效应525

9.3.1 刺激经济发展，增加就业525

9.3.2 培育新的农产品市场，促进农村发展526

9.3.3 生物质能源发展对世界粮食供求的影响527

9.4 生物质能源的碳减排效应与应对气候变化528

参考文献529

第10章 管理政策与公众参与530

引言530

10.1 管理制度530

10.1.1 废物管理制度530

10.1.2 生物质能管理制度538

10.2 政策法规542

10.2.1 固体废物政策法规542

10.2.2 生物质能政策法规549

10.3 公众参与559

10.3.1 公众参与的概念与内涵559

10.3.2 公众参与对生物质废物利用制度建立的价值560

参考文献561

第11章 生物质能源技术发展与应用挑战563

11.1 生物质能源技术发展趋势563

11.2 生物质能源应用所面临的挑战566

11.3 展望与未来569

参考文献571

索引572