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第1章 概述1

1.1能源的基本概念1

1.2绿色植物光合作用3

1.3生物质资源与分类6

1.4生物质的物理性质10

1.4.1生物质的含水率10

1.4.2生物质的密度10

4.3堆积角、内摩擦角和滑落角11

1.4.4生物质炭的机械强度12

1.4.5生物质的比表面积13

1.4.6生物质的孔隙率13

1.4.7生物质的比热容13

1.4.8生物质的导热系数13

1.5生物质的燃料特性14

1.5.1生物质的燃烧14

1.5.2生物质的发热量15

1.5.3生物质燃料的化学当量比17

1.6生物质能源转换技术18

参考文献22

附录1-1我国农作物秸秆资源及其分布22

附录1-2固体生物质燃料全水分测定方法27

第2章 生物质的组成与结构30

2.1生物质的组成和结构30

2.2生物质的元素分析36

2.3生物质的工业分析41

参考文献47

附录2-1纤维素聚合度的测定方法及常见生物质原料的组成成分48

附录2-2常见生物质原料的分析结果56

第3章 生物质的热解原理80

3.1纤维素热解机理80

3.1.1纤维素热解机理概述80

3.1.2纤维素热解液体产物组成81

3.1.3 LG的形成81

3.1.4其他脱水糖衍生物的形成90

3.1.5呋喃类产物的形成93

3.1.6小分子醛酮类产物的形成94

3.1.7纤维素快速热解的整体反应途径97

3.2半纤维素热解机理100

3.2.1半纤维素热解机理概述100

3.2.2半纤维素热解液体产物组成100

3.2.3脱水糖衍生物以及呋喃类产物的形成100

3.2.4小分子物质的形成104

3.2.5木聚糖快速热解的整体反应途径104

3.3木质素热解机理107

3.3.1木质素热解机理概述107

3.3.2木质素模型化合物及其热解机理107

3.4生物质热解的主要影响因素118

3.4.1加热速率的影响118

3.4.2热解温度的影响118

3.4.3热解时间的影响122

3.4.4原料种类的影响122

3.4.5原料性质的影响123

3.4.6其他因素的影响124

参考文献125

第4章 生物质的热解炭化130

4.1概述130

4.2生物质热解炭化原理130

4.3生物质热解炭化装置132

4.3.1传统生物质热解炭化装置133

4.3.2新型生物质热解炭化装置140

4.4生物质炭的性质与应用146

4.4.1生物质炭的组成146

4.4.2生物质炭的性质147

4.4.3生物质炭的应用149

4.5醋液与焦油的性质与应用152

4.5.1醋液的组成与性质152

4.5.2醋液的应用156

4.5.3焦油的组成与性质157

4.5.4焦油的应用159

参考文献160

第5章 生物质的热解气化165

5.1概述165

5.2生物质气化技术分类167

5.2.1按气化压力进行分类167

5.2.2按气化温度进行分类168

5.2.3按气化剂进行分类168

5.2.4按加热方式进行分类169

5.2.5按气化炉结构进行分类170

5.3生物质热解气化原理174

5.3.1气化基本原理174

5.3.2气化反应动力学176

5.3.3气化反应平衡分析179

5.3.4气化主要影响因素181

5.3.5气化主要评价参数184

5.4典型气化炉及其设计举例186

5.4.1生物质气化装置的构成186

5.4.2下吸式固定床气化炉187

5.4.3上吸式固定床气化炉188

5.4.4气化炉设计计算举例189

5.5生物质气化气体的净化191

5.5.1燃气中焦油的特点及其危害191

5.5.2传统的焦油去除方法192

5.5.3催化裂解去除焦油方法193

5.6生物质气化技术的应用196

5.6.1生物质气化供热196

5.6.2生物质气化集中供气197

5.6.3生物质气化发电198

5.6.4生物质气化制氢199

5.6.5生物质气化合成液体燃料200

参考文献207

附录5-1生物质气化集中供气站建设标准207

第6章 生物质的热解液化215

6.1概述215

6.2生物质原料预处理216

6.2.1破碎预处理216

6.2.2干燥预处理219

6.3生物质进料系统225

6.3.1螺旋进料系统概述225

6.3.2螺旋进料系统的动力学分析227

6.3.3螺旋进料器的设计229

6.4热解液化反应器231

6.4.1流化床式热解反应器231

6.4.2非流化床式热解反应器235

6.4.3典型热解反应器的设计计算237

6.5热解产物气固分离242

6.5.1概述242

6.5.2旋风分离器243

6.5.3过滤式除尘器246

6.5.4气固分离装置的发展趋势248

6.6热解气冷凝与生物油收集249

6.6.1热解气的组成249

6.6.2热解气的冷却与冷凝249

6.6.3喷雾降膜冷凝的机理251

参考文献257

第7章 生物油的性质与应用259

7.1概述259

7.2生物油的化学组成及其分离与分析259

7.2.1生物油的化学组成259

7.2.2生物油的分离与分析266

7.3生物油的理化性质272

7.3.1生物油的微观多相性272

7.3.2生物油的水分274

7.3.3生物油的相溶性275

7.3.4生物油的热值276

7.3.5生物油的黏度和流变特性276

7.3.6生物油的闪点277

7.3.7生物油的倾点和浊点277

7.3.8固体颗粒和灰分278

7.3.9生物油的挥发降解特性279

7.3.10生物油的润滑性279

7.3.11生物油的腐蚀性280

7.3.12生物油的安定性280

7.3.13生物油的毒性281

7.3.14生物油的降解性281

7.3.15 小结281

7.4生物油的化工应用282

7.4.1分离高附加值化学品282

7.4.2制备特定化学品287

7.4.3生物油气化制备合成气288

7.4.4生物油重整制备氢气291

7.4.5生物油化工应用前景294

7.5生物油的燃烧应用294

7.5.1生物油的基本燃烧特性294

7.5.2生物油的雾化燃烧特性297

7.5.3生物油的燃烧应用298

7.5.4生物油燃烧应用前景302

参考文献304

附录7-1生物油性质的分析方法308

索引314