《生物质利用导论》求取 ⇩

第一章绪论1

1.1引言1

1.2我国农村能源的情况2

1.3开发我国农村能源的方法和出路4

1.4国内外对于生物质热能利用的研究现状6

第二章中国的生物质资源10

2.1我国的自然条件概述10

2.1.1地理位置和疆城10

2.1.2地貌的基本特征和形成的原因10

2.1.3国土面积和土地类型11

2.1.4气候特点与自然分区12

2.1.5人口与资源12

2.2我国的农业资源13

2.2.1我国的气候区划13

2.2.2我国光、热、水的数量分布13

2.2.2.1光能资源13

2.2.2.2热量资源14

2.2.2.3水资源14

2.2.3我国土壤农业分区16

2.2.3.1北方旱地农业、林牧业土壤区城16

2.2.3.2西北旱地灌溉农业、牧业土壤区城16

2.2.3.3青藏高原高寒农林牧业土壤区城16

2.2.3.4南方水田农业、亚热带、热带作物林业土壤区城16

2.3我国的生物资源17

2.3.1我国的植物资漂17

2.3.1.1我国的植物分区17

2.3.1.2我国南部植物宝库17

2.3.1.3我国植物资源存在的问题18

2.3.2我国的森林资源18

2.3.2.1我国森林资源的特点19

2.3.3我国的草地资源20

2.3.3.1我国的草地环境和类型分布20

2.3.3.2我国草地的特点和资漂优势、劣势20

2.3.4我国农业生产中产生的生物质残余物资源21

第三章生物质的燃烧问题和省柴灶22

3.1前言22

3.2基础知识介绍22

3.2.1有关传热学和流体力学的基础知识22

3.2.1.1牛顿粘性定律22

3.2.1.2傅里叶热传导定律22

3.2.1.3费克组分扩散定律23

3.2.1.4几个有用的无因次量和通用的分子输运方程24

3.2.1.5流动的边界层概念24

3.2.1.6通过边界层的传热26

3.2.2几个守恒方程27

3.2.2.1质量守恒（连续）方程27

3.2.2.2动量守恒（运动）方程28

3.2.2.3能量守恒方程28

3.2.2.4组分守恒方程28

3.3典型的燃烧现象29

3.3.1燃烧现象的分类29

3.3.2然烧反应的进程31

3.4密封容器内可燃气体的热自燃32

3.4.1着火的概念和着火准则32

3.4.1.1自发着火和强迫着火33

3.4.1.2着火准则33

3.4.2谢苗诺夫热自燃论33

3.4.2弗朗克·卡米涅茨基定常分析法36

3.5炽热钝体（惰性）点燃可燃混气38

3.5.1问题的提出38

3.5.2炽热钝体点燃可燃混气的条件38

3.6固体燃料的燃烧39

3.6.1努谢尔收缩液滴理论40

3.6.2碳球的燃烧40

3.6.3碳球燃烧的扩散理论41

3.7农村省柴灶42

3.7.1农村旧式灶的问题42

3.7.2集灶的热损失42

3.7.2.1排烟损失42

3.7.2.2化学不完全燃烧热损失42

3.7.2.3机械不完全燃烧热损失43

3.7.2.4散热损失43

3.7.2.5灶体蓄热量43

3.7.2.6灰渣带走热量43

3.7.3柴灶省柴的要素43

3.7.3.1保证柴草充分地燃烧43

3.7.3.2充分利用燃烧产生的热能44

3.7.4省柴灶的设计44

3.7.4.1建灶前的准各工作44

3.7.4.2柴灶参数的选择45

3.7.4.3一种简便凉灶的制作47

第四章沼气生产和利用49

4.1前言49

4.2沼气的利用优势49

4.2.1沼气可傲生活燃料49

4.2.2沼气做动力燃料49

4.2.3增加饲料来源促进养殖业发展49

4.2.4沼气可以改善农村卫生环境49

4.2.5利用沼气可促进生态农业的发展50

4.3沼气的性质50

4.3.1沼气的物理性质50

4.3.2沼气的化学性质50

4.3.2.1甲烧的燃烧51

4.3.2.2甲烷的热分解51

4.3.2.3甲烷与氯气反应51

4.3.2.4甲烧与水燕汽反应52

4.4沼气产生的基本原理52

4.4.1沼气发酵的生物化学过程52

4.4.1.1液化阶段52

4.4.1.2产胶阶段52

4.4.1.3产甲烧阶段52

4.4.2沼气发酵的有机物分解代谢过程53

4.4.2.1碳水化合物的分解代谢53

4.4.2.2类脂化合物的分解代谢53

4.4.2.3蛋白质类的分解代谢53

4.5制取沼气的条件54

4.5.1严格的无氧环境54

4.5.2充足适宜的发酵原料54

4.5.3适当的发酵原料浓度55

4.6.4适宜的池内温度56

4.5.4.1高温发酵56

4.5.4.2中温发酵56

4.5.4.3常温发酵56

4.5.5适宜的池内原料酸碱度56

4.6沼气池的构造及种类57

4.6.1沼气池的构造57

4.6.1.1进料间57

4.6.1.2发醇间57

4.6.1.3出料间57

4.6.1.4活动盖58

4.6.2沼气池的种类58

4.6.2.1水压式沼气池58

4.6.2.2分离浮罩式沼气池58

4.6.2.3红泥塑料沼气池58

4.6.3沼气池的工作原理59

4.7沼气池的建造59

4.7.1水压式沼气池的基本技术要求59

4.7.2建池材料的选择60

4.7.3设计尺寸和容积计算方法60

4.8沼气池的科学化管理62

4.8.1正确地配比原料63

4.8.2沼气池的起动64

4.9沼气的利用64

4.9.1沼气燃烧的化学原理64

4.9.2沼气燃烧的特点64

4.9.2.1沼气压力不稳定64

4.9.2.2沼气的热值变化大64

4.9.2.3容易发生脱火现象65

4.9.3水压式沼气池沼气用具的配套与调整65

4.9.3.1管道65

4.9.3.2沼气炉具66

4.9.4红泥塑料沼气池的配套用具68

4.10使用沼气的安全事项68

第五章生物质的气化和双燃料发动机69

5.1前言69

5.2残余物的性质69

5.2.1物理性质69

5.2.2化学性质71

5.2.3资源可获得性71

5.3残余物的热化学处理72

5.3.1松散残余物的压块72

5.3.2燃烧73

5.3.3气化75

5.3.3.1气化设备76

5.3.3.2移动床78

5.3.3.3流化床80

5.4气体燃料和双燃料发动机81

5.4.1气体燃料发动机研究的情况81

5.4.1.1对点燃式气体燃料发动机的研究81

5.4.1.2对压燃式气体燃料发动机的研究82

5.4.2 S195柴油机作双燃料发动机的改装82

5.4.2.1引燃油量控制系统的改装82

5.4.2.2气体燃料的调节与混合83

5.4.2.3引燃油控制系统的动态响应83

5.4.2.4曲轴箱强迫通风85

5.4.2.5改装后的其它问题85

5.5结论86

第六章残余物的热解气化87

6.1残余物热挥发特性的研究87

6.1.1生物质残余物比热的测定90

8.1.1.1测量固体物料比热的几种方法90

6.1.1.2用热平衡法测量玉米芯的比热容90

6.1.1.3施米特和莱登弗罗斯特对比热容的测量方法92

6.1.1.4克里舍的测量低导热固体比热容的方法93

6.1.1.5用施米特和莱登弗罗斯特方法测量几种生物质比热容和其随温度的变化93

6.1.1.6小结94

6.1.2生物质残余物（玉米芯）密度的测定94

6.1.3生物质残余物（玉米芯）水分含量的测定94

6.1.4生物质残余物（玉米芯）导热系数的测定95

6.1.4.1测量固体导热系数的平板法95

6.1.4.2测量固体导热系数的同心圆球法95

6.1.4.3小结96

6.1.4.4对几种典型生物质的导热系数的测定结果96

6.1.4.5对生物质导热系数的讨论97

6.1.5单颗粒生物质残余物（玉米芯）的挥发特性的实验研究98

6.1.5.1单颗粒玉米芯的制备98

6.1.5.2实验装置98

6.1.5.3玉米芯挥发特性的理论计算及与实验结果的对比99

6.1.5.4山楂籽热挥发特性的研究100

6.1.5.5山楂籽热挥发的理论计算102

6.2生物质残余物的热解装置104

6.2.1焦油产率与玉米芯水分含量和热解温度的关系105

6.2.2具有焦油城裂解条件下玉米芯热解焦油产率、产气率与热解温度、热裂解温度及水分含量的关系106

6.2.2.1实验参数的选择106

6.2.2.2实验结果107

6.2.2.3实验结果的讨论107

6.2.3热解装置参数的优化108

6.2.3.1以干基焦油产率为目标的优化结果108

6.2.3.2以产气率为优化目标的优化结果110

6.2.3.3综合考虑焦油产率与产气率的优化111

6.2.4对热解管内的玉米芯热解过程的计算机模拟113

6.2.4.1有限元方程组的推导114

6.2.4.2有限元方程的计算机解法和程序120

6.2.4.3对直径80毫米的圆管式均匀加热热解装置内部过程的计算122

6.2.4.4小结125

第七章利用生物质残余物生产活性炭126

7.1活性炭的用途126

7.1.1在液相吸附方面的应用126

7.1.1.1制糖业126

7.1.1.2酒类加工126

7.1.1.3油脂的精制加工126

7.1.1.4制药工业的应用126

7.1.1.5化学工业的应用127

7.1.1.6冶金工业的应用127

7.1.1.7环境保护方面的应用127

7.1.2活性炭在气相吸附方面的应用127

7.1.2.1溶剂回收和环境保护方面的应用127

7.1.2.2在核工业中的应用127

7.1.3活性炭可以作为催化剂和催化剂载体127

7.1.3.1活性炭直接用作催化剂127

7.1.3.2活性炭作为催化剂载体128

7.1.4活性炭在医药、农业和其它方面的应用128

7.2活性炭生产的基本工艺128

7.2.1化学法生产活性炭的基本工艺过程128

7.2.1.1氯化锌法生产活性炭的特点128

7.2.1.2氯化锌法生产活性炭的工艺过程129

7.2.2物理法生产活性炭的工艺流程131

7.2.2.1闷烧法生产粉状活性炭的工艺流程131

7.2.2.2管状炉法生产粉状活性炭的工艺流程132

7.2.2.3斯乐普方法生产定型、不定型颗粒活性炭的工艺133

7.3活性炭生产的基本设备134

7.3.1化学法（氯化锌法）的生产设备134

7.3.1.1回转炉法的生产设备134

7.3.1.2简易法的生产设备135

7.3.2物理法生产活性炭的设备136

7.3.2.1闷烧法的活化设备136

7.3.2.2管状炉法生产活性炭的设备137

7.3.2.3斯乐普炉生产活性炭的设备138

7.4结论139

参考文献140