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第一篇生物质微生物发酵4

第一章 沼气发酵工艺4

第一节 沼气发酵原料和原料产气特性4

一、沼气发酵原料4

二、秸秆、粪便沼气发酵原料的配比6

三、常用发酵原料的产气特性9

第二节 沼气发酵工艺条件及其控制11

一、严格的厌氧环境11

二、发酵温度11

三、接种物11

四、适合的酸碱度12

五、压力12

六、搅拌13

七、添加剂和抑制剂13

一、沼气发酵工艺类型14

第三节 沼气发酵工艺14

二、农村水压式沼气池发酵工艺15

三、大中型沼气工程沼气发酵工艺17

四、原料两相发酵工艺24

第二章 沼气发酵消化器26

第一节 消化器的设计要求和类型26

一、消化器的设计要求26

二、消化器容积计算26

三、厌氧消化器的基本类型27

第二节 几种在生产中常用的消化器34

一、厌氧接触工艺处理酒精糟液34

二、厌氧过滤消化器（AFD）34

三、上流式厌氧污泥床消化器（UASB）38

四、UASB+AF结合型消化器40

第三节 水压式沼气池42

四、甘肃临农Ⅳ型沼气池43

三、水压式沼气池设计时的基本要求43

一、水压式沼气池的工作原理43

二、标准式水压式沼气池43

五、改进型水压式沼气池45

六、小型高效沼气池46

七、水压式沼气池的施工计划46

第四节 城镇沼气化粪池48

一、城镇生活污水的特性48

二、老式化粪池48

三、水压式沼气化粪池48

四、城镇沼气化粪池工艺49

五、沼气化粪池前处理消化器49

六、沼气化粪池容积估算49

七、沼气化粪池后处理50

八、沼气化粪池的处理效果51

第五节 红泥塑料沼气池52

九、日本PRF制化粪池52

一、红泥塑料的制备和特性53

二、红泥塑料沼气池基本结构和池型54

三、红泥塑料沼气池的发酵工艺55

四、红泥塑料沼气池的使用56

五、红塑池越冬管理57

六、半塑水封型红泥塑料沼气池57

第三章 消化器进出料系统和搅拌装置58

第一节 进出料工艺流程和进出料方式58

一、进出料工艺流程58

二、进出料方式58

第二节 进出料系统的设计58

一、进料系统参数59

二、输料沟59

三、预处理装置60

第三节 进出料泵62

一、泵的主要性能参数63

二、泵的选择64

三、常用液肥泵和污水泵的技术特性64

第四节 料液热交换器66

一、热交换器的型式67

二、料液热交换器的一般设计68

第五节 消化器搅拌装置70

一、搅拌装置的基本类型70

二、气体升液式搅拌装置72

三、立管式气搅拌装置75

四、机械式搅拌装置76

一、贮存器的功用80

二、居民用气定额及年用气量80

第一节 沼气贮存器的容量和压力80

第四章 沼气贮存器和输配管网80

三、贮存器的容量81

四、贮存器中沼气的压力83

第二节 沼气贮存器83

一、变容积湿式低压贮存器83

二、发酵池浮罩式贮存器85

三、干式贮存器85

四、中压贮气罐86

第三节 沼气集中供气输配管网系统86

一、集中供气方式86

二、输气管及其附件87

三、管道的布线及施工安装89

四、输配系统的试验90

第四节 安全与防火91

第一节 沼气的成分和性质92

一、沼气的成分和气体的物理参数92

第五章 沼气的燃烧特性与利用、脱硫装置92

二、沼气组分的临界温度和压力93

第二节 沼气的燃烧特性94

一、沼气的着火及其浓度极限94

二、燃气燃烧的火焰传播95

三、燃烧产物——烟气100

第三节 沼气的燃烧方式101

一、燃烧的动力区和扩散区101

二、燃烧过程101

第四节 沼气燃具的特性参数和构造104

一、沼气燃具的特性参数计算104

二、大气式燃烧器的构造及工作原理106

三、无焰式沼气燃烧器108

第五节 沼气灯110

一、沼气灯的构造和工作110

一、沼气中各种成分的生理特性111

二、沼气灯技术性能指标111

第六节 沼气脱硫装置111

二、沼气中硫化氢含量的测定方法112

三、氧化铁法脱硫114

四、脱硫剂115

五、氧化铁法脱硫装置116

第七节 柴油机燃用沼气进行发电生产117

一、内燃机对沼气燃料的要求117

二、柴油机的改装119

三、双燃料机的操作要点120

第六章 生物质酒精发酵121

第一节 酒精的性质、用途和生产方法121

一、酒精的性质121

二、酒精的等级121

三、酒精及副产物的用途122

四、酒精的主要生产方法122

一、酒精生产原料和化学组成123

第二节 生物质原料和原料化学组成123

二、野生植物原料和化学组成124

三、辅助原料和原料化学组成125

第三节 淀粉质原料酒精生产工艺126

一、淀粉质原料酒精生产原理126

二、酒精生产工艺流程126

三、酒精生产主要工艺过程127

四、淀粉出酒率和淀粉利用率128

第四节 淀粉质原料酒精生产工艺设备129

一、原料粉碎方式与设备129

二、蒸煮设备130

三、糖化装置137

四、酒精发酵罐138

五、酒精蒸馏塔139

一、甜高粱粮能兼备、综合利用140

第五节 甜高粱茎秆制取酒精140

二、甜高粱品种经济性状141

三、甜高粱的生物特性和酒精产量142

四、甜高粱茎秆酿制白酒工艺143

五、甜高粱茎秆汁液制酒精工艺144

第二篇生物质热化学转换技术146

第七章 生物质热分解技术146

第一节 生物质热解过程及产物146

一、原料的种类146

二、木材干馏生产过程146

三、木材热解的产物147

四、术材的纤维素、半纤维素和木质素的热解温度149

第二节 内热立式干馏149

一、内热立式连续干馏的特点149

二、原料的含水率对热解过程的影响150

一、热解最终温度的影响152

第三节 影响生物质热解过程的因素152

二、炭化的速度154

三、压力154

四、原料的尺寸155

五、生物质原料的腐朽155

第四节 意大利ALTEN公司生物质热解技术156

第八章 生物质气化158

第一节 生物质气化特性159

一、几种生物质的元素组成和热值159

二、生物质原料与煤原料气化特性比较161

第二节 固定床气化炉煤气发生过程161

一、煤气发生炉的类型162

二、上吸式气化炉煤气发生过程163

第三节 沿燃料层高度煤气组成的变化166

一、氧化层反应166

二、层式炉工作特性167

一、气化炉结构特点及主要优点167

二、还原层反应167

第四节 层式下吸式气化炉167

三、几种气化炉指标比较168

第五节 气化过程的指标及其影响因素169

一、煤气的组成和热值169

二、煤气产率172

三、气化强度172

四、原料的损失174

五、比消耗量174

第六节 煤气发生过程各项指标的计算175

一、原料的组成及其热值的计算175

二、每公斤工作燃料产生干煤气量计算176

三、发生炉煤气中的含水量176

四、气化1kg燃料所需的空气量177

五、气化物质平衡177

六、煤气发生炉的气化效率178

一、煤气发生炉产量180

第七节 煤气发生炉主要参数180

二、煤气发生炉炉膛截面积181

三、燃料层的高度181

四、生产中使用的气化炉182

第八节 水煤气183

一、制造水煤气的主要反应183

二、理想水煤气与实际水煤气184

第九节 流化床气化炉185

一、流体通过颗粒状固体层的三阶段185

二、实际流化过程188

三、流化床气化的应用前景189

一、甲醇的性质190

二、甲醇生产方法190

第十节 生物质气化生产甲醇工艺190

三、联醇生产技术191

四、甲醇的燃料特性192

第九章 植物质压缩成型和烧炭技术192

第一节 植物质压缩成型和炭化工艺193

一、植物质原料特性193

二、植物质压缩成型和炭化工艺193

三、植物质压缩成型机196

四、稻壳压缩成型和炭化工艺201

五、国外稻壳压缩炭块的燃料特性203

六、植物质压缩成型燃料的燃烧203

第二节 烧炭窑炉204

一、窑址的选择204

二、东北林区的蜂房型和长型炭窑205

三、浙江炭窑206

一、移动式炭化炉的构造207

二、对处理原料的要求207

第三节 移动式炭化炉207

三、操作要点208

第四节 节柴烧炭炉208

一、节 柴烧炭炉的构造208

二、炉的使用要求209

第三篇生物质能生态环境工程210

第十章 生物质能良性循环210

第一节 生态工程的目标和作用210

一、生态工程的目标210

二、生态工程的作用210

三、农村三料是改善农业生态系统结构和提高系统功能的中心环节210

第二节 农村生活用能结构变化211

第三节 秸秆开发利用212

一、秸秆不宜直接作燃料燃烧212

二、农业能量转化与物质循环协调213

一、以沼气为纽带的生物质能生态工艺214

第四节 生物质能生态工程214

三、秸秆畜粪沼气发酵对土壤系统的反馈作用214

二、综合养殖场的生物质能生态工艺215

三、生物质能多级利用、促进农业生态良性循环216

四、微生态农业系统——能源、种植和养殖相结合、庭院经济良性循环217

第十一章 薪炭林和植物油218

第一节 薪炭林218

一、薪炭林概况218

二、我国薪炭林的资源及潜力218

三、薪炭林的开发与利用219

第二节 植物油221

一、植物油的组成及化学结构222

二、植物油的燃料特性223

三、柴油机燃用植物油225

第三节 植物油酯化工艺226

第四节 石油植物227

主要参考资料228