生物质能工程复习提纲1什么是生物质能源2什么是新能源3
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第二十二章能源与可持续发展第一节能源1.生物质能:由生命物质提供的能虽称为生物质能。
所有生命物质中都含有生物质施。
2.一次能源:可以从自然界直接获取的能源为一次能源.如风能、太阳能、地热能和核3.二次能源:无法从自然界直接获取,必须通过一次能源的消耗才能得到的能源称为二次能源。
如離。
4.不可再生能源:凡是越用越少,不能在短期内从自然界得到补充的能源,都属于不可再生能源。
如f匕石能源、核陡5.可再生能源:可以从自然界中源源不断地得到的能源,属于可再生能源.加的动能、风能、太阳能、生物质能6.按便用开发的时间长短来分类.能源还可以分成常规能源和新能源.如化石能源、水能、风能等数常观能源,核能、太阳能、潮汐能、地热能届新能源.第二节核能1.核能:原子核在分裂和聚合的过程中,可以释放出惊人的能量.这就是孩能。
2.核裂变•裂变:用中子轰击比较大的铀核时,铀核变成两个中等大小的原子孩.同时释放出巨大的能址,这个过程就是裂变.•链式反应:在裂变过程中.会同时产生几个新的中子.这些中子又会轰击其他的原子孩,这一过程不断进行下去.于是裂变能持续下去,并释放更多的核能,这就是链式反应.•应用:核反应堆、原子弹.•核电站:核电站利用核能发电,它的核心设备是核反应堆.核反应堆中发生的链式反应,是可以控制的.•原(弹爆炸时发生的链式反应是不加控制的。
3.核聚变•聚变:如果将质虽:很小的原子核,如笊核和旅核,在超高温度下结合成新的原子核.会释放出更大的能能,这就是聚变。
聚变又称热核反应。
•应用:氢強(不加控制的核聚变)•垓聚变释放的能虽更多,目前人类还无法控制垓聚变.第三节太阳能1.在太阳的内部,氮原子核在超髙温度条件下发生里变,释放出巨大的孩能。
2.大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射除去・3.我们今天使用的煤、石油、天然气等化石燃料,实际上是来自上亿年前地球所接收的太阳能.4.太阳能的利用:①利用集热器加热物质(太阳能转化为内能):5.②用太阳能电池把太阳能转化为电能(太阳能转化为电陡).6.目前利用太阳能方面存在的困难:①分散,不便F集中便用:②功率变化较大,不稳定: ③利用时转换效率太低.第四节能源与可持续发展1.人类历史上不断进行着能虽:转化技术的进步,就是所谓的能源革命.2.能源革命的轨迹:利用天然能源(太阳能、风能、水能〉-钻木取火一蒸汽机的发明-利用电能f利用核能等新能源.3.能虽的转化和转移具右方向性.1.21世纪的能源趋势:由于世界人口的急剧增加和经济的不断发展,能源的消耗虽持续增长,待别是近40年以来,能耗增长速度明显加快.而目前人类的主要能源仍是化石能源.2.能源消耗对环境的影响:人类在能源革命的进程中给自己带來了便利,也给自己带来了麻烦,主要表现为大虽燃烧化石能源,便得空气污染和“温空效应”加剧:一些欠发达国家过分依靠柴薪能源.加剧了水土流失和土地沙漠化.3.未来的理想能源必须满足以下四个条件:①必须足够丰富:②必须足够便宜.多数人用得起:③相关技术必须成熟:④必须足够安全,不会严枣的响环境.4.解决能源紧张的途径:由于人类的生存和发展使得能源的消耗量持续增长,因此人类必须不断地开发和利用新能源,同时增强节能意识,不断提高能源的利用率,这是口前解决能源紧张的重要途径・5.我们对待化石能源的态度:减少便用。
1、生物质、生物质能定义;生物质(Biomass)指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体,即一切有生命的、可以生长的有机物质的统称。
生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式,一种以生物质为载体的能量,它直接或间接地来源于植物的光合作用。
2、生物质资源的分类和优缺点;林业资源农业资源生活污水和工业有机废水城市固体废物畜禽粪便1)无毒、价廉、分布广泛。
具有生物可降解特性。
由于生物质的多样性,生物质能源的利用技术相对多种多样。
与其它非传统性能源相比较,技术上的难题较少。
2)季节性强,产量、质量不稳定。
原料成分复杂,各种生物质分布不均。
需要大量土地。
能量密度低。
收集成本高。
3、固体成型燃料的原理和特点、成型工艺和设备;在一定温度和压力作用下.利用木质素充当粘合剂,将松散的秸秆、树枝和木屑等农林生物质压缩成棒状、块状或颗粒状的成型燃料。
压缩过程中,原料之间排列越来越紧密,当空气基本排净后,细小颗粒问相互紧密填充而且啮合,产生桥接或架桥现象。
进而发生弹性、塑性变形,使粒子紧密结合压缩成型。
4、生物质直燃发电主要有哪两种?优点?秸秆发电垃圾发电5、化学处理生物质资源的基本原理(燃烧、炭化、气化、热解);6、影响生物质热解的主要因素;7、生物处理生物质资源的基本原理(厌氧、乙醇发酵);8、生物乙醇生产过程中,木质纤维素预处理的作用及主要方法;9、生物柴油;10、生物质原料(糖类、木质素、蛋白质、油脂等)的基本结构、性质;11、由生物质制备大宗化学品的主要方法和途径;分别可获得哪些重要平台化合物?12、主要的糖基或油脂基表面活性剂;13、变性淀粉的主要种类;14、纤维素的改性方法;纤维素酯;15、木质素改性及精细化学品;16、再生纤维素纤维材料:纺丝、膜17、淀粉可降解材料中淀粉的改性方法;18、生物燃料的效率指标;19、根据你所了解的生物质资源及生物质能利用状况,对现有生物质资源利用方法提出改进方案。
生物质能源基本概况一、什么是生物质能源生物质能(biomass energy ),就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。
它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源。
生物质生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体,即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。
它包括植物、动物和微生物。
广义概念:生物质包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物。
有代表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便。
狭义概念:生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素(简称木质素)、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。
特点:可再生、低污染、分布广泛。
生物质能的概述生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物。
而所谓生物质能(biomass脂肪燃料快艇energy ),就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。
它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源。
生物质能的原始能量来源于太阳,所以从广义上讲,生物质能是太阳能的一种表现形式。
目前,很多国家都在积极研究和开发利用生物质能。
生物质能蕴藏在植物、动物和微生物等可以生长的有机物中,它是由太阳能转化而来的。
有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能,通常包括木材、及森林废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市和工业有机废弃物、动物粪便等。
地球上的生物质能资源较为丰富,而且是一种无害的能源。
地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨,其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍,但目前的利用率不到3%。
生物质能源复习题生物质能源是指通过植物、动物和微生物等生物体及其排泄物转化而来的能源,是一种可再生的能源形式。
以下是关于生物质能源的一些复习要点:生物质能源的定义与分类生物质能源主要包括木材、农作物残余物、动物粪便、城市有机垃圾等。
根据转化方式,生物质能源可分为直接燃烧、生物化学转化和热化学转化三大类。
生物质能源的转化技术1. 直接燃烧:通过直接燃烧生物质来产生热能或电能。
2. 生物化学转化:包括发酵过程,将生物质转化为生物燃料,如生物乙醇和生物柴油。
3. 热化学转化:通过气化、液化和热解等过程,将生物质转化为气体、液体或固体燃料。
生物质能源的优点1. 可再生性:生物质能源来源于自然界的生物体,具有可再生的特性。
2. 环境友好:生物质能源的利用过程中产生的二氧化碳可以被植物吸收,形成碳循环,减少温室气体排放。
3. 多样化:生物质能源的来源广泛,可以利用不同类型的生物质进行能源转化。
生物质能源的挑战1. 土地利用:大规模种植能源作物可能会与粮食生产竞争土地资源。
2. 水资源:生物质能源的生产过程中可能需要大量的水资源。
3. 技术成熟度:部分生物质能源转化技术尚未完全成熟,需要进一步的研发和优化。
生物质能源的未来发展随着技术的进步和政策的支持,生物质能源有望在未来能源结构中占据更重要的位置。
提高转化效率、降低成本、减少环境影响将是未来发展的关键。
结论生物质能源作为一种清洁、可再生的能源,对于减少化石能源依赖、缓解能源危机和保护环境具有重要意义。
了解生物质能源的基本知识、技术路线和面临的挑战,有助于我们更好地利用这一能源资源。
通过上述内容的复习,希望能够帮助你对生物质能源有一个全面的认识,并在考试或实际应用中取得好成绩。
1. 能源:可再生能源与不可再生能源;清洁能源:风能、太阳能、水能等。
生物质能:是直接或间接地通过绿色植物的光合作用,把太阳能转化为化学能的形式固定和储存在生物体内的能量。
生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体,即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。
它包括植物、动物和微生物。
广义概念:生物质包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物。
有代表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便。
狭义概念:生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。
特点:可再生性。
低污染性。
广泛分布性。
2. 生物质主要化学组成有纤维素、半纤维素和木质素以及少量的灰分和提取物。
纤维素:是由β-D-葡萄糖基通过1,4-β糖苷键连接起来的线型高分子化合物,半纤维素:是由几种不同类型的单糖构成的异质多聚体,这些糖是五碳糖和六碳糖,包括木糖、阿拉伯糖和半乳糖等。
木质素:是苯丙烷类结构单元通过碳-碳键和氧桥键连接而成的的无定型且具有网状结构的芳香族聚合物,半纤维素热性质最不稳定,因为半纤维素有支链结构木质素具有芳环结构,碳元素含量高,因此热稳定性高,热值高热解产物:挥发分;焦炭水解产物:3. 生物质压缩成型:p31-33影响成型的因素:温度、水分、颗粒大小、成型压力、原料种类生物质压缩成型技术按成型加压的方法分,螺旋挤压式、活塞冲压式、辊模碾压式辊模碾压式采用湿压(冷压)成型工艺,螺旋挤压式、活塞冲压式采用热压成型工艺工艺:常温湿压成型、热压成型、炭化成型、冷压成型。
成型燃料燃烧和散状燃烧有什么不同?p41典型热压成型工艺流程:生物质原料→粉碎→干燥→成型→冷却→筛分→包装4. 生物质直接燃烧:秸秆、垃圾等生物质完全燃烧,产生的热量主要用于发电或集中供热生物质燃料燃烧过程p54:1.预热干燥阶段;2.热分解阶段;3.挥发分燃烧阶段;4.固定碳燃烧阶段;5.燃尽阶段。
能源工程中的生物质能发电技术资料在能源工程领域中,生物质能发电技术具有重要的地位和作用。
生物质能发电技术,即利用生物质作为燃料,通过燃烧或气化等方式转化为能量,进而驱动发电机组发电。
本文将详细介绍生物质能发电技术的相关资料,以及其在能源工程中的应用。
一、生物质能发电技术资料1. 生物质能介绍生物质是指来源于植物和动物的有机物质,包括木材、秸秆、农作物废弃物、食品加工废弃物等。
生物质资源广泛,易获取,是可再生能源的重要组成部分。
2. 生物质能发电技术分类生物质能发电技术主要包括直接燃烧发电、气化发电和生物质废弃物发电。
直接燃烧发电是将生物质直接燃烧,产生热能,再通过蒸汽发电机组转化为电能。
气化发电是将生物质气化为合成气,再通过燃气发电机组进行发电。
生物质废弃物发电是利用农作物秸秆、木屑等废弃物通过发酵和厌氧消化等方式产生沼气,再通过沼气发电机组发电。
3. 生物质能发电技术优势生物质能发电技术具有以下优势:(1)可再生性:生物质是一种可再生资源,可以不断获取和利用,有效缓解能源短缺问题。
(2)环保性:生物质能发电过程中的排放物相对较少,不会对环境造成明显的污染,符合可持续发展理念。
(3)废弃物综合利用:生物质废弃物可通过发电技术转化为电能,实现资源的综合利用,减少废弃物对环境的负荷。
二、生物质能发电技术在能源工程中的应用1. 农村电力供应生物质能发电技术在农村电力供应中起到重要作用。
农村地区常常存在着电力供应不足的问题,而农作物秸秆、柴草等生物质资源丰富。
利用这些资源进行生物质能发电,可以满足农村地区的电力需求,促进农村经济发展。
2. 工业生产用能生物质能发电技术可用于工业生产过程中的能源供应。
许多工业生产过程需要大量的能源,而利用生物质作为燃料,既能满足能源需求,又减少对化石能源的依赖,降低能源成本和环境影响。
3. 城市垃圾处理城市垃圾中含有大量的有机物质,是理想的生物质能发电原料。
通过垃圾气化或沼气发电技术,将城市垃圾转化为电能,可以实现垃圾资源化利用和减少垃圾对环境的污染。
生物工程与能源生物工程与能源的融合,为我们解决能源危机和环境污染等问题提供了希望。
生物工程是一门利用生物学原理和技术开发新产品、新材料以及新能源的学科。
通过生物工程的创新和应用,我们可以实现能源的高效利用和可持续发展。
本文将从生物质能源、生物燃料电池和生物太阳能三个方面阐述生物工程在能源领域所起的作用。
一、生物质能源生物质能源是指利用可再生有机材料如植物、动物废弃物以及农林剩余物等制取的能源。
生物工程在生物质能源的生产过程中发挥着重要作用。
首先,通过生物工程技术可以提高生物质的生产和收集效率。
例如,利用转基因技术改良高纤维素植物的生长速度和纤维素含量,可增加生物质能源的产量和质量。
其次,利用生物工程技术可以优化生物质能源的转化过程。
例如,通过微生物的发酵作用将生物质转化为乙醇,再利用乙醇发电或作为生物燃料,可以减少化石燃料的使用和环境污染。
因此,生物工程在生物质能源的生产和利用中具有巨大潜力。
二、生物燃料电池生物燃料电池是一种将生物质直接转化为电能的设备。
它利用微生物的代谢活性将生物质中的化学能转化为电能。
生物工程在生物燃料电池的研发和应用中发挥着重要作用。
首先,生物工程可以改良微生物的特性,使其能够更有效地利用生物质产生电能。
例如,利用基因编辑技术改良酶类活性,提高电子转移效率和电能产量。
其次,生物工程可以设计和构建更高效的生物燃料电池。
例如,通过调控微生物的代谢途径,提高电子传输的速率和效率。
因此,生物工程在生物燃料电池的研究和开发中具有重要作用。
三、生物太阳能生物太阳能是指利用光合作用将太阳能转化为有用化学能的过程。
生物工程在生物太阳能的研究和应用中起到了关键作用。
首先,生物工程可以改良植物光合作用的效率。
通过基因组编辑技术和转基因技术,可以改良植物的光合作用路径、提高叶绿素的含量和光合酶的活性,从而提高光合作用的效率和光能转化的效率。
其次,生物工程可以利用微生物将光合作用产生的化学能转化为可用的能源,例如利用微生物产生氢气或甲烷作为能源。
新能源技术复习提纲(含答案)新能源技术复习提纲2012-2013学年第2学期第一章:1. 何为能源?自然界在一定条件下能够为人类提供机械能、热能、电能、化学能、等某种形式能量的自然资源叫做能源。
2. 何为一次能源?何为二次能源?一次能源又叫自然能源,是自然界中以天然形态存在的能源,是直接来自自然界而未经人们加工转换的能源。
二次能源是人们由一次能源转换成符合人们使用要求的能量形式3. 何为可再生能源?何为绿色能源(狭义和广义)?可再生能源是不会随着它本身的转化或人类的利用而日益减少的能源,具有自然的恢复能力。
狭义的绿色能源是指可再生能源,如水能、生物能、太阳能、风能、地热能和海洋能。
这些能源消耗之后可以恢复补充,很少产生污染。
广义的绿色能源则包括在能源的生产、及其消费过程中,对生态环境尽可能低污染或无污染的能源第二章:1. 太阳能的特点a 永恒、巨大b广泛性、分散性c 随机性、间歇性d 清洁性2. 利用太阳能发电的几种方式光直接发电:光伏发电,光偶极子发电光间接发电:光热动力发电,光热离子发电,热光伏发电,光热温差发电,光化学发电,光生物发电(叶绿素电池),(太阳热气流发电)3. 何为本征半导体及本征吸收?绝对纯的且没有缺陷的半导体称为本征半导体;由电子在能带间跃迁由价带到导带而形成导电的自由电子和空穴的吸收过程4. 何为高掺杂效应?硅中杂质浓度高于称为高掺杂,由于高掺杂而引起的禁带收缩、杂质不能全部电离和少子寿命下降等等现象统称为高掺杂效应5. 提高硅太阳能电池效率的方法有哪些?1)紫光电池2)绒面电池3)背表面的光子反射层4)优质减反射膜的选择5)退火和吸杂6)正面高低结太阳电池7)理想化的硅太阳电池模型6. 扩散制结有哪几种方式?1)热扩散法2)离子注入法3)外延法4)激光法及高频电注入法7. 光生伏打效应的产生过程是怎样的?将两片金属浸入溶液构成的伏打电池,当受到阳光照射会产生额外的伏打电动势。
《生物质能工程》复习提纲1、什么是生物质能源?2、什么是新能源?3、什么是可再生能源?4、什么是常规能源?5、生物质能是可再生的。
虽然生物质能是人类应用很久的一种古老的能源,但在能源分类中将其划为新能源。
6、生物质:广义上讲,生物质是各种生命体产生或构成生命体的有机质的总称;7、生物质所蕴含的能量称为生物质能。
8、百度百科:生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物。
而所谓生物质能(Biomass Energy ),就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。
它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源。
生物质能的原始能量来源于太阳,所以从广义上讲,生物质能是太阳能的一种表现形式。
9、10、生物质原料类型(1)按分布分:水生和陆生生物,及其代谢产物;(2)按原料化学性质分:糖类、淀粉、纤维素、脂类、烃类;(3)按原料来源分:农业生产废弃物、薪柴、农林加工废弃物、人畜粪污、工业有机废弃物、能源植物。
11、生物质资源的特点(1)环境污染小;(灰分、N、S含量低,C闭合循环。
)(2)生物质能蕴藏量巨大、分布广;(3)可再生;(4)能量密度低;(5)重量轻、体积大,运输不便;(6)易受风雨雪火等外界因素影响,贮存不便;12、生物质的化学组成糖类和淀粉主要由葡萄糖单糖或多糖组成。
农作物秸秆的主要化学元素组成:C:40~46%;H:5~6%;O:43~50%;N:0.6~1.1%S:0.1~0.2%;灰分:3~5%;P:1.5~2.5%;K:11~20%;薪柴的化学元素组成:C:49.5%;H:6.5%;O:43%;N:1%;灰分:﹤1%此外,生物质中还含有一定量的水分以及Si、Ca、Fe、Al等矿物元素。
13、生物质燃料的热值高位热值:1kg生物质完全燃烧所放出的热量;气化潜热:水分在燃烧过程中变为蒸汽(燃料中H燃烧时也生成水蒸汽),吸收的热量;低位热值:高位热值-气化潜热计算生物质发热量,一般取低位热值。
14、农作物资源估算是在农作物产量的基础上,以草谷比计算。
15、薪柴资源量估算(1)森林才伐木和木材加工剩余物,可用作燃料量按原木产量1/3估算;(2)薪炭林、用材林、防护林、灌木林等按林地面积统计放柴量;(3)四旁树(田、路、村、河)的剪枝,按树木株数统计;16、人畜粪便资源以人口数、畜禽存栏数、年平均排泄量为基础进行估算;并考虑成幼系数17、纤维素类生物质资源纤维素类生物质资源主要由:纤维素、半纤维素、木质素构成;植物细胞壁中的纤维素和木质素通过共价键连接成网络结构,纤维素束镶嵌在其中。
18、农作物秸秆秸秆焚烧:效率低、环境污染、浪费资源、影响交通;19、禽畜粪污我国主要禽畜粪污源为猪、牛、鸡等规模化养殖。
2000年全国畜禽粪便可获得资源实物量为3.2亿吨。
河北、山东、河南、四川等地资源量最多。
近年来,畜禽养殖业逐步向规模化、集约化发展。
全国60%以上的养殖场粪污未经处理直接排放,造成水体、土壤、空气等严重污染,畜禽养殖粪污污染已成为我国第一大污染源!养殖粪污一般用作肥料,仅西藏、青海、宁夏、内蒙古等地将其风干,作为燃料使用。
采用“厌氧+好氧”技术进行处理,是目前粪污处理的发展方向。
20、城市有机垃圾2001年我国生活垃圾清运量1.18亿吨,按年增长10%左右计算,至2010年,将达到2.3亿吨。
城市生活垃圾的处理途径:堆肥、填埋、焚烧、厌氧发酵、发电、养蚯蚓。
21、工业有机废弃物分为工业有机固废和有机废水两类。
主要来自木材加工、造纸、制糖、粮食加工等,包括木屑、树皮、蔗渣、谷壳等。
22、糖类原料资源主要用来生产燃料乙醇研究及应用最多的为甘蔗。
(巴西,美国)我国甘蔗主要分布在云南、广西、广东,占全国产量90%以上。
甜高粱、甜菜、糖蜜废水也是重要资源。
23、植物的化学能来源于太阳能——取之不尽、用之不竭,环保可再生。
24、能源植物的内容广义上讲:光和效率高、生物量大,直接用于提供能源为目的的植物。
通常包括:速生薪炭林、含糖或淀粉类植物、产油植物,可供发酵或产油的藻类及其他植物等。
25、按植物中主要物质化学类别分:(1)糖类能源植物;(2)淀粉类能源植物;(3)纤维素类能源植物;(4)油料能源植物;(5)烃类能源植物;(续随子、绿玉树等)26、光合作用光合作用的初产物为葡萄糖,生物质是初产物及其各类衍生物的总称,包括:糖类、淀粉、纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质、脂肪等;(1)光合作用机理6CO2+3H2O+太阳能→→C6H6O5+O2→→n(C6H6O5)(生物质)(2)生物质能原理用则是其逆过程:n(C6H6O5)(生物质)→→→CO2+H2O+能量(3)光合效率最终净光能利用效率不到5%!27、能源植物的品种改良技术(1)杂交育种;(2)物力诱变育种;离子注入诱变;太空育种;物力高压育种;(3)化学诱变育种;(4)细胞工程;(5)基因工程;28、重要能源植物(1)甜高粱;(2)能源甘蔗、能源玉米;(3)油料植物草本油料:大豆、油菜、花生、棉籽、向日葵、芝麻;木本:油棕榈、黄连木、油桐、麻风树(小桐子)、桉树、光皮树、油茶、橄榄等;产油藻类。
(4)石油植物桉树、大戟科乔木、苏木科油楠属、霍霍巴、马尾松、苦配巴、香槐、黄鼠草等;(5)草本植物芒属作物。
(芒草、皇竹草等)29、薪炭林(1)薪炭林的类型a、短轮期平茬采薪型(纯薪型);3~5年一个轮伐周期;b、柴薪型;用材树(1/5)与薪柴树(4/5)混种;c、薪草型;林业与畜牧业相结合;d、薪材经济型;生产燃料同时兼收果、核、种子、叶等;如山杏,沙棘等;e、头木育新型;路、河、沟、塘边种植萌生力强的乔木,每4~5年砍伐一次,获薪柴及木材;如桉树、刺槐、铁刀木等;(2)发展薪炭林的途径a、人工营造;b、封山育林;c、改造残次林;d、退耕还林;30、生物质燃料的特点:(1)含碳量较少;(2)含氢量稍多;(3)含氧量多;(4)密度小。
31、生物质燃料的燃烧过程强烈的放热化学反应;燃料、热量和空气供给;连锁反应过程。
生物质的燃烧过程可以分作:预热与干燥、挥发分析出燃烧及木炭形成、木炭(固定碳)燃烧等阶段;C的燃烧,根据O2量的不同,会产生下列2种反应:C+ O2==CO2+408.86kJ2C+ O2==2CO+246.45kJ当温度较高(超过700℃)时,生成的CO向外扩散,遇O2再燃烧:2CO+ O2==2CO2+570.87kJ水煤气(生物质气化)反应:C+2H2O==CO2+2H2C+2H2O==CO+H2C+2H2==CH432、产生火焰的燃烧分为两个阶段:挥发分析出燃烧和固定碳燃烧,前者约占燃烧时间10%,后者占90%;生物质燃料在燃烧过程种的特点:(1)温度较低时挥发分分解即非常活跃,空气供应不足易造成黑烟或黄烟;(2)焦炭燃烧时,强通风会造成黑絮,降低燃烧效率;(3)焦炭燃烧受到灰分包裹,易有残碳遗留。
(4)燃烧过程空气供给量变化较大,在炉灶中不易解决。
高密度的压缩成型生物质燃料,由于其压缩密实,限制了挥发分逸出速度,加之空气流通有一定的通道而且比较均匀,燃烧过程较为稳定,可以改善燃烧状态。
33、炕连灶的综合热效率旧式柴灶的热效率一般只有12%左右;炕连灶的综合热效率一般为45%左右。
34、省柴灶与节柴炉(1)省柴灶a、设有灶箅与灰室;b、设有可关的灶门;c、燃料离锅底近,吊火高度小(12~16cm);d、有拦火圈与回烟道;e、增加灶体保温措施。
(2)节柴炉通过增加二次进风道,增设附炉膛等措施,炉子效率。
35、旧式炕的改进一是改变炕洞的形式,让烟气在炕洞中迂回流动;二是尽可能减少支撑炕面的炕洞中砖的数量。
36、架空炕37、节能地炕热效率65%~70%。
38、锅炉燃用的生物质燃料林业采伐的枝杈、不能成材的树木、木材加工和造纸厂废弃物、稻壳、蔗渣、农作物秸秆等。
39、燃用生物质锅炉的应用(1)奥地利Arbesthal集中供热系统;(2)巴西的锅炉燃用生物质发电;(3)美国宾夕法尼亚州Viking木材发电厂。
40、生物质成型原料主要有:锯末、木屑、稻壳、秸秆等纤维素类原料;纤维素类生物质包含:纤维素、半纤维素、木质素(占植物体成分2/3以上)。
纯纤维素程白色,密度1.5~1.56g/cm3,比热0.32~0.33kJ/(kg·K);半纤维素,穿插于纤维素和木质素之间,结构复杂,酸性、加热条件下能发生水解,产物为单糖;木质素,是一类以苯基丙烷为骨架,具有网状结构的无定形高分子化合物,不同植物木质素含量、组成不尽相同。
木质素不易溶于水及任何有机溶剂,非晶体,没有熔点,70~110℃左右软化,黏合力增加,此;200~300 ℃时软化程度加剧,施加一定压力,无需黏结剂,即可得到与挤压模具形状一致的成型燃料。
41、生物质成型的原理(1)一般植物在10%左右以下含水率时,需施加较大的压力,使其非弹性或黏弹性的纤维分子之间相互缠绕、胶合,进而固化成型;(2)对于木质素等黏弹性组分含量较高的原料,若温度达到木质素的软化点,则可施加一定的压力,制备成型燃料;(3)被粉碎的生物质粒子,在外力和黏结剂的作用下,重新组合成具有一定形状的生物质成型块。
42、压缩成型的工艺类型根据主要工艺特征的差别,可划分为湿压成型、热压成型、炭化成型三种基本类型;(1)湿压成型湿压成型燃料块密度较低,设备简单,易操作,但部件磨损较快,烘干费用高,且多数产品燃烧性能较差。
(2)热压成型热压成型机械主要有:螺旋挤压成型机、机械(液压)驱动活塞式成型机,如图5-4、图5-5;(3)炭化成型工艺首先将生物质原料炭化或部分炭化,然后再加入一定量的黏结剂挤压成型;若不使用黏结剂,成型燃料容易破损、开裂;43、生物质成型常用黏结剂为了使成型块在运输储存和使用时不致破损、开裂,并具有良好的燃烧性能,理想的黏结剂必须能够保证成型块具有足够的强度和抗潮解性,并且在燃烧时不产生烟尘和异味,最好黏结剂本身也可以燃烧。
常用的黏结剂分无机、有机和纤维类三种;无机的包括:水泥、黏土、水玻璃等(灰分增大,热值降低);有机的包括:焦油、沥青、糖浆(30%)、树脂、淀粉(4%)等,有异味。
纤维类包括:废纸浆、水解木纤维等工业废弃物。
44、生物质压缩成型及炭化工艺类型45、生物质压缩成型工艺流程46、国内外常见的成型机技术主要包括三大类:螺旋挤压技术、活塞冲压技术、压辊式成型技术。
47、成型生物质燃料的物理特性及燃烧性能(1)密度提高几倍乃至几十倍,至1.1~1.4t/m3,形状规则,便于储存运输(2)热值:16300~20900kJ/kg;(3)强度轴向压缩最大破坏载荷可达几吨至十几吨,横向压缩最大破坏载荷为0.26~0.98t,与生物质原料相比,强度大幅提高。