生物质能工程-复习大纲-2015上.doc

《生物质能工程》复习提纲 1、什么是生物质能源？ 2、什么是新能源和可再生能源？ 3、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。 4、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； 5、生物质所蕴含的能量称为生物质能。 6、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。 7、生物质能利用技术 8、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。 9、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； 10、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。 11、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。 12、农作物资源估算是在农作物产量的基础上，以草谷比计算。 13、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。 14、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。 16、农作物秸秆：每年6-7亿吨。秸秆焚烧存在的问题：效率低、环境污染、浪费资源、影响交通； 17、禽畜粪污 我国主要禽畜粪污源为猪、牛、鸡等规模化养殖。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。 18、城市有机垃圾 2001年我国生活垃圾清运量1.18亿吨，2002年为1.37亿吨；2010年，达到2.3亿吨，2020年将达到3.1亿吨。 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。 19、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。 20、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等。（巴西） 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（广西）、甜菜、糖蜜废水也是重要资源。 22、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。 23、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） 24、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 26、重要能源植物 （1）甜高粱； （2）能源甘蔗、能源玉米； （3）油料植物 （4）石油植物 （5）草本植物 27、薪炭林 28、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。 29、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。 燃烧的基本类型：表面燃烧、分解燃烧、蒸发燃烧； 生物质的燃烧过程可以分作：预热与干燥（水分蒸发）、挥发分析出燃烧（木炭形成）和木炭（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+408.86kJ 2C+ O2==2CO+246.45kJ