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第四章 生物质能利用工程;主要内容;;发展中国家一次能源使用情况;太阳能;生物质：由光合作用而产生的各种有机体，包括所有动物、植物、微生物，以及由这些生命体排泄和代谢的所有有机物质。是地球上存在最广泛的物质。 生物质能：蕴藏在生物质中的能量。是把太阳能转化为化学能后固定和贮藏在生物体内的能量。它是一种唯一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态和气态燃料。;可再生 低污染 普遍易取 可储存运输 气化较容易 ;传统 家庭使用的薪柴和木炭 稻草、稻壳 其他的植物性废弃物 动物的粪便;农作物类：包括产生淀粉可发酵生产酒精的薯类、玉米、甜高梁等，产生糖类的甘蔗、甜菜、果实等。 林作物类：包括白杨、悬铃木、赤杨等速生林种，芦苇等草木类及森林工业产生的废弃物。 水生藻类：包括海洋生的马尾藻、巨藻、石莼、海带等；微藻类的螺旋藻、小球藻等．以及蓝藻、绿藻等。 可以提炼石油的植物类：包括橡胶树、蓝珊瑚、核树、葡萄牙草等。 农作物废弃物(如桔秆、谷壳)、林业废弃物(如枝叶、树皮、锯末等)、畜牧业废弃物(如骨头、皮毛等)及城市垃圾等。 光合成微生物：如硫细菌、非硫细菌等。;远古时代：简单的直接燃烧 19世纪以后：矿物燃料大量勘探开采，生物质能退居次要位置 第二次世界大战期间：液体燃料缺乏，揭开生物质能现代利用技术的序幕 二战之后：石油供应状况好转，研究开发工作暂时搁置 20世纪70年代后：各种生物质能利用技术广泛开发，并开始大规模工业应用。;5、生物质能利用技术;5.1 直接燃烧和发电;热效率低于20%;炕：热效率20-30%;5.2 热化学转换技术;5.3 生物转换技术;6、生物质技术的研究与推广;第二节 秸秆、薪柴与省柴灶;1、秸秆与薪柴;2、省柴灶;3、压缩成型技术;第三节 生物质热化学转换;生物质热解气化技术 将固态生物质原料以热解反应转换成方便可燃气体的过程。;气化过程;2、固体燃料气化;2.2 煤气发生炉;700~900℃;生物质炭含硫量低(0. 光合成微生物：如硫细菌、非硫细菌等。 含油植物、动物油脂以及废食用油与甲醇或乙醇等低碳醇，在酸或者碱性催化剂和高温(230～250℃)下进???转酯化反应，生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯，再经洗涤干燥即得生物柴油。 垃圾发电方式(三种): 经适当加工，燃料乙醇可以制成乙醇汽油、乙醇柴油、乙醇润滑油等。 生物燃料（沼气和能源型作物） 分类不清导致阻燃物太多、湿度太大，热值极低，烧尽率也极低。 光合成微生物：如硫细菌、非硫细菌等。 3 生物质原料与煤原料比较 H2S：有毒、恶臭，直接燃烧可不去除，用于内燃机时为防腐蚀，应进行脱硫处理 日本1995年在群马等四县及宇都兴产等地实施RDF发电，发电规模为10～30MW，1996～1997年在其他各地相继实施。 乙醇汽油：汽油+燃料乙醇 光合成微生物：如硫细菌、非硫细菌等。 发展中国家一次能源使用情况 美国马萨诸塞大学的化学工程师George Huber找到一种有效的方法，成功地让柳枝、白杨树等植物的木质纤维素（即固态生物质能）转化为“绿色汽油”。 在需要气、液、固燃料的场合下使用 第二次世界大战期间：液体燃料缺乏，揭开生物质能现代利用技术的序幕 将固态生物质原料以热解反应转换成方便可燃气体的过程。 将固态生物质原料以热解反应转换成方便可燃气体的过程。 焚烧量较小，单台处理能力一般在50t/d左右;下吸式煤气发生炉;上吸式煤气发生炉;2000℃;流化床式煤气发生炉;生物质原料来源广泛，价廉易取。气化所用的原料主要是原木生产及木材加工的残余物、薪柴、农业副产物等，包括板皮、木屑、枝杈、秸秆、稻壳、玉米芯等。 生物质挥发组分高(70~80%)，在较低的温度时大部分挥发份被释出（400℃），而煤在800℃时才释出30%的挥发组分； 生物质炭反应活性高，在较低的温度下，以较快的速度与CO2及水蒸气进行气化反应； 生物质炭灰分少（3%)，且不易粘结，简化了除灰设备。 生物质炭含硫量低(0.2%)，不必设气体脱硫装置，降低了成本，有利于环境保护。;3、生物质热解;工艺类型;;生物质循环流化床气化发电装置主要由进料机构，燃气发生装置， 燃气净化装置，燃气发电机组、控制装置及废水处理设备六部分组 成，其流程如图1所示。;第四节 生物质生物转换;1、沼气转换;沼气利用技术;沼气做饭;沼液浸种;沼液施肥;沼液养殖 ;沼渣施肥;沼渣养殖;沼渣栽培;沼气发电;2、乙醇转换;乙醇汽车;;必威体育精装版进展 美国马萨诸塞大学的化学工程师George Huber找到一种有效的方法，成功地让柳枝、白杨树等植物的木质纤维素（即固态生物质能）转化为“绿色汽油”。 这是首次实现植物纤维素到汽油组分的直接转变。 ;第五节 生物质化学转换;生物质原料;甲醇作为发电站燃料，