生物质能源考试复习题重点

填空题

1.生物质的组成成分主要包括纤维素、木质素、甲壳素、淀粉和油脂等。

2.固定床气化炉的类型有上吸式、下吸式和平吸式。

3.固定床气化过程主要包括四个阶段：干燥层、热解层、氧化层和还原层。

4.气化效果的主要影响因素有反应温度、进风强度、物料高度和原料性质。

5.生物质燃烧技术包括层燃技术和流化床燃烧技术。

6.生物质燃烧过程的三个阶段：预热干燥、挥发分析出燃烧与焦炭形成和残余焦炭燃烧。。

7. 微藻通过光合作用固定二氧化碳的效率比陆生植物更高（选高或低）。

8.生物质固体成型机的类型主要有螺旋挤压式、活塞冲压式和压辊式。

9. 生物质燃烧需要解决的主要问题有生物质的收集储运、碱金属问题和氯腐蚀问题。

10.生物质能的主要优点有清洁性、总量丰富、可再生性和燃烧容易等。

11.与陆生植物相比，薇藻光合作用固碳效率高主要是由于其反应物浓度高、产物浓度低、光照几率多、比表面积大和光合作用单位高。

12.按是否使用气化介质，气化工艺可分为热分解气化和气化介质气化。

13.沼气发酵过程的三个阶段包括液化阶段、产酸阶段和产甲烷阶段。

选择：

1．固定床气化过程中，下列哪个阶段的温度最高（D）

A 干燥层

B 热解层 C氧化层 D还原层

2．生物质乙醇是通过下列哪种技术制备（B）

A 燃烧

B 生化法

C 热化学法 D物理化学法

3．我国生物质资源分布最广的是（A）

A农业废弃物 B 林业废弃物 C城市垃圾 D 工业废气物

4．生物质燃料成型技术属于以下哪种方法（B）

A化学法 B物理化学法 C热化学法 D生化法

5．生物质气化时，下列哪种气化介质的气化条件最为苛刻（C）

A 水蒸气

B 氧气

C 氢气 D水蒸气与氧气混合

6．下列选项中不属于生物质能优点的是（ C ）

(A) 清洁性 (B)再生资源 (C)易于收集与储运 (D)资源丰富

7．固定床气化过程中，下列哪个阶段的温度最低（ A ）。

(A) 干燥层 (B)热解层 (C)氧化层 (D)还原层

8．生物质沼气是通过下列哪种技术制备（ B ）。

（A）燃烧（B）生化法（C）热化学法（D）物理化学法

9．常用于锅炉或干燥用途的气化介质一般选用（ D ）。

（A）水蒸气（B）氧气（C）氢气（D）空气

10．下列选项属于上吸式固定床气化炉缺点的是（ C ）。

（A）气化效率高（B）燃气热值高（C）焦油量高（D）热利用率高

11．固定床气化炉中提供主要热源的是（ C ）。

(A) 干燥层 (B)热解层 (C)氧化层 (D)还原层

名词解释

1、生物质：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。

2、生物质能：是蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。煤、石油和天然气等化石能源也是由生物质能转变而来的。

3、能源植物：广义：几乎可以包括所有植物。狭义：是指那些利用光能效率高、可合成类似石油或柴油成分的植物以及富含油脂或者碳水化合物或者产氢的植物。

4、沼气：沼气是各种有机物质在一定的温度、水分、酸碱度和隔绝空气的条件下，经过嫌气性细菌的发酵作用，产生的一种可燃气体

5、生物柴油：指以各种油脂(包括植物油、动物油脂、废餐饮油等)为原料，经一系列加工处理过程而生产出的一种液体燃料。属于长链脂肪酸的单烷基酯

6、燃料乙醇：一般是指体积浓度达到99.5%以上的无水乙醇。燃料乙醇是燃烧清洁的高辛烷值燃料，是可再生能源。主要是以雅津甜高粱加工而成

7、生物质发电：利用生物质资源进行的发电。一般分直接燃烧发电和气化发电两种类型，主要包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气发电

8、固化成型技术：以无定形的生物质（如木材屑末下脚料、植物庄稼秸秆、各种糠渣谷壳等）为原料，经过一定的温度和机械压力作用下，利用固化成型设备挤压制成颗粒型、棒型、块型等燃料，便于集中利

用，从而改善生物质原有性能、提高热效率，进一步脱烟碳化后可制成清洁炭，达到高效、清洁、CO2 低排放的优点，是一种简单可行的生物质能源生产技术。

9、生物质气化：秸秆等生物质在缺氧状态下加热，使碳、氢、氧等元素变成一氧化碳、氢气、甲烷等可燃性气体, 转化成气体燃料的技术。

10. 微藻：是一类在陆地、海洋分布广泛，营养丰富且光合利用度高的微型自养植物。地球上微藻种类繁多，但目前被人类发现并利用的种类不多，特别是海洋微藻，目前开发的更是微乎其微。

简答题

1．生物质能源的优点和缺点有哪些？

优点：（1）清洁性与矿物相比，生物质灰分、含氮量及含硫量少，减少硫化物、氮化物和粉尘等的排放,对环境污染小。在生物质能源利用过程中,显著降低了CO2 排放,对减少温室效应有积极意义。

（2）总量丰富保证能源的永续利用。

（3）可再性生物质是唯一可以储存与运输的可再生能源（可再生能源有太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等）。

（4）燃烧容易与其他非传统性能源相比较，技术上的难题较少。

缺点：（1）分布分散、利用规模小

（2）单位土地面的有机物能量（能量密度）偏低

（3）缺乏适合栽种植物的土地

（4）热值低，水分偏多（50%-95%）

（5）重量轻，体积大，运输困难

（6）受外界因素影响较大（雨雪风火以及季节）

2．气化与燃烧的不同之处有哪些？

答：设备不同：气化为气化炉，燃烧为锅炉；产品不同：气化为燃气，燃烧为热量（蒸汽）；反应过剩元素不同：气化反应为氧元素过剩，燃烧反应为氧元素过剩；主要化学反应不同：气化为2C+O2=2CO，C+H2O=CO+H2；燃烧为C+O2=CO2；废弃物不同：气化为灰渣，燃烧为烟气和灰渣。

3、简述沼气发酵过程。

答：

（一）液化（水解）阶段

在沼气发酵中首先是发酵性细菌群利用它所分泌的胞外酶(淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶)等，对有机物进行体外酶解，也就是把畜禽粪便、作物秸秆、豆制品加工后的废水等大分子有机物分解成能溶于水的单糖、氨基酸、甘油和脂肪酸等小分子化合物。这个阶段叫液化阶段。

(二）产酸阶段

这个阶段是三个细菌群体的联合作用，先由发酵性细菌将液化阶段产生的小分子化合物吸收进细胞内，并将其分解为乙酸、丙酸、丁酸、氢和二氧化碳等，再由产氢产乙酸菌把发酵性细菌产生的丙酸、丁酸转化为产甲烷菌可利用的乙酸、氢和二氧化碳。另外还有耗氢产乙酸菌群，这种细菌群体利用氢和二氧化碳生成乙酸，还能代谢糖类产生乙酸，它们能转变多种有机物为乙酸。

（三）产甲烷阶段

在此阶段中，产甲烷细菌群，可以分为为食氢产甲烷菌和食乙酸菌两大类群，已研究过的就有70多种产甲烷菌。它们利用以上不产甲烷的三种菌群所分解转化的甲酸、乙酸等简单有机物分解成

甲烷和二氧化碳，其中二氧化碳在氢气的作用下还原成甲烷。这一阶段叫产甲烷阶段，或叫产气阶段。

4、沼气发酵的基本条件。

答：一、适宜的发酵原料二、质优足量的菌种三、严格的厌氧环境四、适宜的发酵温度五、适度的发酵浓度六、适宜的酸碱度

5、沼气工程的意义。

答：1.生产清洁能源—高效、可再生能源

2.治理环境污染—处理粪便、垃圾、有机废水、废渣

3.提高企业经济效益—综合利用、改善生产条件

4.形成新的产业—设计、施工、副产品生产销售、配套设备加工

5.发展农村户式沼气具有极高的经济性和实用性。

6．为什么微藻通过光合作用固定CO2的效率比陆生植物更高？

答：（1）反应物浓度更高；（2）反应产物浓度更低；（3）光照几率更多；（4）比表面积更大；

（5）更高含量的光合作用单位。

7．层燃和流化床燃烧两种技术的优缺点？

答：

层燃：优点是结构简单，操作方便，磨损较小，投资运行费用低。缺点是燃料分布不均匀，空气容易短路，燃料温度高。

流化床燃烧：优点是燃料温度低，燃料适用性广，燃烧效率高，环境污染小，负荷调节范围大。缺点是燃料尺寸要求严格，需添加床料，床料易团聚并磨损，灰渣难利用，耗电且运行费高。