生物质化工与生物质材料-复习重点

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能源化工知识点生物质

能源化工知识点生物质

生物质能源第一节概述1.煤炭 24%生物质 15%石油 34% 水电 6 % 自然气 17% 核能 4 %2.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,利用率不到 3%。

1.1 生物质和生物质能概念生物质:由光合作用而产生的各种有机体,包括全部动物、植物、微生物,以及由这些生命体排泄和代谢的全部有机物质。

是地球上存在最广泛的物质。

生物质分类:原料化学性质分类:1. 糖类〔甘蔗、甜菜〕2.淀粉类〔土豆、玉米〕3.纤维类〔木材、农作物秸杆、杂草〕等原料来源分类:1.农业废弃物〔农作物秸杆〕2.薪柴和柴草3.农业加工废弃物〔木屑、谷壳等〕人类粪便和生活垃圾4.工业废弃物、废水等5.能源植物农作物类: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。

生物质能:隐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。

1.生物质能特点优点:1.低污染〔含 S,N 低〕2.普遍易取 3.可储存运输 4.可再生缺点:1.能量密度低 2.重量轻、体积大,给运输带来难度3.风雨雪火等外界因素为保存带来不利条件2.生物质组成与构造生物质是有多种简单的高分子有机化合物组成的复合体。

2.2生物质气化——将生物质转化为 CH4、CO、H2 等可燃气体根本原理是在不完全燃烧条件下,将生物质原料加热,使较高分子的有机碳氢化合物裂解成较低分子量的高品位可燃气体。

生物材料与生物工程知识点总结

生物材料与生物工程知识点总结

生物材料与生物工程知识点总结1. 概述生物材料与生物工程是现代生命科学领域极具前景的重要分支,其研究内容包括关于生物体内外材料与工程的开发和应用。

生物材料可用于医学、农业和环境保护等领域,而生物工程则涉及生物体的设计、改造以及生物工艺的开发。

2. 生物材料分类生物材料可分为自然和人工材料两类。

自然生物材料包括骨骼、牙齿、细胞组织等,其结构和功能已经通过数亿年的进化得到优化。

人工生物材料则是人们通过合成和改良材料而得到的,如金属、聚合物、生物玻璃等。

3. 生物材料的性能要求生物材料要具备一系列的性能要求,包括生物相容性、力学性能、表面活性、降解行为等。

生物相容性是材料与生物体的相互作用性能,好的生物相容性可以减少对机体的刺激和不良反应。

力学性能是指材料具备一定的力学强度和韧性,以适应生物体的运动和变形。

表面活性是指材料表面的化学反应性和生物识别性,影响着材料的生物交互性。

降解行为是人工生物材料与体内环境相互作用的结果,不同的材料具有不同的降解速率。

4. 生物材料应用生物材料在医学领域有着广泛的应用,如人工心脏瓣膜、体外血管等。

肝脏、肾脏和胰岛等的再生医学研究也需要生物材料的支持。

此外,生物材料还可用于构建组织工程器官、药物传递系统以及生物传感器等。

5. 生物工程基础知识生物工程是通过运用生物学、化学和工程学的原理和方法,进行生物体的设计和改造。

生物工程的基础知识包括基因工程、蛋白质工程和酶工程等。

基因工程是指通过对生物体遗传物质DNA的修改和重组,来创造新的生物体或重塑已有的生物体。

蛋白质工程则是通过修改和设计蛋白质的结构和功能,创造具有特定特性的蛋白质。

酶工程则是通过对酶的改造和设计,使其具备更高的催化活性和稳定性。

6. 生物工程应用生物工程在医学上的应用十分广泛,如基因治疗、蛋白质药物的开发等。

生物工程也被用于农业领域,如转基因作物的研发和改良。

此外,生物工程还在环境领域有着诸多应用,如生物降解和生物修复等。

生物质考试重点

生物质考试重点

1.资源的分类及属性资源根据其自然属性可分为土地资源,气候资源,生物资源,水资源,矿产资源;根据是否可再生的性质可分为非可再生资源和可再生资源;其中矿产资源为非可再生资源,土地资源,气候资源,生物资源,水资源为可再生资源。

2.生物质的定义;生物质资源的优缺点、分类、具体物质组成生物质(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。

优点:(1)无毒、价廉、分布广泛;(2)具有生物可降解特性;(3)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;(4)与其它非传统性能源相比较,技术上的难题较少。

缺点:(1)季节性强,产量、质量不稳定;(2)原料成分复杂,各种生物质分布不均;(3)需要大量土地;(4)能量密度低;(5)收集成本高。

分类: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。

具体物质组成:(1)植物生物质资源:纤维素—最丰富可再生资源,地球上产量约5000 亿吨/年;木质素—地球上的产量约1500 亿吨/年;半纤维素—地球上的产量约1100 亿吨/年;树胶类—如松香胶等;(2)非木材生物质资源:甲壳素及壳聚糖类,淀粉及多糖,蛋白质,油脂。

3.生物质化工及生物质炼制,生物质炼制(碳氢化合物(石油)的经济模式向碳水化合物(糖)经济模式转移)生物质化工:以生物质为原材料的新型化学工业,以期替代现有的石油化工、煤化工和天然气化工。

生物质炼制:将生物质转化为各种化学品的化工过程。

4.生物质能源及产品(物理态、液态、固态、气态)生物质能是太阳辐射能经植物加工转化的、唯一的一种化学态能量;既含能量,又有物质性载体,可以生产能源和非能的物质性产品。

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。

能源产品:物理态的热和电、液态的生物乙醇和生物柴油、固态的成型燃料、气态的沼气;非能产品:生物塑料等材料以及生物化工产品。

生物物料学复习知识点最全版

生物物料学复习知识点最全版

第一章基本物理参数1、物料的形状和尺寸在农产品加工过程中的意义。

密度的概念及其应用。

2、简述各种密度的概念及其应用。

3、简述密度的测量原理及各种测定方法的优点与缺点。

4、简述孔隙率的定义,举例说明其在农业工程中的应用。

5、什么是湿基含水率?什么是干基含水率?二者有何区别与联系。

6、何谓水分的活性?1应用●农产品分级(水果大小,尺寸分级)、气流运输●种子清洗●果树产量预测:依据轮廓、图像处理●饲料的粒度(指颗粒的大小,直径表示)——动物养殖,不同动物适合不同合适的粒度。

●设计排种器时需要考虑谷粒的三轴尺寸或者粒径●输送物料时必须考虑物料的外形和尺寸●设计红枣等果实的去核装置时需要确定其外形特征1.形状和尺寸、评价方法、应用范围;生物物料形状和尺寸的主要应用。

评价方法1.图形比较法是将物料的纵剖面和横剖面的形状绘制成图并和标准图形进行比较,以确定物料的形状。

适用于较大的物料,如水果和蔬菜等(圆形、扁圆形、长椭圆)。

2.用类似的几何体表示:如物料的形状和球体、立方体、圆往体等一类规则几何体相类似时,则可用相类似几何体来表示物料的形状和尺寸。

3. 形状指数:形状指数是把物体的实际形状与基准形状,如球体和圆等,进行比较的一个物理量。

圆度(roundness) 是表示物体角棱的锐度。

它表明物体在投影面内的实际形状和圆形之间的差异程度。

球度是表示物体实际形状和球体之间的差异程度4.形状系数5.轴向尺寸三轴尺寸a、b、c表示物料的形状和大小。

6.粒径是用来表示粒状或粉粒状物料的形状和尺寸的一种方法。

粒径可表示为单个粒子的单一尺寸和表示诸多不同尺寸粒子组成的粒子的平均粒径。

槽轮式排种器最短间隙种子长轴的1.2~2倍P26 很多粒径定义不需要一一记住知道表示单粒直径有哪一些表示群体粒径有哪一些(选择题)粒径测定方法:高科技(显微镜库尔、、透过法)计算法筛分法需要掌握的概念:粒径(用来表示颗粒状或粉末状的形状和尺寸,可表示为单个粒子的单一尺寸或者诸多不同尺寸粒子组成的平均粒径) 单个粒径平均粒径粒度分布7.曲率半径2.农业物料的密度定义、内涵;主要应用。

生物质材料知识点总结

生物质材料知识点总结

生物质材料知识点总结一、生物质资源1. 植物资源植物是生物质资源的重要来源,包括木材、秸稻、秸麦、青贮料等。

这些植物资源在生产过程中积累了大量的生物质,可以经过加工处理后用于生产生物质材料。

2. 动物资源动物也是生物质资源的一种,它们的皮毛、骨头、角质等部分可以作为生物质材料的原料,如皮革、骨胶等。

3. 微生物资源微生物包括细菌、酵母菌、真菌等,它们具有丰富的代谢产物,可以通过生物发酵、生物转化等方式生产出生物质材料。

二、生物质材料的制备1. 生物质材料的提取生物质材料的提取是生产过程中的关键环节,它通常包括原料的粉碎、浸泡、过滤等步骤,以获得高纯度的生物质原料。

2. 生物质制品的生产生物质制品的生产包括生物质制品的成型、干燥、处理等过程,其中包括了复合生物质、纤维素等制品。

三、生物质材料的应用1. 包装材料生物质材料在包装领域具有广泛的应用,可用于生产食品包装、医药包装等,具有优异的保鲜性和可降解性。

2. 建筑材料生物质材料被广泛应用于建筑领域,包括木质材料、竹材材料等,具有轻质、强度高、隔热性好等特点。

3. 纺织品生物质材料还被用于纺织品的生产,包括天然纤维、微生物纤维等,它们具有舒适、环保的特点。

4. 医疗材料生物质材料在医疗领域也具有重要的应用,例如生物质聚合物、再生修复材料等,可以用于医疗器械、植入物等。

四、生物质材料的发展趋势1. 绿色可持续开发生物质材料的发展趋势是向绿色可持续的方向发展,强调资源的循环利用和环保生产。

2. 高性能高附加值材料生物质材料将向高性能、高附加值的方向发展,不断提高产品的品质和品牌价值。

3. 生物质材料的多元化应用未来生物质材料将拓展更广泛的应用领域,涉及到汽车、航空航天、电子、能源等多个领域。

综上所述,生物质材料是一种具有广阔发展前景的材料,它来源于可再生的生物质资源,具有环保性、可降解性等优势,在包装、建筑、纺织、医疗等领域具有广泛的应用前景。

未来随着绿色生产理念的推广和技术的不断进步,相信生物质材料将成为更为重要的材料资源,为人类创造更多的价值。

生物化工复习重点

生物化工复习重点

例2 改进细胞悬浮培养的搅拌式反应器
对于动物细胞,因没有细胞壁的保护,对搅拌剪切作用十分敏感,直接的机械搅拌很容易对其造成损害。

同样,植物细胞的纤维素细胞壁虽然使细胞具有很强的抗张强度,但其抗剪切的能力相当弱。

因此,传统用于微生物的搅拌反应器用作细胞的培养,须对搅拌方式加以改进。

其改进方法可从如下两个方面进行:
☆供氧方式的改进
一般情况下搅拌式反应器常伴有鼓泡。

鼓泡能为细胞生长提供所需氧分,但细胞对鼓泡的剪切也很敏感。

可采用笼式供氧方式(即:气泡用丝网隔开,不与细胞直接接触)。

这样,反应器既能保证混合效果又有尽可能小的剪切力,以满足细胞生长的要求。

☆搅拌桨的改进
搅拌桨的形式对细胞生长的影响非常大。

改进时主要考虑如何减小细胞所受的剪切力。

采用双螺旋带状搅拌桨,并在设置挡流板或导流桶可有效地抑制或削弱“打旋”现象,减小搅拌产生的剪切力。

化工生物知识点归纳总结

化工生物知识点归纳总结

化工生物知识点归纳总结一、生物工程基础知识1. 生物工程定义:生物工程是利用生命科学和工程技术,将生物体、生物体内的基因或细胞等作为工艺原料,进行工程设计、工程操作和工程控制,生产或制备出具有特定功能的产品或服务的一门新兴的交叉学科。

2. 生物工程的发展历程:生物工程有着悠久的历史,其起源可以追溯到远古时代的酿酒、制酸等生物技术。

20世纪初,随着微生物学、生物化学、分子生物学等学科的发展,生物工程逐渐成为一个独立的学科。

在20世纪下半叶,由于基因工程、组织工程等生物技术的迅猛发展,生物工程迎来了蓬勃的发展期。

3. 生物工程的研究内容:生物工程主要研究生物材料、生物工艺、生物能源等方面的内容,其中包括生物转化工艺、酶工程、细胞工程、基因工程等诸多研究内容。

二、生物转化工艺1. 生物化学反应:生物转化工艺是利用微生物、酶等生物体对有机废弃物、水源、大气中的气体等进行化学反应,将污染物转化为无害的物质或者将废弃物进行资源化利用的技术。

生物化学反应是生物转化工艺中的核心内容,其主要包括氧化、还原、水解、脱除等多种类型的反应。

2. 微生物降解:微生物降解是生物转化工艺中的一项重要技术,利用微生物对废弃物进行生物降解的过程。

通过合理的菌群配制、培养条件控制等手段,可以实现对不同类型的废弃物进行高效降解,从而减少环境污染。

3. 酶的应用:酶是生物转化工艺中的一个重要工具,其具有高效、特异、可控性强等特点。

通过筛选、改造、固定化等技术手段,可以获得具有特定功能的酶,用于废水处理、有机废弃物降解、生物能源生产等方面。

三、酶工程1. 酶工程的基础知识:酶是生物体内具有催化作用的蛋白质,其活性、特异性等性质对于酶工程的研究至关重要。

酶工程主要包括酶的筛选、改造、表达、提纯等多个方面的研究内容。

2. 酶的筛选:酶的筛选是酶工程中的重要环节,通过对天然资源、遗传工程菌株、元基因文库等进行筛选,可以获得具有高活性、特异性、稳定性的酶,用于生物转化工艺、医药制备、化工生产等方面。

生物质材料化学利用期末总复习

生物质材料化学利用期末总复习

第一章1.什么叫制浆?我国制浆方面存在哪些问题?制浆:是指利用化学的方法或机械的方法或二者相结合的方法使植物纤维原料离解变成本色纸浆或漂白纸浆的生产过程。

存在问题:1.造纸纤维原料短缺,严重依赖进口。

2.企业规模结构有待进--步优化。

3.自主创新能力不强,大型制浆造纸装备仍依赖进口。

4.控制污染排放。

5.建设资金不足。

筹资渠道:(1)招商引资,利用外资来发展我国造纸工业。

如印尼金光集团在中国投资。

(2)在国内集资,在股市集资,是已经实行的一种有效方式。

(3)争取国家投资。

2.谈谈世界制浆造纸工业的现状。

世界制浆造纸工业现状1.全球信息科学技术发展带来纸的产量、品种增长。

2.环境意识增强促进制浆造纸技术的进步。

3.速生材和二次纤维的利用解决纤维资源短缺的问题。

4.设备向大型化、自动化和高效化方向发展。

(二)现代制浆造纸的产业特点资金密集、技术密集、能源密集、资源(水、原料)密集;规模效益比较显著。

3.如何选择造纸用植物纤维原料?1.纤维原料的化学组成:良好的造纸原料应含有较多的纤维素,较少的木素,极少的树脂、脂肪和灰分等。

2.纤维原料的纤维形态:纤维越长,壁薄,腔大的纤维越柔软,彼此易于结合好,即纤维交织力越强,成纸强度也越高。

3.其它:(1)材质不能过于坚硬密致,一般说比重不能大于0.6;(2)木节要少,色泽较白;(3)选择造纸原料,要根据纸产品的质量。

(4)杂细胞含量较少;常用的木材主要有云杉、红松、马尾松、落叶松等针叶材和杨木、桦木、桉木等阔叶材。

4.原料贮存的目的是什么?1.维持正常的连续生产;2.为了改进原料质量,必须将原料贮存一个时期。

原料在原料场贮存过程中,通过风化等自然作用,可减少原料中水分并使水分均匀,减少树脂含量,稳定原料质量,使原料变得更适于制浆,还可以节省药品用量。

5.写出木材、稻麦草备料的流程?木材:a.原木的锯断:磨木机要求原木长度0.6m或1.2m;普通削片机要求原木长度2- 2.5m。

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生物质化工与生物质材料复习资料第一章生物质化工及材料概述1、资源定义:狭义的资源:仅指自然资源联合国环境规划署(UNEP)的资源定义:“所谓自然资源,是指在一定时间、地点的条件下能够产生经济价值的、以提高人类当前和将来福利的自然环境因素和条件的总称”。

包括太阳能、土地、水、大气、岩石、矿物、森林、草地、矿产、海洋、生态系统的环境机能、地球物理化学的循环机能等。

2、自然资源分类:可耗竭资源、可更新/可再生资源1)可耗竭资源分为:可回收的可耗竭资源、不可回收的可耗竭资源。

2)可更新/可再生资源分为:可更新商品性资源、可更新公共物品资源。

3、公共物品的可更新资源的非专有性:属于公共物品的可更新资源是非专有的,非专有性是财产权的一种减弱,它将导致低效率。

这种配制的结果是可更新资源过度开发,以及在管理、保护和提高生产能力方面投资不足。

4、自然资源蕴藏量的几个概念1)已探明储量:已探明储量是利用现有的技术条件、资源位置、数量和质量可以得到明确证实的储量。

分为:(1)采储量;(2)待开采储量:2)未探明储量:未探明储量是指目前尚未探明但可以根据科学理论推测其存在或应当存在的资源,分为:(1)推测存在的储量;(2)应当存在的资源。

3)资源蕴藏量:资源蕴藏量等于已探明储量与未探明储量之和,是指地球上所有资源储量的总和。

5、自然界物质循环中,碳循环、氮循环、氧循环是三个最重要的循环。

在自然环境内,碳的循环主要是通过二氧化碳来进行的。

氮的循环是通过各种价态氮化合物组成复杂的途径。

由于氧在自然界中有巨大的含量及其活泼性的特征,致使环境中无处无氧(游离态或化合态),所以氧在自然界中的循环是非常复杂的。

6、材料定义:指具有一定结构、组分和性能,具有一定用途的物质。

7、生物质定义:由光合作用产生的所有生物有机体的总称,包括植物、农作物、林产废弃物、海产物 (各种海草 )和城市废弃物 (报纸、天然纤维 )等。

生物质资源的特点:①无毒、价廉;②可收获又能再生、永不枯竭;③具有生物可降解特性;④污染小,符合环境保护及人身安全等法规。

8、生物质化学化工:以生物质资源为原材料发展起来的化学化工。

生物质转化为各种化学品的几大途径:◆生物质热化学转化,如直接液化、热解、气化等。

◆通过热解或液化得到的生物质油为原料合成化学品和燃料等。

◆生物质制氢,如生物法、热化学法等。

◆生物质化学水解得木质素及糖类,再进一步化学转化成各种有机化合物。

9、生物质材料定义:指由动物、植物及微生物等生命体衍生得到的材料,主要由有机高分子物质组成,在化学成分上生物质材料主要由碳、氢和氧三种元素组成。

生物质材料分类:◆按来源分①植物基生物质材料:纤维素、木质素、半纤维素、淀粉、植物蛋白、果胶、木聚糖、魔芋葡甘聚糖、果阿胶、鹿角菜胶等②动物基生物质材料:甲壳素、壳聚糖、动物蛋白、透明质酸、紫虫胶、丝素蛋白、核酸、磷脂等③微生物基生物基材料:出芽霉聚糖、凝胶多糖、黄原胶、聚羟基烷酸酯、聚氨基酸等◆按组分分①均质生物质材料 :所谓的均质指每个生物质材料分子都具有相同或者相似的化学结构组分②复合生物质材料:所谓复合指材料中同时含有两种以上结构单元组成不同的分子,它是一种混合物或者复合体,例如木材、作物秸秆、树皮、皮、毛等。

生物质材料 复合生物质材料:木材、作物秸秆、树皮、皮、毛等 均质生物质材料均聚型生物质材料:纤维素、木聚糖、淀粉、甲壳素、壳聚糖等 共聚型生物质材料:半纤维素、海藻酸钠、黄胶原、魔芋葡甘聚糖等按照所含的化学结构单元分类:①多糖类;②蛋白质类;③核酸;④脂类;⑤酚类;⑥聚氨基酸;⑦综合类。

10、生物质材料的特征:1)都含有碳、氢和氧三种元素,部分生物质材料还可能含有氮、硫或者钠等元素,因此生物质材料归属于有机高分子材料,具有有机物和高分子的一般特性特征2)种类多、分布广、储量丰富。

3)与合成高分子材料相比,都具有较好的生物降解性.4)资源丰富,可再生。

5)生物质材料能够进行与功能基相关的聚合物化学反应。

6)水分对生物质材料的性能影响明显7)通常是多组分伴生8)结构和性能变异大11、生物质材料的应用途径:1)将自然界的生物质直接利用制成材料;2)对生物质原料进行化学改性,主要包括衍生化、接枝、交联等,以提高生物质材料的性能;3)复合或共混以提高材料的综合性能和降低成本;4)将生物质资源转化成小分子化工原料,建立生物质材料的原料平台。

第二章生物质化工技术12、生物质的热化学能转化形式:直接燃烧、热解、液化和气化。

13、生物质燃烧过程分两个独立阶段:挥发分的析出、燃烧残余焦炭的燃烧、燃尽14、生物质热解(裂解或热裂解):是指在隔绝空气或通入少量空气的条件下,利用热能切断生物质大分子中的化学键,使之转变为低分子物质的过程。

生物质热解的主要产物:液态生物油、可燃气体、固体生物质炭◆低温慢速热裂解(小于500℃),产物以木炭为主;◆中温热裂解(500-650℃),产物以生物油为主;◆高温闪速热裂解(700-1100℃),产物以可燃气体为主15、生物质的热裂解过程可分为三个阶段:脱水阶段:室温-100℃,仅发生物理变化,失去水分。

裂解阶段:100 -380℃,生物质在缺氧条件下受热分解,并温度的不断升高,各种挥发物相继析出,生物质原料大部分质量损失。

炭化阶段:>400℃,分解过程缓慢,产生的质量损失比裂解阶段小得多,常认为是C-C键和C-H键的进一步裂解。

16、生物质主要由纤维素、半纤维素和木质素三种主要组成物及一些可溶于极性或弱极性溶剂的提取物组成。

生物质的三种主要组成物常被假设为独立进行热分解的:纤维素:325-375℃分解,主要产生挥发性物质半纤维素: 225-350℃分解,主要产生挥发性物质木质素: 250-500℃分解,主要分解为炭17、根据生物质热解时的加热速率和完成反应所用的时间,生物质热解一般分为慢速热解、常规热解、快速热解三种类型。

慢速热解又称干馏工艺,是一种以生成木炭为目的的炭化过程。

常规热解又称传统热解,是指生物质在低于700℃、较低加热速率(10-100 ℃ /min)、停留时间(0.5-5s)条件下的裂解过程。

裂解产物多为原料重量20%-25%的生物炭,10%-20%的生物油和一定量的气体产物。

快速热解,是采用中等反应温度(400-550℃)、较短停留时间(1s内),无氧条件下高速升温(103-104℃/s)对生物质进行瞬间气化,然后快速凝结成液体,可获得最大限度的液体产率(>85%),仅有少量的气体和炭生成。

18、生物质液化技术类型:生物化学液化法主要采用水解、发酵等手段将生物质转化成一些液体燃料,现主要用于燃料乙醇的生产。

热化学液化法主要采用热解转化、高压催化转化等化学方法将生物质转化成液体产品。

根据液化原理不同,可分为:快速裂解液化、高压液化19、生物质气化是指生物质原料压制成型或经简单的破碎加工处理后,送入气化炉中,在高温条件下进行气化裂解,得到小分子可燃气体,并进行净化处理而获得产品气的过程。

20、生物质气化基本原理:在一定的热力学条件下,生物质原料在气化炉中与气化剂(空气、氧气和水蒸气)作用,使生物质中的高聚物发生热解、氧化、还原、重整等反应,其中热解产生的焦油和炭进一步热裂解或催化裂解,生成小分子碳氢化合物,得到CO、H2、CH4等气体。

21、生物质气化技术分类根据燃气生产机理可分为:热解气化、反应性气化反应性气化可用的气化剂有空气、水蒸汽、氧气、氢气、和这些混合气体等。

22、生物质气化工艺主要有四大系统组成:进料系统、气化反应系统、气体净化系统和气体处理系统。

主要的气化工艺:固定床气化工艺、流化床气化工艺第三章生物质制氢及相关技术23、生物质制氢方法:生物法、热化学转化法24、生物质热转化制氢是指将生物质通过加热化学反应转化为富氢气体。

传统的热化学制氢过程包括:生物质原料的裂解、热解产物的气化、焦油等大分子烃类物质的催化裂解。

25、生物质气化制氢的产品气组成为:H2、CO、CO2和CH4等,同时产生焦油、炭等。

以氢气或富氢气体为目的的生物质气化工艺较多以水蒸汽为气化剂。

26、生物质催化气化制氢是指将预处理过的生物质在气化剂(空气、纯氧、水蒸汽或其混合气)中加热至700℃以上,将生物质分解转化为富含氢气的合成气,再进行催化转化得到含更多氢气的新合成气,再经分离获得氢气。

生物质催化气化制氢分三个过程:生物质气化过程、合成气催化变换过程、氢气分离和净化过程。

27、生物质热裂解制氢是对生物质进行间接加热,使其分解为可燃气体和烃类物质(焦油),然后对热解产物进行第二次催化裂解,使烃类物质继续裂解以增加气体中的氢含量,再经变换反应产生更多的氢气,再进行气体的分离提纯。

技术优点:过程中不加入空气,避免了氮气的稀释,提高了气体能流密度,降低了分离难度,减少了设备体积和造价;生物质在常压下热解和二次裂解,避免了苛刻条件;以生物质原料自身能量平衡为基础,不需额外的工艺热量;较广的原料适应性。

28、光催化:是一种在催化剂存在下的光化学反应,是光化学与催化剂的有机结合。

◆常见的光催化剂多为金属氧化物和硫化物半导体,如TiO2, ZnO,CdS,WO3等,其中TiO2的综合性能最好,应用最广。

光催化重整生物质制氢技术中,重整反应是指在水中加入甲醇、乙醇、葡萄糖等有机物,使其参与到光催化反应中。

重整反应可极大地提高光催化产氢的效率。

第四章生物质新能源的制备29、生物质能被公认为最重要的一种替代能源,可转化成常规的固体、液态和气态燃料,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源。

30、乙醇汽油:是指在不添加含氧化合物的液体烃类中加入一定量变性燃料乙醇后用作点燃式内燃机的燃料。

◆根据乙醇加入的体积,标识为“E体积量”(汽油牌号),如添加10%乙醇的90号汽油,称为E10(90)31、乙醇汽油的缺点:◆汽车冷启动困难,因醇类蒸发潜热大,低温时蒸发性差;◆变性燃料乙醇对有色金属材料有腐蚀性,需研发金属腐蚀抑制剂;◆乙醇汽油与邮箱底水互溶,易打不着火;◆乙醛、甲醛排放有所增加。

32、乙醇的生产方法:发酵法、化学合成法33、乙醇发酵法主要包括糖质作物和淀粉质作物的直接发酵,及木质素纤维原料的水解/发酵等。

生物质发酵制取燃料乙醇的原料有三种:糖原料、淀粉原料和纤维原料。

木质纤维素类生物质的主要组分半纤维素和纤维素,分别是由杂多糖和葡萄糖组成的多糖,以发酵法制乙醇一般包括三步:●可发酵糖的生成;●糖发酵成乙醇●乙醇的分离提纯34、乙醇发酵法中生物质水解是指在一定温度和催化剂作用下,使木质纤维素类生物质中的纤维素和半纤维素加水分解(糖化)成为单糖(己糖和戊糖)的过程。

生物质水解常用的催化剂:无机酸和纤维素酶。

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