生物质转化技术复习资料
2024年生物质能源技术培训资料
关注国际市场需求和趋势
了解目标市场的政策法规、技术标准 及消费者需求，制定针对性的市场策 略。
加强国际合作与交流
与国际同行建立合作关系，共同研发 新技术、新产品，开拓国际市场。
提升品牌影响力
积极参加国际展会、研讨会等活动， 展示企业实力和产品优势，提升品牌 知名度和美誉度。
06
未来发展趋势与挑战
技术创新方向预测
03
生物质能源应用领域
电力生产
生物质直燃发电
通过直接燃烧生物质原料产生高温高 压蒸汽，驱动汽轮机转动发电机发电 。
生物质与煤混燃发电
将生物质原料与煤混合燃烧，利用现 有煤电设施进行发电，降低燃煤消耗 和污染物排放。
生物质气化发电
将生物质原料在气化炉中转化为可燃 气体，再经过净化处理后供给燃气轮 机或内燃机发电。
欧盟可再生能源指令（EU Renewable Energy Directive）：要求欧盟成员 国提高可再生能源在总能源 消耗中的比例。
国内政策法规及标准解读
《中华人民共和国可再生能源法》
鼓励和支持可再生能源的开发利用，促进经济社会可持续发展。
《生物质能发展“十四五”规划》
提出到2025年，生物质能产业持续健康发展，成为推动绿色发展的 重要力量。
生物质转化技术
热化学转化法
01
燃烧法
通过高温燃烧生物质，将其化学能转化为热能。此方法技术成熟，但能
量转化效率较低，且易产生污染。
02
气化法
在缺氧或少量氧气的条件下，加热生物质使其发生热解反应，生成可燃
气体。气化法能量转化效率较高，但产生的气体需要进一步净化处理。
03
热解法
在无氧或少量氧气的条件下，通过高温使生物质大分子裂解为小分子，
生物质转化的技术和应用
生物质转化的技术和应用随着全球能源需求的不断增长，传统能源的不可持续性成为人们日渐关注的问题。
其中，生物质能源作为一种可再生、低碳、环保的能源，备受研究和发展。
生物质能源是指通过利用植物、动物等生物质转化为能源的过程。
其中，生物质转化技术是将生物质转化为有用产品的关键。
本文将介绍目前主要的生物质转化技术和应用。
一、生物质热化学转化技术生物质热化学转化技术是指利用高温和高压条件下，将生物质转化为液体或气体燃料的技术。
该技术是目前最成熟的生物质能源化利用方式。
1. 液化技术生物质的液化技术主要包括快速热解和流化床热解两种。
其中，快速热解是在高温和高压水蒸气氛围下，使生物质快速裂解成液态产品，包括木质素油、小分子芳香烃和碳酸氢钾等。
而流化床热解则是将生物质在氧化气氛下在流化床内进行高温裂解，获得液态燃料（如生物油）和气态产物（如合成气）。
2. 气化技术生物质的气化技术主要包括直接气化和间接气化两种。
其中，直接气化是将生物质在氧化气氛下在高温和高压下进行气化，产生合成气和焦油等；而间接气化则是在无氧条件下将生物质气化为焦炭和合成气。
二、生物质生物化学转化技术生物质生物化学转化技术是指通过微生物的代谢作用，利用生物质转化成有用的化合物，主要包括酶解和发酵两种。
1. 酶解技术生物质酶解技术是通过微生物的酶解作用将生物质转化为单糖、双糖等简单糖类，再通过后续的发酵过程获得生物质乙醇、生物质生物甲烷等有用产物。
其中，酶解技术主要有酸性酶解和碱性酶解两种。
2. 发酵技术生物质发酵技术是通过微生物的代谢作用将简单糖类或其他有机物质转化为产气、产液或产固体等生物质能源产品。
其中，生物质发酵技术主要包括乙醇发酵、生物质生物甲烷发酵等。
三、生物质催化转化技术生物质催化转化技术是一种比较新颖的生物质转化技术。
该技术是利用催化剂协同生物质分解，以获得高效率的生物质能源转化过程。
目前主要研究生物质催化转化技术的催化剂有贵金属、金属氧化物、酸性材料、纳米材料等。
生物质资源转化与利用-第三章-生物质直接燃烧技术资料
aA+bB eE+fF 根据质量作用定律：
(A)a(B)b
1 d (A ) 1 d (E ) k (A )a (B )b ad ted t ABEF abe f
Ea
k k0e RT
活化能大，反应速率常数k小，化学反应速率v低； 活化能小，反应速率常数k大，化学反应速率v高； 温度高，反应速率常数k大，化学反应速率v高； 温度低，反应速率常数k小，化学反应速率v低。
达到平衡时：v1=v2
平衡常数
Kr kk1 2[[X A]]ax[[Y B]]by[[C Z]]cz
Байду номын сангаас
- 24300
生物质燃料和固体矿物质燃料（煤）的主要差别：
➢含碳量少，含固定碳少 生物质燃料中含碳量最高的也仅为50%左右，特别是固定碳 的含量，生物质燃料明显比煤炭少，因此生物质燃料不耐烧， 且热值低。
➢含氢量较多，挥发明显较多 生物质燃料中的碳多数和氢结合成低分子的碳氢化合物，遇 一定的温度后热分解而析出挥发物。所以生物质燃料易被引 燃，燃烧初期，析出量较大。
分子浓度： 单位体积内所含某物质的分子数
ni
Ni V
Ni—某物质的分子数，V—体积
摩尔浓度： 单位体积内所含某物质的摩尔数
C iM V i N iV /N A(m/m o3)l
Mi—某物质的摩尔数，V—体积，NA—阿伏伽德罗常数
质量浓度： 单位体积内所含某物质的质量（密度）
中考生物专题五植物体内物质的转化
年中考生物专题五：植物体内物质的转化一、中考要求二、复习提纲1、植物的光合作用〔1〕光合作用的条件、原料、产物及场所1〕光合作用的概念：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水合成储藏能量的有机物〔淀粉〕，并释放氧气过程。
2〕公式：光〔条件〕二氧化碳 + 水有机物〔主要是淀粉〕 + 氧气〔原料〕叶绿体〔场所〕〔产物〕3〕条件、原料、场所、产物：原料〔二氧化碳、水〕；产物〔有机物〔主要为淀粉〕、氧气〕；条件〔光〕；场所〔叶绿体〕〔2〕光合作用原理在生产上的应用适当延长、增强光照提高光合作用效率在一定范围内提高二氧化碳的浓度合理密植合理灌溉〔3〕光合作用的意义为人和动物提供有机物动物及人生活所必需的能量维持生物圈中氧气和二氧化碳的相对平衡；〔4〕光合作用的实质物质转化：无机物有机物能量转化：光能化学能〔5〕探究实验1〕光合作用的条件是光、产物是淀粉：绿叶在光下制造淀粉实验步骤：暗处理〔去除原淀粉的影响〕－遮光〔对照,使该处不进行光合作用〕－去黑纸片－酒精隔水加热溶解叶绿素〔使现象更明显〕－漂洗－加碘液－观察现象〔遮光处不变兰色，未遮光处变兰色〕结论：绿叶在光下制造淀粉。
2〕探究光合作用场所是叶绿体的实验：提出问题：是否只有绿叶才能进行光合作用？作出假设：只有绿叶才能进行光合作用。
〔原理：绿叶的叶肉细胞中有叶绿体，内有叶绿素，叶绿素能吸收光能。
此外还有叶黄素、类胡萝卜素、花青素等〕制定方案：①选取植物〔银边天竺葵的叶片既有绿色处也有非绿色处〕的根、茎、叶柄等非绿色部位，进行对照。
②实验用具和方法同上一实验。
③步骤：暗处理〔去除原淀粉〕－光照处理－酒精溶解叶绿素〔使现象更明显〕－漂洗－加碘液－观察现象〔非绿色处不变兰色，绿色处变兰色〕结论：绿色植物含叶绿体的器官都能进行光合作用，叶片是制造有机物的主要器官。
注意：浏览书中恩吉尔曼水绵实验3〕探究光合作用的原料是二氧化碳的实验：原理：利用氢氧化纳溶液或澄清的石灰水来吸收空气中的二氧化碳使其不能进行光合作用。
生物质资源转化与利用-第一章-绪论
高压蒸汽、热气流
直接液化 间接液化
共液化
燃料油、化工原料
甲醇、柴油、二 甲醚、氢气
化学品、液体燃料
氢气、木煤气
木炭、生物油、木煤气、醋液
氢气
沼气、乙醇
1. 物理化学法 通过压缩成型将生物质进行转化利用的技术。
2. 热化学法 高温下将生物质转化为其他形式能量的技术。 ➢ 直接燃烧：将生物质完全燃烧放出热量；燃烧过程产生的
2.可再生 生物质是植物通过光合作用合成的，植物的光合作用是燃烧反 应的逆过程。
3. 洁净性、污染低或无污染 可燃部分主要是纤维素、半纤维素、木质素，含硫、氮含量较 低，炭活性高，挥发组分高，灰分少，灰尘等排放量比化石燃 料小得多。
4. 易燃性和挥发组分高、炭活性高 生物质在400 oC左右，大部分挥发组分可释放出。煤在800 oC 时才释放出30%左右的挥发组分。
纤维二糖
葡萄糖
纤维素的单体—葡萄糖(glucose) 葡萄糖是自然界中储量最为丰富的单糖（六碳糖）资源，其化学 结构式为C6H12O6，它是一种多羟基醛。纯净的葡萄糖为无色晶体， 有甜味但甜味不如蔗糖(一般人无法尝到甜味)，易溶于水，微溶于 乙醇，不溶于乙醚。水溶液旋光向右，故属于“右旋糖”。
还原糖
能量可用来产生电能或供热。
➢ 气化：在介质氧气、空气或蒸汽参与的情况下，对生物质 进行部分氧化而转化为气体燃料的过程。
➢ 热解：在没有气体介质的条件下，单纯利用热使生物质中 的有机质发生热分解从而脱除挥发性物质，最终转化为高 能量密度的气体、固体和液体产物的过程。
➢ 液化：将固态大分子有机聚合物转化为小分子有机物质。
➢生物质中的水分 ➢生物质中的灰分 ➢生物质中的挥发分 ➢生物质中的固定碳 挥发分+固定碳+水分+灰分=100%
第六章 生物质能转换技术
2) 低污染性 生物质的硫含量、氮含量低、燃烧过 程中生成的SOX、NOX较少；生物质作为 燃料时，由于它在生长时需要的二氧化碳 相当于它排放的二氧化碳的量，因而对大 气的二氧化碳净排放量近似于零，可有效 地减轻温室效应；
3) 广泛分布性 缺乏煤炭的地域，可充分利用生物质能；
4) 生物质燃料总量十分丰富。 生物质能是世界第四大能源,仅次于煤炭、 石油和天然气。根据生物学家估算,地球陆地每 年生产1000～1250亿吨生物质;海洋年生产500 亿吨生物质。生物质能源的年生产量远远超过 全世界总能源需求量,相当于目前世界总能耗的 10倍。 2010年我国可开发为能源的生物质资源 达3亿吨。随着农林业的发展,特别是炭薪林的 推广,生物质资源还将越来越多。
目前生物质能开发利用技术成为世界重点研 究课题之一，许多国家都制定了相应开发研究 计划，如日本的“阳光计划”、美国的“能源 农场”、印度的“绿色能源工程”和巴西的 “酒精能源计划”等。 美国在生物质利用方面处于世界领先地位， 有350多座生物质发电站，主要集中在纸浆、纸 产品加工厂和其它林产品加工厂。据有关科学 家预测，到2011年生物质发电将达到13000MW 装机容量。
瑞典、奥地利和丹麦等国正在实行利用生物 质进行热电联产的计划，1999年瑞典供热和热 电联产所消耗的能源中，26％是生物质能。从 20世纪70年代末开始，巴西实施大规模的木薯 和甘蔗制乙醇计划，现在有485个乙醇生产厂， 年产乙醇137亿L，有400万辆汽车采用纯乙醇 燃料。欧洲近年来大力开发生物柴油技术，在 德国发展最为迅速，已经形成近百万吨的生产 能力，并制定了面向商业化应用的扶持政策和 技术标准等。
能源植物(制生物乙 醇)
能源植物(制生物柴 油) 小计
0.197
生物质能源的转化与利用技术
生物质能源的转化与利用技术生物质能源是一种可再生、绿色、清洁的能源形式，其转化与利用技术是解决能源短缺和环境污染问题的重要途径。
本文将探讨生物质能源的转化与利用技术，分为生物质资源获取与转化技术以及生物质能源利用技术两个部分。
一、生物质资源获取与转化技术生物质资源获取与转化技术主要包括选择合适的原料和转化过程。
以下将介绍两种常见的生物质能源转化技术。
1. 生物质颗粒化技术生物质颗粒化技术是将生物质原料通过机械力或化学方法进行处理，使其成为适合燃烧的颗粒状物质。
该技术不仅可以提高生物质能源的燃烧效率，还能减少颗粒物和污染物的排放。
2. 生物质气化技术生物质气化技术是将生物质原料在高温无氧或低氧环境下进行热解，产生可燃气体。
这种气体可以用于发电、供热或作为燃料。
生物质气化技术具有高效利用生物质能源的特点，同时可以减少温室气体和污染物的排放。
二、生物质能源利用技术生物质能源利用技术主要包括直接利用和间接利用两种方式。
以下将介绍两种常见的生物质能源利用技术。
1. 生物质燃烧技术生物质燃烧技术是将经过处理的生物质颗粒或气化产物直接燃烧，产生热能。
这种技术可以用于供热、发电和工业燃料等领域。
生物质燃烧技术具有高效、绿色、清洁的特点，是一种广泛应用的生物质能源利用技术。
2. 生物质液态燃料技术生物质液态燃料技术是将生物质原料经过分解和催化处理，将其转化为液态燃料。
这种燃料可以用于替代传统的石油燃料，例如生物柴油和生物乙醇。
生物质液态燃料技术具有可再生的特点，对于减少温室气体排放和解决能源短缺问题具有重要意义。
综上所述，生物质能源的转化与利用技术是推动可持续能源发展的重要手段。
通过合适的转化过程和利用方式，我们可以高效地利用生物质资源，减少对化石能源的依赖，降低环境污染。
未来，我们可以进一步研究和发展生物质能源技术，以实现能源的可持续发展和环境的改善。
生物质能源复习题
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。
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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。
热分解阶段：即挥发分析出阶段。
半纤维素、纤维素和木质素分解析出挥发分，析出的速度随着时间的增加按指数函数规律递减。
起初析出速度很快，较迅速地析出挥发分的70~80%。
挥发分燃烧阶段：挥发分开始着火的温度称为着火温度。
挥发分中的可燃气体着火燃烧，释放出大量的热能，使气体不断向上流动，边流动边反应形成扩散式火焰。
固定碳燃烧阶段：挥发分燃烧快要终了时，达到固定碳的着火温度后固定碳开始燃烧。
燃尽阶段：灰分不断产生，包裹未燃尽的炭粒。
燃烧过程的特点：足够的空气供给量；足够的燃烧空间和时间着火容易，燃尽困难；燃烧温度低；碱金属和氯腐蚀问题突出。
过量空气系数：为使燃料燃尽，实际供给的空气量总是要大于理论空气量，实际空气量V与理论空气量V0之比为过量空气系数α，理论空气量：1Kg燃料完全燃烧所需的干空气量，V0（m3/Kg）。
可根据生物质燃料中可燃元素（C、H、S）燃烧时所需要的氧气量扣掉燃料自身所含的氧求得。
过量空气系数是控制燃烧工况和影响燃料利用经济性的重要指标。
α偏大，虽燃烧完全，但会降低炉膛温度，影响燃烧及增大排烟损失；α偏小，使燃烧不完全，损失增大。
发电原料主要包括：典型生物质（农林废弃物、秸秆）直燃发电、生活垃圾焚烧发电成型燃烧燃烧特点：着火温度升高；燃烧速度适中，有利于传热，炭骨架形成层状燃烧核心燃烧稳定燃烧技术：层燃技术，流化床技术5、生物质热解是指生物质在完全没有氧或缺氧条件下热降解，最终生成生物油、木炭和可燃气体的过程。
三种产物的比例取决于热裂解工艺和反应条件。
低温慢速热裂解(小于500℃)，产物以木炭为主；高温闪速热裂解(700~1100℃ )，产物以可燃气体为主；中温快速热裂解(500~650℃)，产物以生物油为主。
半纤维素主要在225~350℃分解，纤维素主要在325~375℃分解，木质素在250~500℃分解。
半纤维素和纤维素主要产生挥发性物质，而木质素主要分解为炭。
热解机理p62：生物质热解制炭：慢速热解有限的供给少量氧, 产品：生物质炭、木焦油、木醋液、热解气生物炭无论在低温或高温下，都有稳定的化学性质。
由于在炭化过程中非碳元素分解，会在炭化后的预制体中形成很多孔洞，其表面积很大，其次是比重轻（小于2.0 g/cm3）。
因此具有较强吸附能力和反应能力。
木炭用途：工业方面：用于冶金工业：冶铁，用于有色金属生产中的表面助熔剂；晶体硅的生产：高品质还原剂；制造渗碳剂；制造二硫化碳；用作燃料：木炭具有低挥发分、高热值、燃烧完全、燃烧过程清洁的突出优点。
农业方面：快速热裂解液化制油：中温（500~650℃）、高加热速率（102~104℃/s）、极短气体停留时间（<2s）、产物经快速冷却（通常在0.5s内急冷到350℃以下）；6.生物质气化是指以生物质为原料，以氧、空气、水蒸汽或氢等作为气化剂，在高温条件下通过热化学反应将生物质中的可燃部分转化成可燃气的过程。
气化气主要可燃成份为一氧化碳、氢气、乙烯、甲烷等，气化炉空气气化氧气气化水蒸气气化氢气气化气化剂空气氧气水蒸气氢气热值kJ/m3 4200~7560 10902~18900 22260~26040特点设备简单，自无N2，热值高，热值高，外高质气，需氢供热，热值低高效供热源气，高压高温用途锅炉、干燥合成燃料、合成氨热源、管网气化炉：固定床（上吸式、下吸式、横流式、开心式）p88流化床（鼓泡流化床、循环流化床、双流化床携带床气化炉）焦油含量大体为：上吸式＞下吸式＞流化床；灰分含量大体为：上吸式＜下吸式＜流化床。
上吸式气化器：从上到下，干燥层、热解层、还原层、氧化层、灰室优点:1、气化效率高，热解层与干燥层利用了还原反应后气体的余热；底层为氧化层，利于固体燃料完全燃烧。
2、燃气热值高（热解产物混入可燃气体）缺点:焦油含量高下吸式气化器：干燥层、热解层、氧化层、还原层、灰室优点：燃气焦油含量低缺点：气流下行方向与热气流升力相反，使风机功耗增加；可燃气须经过灰层和储灰室吸出，灰分较高；气体经高温层流出，出炉温度较高。
因此不适于水分大、灰分高且易熔结的物料。
鼓泡流化床：流化速度较低，适用于颗粒度较大物料的气化，一般需增加热载体。
较适合大中型气化系统。
循环流化床：优点：动力学条件好，气化速度快、燃气得率高、焦油含量少。
适用于颗粒度较小物料的气化。
缺点：灰分高、设备复杂、投资大。
双流化床：把燃烧和气化过程分开，是单床和循环的结合，两床之间靠热载体传热，碳转化率较高。
当量比：自供热系统中，单位生物质气化的空气消耗量与其完全燃烧时所需理论空气量之比。
一般当量比φ=0.25~0.3 为宜。
此时燃气成分较好。
当量比不仅直接决定了生物质进料速率与气化剂供给速率之间的匹配关系，而且还间接决定了气化反应器内的温度和压力以及气化气体的热值和气体组分等。
气化炉输出功率：单位时间产出的（燃气）热能。
等于燃气产率与其热值之积。
功率 = 燃气产率[m3/h] × 热值[kJ/m3] 国际标准单位MW。
流化床＞下吸式＞上吸式。
生物质气化发电工艺流程：原料的预处理、气化、净化生物质热电联供：气体燃料通过内燃机或燃气轮机燃烧发电的同时，利用做过功的低品位余热向用户供热，提高生物质发电的综合效益。
焦油的脱除：焦油的产生、危害及方法水洗、干式过滤、静电捕捉、催化裂解。
生物质气化燃气的用途：气化发电、制氢、合成液体燃料（甲醇、二甲醚、柴油）、合成天然气7. 直接液化包括快速热解、高压直接液化8. 沼气：有机物在厌氧和其他适宜条件下，经沼气微生物分解化解，产生以甲烷和二氧化碳为主体的混合气体。
主要成分是甲烷、二氧化碳，还有少量的氮气、氢、氧、氨、一氧化碳、硫化氢等气体。
原料：农作物桔杆和废弃物、木质废料、甘蔗渣、畜禽养殖厂粪便、酒糟以及有机物含量高的化工制药和食品工业污水。
淀粉：葡萄糖通过糖苷键结合形成的聚合物；沼气发酵原理：水解阶段、产氢产酸阶段、产甲烷阶段。
发酵（水解）菌群：复杂有机物如纤维素、蛋白质、脂类等不能溶解于水,必须首选被发酵性细菌所分泌的胞外酶水解为可溶性糖类、肽、氨基酸和脂肪酸后，才能为微生物所利用。
发酵性细菌将上述可溶性物质吸收进细胞内，经发酵分解，将它们转化为乙酸、丙酸、丁酸等和醇类及一定量H2、CO2。
产氢产乙酸菌群：第一阶段水解产生的有机酸、醇类，除乙酸、甲酸、甲醇外均不能被产甲烷菌利用，必须由产氢产乙酸菌将其转化为乙酸、氢和二氧化碳厌氧耗氢产乙酸菌群: 耗氢产乙酸菌生长速度慢，在沼气发酵过程中的作用可能并不重要。
产甲烷菌群: 在严格的厌氧条件下，产甲烷细菌能将发酵性细菌、产氢产乙酸菌和耗氢产乙酸菌的终产物（乙酸、氢和二氧化碳）转化为甲烷、二氧化碳和水。
在生理上高度专化。
产甲烷菌的特点：在生理上高度专业化，要求严格厌氧，食物简单，生长pH值为中性范围，生长缓慢。
厌氧发酵的条件（1）严格的厌氧环境厌氧条件下氧化还原电位是负值，一般低于-300 mV。
（2）发酵温度46-60℃高温发酵；25-45℃中温发酵；随自然界温度变化而变化是常温发酵。
高温发酵产气率比中温发酵高常温发酵，若使沼气发酵常年稳定运行，必须采取增温保湿措施。
（3）发酵原料；富氮原料、富碳原料（4）料液浓度① 浓度太低时，即含水量太多，有机物含量相对减少，会降低沼气池单位容积中的沼气产量② 浓度太高时，即含水量太少，不利于沼气细菌的活动，发酵料液不易分解，使沼气发酵受到阻碍，产气慢而少。
（5）发酵碱度：最适pH值：6.5～7.5 5.5以下产甲烷菌完全受抑制一个正常发酵的沼气池一般不需要调节PH，靠其自动调节就可以达到平衡。
（6）接种物：菌种富集和培养：（7）搅拌搅拌的目的是使发酵原料分布均匀，增加沼气微生物与原料的接触面，加快发酵速度，提高产气量。
同时也可防止大量原料浮渣结壳，致使原料利用率降低，使产生的沼气释放困难。
搅拌的方法有三种:(1)机械搅拌适合小型沼气池 (2)气搅拌 (3)液搅拌适合大中型沼气池沼气发酵产物包括沼气、沼液、沼渣（简称“三沼”）。
沼气：燃烧供能、二氧化碳施肥、沼气供热孵化、沼气储粮、保鲜水果、蔬菜、猪舍消毒灭菌、仔猪舍供暖加温沼液主要用途：农作物浸种、果蔬叶面施肥、防治病虫害、饲料添加剂：猪、鱼、鸡沼渣：土壤改良剂、农作物基肥和追肥、配制花卉和蔬菜育苗土、养殖蚯蚓、黄鳝等栽培食用菌9. 制燃料乙醇原料（1）糖类（小分子糖）：甘蔗、甜菜、糖蜜；（2）淀粉质：甘薯、木薯、马铃薯、玉米、高粱、小麦、陈化粮等；（3）纤维素原料：最有潜力的乙醇生产原料，主要有农作物秸秆、林业废弃物、甘蔗渣、城市固体废弃物。
（4）其它原料：如造纸厂的硫酸盐纸浆废液、淀粉厂的甘薯淀粉渣和马铃薯淀粉渣、奶酪工业的副产品等。