可再生能源丛书--生物质热化学转换技术

能源消耗的迅速增长，矿物燃料资源储量的有限性、不可再生性，特别是矿物能源利用所带来的严重的环境污染，使得人们越来越重视可再生清洁能源的开发和利用。在各种可再生能源资源中，生物质能是地球上惟一能够固定碳的清洁的可再生能源,它量大面广，开发潜力巨大。
生物质热化学转换技术包括直接燃烧、气化、热裂解和液化技术，除了能够直接提供热能外，还能以连续的工艺和工厂化的生产方式，将低品位的生物质转化为高品位的易储存、易运输、能量密度高且具有商业价值的固态、液态及气态燃料，以及热能、电能等能源产品。因此生物质热化学转换技术和产品具有极大的潜在市场，成为世界、特别是我国发展多元化清洁能源战略的重要组成部分。
本书在参考国内外大量资料的基础上，根据编著者多年的研究成果和经验，结合当今世界生物质能领域的研究发展前沿，系统地阐述了生物质热化学转换技术原理、工艺、设备及其应用，希望能对我国可再生能源研究、开发、推广、应用和管理产生有益的影响，对我国生物质能的研究跟上国际先进水平产生积极作用。本书可供新能源和可再生能源领域的高等院校师生、研究人员、管理人员和工程技术人员参考。
本书由上海交通大学刘荣厚教授、沈阳农业大学牛卫生讲师和辽宁省能源研究所张大雷研究员共同编著。由刘荣厚教授统稿。
特别强调，本书第五章（生物质热裂解机理及反应动力学）及第六章（生物质热裂解液化技术）中大部分内容是国家自然科学基金资助项目（项目编号：50276039）的研究成果。
本书在编写过程中，参考了一些国内外有关资料，在此向各位作者表示深深的谢意。由于书中内容涉及面广，编著者水平有限，难免存在不足之处，欢迎读者批评指正。

编著者
2005年2月28日

本书是《可再生能源丛书》之一。本书全面系统地介绍了生物质热化学转换技术的概念、分类，生物质的物理化学特性，生物质直接燃烧技术，生物质压缩成型和炭化技术，生物质气化技术，生物质热裂解机理及反应动力学，生物质热裂解液化技术理论与实践等内容，以期对我国可再生能源研究与开发起到积极的推动作用。
本书可供新能源和可再生能源领域的高等院校师生、研究人员、管理人员和工程技术人员参考。

目录
第一章生物质热化学转换技术概述及特性
第一节生物质热化学转换技术概述
一、开发生物质能的意义
二、生物质热化学转换技术分类
第二节生物质的化学组成
一、生物质的化学组成
二、纤维素
三、半纤维素
四、木质素
第三节生物质燃料的工业分析和基
一、生物质的工业分析组成和元素分析组成
二、生物质的工业分析
三、燃料的基准及不同基成分的换算
第四节生物质的元素分析
一、元素分析
二、碳、氢含量测定原理
三、硫含量测定
四、氮含量测定
五、磷和钾含量测定
六、氧含量测定
第五节燃料的热值
一、燃料热值的定义
二、燃料热值的表示方法
三、燃料热值的估算
第六节生物质的物理特性和热性质
一、粒度、形状和粒度分布
二、密度和堆积密度
三、摩擦和流动特性角
四、比热容
五、导热性
第二章生物质的直接燃烧
第一节生物质燃烧的反应热力学和化学平衡
一、燃烧热力学
二、化学反应平衡
第二节生物质燃烧反应动力学
一、异相化学反应速度
二、生物质的燃烧过程
三、完全燃烧的条件
第三节生物质燃烧的物质平衡与能量平衡
一、生物质燃烧过程的物质平衡计算
二、燃烧装置的热平衡
第四节省柴灶
一、我国旧式柴灶存在的弊病
二、省柴灶结构
三、柴灶的节能途径
四、省柴灶的设计
五、省柴灶实例
第五节炕连灶和燃池
一、炕连灶
二、燃池
第三章生物质压缩成型和炭化技术
第一节生物质压缩成型的发展
一、生物质压缩成型的概念
二、生物质压缩成型技术的发展
第二节生物质压缩成型原理
一、生物质压缩成型原理
二、生物质压缩成型的主要影响因素
第三节压缩成型的工艺与技术
一、生物质压缩成型的工艺类型
二、生物质压缩成型技术
第四节成型燃料的物理特性及燃料性能
一、密度
二、耐久性
三、热值
四、燃烧性能
第五节生物质炭化技术
一、概述
二、炭化炉的分类、构造及操作运行
三、不同炭化炉的性能比较
四、实例
第四章生物质气化技术
第一节生物质气化技术的发展
第二节生物质气化原理
一、生物质气化的反应过程
二、气化反应动力学
第三节气化过程的指标及其影响因素
一、气化过程的指标
二、气化过程中的影响因素
第四节气化工艺、气化设备与工作原理
一、气化工艺
二、气化设备与工作原理
第五节生物质气化的应用
一、集中供气系统
二、气化发电系统
第五章生物质热裂解机理及反应动力学
第一节生物质热裂解机理及影响因素
一、生物质热裂解的概念
二、生物质热裂解反应机理
三、影响生物质热裂解过程及产物组成的因素
第二节生物质热裂解工艺类型及研究开发现状
一、生物质热裂解工艺类型
二、生物质热裂解液化技术的工艺流程
三、生物质热裂解液化技术研究及开发现状
四、生物质热裂解液化反应器的类型
第三节生物质热裂解特性及反应动力学研究
一、前言
二、生物质热裂解特性
三、生物质热裂解反应动力学研究
第六章生物质热裂解液化技术
第一节旋转锥反应器生物质闪速热裂解液化装置
一、旋转锥反应器简要介绍
二、旋转锥反应器生物质闪速热裂解装置的组成及工作原理
三、旋转锥反应器生物质闪速热裂解液化物质与能量平衡
第二节流化床反应器生物质闪速热裂解液化装置
一、装置组成及热裂解工艺过程
二、生物质与沙子混合体系的常温流态化试验（冷态试验）
三、生物质热裂解液化试验
第三节国外典型生物质热裂解液化装置
一、旋转锥
二、流化床
三、循环流化床
四、引流床
五、真空移动床
六、烧蚀反应器
第四节生物油的特性
一、生物油组成成分
二、生物油的典型特性
三、生物油的精制
第五节生物油的应用
一、概述
二、生物油用于燃烧
三、涡轮机发电
四、生物油作为柴油机代用燃料
五、生物油制取化学品
六、生物油制取胶黏剂
七、农业废弃物热裂解循环利用制取缓释肥
八、不可冷凝气体及木炭的应用
参考文献