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| 內容簡介： |
生物质快速热解技术由于具有工艺过程短、原料适应性强、反应迅速、转化率高、易于工业化等诸多优点而备受人们的广泛关注。作者基于多年的研究积累编写了本书，全书构成了一套完整的生物质热解与生物油制备的技术体系。共分八章，第一章讲述我国的能源形势和生物质能特点，第二章讲述生物质的组成、结构和性质，第三章讲述生物质的热解原理，第四章讲述生物油制备技术，第五章讲述生物油的组成和性质，第六章讲述生物油的品质改良与燃烧应用，第七章讲述生物油的分离与精制，第八章讲述生物油水蒸气重整制氢。
本书可以作为高等学校和科研院所相关专业的研究生和高年级本科生的教材使用，也可以作为生物质能领域工程技术人员的参考资料使用。
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| 目錄：
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第一章绪论1
第一节能源及其分类1
第二节我国的能源形势2
第三节生物质能及其特点4
一、光合作用与生物质能4
二、生物质能的特点与意义7
第四节我国的生物质能资源9
一、农作物秸秆9
二、其他生物质能资源11
第五节生物质能源转换技术12
一、成型燃料技术13
二、直接燃烧技术13
三、气化技术14
四、热解液化技术14
五、沼气技术14
六、燃料乙醇技术14
七、生物柴油技术14
参考文献15
第二章生物质的组成、结构与性质16
第一节生物质的组成和结构16
一、碳水化合物16
二、纤维素17
三、半纤维素18
四、木质素18
五、淀粉19
六、蛋白质19
七、提取物19
八、灰分20
第二节生物质元素分析20
一、碳和氢元素20
二、氮元素21
三、硫元素21
四、氧元素22
五、其他元素22
第三节生物质工业分析23
一、生物质中的水分23
二、生物质中的灰分24
三、生物质中的挥发分25
四、生物质中的固定碳25
五、分析结果的表示方法和基准换算25
第四节生物质的物理性质26
一、生物质的密度26
二、堆积角、内摩擦角和滑落角27
三、炭的机械强度28
四、生物质的比表面积28
五、生物质的比热和导热系数29
第五节生物质的燃烧特性29
一、生物质的燃烧29
二、生物质的发热量30
三、生物质燃料的化学当量比31
参考文献33
第三章生物质的热解原理34
第一节木质纤维素的热解34
一、纤维素的热解34
二、半纤维素的热解36
三、木质素的热解37
第二节生物质的热解机理38
一、从生物质组成成分分析38
二、从反应进程分析39
三、从物质、能量的传递分析40
第三节生物质热解影响因素分析41
一、反应条件的影响41
二、原料特性的影响46
参考文献49
第四章生物油制备技术51
第一节概述51
第二节生物质原料预处理51
一、破碎预处理51
二、干燥预处理53
第三节生物质进料系统59
一、螺旋进料系统概述59
二、螺旋进料系统的动力学分析60
三、螺旋进料器的设计62
第四节热解液化反应器63
一、流化床式热解反应器63
二、非流化床式热解反应器66
三、典型热解反应器的设计计算68
第五节热解产物气固分离72
一、概述72
二、旋风分离器73
三、过滤式除尘器75
四、气固分离装置的发展趋势77
第六节热解气冷凝与生物油收集77
一、热解气的组成77
二、热解气的冷却与冷凝78
三、喷雾降膜冷凝的机理79
参考文献83
第五章生物油的组成、结构与性质85
第一节生物油的化学组成85
一、生物油元素组成85
二、生物油组分分析85
三、生物油的平均分子量88
四、生物油的蒸馏特性88
五、生物油的乳化特性89
第二节生物油的理化性质89
一、含水量90
二、热值91
三、黏度和流变特性91
四、闪点、凝点和浊点92
五、固体颗粒和灰分93
六、着火特性94
七、密度94
八、表面张力95
九、毒性95
第三节生物油的腐蚀特性96
一、腐蚀特性测量方法96
二、生物油腐蚀速率97
三、腐蚀前后金属表面元素组成98
四、腐蚀前后金属表面有机物的存在形式99
五、腐蚀前后金属表面金属元素的存在形式100
第四节生物油的润滑特性101
一、润滑性能实验101
二、不同生物油试样及其添加助剂后的润滑性分析102
三、生物油及其与柴油乳化油的润滑性分析104
第五节生物油的微生物降解特性107
一、生物油的降解性能107
二、生物油的微生物降解107
三、生物油降解的评价107
参考文献109
第六章生物油品质改良与燃烧应用111
第一节生物油的老化111
一、概述111
二、生物油的老化机理111
三、生物油的过激老化实验112
第二节生物油品质改良114
一、添加轻质醇类114
二、钙基改性生物油115
第三节生物油的热重特性117
一、热分析技术简介117
二、动力学分析方法118
三、生物油的热解和燃烧特性119
四、生物油乙醇混合燃料的热重特性121
五、钙基改性生物油的热重特性122
第四节生物油雾化燃烧124
一、概述124
二、生物油雾化特性126
三、生物油的燃烧机理128
四、生物油雾化燃烧试验技术129
第五节生物油燃烧数值模拟133
一、数理模型134
二、锅炉燃烧数值模拟135
三、窑炉燃烧数值模拟137
第六节生物油的燃烧应用141
一、共燃141
二、直接燃烧141
三、混合燃烧143
参考文献144
第七章生物油分离与精制148
第一节生物油的高效分离148
一、甘油辅助蒸馏148
二、有机溶剂萃取150
三、短程分级分馏155
第二节生物油乳化157
一、乳化原理与技术157
二、乳化油燃料特性160
第三节生物油催化加氢164
一、硫化Co?Mo、Ni?Mo催化剂165
二、贵金属催化剂催化加氢165
三、两步催化加氢166
四、在线催化加氢166
五、原位加氢精制生物油167
六、金属络合物均相催化精制生物油168
七、生物油轻质组分催化加氢168
第四节生物油催化裂解170
一、沸石分子筛类催化剂170
二、热解气在线催化裂解174
第五节精制生物油的应用175
一、内燃机燃料175
二、制备化学品176
参考文献179
第八章生物油水蒸气重整制氢183
第一节生物油水蒸气重整制氢催化剂183
一、概述183
二、生物油水蒸气重整制氢催化剂的制备184
三、生物油水蒸气重整制氢催化剂的表征184
第二节生物油水蒸气重整制氢反应器185
一、固定床催化重整制氢185
二、流化床催化重整制氢187
第三节生物油水蒸气重整制氢技术和反应机理188
一、生物油水蒸气重整制氢反应过程188
二、生物油水蒸气催化重整制氢工艺189
三、生物油低温电催化重整制氢工艺190
第四节生物油模型化合物催化重整制氢192
一、乙醇催化重整制氢192
二、乙酸水蒸气重整制氢195
三、乙二醇重整制氢196
四、丙三醇重整制氢198
五、其他生物油模型化合物水蒸气重整制氢199
第五节生物油水蒸气重整制氢应用200
一、生物油水蒸气重整合成气制甲醇200
二、生物油水蒸气重整合成气制低碳混合醇201
三、生物油水蒸气重整合成气制费?托液体燃料203
四、生物油水蒸气重整制氢在制备直接还原铁中应用205
参考文献205
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| 內容試閱：
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能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。纵观人类社会发展的历史，人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。
改革开放以来,随着我国经济和社会的快速发展，我国能源消耗平均以6?9%的年增长率快速增长，现已成为世界上第一大能源生产国和第二大能源消费国。2010年,我国一次能源生产总量和消费总量分别为29?6亿吨标煤和32?5亿吨标煤。与此同时，2010年我国二氧化碳排放总量达70余亿吨，居世界首位。但另一方面，我国人均能源资源拥有量在世界上却处于较低水平，其中煤炭资源人均拥有量相当于世界平均水平的50%，石油和天然气的人均资源量仅为世界平均水平的5%～6%。因此，在我国大力研究和推广应用包括生物质能在内的各种可再生能源，意义十分重大。
生物质能本质上是绿色植物通过光合作用转换和储存下来的太阳能，也是唯一一种具有碳源的可再生能源。我国生物质资源十分丰富，主要有各种农作物秸秆、薪柴和森林废弃物、能源植物、工业有机废弃物和生活有机垃圾等。采用快速热解等现代生物炼制技术将这些生物质资源转化为液体燃料和化学品，既可以减少石油等化石资源的消耗，又能够在保护生态环境的同时，开拓新的经济增长点和促进美好乡村的建设。
生物质快速热解技术因具有工艺过程短、原料适应性强、反应迅速、转化率高、易于工业化等诸多优点而备受人们的广泛关注。为进一步推动该项技术的研究与应用，编著者基于多年的研究积累编写了本书。全书内容共分八章，分别讲述我国的能源形势和生物质能特点，生物质的组成、结构和性质，生物质的热解原理，生物油制备技术，生物油的组成和性质，生物油的品质改良与燃烧应用，生物油的分离与精制，以及生物油水蒸气重整制氢等。
全书较好地构成了一套完整的生物质热解与生物油制备的技术体系。因此，本书可以作为高等院校和科研院所相关专业的研究生和高年级本科生的教材，也可以作为生物质能领域工程技术人员的参考资料。
本书由朱锡锋主要编写，李文志和李全新参与编写。其中，朱锡锋编写第一章至第六章，李文志编写第七章，李全新编写第八章，最后由朱锡锋统稿。
在本书的编写过程中，编著者广泛参考了国内外已出版和发表的有关资料。在此，对本书所借鉴的研究成果的完成者表示衷心的感谢！
中国科学技术大学生物质洁净能源实验室的很多老师和研究生对于本书的编写给予了大力支持和热情帮助，尤其是朱清时院士和郭庆祥教授长久以来一直给予我导师般的关爱和支持,在此谨向他们表示衷心地感谢和诚挚的谢意!
本书研究成果是在过去10余年时间内持续不断攻关取得的，研究工作得到了国家973计划（2007CB210203）、国家863计划（2012AA051803）、国家科技支撑计划（2007BAD34B02）、国家自然科学基金（50576091、50876099和50930006）、中科院知识创新工程和中科院重点部署项目等科学基金的宝贵资助。本书在编写和出版过程中获得了同行专家和化学工业出版社的很多鼓励和帮助，在此一并致以深深的谢意！
限于编著者水平，书中难免存在不足之处，恳请读者不吝赐教。
朱锡锋2013年5月
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