文档介绍：生物质能工程》复****提纲第一章绪论1、什么是生物质能源?指由太阳能转化而来的以化学能形式储存在生物质中的能量。即:利用自然界的植物、粪便以及城乡有机废物转化成的能源。2、什么是新能源?新能源又称非常规能源,指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。3、什么是可再生能源?指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源,具有取之不尽,用之不竭的特点,主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、潮汐能、地热能和海洋能等。4、什么是常规能源?又称传统能源,指已能大规模生产和广泛利用的一次能源。如煤炭、石油、天然气、水,是促进社会进步和文明的主要能源。5、生物质资源的特点可再生性和无污染性6、纤维素类生物质资源包括哪些纤维素类生物质资源主要由:纤维素、半纤维素、木质素构成。7、能源植物按植物中主要物质化学类别分:(1)糖类能源植物;(2)淀粉类能源植物;(3)纤维素类能源植物;(4)油料能源植物;(5)烃类能源植物;(续随子、绿玉树等)8、重要能源植物有哪些?(1)甜高粱;(2)能源甘蔗;(3)油料植物草本油料:大豆、油菜、花生、棉籽、向日葵、芝麻;木本:油棕榈、黄连木、油桐、麻风树(小桐子)、桉树、光皮树、油茶、橄榄等;产油藻类。(4)石油植物:桉树、大戟科乔木、苏木科油楠属、霍霍巴、马尾松、苦配巴、香槐、黄鼠草等;(5)草本植物:芒属作物。(芒草)第三、四章沼气工程1、什么是沼气?有机物在厌氧和其他适宜条件下,经沼气发酵微生物分解代谢,产生以CH4和CO2为主的混合气体,称为沼气。2、沼气的来源有什么?有什么用途?(1) 来源:沼气发酵是一个由多种类群细菌参与完成的,通过分解有机物并产生以CH4和CO2为主要产物的,复杂的微生物学过程。(2) 用途:热利用、光利用、肥料利用、生防制剂利用。(综合利用)3、沼气的理化性质混合气体,无色,略有臭味,主要成分见表4-1,其中CH4占总体积50%~70%CO2占25%~45%除此之外还有少量的H2、N2、H2SO2CONH3等。4、厌氧沼气发酵的主要反应过程及其原理(1)两阶段学说:1936年由Barker首次提出,简要描述了沼气的发酵过程,该理论认为沼气发酵可分为两个阶段,即产酸阶段和产甲烷阶段;不溶性有机物产酸阶段细菌细胞有机酸、醇、CO2、H2细菌细胞CH4、CO2其他产物可溶性有机物(2)三阶段理论和四阶段理论1979年,Bryant等人提出,将沼气发酵过程分成由三大代谢类群微生物引起的三阶段理论,即水解阶段、产酸阶段和产甲烷阶段;与Bryant等人提出三阶段理论同时,Zeikus等人提出了沼气发酵四阶段理论,该理论在三阶段理论的基础上增加了耗氢产乙酸过程, 即由耗氢产乙酸菌把H2和CO转化为乙酸(CHCOO)形成了:水解阶段、发酵(或酸化)阶段、产乙酸阶段、产甲烷阶段;复杂有机物(碳水化合物、蛋白质、脂类)I1发酵性细菌脂肪酸(丙酸、丁酸、乳酸等) 、醇类社1F产氢产乙酸细菌1乙酸IVH2+CO2耗氢产乙酸细菌m|产甲烷细菌CH4+CO25、沼气发酵的微生物类群发酵性细菌水解纤维素、蛋白质、脂类为可溶性糖类、肽、氨基酸和脂肪酸等。水解菌(大多为厌氧菌,也有兼性菌):梭状芽孢杆菌、拟杆菌、丁酸菌、嗜热双歧杆菌、产气梭状芽孢杆菌、产琥珀酸梭状菌、北京丙酸杆菌和产氢螺旋体等。产氢产乙酸菌将上述分解物(主要为有机酸)进一步分解为乙酸、 H和CO耗氢产乙酸菌将H2和CO合成为乙酸,以及代谢糖类产生乙酸。产甲烷菌甲烷形成是由一群生理上高度专化的细菌一一产甲烷菌所引起的。 产甲烷菌是厌氧消化过程中所形成的食物链中的最后一组成员。将乙酸和H2/CQ转化为沼气6、沼气发酵工艺条件严格厌氧环境母天产汽量(以电m R 40 筑 3图I温度对产气率的評,其中发酵温度(8C~65°C),发酵温度对沼气发酵产气效率的影响如下图:英匸时¥于100L)常温:15~30C中温:35C左右高温:55C左右发酵原料粪便、秸秆等农业有机废弃物及酒糟、糖渣、高浓度有机肥水等工业有机废弃物。基本概念:TSVS灰分(图4-3)。料液浓度(以TS浓度计算)6%~12%南方偏低、北方偏高,夏天偏低、冬天偏高。~。产气量、产气速度、产气率产气量:完全分解产生沼气的总量(产气潜力),m3产气速度:单位时间的产气量,m3/h;产气率:单位时间、单位体积的产气量, m3/h・m3(7)C、N、P等营养元素比例C:N一般(20~30):1为佳;C:N:P比例以10:4:。(8)添加剂和抑制剂(9)搅拌(10)接种物(正常发酵沼气池发酵液、阴沟底泥或自行培养等厌氧环境下的微生物体系。)7、 户用沼气池设计原理。(1)技术先进,经济耐用,结构