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第1章 绪论 1

1.1气体生物燃料发展背景 1

1.2气体生物燃料技术发展状况 2

1.2.1厌氧发酵产沼气技术 3

1.2.2气化技术 5

1.2.3生物产氢技术 6

1.3基于气体生物燃料的分布式能源技术 7

1.3.1分布式能源 7

1.3.2气体生物燃料分布式发电技术 11

参考文献 16

第2章 气体生物燃料的原料 18

2.1木质纤维素原料 18

2.1.1木质纤维素原料的化学结构 18

2.1.2木质纤维素原料的生物结构 25

2.1.3木质纤维素原料的元素组成、灰分含量及热值 28

2.2畜禽粪便和养殖废水 29

2.2.1畜禽粪尿排泄量 29

2.2.2畜禽粪便的化学特性 30

2.2.3畜禽养殖废水 31

2.3发酵工业废水 33

2.3.1酒精工业废水 33

2.3.2啤酒工业废水 34

2.3.3制糖工业废水 34

2.3.4味精工业废水 35

2.3.5柠檬酸工业废水 36

参考文献 36

第3章 生物质厌氧发酵产沼气技术 38

3.1生物质厌氧发酵产沼气理论基础 38

3.1.1生物质厌氧发酵产沼气的生物化学过程 38

3.1.2沼气发酵微生物 43

3.1.3影响生物质沼气发酵过程的因素 51

3.2木质纤维素原料厌氧发酵产沼气 61

3.2.1木质纤维素原料的预处理技术 61

3.2.2汽爆预处理对木质纤维素厌氧发酵产沼气的影响 67

3.3高固含率原料厌氧发酵工艺 73

3.3.1混合厌氧发酵工艺 73

3.3.2厌氧干发酵工艺 95

3.4适用于高固含率原料湿发酵的厌氧反应器 102

3.4.1全混合厌氧消化器 102

3.4.2升流式固体反应器 106

3.4.3厌氧塘 106

3.5沼气提纯生产生物天然气 107

3.5.1吸收法 108

3.5.2变压吸附法 113

3.5.3膜分离法 119

3.5.4低温分离法 124

3.5.5沼气提纯方法的对比 126

3.5.6沼气提纯技术及生物甲烷气的应用 128

参考文献 133

第4章 生物质热化学气化技术 136

4.1生物质气化原理 136

4.1.1生物质气化的基本概念 136

4.1.2生物质气化的基本反应 137

4.1.3生物质气化的化学平衡 139

4.2生物质气化反应动力学 143

4.2.1生物质气化反应动力学研究 143

4.2.2生物质气化反应动力学模型 146

4.3生物质气化工艺 149

4.3.1空气气化 149

4.3.2氧气气化 151

4.3.3水蒸气气化 153

4.3.4超临界水气化 155

4.3.5热解气化 157

4.4气化过程评价指标及其影响因素 158

4.4.1气化剂比消耗量 158

4.4.2气化强度 159

4.4.3生物质燃气的质量 160

4.4.4生物质燃气产率 161

4.4.5气化效率 161

4.5生物质气化炉 162

4.5.1固定床气化炉 162

4.5.2流化床气化炉 166

4.6生物质燃气净化 170

4.6.1燃气所含杂质 170

4.6.2燃气净化技术 173

4.7生物质燃气应用案例——生物质气化烤烟系统 179

4.7.1系统组成及说明 179

4.7.2系统运行效果 181

参考文献 182

第5章 生物制氢技术 185

5.1生物制氢的基础理论 185

5.1.1氢及氢燃料特性 185

5.1.2氢能生产 186

5.1.3生物制氢途径及原理 188

5.2生物产氢技术与工艺 196

5.2.1光解水产氢技术与工艺 196

5.2.2暗发酵产氢技术与工艺 199

5.2.3光合产氢技术与工艺 202

5.3氢气提纯与存储 209

5.3.1生物产氢气体产物中主要杂质 210

5.3.2氢气的提纯方法及工艺 211

5.3.3氢气的存储 212

5.4生物产氢技术发展前景及趋势 217

参考文献 220