目录

  • 1 生物质资源
    • 1.1 生物质能
      • 1.1.1 生物质原料类型
      • 1.1.2 生物质资源的特点
      • 1.1.3 发展生物质能源的意义
    • 1.2 生物质中元素分析
    • 1.3 生物质资源量估算
      • 1.3.1 农作物资源
      • 1.3.2 薪柴资源
      • 1.3.3 人畜粪便资源
      • 1.3.4 草资源
    • 1.4 生物质来源
      • 1.4.1 废弃农作物秸秆
      • 1.4.2 林木剩余物
      • 1.4.3 禽畜粪便
      • 1.4.4 工业有机废弃物
      • 1.4.5 城市固体有机垃圾
      • 1.4.6 藻类植物
      • 1.4.7 废弃动植物油脂
      • 1.4.8 草原生产力
      • 1.4.9 边际土地及能源作物
        • 1.4.9.1 可利用边际土地
        • 1.4.9.2 能源作物产量
    • 1.5 生物质能源潜力综合评价
      • 1.5.1 我国能源用量及消费量
      • 1.5.2 我国生物质资源量
      • 1.5.3 生物质资源开发利用向导
    • 1.6 生物质能源转换技术及产品
  • 2 生物质压缩成型技术与燃烧发电
    • 2.1 生物质成型燃料
      • 2.1.1 生物质成型燃料的原料来源
        • 2.1.1.1 农业来源
        • 2.1.1.2 人畜粪便和有机废水
        • 2.1.1.3 树木和采伐加工剩余物
        • 2.1.1.4 城市垃圾
      • 2.1.2 生物质压缩成型机理
        • 2.1.2.1 生物质压缩成型的理论依据
        • 2.1.2.2 生物质压缩成型的微观结构
      • 2.1.3 生物质成型的综合影响因素
    • 2.2 生物质压缩成型技术
      • 2.2.1 生物质压缩成型技术的分类
      • 2.2.2 生物质压缩成型设备
      • 2.2.3 生物质压缩成型燃料的发展前景
    • 2.3 生物质燃烧与供热发电原理
      • 2.3.1 生物质燃烧原理
        • 2.3.1.1 燃烧基本过程
        • 2.3.1.2 燃烧速率的影响因素
        • 2.3.1.3 燃烧的优化控制条件
      • 2.3.2 生物质的灰熔融特性及结渣
      • 2.3.3 生物质燃烧的腐蚀问题
      • 2.3.4 生物质燃烧排放与控制
      • 2.3.5 发电原理与蒸汽朗肯循环
    • 2.4 生物质燃烧与供热发电工艺流程
      • 2.4.1 直燃工艺发电流程
      • 2.4.2 混燃发电工艺流程
      • 2.4.3 生物质燃烧供热工艺流程
      • 2.4.4 生物质燃烧热电联产工艺流程
    • 2.5 生物质燃烧与供热发电系统设备与设计
      • 2.5.1 生物质直燃锅炉
      • 2.5.2 生物质混燃锅炉
      • 2.5.3 生物质发电系统主要设备选型
    • 2.6 生物质燃烧与供热发电现状与趋势
      • 2.6.1 生物质供热发电的技术现状
      • 2.6.2 生物质供热发电的发展趋势
  • 3 生物质气化技术及应用
    • 3.1 生物质气化概述
    • 3.2 生物质气化原理与过程
      • 3.2.1 气化基本原理与过程
      • 3.2.2 气化反应的物理化学基础
      • 3.2.3 气化工艺技术分类
      • 3.2.4 生物质燃气
    • 3.3 生物质气化设备及工作原理
      • 3.3.1 固定床气化炉
      • 3.3.2 流化床气化炉
      • 3.3.3 气流床气化炉
      • 3.3.4 各种生物质气化炉比较
    • 3.4 气化炉性能及主要参数
      • 3.4.1 性能指标
      • 3.4.2 气化效果的影响因素
    • 3.5 生物质燃气净化
      • 3.5.1 燃气净化的目的
      • 3.5.2 燃气净化方法与设备
      • 3.5.3 焦油处理
    • 3.6 生物质气化技术应用
      • 3.6.1 生物质气化供热技术
      • 3.6.2 生物质气化供气技术
      • 3.6.3 生物质气化发电技术
      • 3.6.4 生物质气化合成化学品技术
  • 4 生物质热解制油
    • 4.1 生物质热化学转换技术
      • 4.1.1 概述及特性
      • 4.1.2 生物质热裂解
      • 4.1.3 快速热解技术
    • 4.2 生物质热解液化及其应用
      • 4.2.1 生物质热解液化反应机理和模型
      • 4.2.2 影响生物质热解液化反应的因素
      • 4.2.3 生物油的组成特性与应用
        • 4.2.3.1 生物油的组成
        • 4.2.3.2 生物油的特性
        • 4.2.3.3 生物油的利用
        • 4.2.3.4 测试
    • 4.3 生物质热解液化反应器
      • 4.3.1 流化床式
      • 4.3.2 循环流化床式
      • 4.3.3 喷动流化床式
      • 4.3.4 旋转锥式
      • 4.3.5 真空移动床式
      • 4.3.6 烧蚀式
      • 4.3.7 测试
    • 4.4 热解辅助技术
      • 4.4.1 旋风分离器
      • 4.4.2 过滤器
      • 4.4.3 测试
  • 5 生物柴油
    • 5.1 生物柴油简介
      • 5.1.1 生物柴油的定义
      • 5.1.2 生物柴油的特点
      • 5.1.3 制造生物柴油的原料
        • 5.1.3.1 国内外生物柴油的生产原料
    • 5.2 生物柴油的生产原理与基本方法
      • 5.2.1 酯交换反应
    • 5.3 生物柴油的制备工艺
      • 5.3.1 化学法合成生物柴油
      • 5.3.2 生物酶法合成生物柴油
      • 5.3.3 工程微藻生产生物柴油
    • 5.4 生物柴油发展前景
  • 6 燃料乙醇
    • 6.1 燃料乙醇的概述
      • 6.1.1 乙醇的性质
      • 6.1.2 乙醇的用途
      • 6.1.3 乙醇作为内燃机燃料的应用
        • 6.1.3.1 内燃机的乙醇代用燃料
        • 6.1.3.2 乙醇与汽油性能对比
        • 6.1.3.3 乙醇与汽油混合后的特性
        • 6.1.3.4 乙醇与汽油燃烧特性比较
        • 6.1.3.5 乙醇与柴油的比较
        • 6.1.3.6 测验
    • 6.2 燃料乙醇发酵的原理与条件
      • 6.2.1 乙醇生产的主要方法
      • 6.2.2 发酵法生产乙醇的主要原料
      • 6.2.3 发酵法生产乙醇的途径与工艺
        • 6.2.3.1 淀粉质原料制乙醇
        • 6.2.3.2 纤维质原料制乙醇
        • 6.2.3.3 糖类原料制乙醇
        • 6.2.3.4 乙醇生产过程中常用的技术指标
    • 6.3 燃料乙醇的发展概况
      • 6.3.1 乙醇发酵副产物的综合利用
      • 6.3.2 燃料乙醇生产的环境影响及控制
      • 6.3.3 燃料乙醇发展现状及前景
  • 7 沼气工程产业化技术
    • 7.1 沼气概述
    • 7.2 沼气发酵
      • 7.2.1 沼气发酵的基本原理
      • 7.2.2 沼气发酵的条件
      • 7.2.3 沼气发酵的工艺类型
      • 7.2.4 沼气发酵的原料类型
    • 7.3 沼气工程厌氧反应器
      • 7.3.1 常规型反应器
      • 7.3.2 污泥滞留型反应器
      • 7.3.3 附着膜型反应器
      • 7.3.4 干发酵工艺
      • 7.3.5 两相厌氧发酵工艺
    • 7.4 沼气工程设备与技术
      • 7.4.1 前处理设备
        • 7.4.1.1 固液分离设施(备)
        • 7.4.1.2 进料设备
        • 7.4.1.3 搅拌机
      • 7.4.2 沼气池
        • 7.4.2.1 水压式沼气池
        • 7.4.2.2 浮罩式沼气池
      • 7.4.3 沼气净化
        • 7.4.3.1 脱水
        • 7.4.3.2 脱硫
        • 7.4.3.3 阻火器
      • 7.4.4 沼气储存
      • 7.4.5 沼气输送
    • 7.5 沼气资源利用和处理
      • 7.5.1 沼气利用
      • 7.5.2 沼液沼渣利用
      • 7.5.3 沼液处理
    • 7.6 典型沼气工程案例
      • 7.6.1 杭州正兴牧业有限公司沼气工程
      • 7.6.2 北京蟹岛生态度假村沼气工程
  • 8 其他生物质
    • 8.1 垃圾发电
      • 8.1.1 生活垃圾产量及基本特性
      • 8.1.2 生活垃圾焚烧发电厂简介
      • 8.1.3 垃圾焚烧发电工艺流程
      • 8.1.4 我国垃圾焚烧发电厂建设概况
    • 8.2 生物燃料电池
      • 8.2.1 生物燃料电池概述
      • 8.2.2 生物燃料电池发展史
      • 8.2.3 酶燃料电池
      • 8.2.4 微生物燃料电池
    • 8.3 生物质制氢技术
      • 8.3.1 氢和氢能的概述
      • 8.3.2 生物质热化学转换法制氢
      • 8.3.3 微生物法制氢
      • 8.3.4 氢的储存
沼气工程厌氧反应器

7.3沼气工程厌氧反应器

  经过多年的研究和生产实践,我国已掌握的各种厌氧消化反应器(或工艺)。对于同一种有机废水或发酵原料,可以使不同的厌氧反应器(或工艺)进行沼气发酵,从而实现不同的HRT、SRT和MRT,并得到不同的反应器有机负荷、有机质去除率和产气率。

  HRT(Hydraulic Retention Time):水力停留时间,指待处理污水在反应器内的平均停留时间。

  SRT(Sludge Retention Time):污泥停留时间,也就是污泥泥龄。

  MRT(Mean Residence Time):微生物滞留时间

   根据HRT、SRT和MRT的不同,可将反应器分为3种类型。       

  第一类反应器为常规反应器,其特征为MRT、SRT和HRT相等,即液体、固体和微生物混合在一起,出料时同时被冲出,反应器你没有足够的微生物,并且固体物质由于停留时间较短得不到充分的消化,因此效率较低。

  第二类反应器为污泥滞留型反应器,其特征为通过各种固液分离方法,将MRT、SRT和HRT加以分离,从而在较短HRT的情况下获得较长的MRT和SRT,在出料时,微生物和固体物质所构成的污泥保留在反应器内,提高反应器内微生物浓度的同时,延长固体有机物的停留时间使其充分消化。

  第三类反应器即附着膜型反应器,在反应器内填充有惰性支持物供微生物附着,从而在进料中的液体和固体穿流而过的情况下滞留微生物于反应器内,从而提高微生物浓度以有效提高反应器效率。

  以上三类反应器主要针对总固体浓度(TS)较低的原料,原料TS通常低于15%。为厌氧发酵处理TS较高的固体原料,例如城市生活有机垃圾和作物秸秆(TS一般高于20%),最近几年开发了干发酵工艺及配套反应器。

  干发酵工艺(反应器)不仅能减小反应器体积,提高单位体积反应器的处理能力以及产气率,而且还便于利用发酵残余物生产固体有机肥。

  对于容易酸化的有机废水和易腐性固体有机废弃物的厌氧发酵处理,出现了两相厌氧发酵工艺(反应器)



反应器(工艺)类型

厌氧消化特征

反应器举例

常规型

MRT=SRT=HRT

常规反应器

赛流式反应器(PFR)

完全混合式反应器(CSTR)


污泥滞留型

(MRT和SRT)>HRT

厌氧接触反应器(ACR)

升流式厌氧污泥床(UASB)

升流式固体反应器(USR)

膨胀颗粒污泥床(EGSB)

内循环厌氧反应器(IC)

折流式反应器(ABR)

附着膜型

MRT>(SRT和HRT)

厌氧滤器(AF)

纤维填料床(FPB)

复合厌氧反应器(UBF)

厌氧流化床(FBR)

厌氧膨胀床(EBR)

干发酵工艺反应器中原料TS大于20%干发酵反应器
两相厌氧发酵工艺产酸相和产甲烷相分开进行两相厌氧发酵反应器