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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