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第1章 绪论1

1.1 能源的含义1

1.2 能源状况2

1.2.1 世界能源状况2

1.2.2 中国能源状况3

1.3 生物质能源状况5

1.3.1 世界生物质能源消费6

1.3.2 国外生物质能开发利用概况8

1.3.3 我国生物质能源消费10

1.3.4 我国生物质能开发利用现状10

1.4 生物质能利用技术12

1.5 生物质能在我国未来可持续发展战略中的地位14

第2章 我国生物质能资源17

2.1 纤维素类生物质的资源18

2.1.1 农作物秸秆19

2.1.2 薪柴21

2.1.3 禽畜粪便23

2.1.4 城市有机垃圾25

2.1.5 工业有机废弃物26

2.2 淀粉类原料的资源26

2.3 糖类原料的资源28

第3章 生物沼气技术和装备研究30

3.1 国内外沼气发展及研究30

3.1.1 国外沼气发展及研究30

3.1.2 中国沼气发展及研究33

3.2 沼气特性36

3.3 沼气发酵基本条件37

3.3.1 沼气发酵微生物37

3.3.2 沼气发酵特点44

3.3.3 沼气发酵基本条件45

3.3.4 东北地区秸秆厌氧发酵制取沼气的主要工艺条件61

3.4 畜禽粪便高效厌氧发酵处理工艺研究65

3.4.1 研究内容65

3.4.2 主要结论68

3.4.3 不同接种时间对污泥发酵的影响69

3.4.4 添加纤维素酶对污泥发酵的影响70

3.4.5 菌群富集实验72

3.4.6 正交回归L12（52）实验72

3.5 小型可移动式太阳能高效沼气反应装备研究75

3.5.1 我国小型沼气池的发展阶段75

3.5.2 小型沼气池的类型77

3.5.3 小型可移动式太阳能高效沼气反应装备设计原则84

3.5.4 小型可移动式太阳能高效沼气反应装备的总体设计84

3.5.5 小型可移动式太阳能高效沼气反应罐的设计86

3.5.6 太阳能加热恒温系统的设计90

3.5.7 进料、排料和搅拌系统的设计93

3.5.8 菌群附着载体的设计96

3.5.9 机架设计97

3.5.10 移动式太阳能家庭用沼气生产装置的主要部件制造98

3.5.11 移动式太阳能家庭用沼气生产装置的运行测试100

3.5.12 小型可移动式太阳能高效沼气生产装置的经济分析101

3.5.13 沼气及其产物的综合利用103

第4章 生物燃料致密成型技术及装备研究107

4.1 生物质致密成型研究现状107

4.1.1 生物质致密成型理论研究现状107

4.1.2 生物质致密成型技术研究现状111

4.2 生物质能利用技术试验研究113

4.2.1 材料与方法113

4.2.2 试验与结论119

4.2.3 参数优化134

4.2.4 玉米秸秆微观结构分析136

4.3 生物质致密成型有限元分析142

4.3.1 模型的建立143

4.3.2 施加载荷并求解145

4.3.3 玉米秸秆压缩过程中的有限元分析146

4.4 生物质致密成型燃料利用装备研究152

4.4.1 蒸汽干燥装置设计要求152

4.4.2 干燥装置的总体结构152

4.4.3 干燥介质供给装置主要技术参数设计152

4.4.4 进气管的选择157

4.4.5 蒸汽干燥器主要部分的设计157

4.4.6 水稻秧盘蒸汽干燥装置性能试验162

第5章 生物燃料乙醇利用技术及装备研究166

5.1 国内外燃料乙醇的应用现状166

5.1.1 国外燃料乙醇的应用现状167

5.1.2 中国燃料乙醇的应用现状172

5.2 生物乙醇的燃料特性175

5.2.1 物理性质175

5.2.2 化学性质177

5.2.3 乙醇反应机理177

5.2.4 乙醇的着火和燃烧特性178

5.3 生物燃料乙醇的生产原料178

5.3.1 糖类生物质原料179

5.3.2 淀粉类生物质原料180

5.3.3 纤维素类生物质原料185

5.4 生物质乙醇利用设备双极板液流燃料电池的研究186

5.4.1 液流电池的发展现状187

5.4.2 液流电池内部流道结构的研究现状196

5.4.3 DEFC的工作原理及乙醇反应机理198

5.4.4 双极板燃料电池单体结构199

5.5 双极板流道的优化201

5.5.1 理论基础201

5.5.2 流道内流量分布均匀性的优化203

参考文献211