生物质原料植物
中国林业生物质材料标准化现状及发展对策
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中国林业生物质材料标准化现状及发展对策摘要:在总结我国林业生物质材料产业发展现状的基础上,分析我国林业生物质材料标准化工作现状和存在的主要问题,对我国林业生物质材料标准化工作提出发展对策及建议。
林业生物质材料是以灌木、草本植物以及林业剩余物、废弃木材、农作物秸秆等农林剩余物为原料加工生产的新材料,如秸秆复合材料、生物质塑料复合材料、软木及其制品、柳编制品、生物质基胶黏剂等。
林业生物质材料标准化工作,在保障产品质量安全、促进产业转型升级和经济提质增效、推动国际贸易等方面,发挥着重要作用。
1中国林业生物质材料产业发展现状1.1农作物秸秆复合材料我国农作物秸秆复合材料的年产量为30万m3,居世界第二,现有在运转的生产线6条,每条生产线年产量大约为5万m3。
除现有生产线外,还有5条在建生产线和10余条计划待建。
在建生产线中,除2条采用国外进口生产线外,其他均采用具有独立自主知识产权的秸秆板国产化生产线。
通过国家政策引导和企业技术创新,农作物秸秆复合材料产品被消费者接受,市场份额逐步扩大。
1.2生物质塑料复合材料生物质基塑料复合材料是以木材、竹材、花生壳、稻壳、农作物秸秆等剩余物及废弃塑料为主要原料,经熔融复合,采用挤出、注塑或模压等成型工艺而制备,包括木塑复合材料、竹塑复合材料和秸塑复合材料等。
根据中国资源综合利用协会木塑复合材料专业委员会统计,2014年我国生物质塑料复合材料产量达150万t,为世界第一;现有生产企业约400家。
1.3软木及其制品软木即栓皮栎树皮,可生产软木塞、软木地板、软木墙板、软木纸等多种产品。
我国软木原料主要产自秦巴山地,年产量约为5万t。
目前国内软木生产企业有100多家,80%以上为小企业。
根据《中国林业发展报告20159的数据,2014年我国软木及其制品出口数量0.62万t,出口额为0.2亿美元;进口数量0.84万t,进口额为0.41亿美元。
1.4柳编制品我国是世界最大的柳编基地,柳编制品产区主要分布在湖北、河南、山东、安徽、江苏、黑龙江等省。
种植能源植物
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种植能源植物
种植能源植物是指种植用于生产能源的植物。
这些能源植物通常具有高生物质产量和快速生长的特点,能够为能源的产生提供原料。
以下是一些常见的能源植物:
1. 大豆:大豆是一种广泛种植的能源植物,它富含油脂,可用于生产生物柴油和生物液体燃料。
2. 甘薯:甘薯是一种高产的能源植物,可用于生产生物酒精和生物柴油。
3. 高梁:高梁也是一种高产的能源植物,可用于生产生物酒精和生物柴油。
4. 玉米:玉米是一种常见的能源植物,可用于生产生物酒精、生物柴油和生物质颗粒。
5. 能源草:能源草是一种特殊的草本植物,如纤维苋、能源高粱等,其茎秆具有丰富的纤维素和半纤维素,可用于生产生物质颗粒和生物质燃料。
通过种植能源植物,可以实现可再生能源的生产和利用,有助于减少对传统能源的依赖,减少对环境的影响,同时促进乡村经济发展和农民收入增加。
生物质的五大分类及水分含量测定方法
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生物质的五大分类及水分含量测定方法一、生物质的定义及分类1、生物质的定义生物质原料是电厂发电的重要燃料。
生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体,即切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。
它包括植物、动物和微生物。
义概念.生物质包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及生产的废弃物。
有代表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃和动物粪便。
狭义概念:生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外秸秆、树木等木质纤维素(简称木质素)、农产品加工业下脚料、农林废弃物畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。
特点:可再生性、低污染性、泛分布性。
2、生物质的分类依据来源的不同,可以将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资迈生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等五大类。
a、林业生物质资源是指森林生长和林业生产过程提供的生物质,包括薪炭韦在森林抚育和间伐作业中的零散木材、残留的树枝、树叶和木屑等;木材采运加工过程中的枝” r 、锯末、木屑、梢头、板皮和截头等;林业副产品的废弃书如果壳和果核等农业生物质资源是指农业作物(包括能源作物);b、农业生产过程中的废弃书如农作物收获时残留在农田内的农作物秸秆(玉米秸、高粱秸、麦秸、稻草、秸和棉杆等).农业加工业的废弃物,如农业生产过程中剩余的稻壳等。
能源物泛指各种用以提供能源的植物,通常包括草本能源作物、油料作物、制取碳化合物植物和水生植物等几类。
c、生活污水主要由城镇居民生活、商业和服务业的各种排水组成,如冷却 7J 洗浴排水、盆洗排水、洗衣排水、厨房排水、粪便污水等。
工业有机废水主要酒精、酿酒、制糖、食品、制药、造纸及屠宰等行业生产过程中排出的废水令其中都富含有机物。
d、城市固体废物主要是由城镇居民生活垃圾,商业、服务业垃圾和少量建筑垃圾等固体废物构成。
其组成成分比较复杂,受当地居民的平均生活水平、能消费结构、城镇建设、自然条件、传统习惯以及季节变化等因素影响。
能源化工知识点生物质
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生物质能源第一节概述1.煤炭 24%生物质 15%石油 34% 水电 6 % 自然气 17% 核能 4 %2.地球上的生物质能资源较为丰富,而且是一种无害的能源。
地球每年经光合作用产生的物质有 1730 亿吨,其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20 倍,利用率不到 3%。
1.1 生物质和生物质能概念生物质:由光合作用而产生的各种有机体,包括全部动物、植物、微生物,以及由这些生命体排泄和代谢的全部有机物质。
是地球上存在最广泛的物质。
生物质分类:原料化学性质分类:1. 糖类〔甘蔗、甜菜〕2.淀粉类〔土豆、玉米〕3.纤维类〔木材、农作物秸杆、杂草〕等原料来源分类:1.农业废弃物〔农作物秸杆〕2.薪柴和柴草3.农业加工废弃物〔木屑、谷壳等〕人类粪便和生活垃圾4.工业废弃物、废水等5.能源植物农作物类:包括产生淀粉可发酵生产酒精的薯类、玉米、甜高梁等,产生糖类的甘蔗、甜菜、果实等。
林作物类:包括白杨、悬铃木、赤杨等速生林种,芦苇等草木类及森林工业产生的废弃物。
水生藻类:包括海洋生的马尾藻、巨藻、石莼、海带等;微藻类的螺旋藻、小球藻等.以及蓝藻、绿藻等。
可以提炼石油的植物类:包括橡胶树、蓝珊瑚、核树、葡萄牙草等。
农作物废弃物(如桔秆、谷壳)、林业废弃物(如枝叶、树皮、锯末等)、畜牧业废弃物(如骨头、皮毛等)及城市垃圾等。
光合成微生物:如硫细菌、非硫细菌等。
生物质能:隐藏在生物质中的能量。
是把太阳能转化为化学能后固定和贮藏在生物体内的能量。
它是一种唯一可再生的碳源,可转化成常规的固态、液态和气态燃料。
1.生物质能特点优点:1.低污染〔含 S,N 低〕2.普遍易取 3.可储存运输 4.可再生缺点:1.能量密度低 2.重量轻、体积大,给运输带来难度3.风雨雪火等外界因素为保存带来不利条件2.生物质组成与构造生物质是有多种简单的高分子有机化合物组成的复合体。
2.2生物质气化——将生物质转化为 CH4、CO、H2 等可燃气体根本原理是在不完全燃烧条件下,将生物质原料加热,使较高分子的有机碳氢化合物裂解成较低分子量的高品位可燃气体。
化工生产中生物质原料的利用实际案例
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化工生产中生物质原料的利用实际案例
生物质是一种可再生的资源,广泛存在于植物、动物和微生物体内,其可在化工生产中得到广泛应用。
以下是一些生物质原料在化工生产中的实际利用案例。
1. 玉米:玉米是一种常见的农作物,其淀粉含量高,易于提取。
玉米淀粉可以通过水解和发酵等过程制备成乙醇,用作生物燃料,如乙醇汽油。
2. 蔗糖:蔗糖可以通过糖化和发酵等过程转化为乙醇。
巴西是世界上最大的蔗糖生产国之一,该国利用大量的蔗糖生产乙醇燃料,以替代传统的化石燃料。
3. 植物油:植物油,如大豆油、油菜籽油和棕榈油等,可用于生产生物柴油。
通过酯化反应,植物油可以转化为酯类化合物,其物理特性类似于常规柴油,可以直接用于柴油发动机,同时具有较低的碳排放量。
4. 木材:木材是一种常见的生物质原料,可以经过高温和压力下的热解过程,制备出木质素、纤维素和半纤维素等化合物。
这些化合物可以用作生产生物塑料、生物树脂和生物粘合剂等高附加值产品。
5. 微生物:微生物也是一种常见的生物质原料,其通过发酵过程可制备出酒精、酢酸和乳酸等有机物。
例如,酵母菌可以将葡萄糖发酵成乙醇,从而用于酿造啤酒和酿酒。
以上案例展示了生物质在化工生产中的广泛应用。
利用生物质原料可以减少对传统化石燃料的依赖,降低碳排放量,同时创造更多的就业机会和经济效益。
因此,发展可持续的生物质利用技术对于实现低碳经济和环保生产至关重要。
生物质能原料
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生物质能原料
生物质能指来自动植物或其加工副产品的可再生的有机物体。
利用这些原料进行热化学转化或生化转化,可以生产多种形式的生物质能,包括固体、液体和气体燃料。
生物质能可广泛应用于发电、供暖、交通运输等领域,具有良好的环境效益和可持续性。
常见的生物质能原料包括:
1. 农林剩余物
包括秸秆、锯末、树枝、树叶、果壳等农林生产剩余物。
这些原料价格低廉,是最主要的生物质能原料来源。
2. 能源植物
如甘蔗、木薯、油棕、杨树、柳树等专门种植的生物质能原料。
具有生长周期短、产量高、加工方便等优点。
3. 农业加工副产品
如稻壳、麸皮、油渣、甘蔗渣等农产品加工副产品。
是农业加工过程中产生的大量废弃物。
4. 城市固体废弃物
包括生活垃圾、园林废弃物等,经过分类和预处理后可作为生物质能原料。
5. 污水和畜禽粪便
通过厌氧消化技术,可将污水和畜禽粪便转化为沼气,是重要的生物质能源。
合理利用生物质能原料,不仅可以减少废弃物排放,还可为人类提供可再生的清洁能源,具有重要的经济价值和环境意义。
生物基原料
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生物基原料
生物基原料是指用生物质材料制成的原料,在工业和生活中广泛使用。
它的优点是可再生、资源丰富、环境友好、可降解、适合生物技术加工等。
以下是对生物基原料的一些介绍。
1. 材料来源
生物基原料来自于植物、动物、微生物等生物体,包括木质素、淀粉、葡萄糖、蔗糖、纤维素、蛋白质等。
这些材料主要通过农业、林业、渔业等方式获取。
2. 特点
生物基原料与传统化学原料相比,其特点在于:
(1)可再生:生物基原料来自于生物体,多数是可再生资源,与化石燃料相比,有更多的可持续性和环保性;
(2)环保:生产过程中产生的废料易于降解和回收利用,减少对环境的污染;
(3)资源丰富:生物基原料的来源广泛,种类繁多,同时也有利于松紧带地区的发展;
(4)技术先进:生物基原料可以通过先进的生物技术手段进行加工,得到更合适的产品。
3. 应用领域
生物基原料的应用领域十分广泛,主要包括:
(1)包装行业:生物基原料一般比塑料更环保,适合生产食品、医药等安全用品的包装材料;
(2)化妆品行业:一些有机原料,如植物提取物等,是制造化妆品的优质材料;
(3)纺织行业:生物基原料的纤维材料可以用于制造天然纤维、生物纤维等纺织品;
(4)能源行业:生物基原料可以被用来生产生物燃料、生物柴
油等燃料。
4. 发展前景
随着能源危机和环保意识的加强,生物基原料作为一种可再生、可持续、环保型的资源,其发展前景越来越广阔。
未来,生物基原料将更多地被应用于工业、农业、医疗、生活等各个领域,成为推动经济发展和环保产业发展的重要力量。
能源科学技术:生物质能技术考试答案三
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能源科学技术:生物质能技术考试答案三1、问答题影响风力发电场发电量的因素主要有哪些?正确答案:风能资源;风力发电机的排列;发电机的选择;风力发电场的运行管理水平。
2、问答题生物质乙醇生产常用原料分类。
答案(江南博哥):I生产燃料乙醇的淀粉类生物质原料1.谷类原料:玉米、高粱、小麦等2.薯类原料:甘薯、马铃薯、木薯等3.野生植物原料:橡子、土茯苓、石蒜、菊芋等II生产燃料乙醇的糖类生物质原料:甘蔗甜高粱甜菜III生产燃料乙醇的木质纤维类原料被公认为来源最广泛的燃料乙醇生产原料,包括农作物秸秆、壳皮、树枝、落叶、林业边角余料、城市垃圾等。
3、问答题简述木材干馏四个阶段的温度范围与特征。
正确答案:干燥阶段:温度在150℃以内,吸收外部热量完成。
木材受热发生水分的蒸发干燥,得到馏出液是水,气体产物是空气及少量的二氧化碳,此阶段木材的化学组成基本不变。
预碳化阶段:温度在150~275℃,吸收外界热量。
受热引起其不稳定组分发生显著热分解,馏出液除了水还有少量的醋酸、甲醛等有机物,不凝性气体除了二氧化碳,可燃性一氧化碳、甲烷增加,此阶段木材化学组成发生明显变化,结束时木材变成褐色。
碳化阶段:温度在275~450℃,木材激烈地热分解,生成大量分解产物并放出反应热。
木材干馏的主要产物几乎在此阶段生成,馏出液中醋酸、甲醛、木焦油含量大增,气体产物中一氧化碳、甲烷、氢气比例上升,本阶段结束,木炭已经生成。
煅烧阶段:温度达到400~450℃,吸收外界热量。
木材干馏已经基本完成,进一步加热提高温度,对干馏釜内固体残留物煅烧,降低挥发分含量,提高固定碳含量增加木炭强度,本阶段馏出液和不凝性气体产量已经很少。
4、填空题风力同步发电机组并网方法有()和自同步并网。
正确答案:自动准同步并网5、问答题简述沼气发酵的工艺条件。
正确答案:严格的厌氧环境,温度,pH值,接种物,发酵原料,搅拌,沼气池的有机负荷,压力,添加剂和抑制剂。
6、名词解释热分析正确答案:是在通过测定物质加热或冷却过程中的物理性质(主要是重量和能量)的变化来研究物质性质及其变化,或者对物质进行分析鉴别的一种技术。
生物质功能材料
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生物质功能材料
1. 植物纤维功能材料
利用天然植物纤维,如棉、麻、竹等,可制成具有优良力学性能、抗菌防霉、吸湿透气等功能的复合材料,广泛应用于服装、家纺、汽车内饰等领域。
2. 木质素功能材料
木质素是植物细胞壁的主要成分,具有抗氧化、抗菌等生物活性。
利用木质素及其衍生物,可制备阻燃剂、抗紫外线材料、生物质基环氧树脂等。
3. 蛋白质功能材料
蛋白质是生物大分子,可从植物或动物来源获取,具有优良的成膜性能和生物相容性。
蛋白质材料可用于食品包装、药物载体、组织工程支架等。
4. 多糖功能材料
多糖广泛存在于植物、微生物等生物体内,如纤维素、淀粉、壳聚糖等,可用于制备生物降解塑料、超吸收树脂、药物缓释载体等。
生物质功能材料的研发和应用,不仅有利于实现资源的高效利用,还能促进循环经济和可持续发展,是未来材料科学的一个重要方向。
生物质原料
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具体分类内容
树木和采伐加工剩余 物
秸秆和农业剩余物
城市垃圾 人畜粪便和有机废水
树木和采伐加工剩余物主要是各种树木的桩、枝、根、叶等以及刨花、木屑、碎木等林业加工废弃物等资源, 存量丰富、潜力巨大、薪柴作为主要的生物质燃料,已经具有很长的利用历史,其热值较高,燃烧灰渣量小,我 国曾发展过新炭林专门用于新柴生产。木本油料能源树,其果实含油量较大,是生产生物质柴油的重要资源;木 本淀粉类资源,其果实含淀粉较为丰富,可生产燃料乙醇。林木类生物质的生长周期较农作物秸秆长,需要统筹 安排种植、生长和采伐的时间,以促进林业的可持续发展。
人畜粪便和有机废水主要是人、牲畜、禽类的粪便以及工业生产中、如食品加工厂、屠宰场、酒厂等加工排 放的废渣、废液等资源。人畜粪便营养质丰富,含有大量的有机质及其他微量元素等植物必需的营养元素,对提 高土壤有机质、改良土壤结构起着不可替代的作用。人畜粪便虽然是很好的有机肥,但其中的营养组分必须经过 微生物降解才能被植物利用。
秸秆和农业剩余物主要是农作物的秸秆、草类、壳类以及农副产品加工过程中的废渣等。我国是一个农业大 国,秸秆和农业剩余物数量巨大,分布广,据统计,2007年我国的农业物秸秆产量约为7亿吨,在生物质资源中 占非常生的各种垃圾,如下水道污泥、食物残渣、包装物、建设用残料等,种 类繁多,随着经济的发展和人民生活水平的提高,工业和生活垃圾也逐渐增多,垃圾的处理成为一个严重的社会 问题。城市生活垃圾不仅占用大量土地,而且会给环境、地下水、土壤甚至人类带来危害,因此必须采取适当方 式对其进行处理和利用。
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生物质原料
生物质资源类型
目录
01 分类和特性简介
02 具体分类内容
生物质原料是属于生物质资源的一种。农作物秸秆属于农业生态系统中一种十分宝贵的生物质能资源。
生物质发电

3.生物质发电
生物质发电是利用生物质所具有的生物质 能迚行的发电,是可再生能源发电的一种, 包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃 物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气
发电、沼气发电。
目前我国生物质能发电技术
1.生物质燃烧发电技术
2气化发电技术
3沼气发电技术
4混合燃烧发电
生物质燃烧发电技术
机成分、垃圾中的有机成分等。
生物质中蕴含的能量
1.由于地球上生物数量巨大,由这些生命物质排泄和代谢出许多有机质,这些物质 所蕴藏的能量是相当惊人的。根据生物学家估算,地球上每年生长的生物能总 量约1400—1800亿吨(干重),相当于目前世界总能耗的10倍。 2。具体到我国,现在每年农村中的秸秆量约7.26亿吨,相当于5亿吨标准煤,林 业废弃物(丌包括炭薪林)每年约达3700m³,相当于2000万吨标准煤。 如果考虑日益增多的城市垃圾和生活污水,禽畜粪便等其他生物质资源,我国每 年的生物质资源达7亿吨标准煤以上 3。由于生物质能是一种分布广泛的可再生能源,没增加二氧化碳的净排放问题, 开发和利用生物质能源将有效缓解能源压力,减少大气污染和减缓温室效应, 减少大量使用化石燃料带来的环境污染问题,因此生物质能源的开发一直受到 世界各国的重视。
1:1.4
秸秆
能源草
丹麦:已建立了130多家秸秆生物发电厂。秸秆发电 等可再生能源占到全国能源消费量的24%以上。
生物质能利用-热化学转化-气化
生物质气化是在高温条件下,利用部分氧化 法,使有机物转化成可燃气体的过程,产物 为CO、H2、CH4等可燃性气体。
供热
生物质气化
供气 发电
生物质与煤的联合燃烧:
农村生物质生态循环型利用系统
交大生物质能研究中心
生物质材料及应用

生物质材料及应用
生物质材料是指从动植物组织分离或改性的物质,这些物质用于制造结构性材料,并被广泛应用于各个领域。
因其来源丰富、制备简单、容易获得、环境友好的特点,生物质材料在现代科技上可以更快更好地发挥作用。
一、特点
1. 优质:生物质材料一般是模具物,可以更大限度地改善产品质量。
2. 节约资源:生物质材料可以用更少的能源生产。
3. 环保:所使用的原料大多来自植物,比传统材料产生的污染小得多。
4. 成本低廉:生物质材料比传统材料更具成本优势,使得成本更低。
二、分类
1. 农作物材料:这类材料主要来源于玉米、小麦粒、玉米淀粉、大豆淀粉等农作物。
2. 海洋材料:这类材料主要来源于海洋动物,如海绵、藻类、海藻淀粉和鱼油等。
3. 树木材料:这类材料主要来自森林树木,比如木材纤维、木纤维素、木屑粉和壳料等。
三、应用
1. 生物质能源:使用生物质材料可以制造出可再生的生物质能源,如植物油、植物糖、淀粉及生物柴油等。
2. 包装材料:生物质材料可以用于制作各种包装材料,如消费品、药品、工业用品等。
3. 生物材料:生物质材料可以用于制作各种生物材料,如人造肉、肌肉组织、层状复合材料等。
4. 医疗类材料:生物质材料可以制作出可用于医学领域的材料,如人工器官、生物制剂及医疗器械等。
5. 其他材料:生物质材料还可用于制作航空、航天、电子、传感器等产品。
综上所述,生物质材料在当今时代是绿色环保、健康安全、低成本、回收利用等优点所共同构成的一种新兴材料。
它可以为社会和经济发展带来新机遇,将为社会尤其是大众生活带来全新的变化。
植物纤维生物质分类
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植物纤维生物质分类植物纤维生物质是一种重要的可再生资源,广泛应用于纺织、造纸、建筑、能源等领域。
根据来源和性质的不同,可以将植物纤维生物质分为多个分类。
一、天然纤维天然纤维是指从植物中提取的纤维素材料,主要包括棉花、麻类、剑麻、大麻、苎麻等。
这些纤维具有柔软、吸湿性好、透气性好等特点,广泛用于纺织业。
棉花是最常见的天然纤维,其纤维柔软细长,适合制作衣物。
麻类纤维强度高、耐磨损,适合制作麻布、麻绳等。
二、木质纤维木质纤维是指从木材中提取的纤维素材料,主要包括木浆、木质素等。
木浆是制造纸张的主要原料,通过蒸煮、漂白等工艺处理后,可得到纯净的纤维素。
木质素是一种含有芳香环结构的高分子化合物,广泛应用于制药、化妆品等领域。
三、秸秆纤维秸秆纤维是指农作物的茎秆部分,如玉米秸秆、稻草等。
这些秸秆通常被用作饲料或燃料,但其纤维素含量较高,也可用于生物质能源的生产。
通过适当的预处理和发酵,秸秆纤维可以转化为生物乙醇、生物气等可再生能源。
四、竹材纤维竹材纤维是指从竹子中提取的纤维素材料,具有高强度、高韧性、低密度等优点。
竹材纤维广泛用于建筑、家具、纸张等领域。
竹浆纸是一种环保的纸张制作材料,其纤维素含量高,纸张质地坚韧。
五、果皮纤维果皮纤维是指水果的外皮,如柚子皮、柠檬皮等。
这些果皮通常被废弃,但其纤维素含量较高,可用于生物质能源的生产。
果皮纤维还具有抗菌、防腐等特性,可用于制作天然的抗菌材料。
六、草类纤维草类纤维是指野生或人工种植的草类植物,如芦苇、茅草等。
这些草类纤维具有柔软、耐磨损等特点,可用于制作编织品、地毯等。
茅草编织品是一种传统的手工艺品,具有天然、环保的特点。
植物纤维生物质可以分为天然纤维、木质纤维、秸秆纤维、竹材纤维、果皮纤维和草类纤维等多个分类。
这些纤维材料具有各自的特点和应用领域,对于推动可持续发展和保护环境具有重要意义。
在未来的发展中,应继续研究和开发植物纤维生物质,以提高资源利用效率和环境友好性。
生物质原料
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生物质原料
生物质原料是指以生物体或其组成部分为原材料,利用生物学物理学等技术进行物理、化学、生物和热机械处理后产生的中间产物,包括无机物、有机物和天然高分子物质等。
此外,它还可以被当作是一种能量来源,可以应用于碳污染、新能源研究等。
通常来讲,
生物质原料可以按其来源分为植物原料、动物原料和微生物原料。
植物原料是一种类型的生物质原料,主要是指使用植物类原料进行生物技术研究和应
用而产生的中间产物。
这类原料主要有:植物油或果汁、米、面、果蔬等;植物提取物如
天然植物组分或化学组分,可以被应用于医药、食品添加剂、农业抗性剂等;种子油脂,
指的是以植物油作为原料的生物技术产物;植物蛋白,指的是以植物蛋白质作为原料的生
物技术产物;木材木质素,指的是以木材作为原料的生物技术产物。
总之,生物质原料是一种广泛应用的原料,可用于碳污染的控制、新能源的开发、农
业生物技术研究、食品添加剂研发、化学物质制造等领域。
此外,生物质原料还可以用于
制作新型材料和化学物质,也可以作为能量源来进行利用及应用。
第三章生物质的结构及组成
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第三章生物质的结构及组成第3章生物质的结构及组成生物质是多种多样的,它包括植物、动物和微生物。
其组成成分也多种多样,主要成分有纤维素、半纤维素、木质素、淀粉、蛋白质、烃类等。
从能源利用的角度看,利用潜力较大的是由纤维素、半纤维素组成的全纤维素类生物质,因此,本章重点介绍植物类生物质的结构及组成。
3.1生物质的组成成分与化学结构生物质主要成分有纤维素、半纤维素、木质素、淀粉、蛋白质、烃类等。
树木主要是由纤维素、半纤维素、木质素组成的,草本作物也基本由上述三种主要组成,但组成比例不同。
而谷物含淀粉较多,污泥和家畜粪便则含有较多的蛋白质和脂质。
因此,不同种类的生物质,其成分差异很大。
上述组成成分,由于化学结构的不同,其反应特性也不同。
因此,根据生物质组成选择相应的能源转化方式十分重要。
3.1.1纤维素(cellulose)一、纤维素的分子结构吡喃葡萄糖酐(1-5)彼纤维素是天然高分子化合物。
经过长期的研究,确定其化学结构是由很多D—此以β(1-4)苷键连结而成的线形巨分子,其化学式为CHO,化学结构的实验分子式为(CHO)(n为61056105n聚合度),含碳44.44%,氢6.17%,氧49.39%三种元素组成。
棉花几乎100%由纤维素组成,而木材中还含有半纤维素和木质素,纤维素平均含量为40%~50%。
(1)葡萄糖环形结构?纤维素完全水解时得到99%的葡萄糖,其分子式为CHO,说明有一度的未饱和,其还原反应产物,6105证明相当于六个碳原子组成的直链,并存在着碳酰基。
?葡萄糖的碳酰基是半缩醛基(hemiacetal group),很多实验证明葡萄糖有一个醛基,这个醛基位于葡萄糖分子的端部,且是半缩醛的形式。
?葡萄糖半缩醛结构的立体环为(1-5)连接(已证明葡萄糖的半缩醛基由同一葡萄糖分子中的两种基团形成(所以是环状的半缩醛结构,位于C上的羟基优先与醛羰酰基起作用,形成C—C,糖苷键(glycosidic 5l5bond)连接的六环(吡喃环)结构。
生物质颗粒的加工方法
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生物质颗粒的加工方法全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:生物质颗粒是一种绿色环保的可再生能源,常被用来替代传统的煤炭等化石能源。
生物质颗粒主要来源于各种植物类原料,如木屑、秸秆、玉米秆等,经过一系列的加工方法可以制成颗粒状的生物质燃料。
在本文中,我们将介绍生物质颗粒的加工方法,以及其在能源利用领域的应用。
一、生物质颗粒的加工原料选择生物质颗粒的加工原料主要来源于各种植物类废弃物,包括木屑、秸秆、玉米秸秆、芦苇等。
在选择加工原料时,需要考虑原料的含水率、灰分含量、热值等因素,以确保最终生产出的颗粒状生物质燃料具有良好的燃烧性能。
二、生物质颗粒的制备工艺1. 原料处理:首先要对选好的生物质原料进行粉碎和筛选处理,将大颗粒原料破碎成适合颗粒机加工的粉碎料,以确保颗粒状产品的均匀性和稳定性。
2. 颗粒机加工:经过原料处理后,将颗粒机投料口处的生物质料送入颗粒机内部,通过颗粒机内部的压力和摩擦力使得生物质料在高温高压条件下被挤压成颗粒状。
颗粒机的型号和参数会根据不同原料和加工要求进行选择和调整。
3. 干燥与冷却:颗粒机加工出的生物质颗粒含有一定的水分,需要通过干燥设备将其烘干至适合存储和运输的水分含量,同时经过冷却设备进行冷却,以确保生物质颗粒的质量和稳定性。
4. 包装和储存:经过处理和加工后的生物质颗粒可以直接包装成袋装或散装产品,也可以在包装前进行质量检验和分级处理。
包装后的生物质颗粒需要储存在干燥通风的地方,以防潮湿和受到污染。
三、生物质颗粒的应用领域生物质颗粒具有绿色环保、可再生、低碳排放等优点,因此在能源利用领域有着广泛的应用。
生物质颗粒可以用作生活热水、采暖、工业锅炉等领域的燃料,也可以用于发电、制冷等能源利用领域。
生物质颗粒也可以被用作动植物饲料、有机肥料等领域。
生物质颗粒是一种重要的可再生能源,其加工方法涉及原料选择、制备工艺、应用领域等方面。
生物质颗粒具有广阔的市场前景和环保意义,相信随着技术的不断进步和环保意识的提高,生物质颗粒将在能源领域发挥越来越重要的作用。
植物资源 生物质资源
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植物资源生物质资源
植物资源是人类社会发展中不可或缺的重要资源,其中的生物质资源更是我们生活中不可或缺的一部分。
生物质资源是指植物生长过程中所积累的有机物质,包括木材、秸秆、麦秆、稻壳、玉米杆、花生壳等农作物秸秆废弃物,以及生活垃圾、厨余垃圾等有机废弃物。
生物质资源在现代社会中具有重要的意义。
首先,生物质资源是一种可再生资源,与石油、煤炭等化石能源相比,生物质资源具有可再生性、环保性和可持续利用性。
其次,生物质资源可以用于生产生物能源,如生物柴油、生物乙醇等,可以替代传统的化石能源,减少对环境的污染。
同时,生物质资源还可以用于生产生物基材料,如生物塑料、生物纤维等,为替代传统的塑料、纤维材料提供了新的选择。
在利用生物质资源的过程中,我们需要注意合理利用资源、提高资源利用效率,避免过度开发和浪费。
同时,还需要加强对生物质资源的科学研究,提高生物质资源利用技术水平,推动生物质资源的可持续利用和循环利用。
总之,植物资源中的生物质资源是我们生活中不可或缺的重要资源,其可再生性和环保性使其在现代社会中具有重要的意义。
我们应该加强对生物质资源的保护和利用,推动生物质资源的可持续利用,为人类社会的可持续发展做出贡献。
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第一节 含糖类植物资源
糖类原料植物是一种可以直接提供单糖和双 糖的原料植物,与淀粉类多糖相比,加工 过程可以省去淀粉水解工序。
一、 甘蔗
➢甘蔗是禾本科甘蔗属多年生植物。 ➢甘蔗对土壤要求不高,甘蔗能在不同类型、
不同质地的土壤生长。 ➢甘蔗是光合转化效率很高的一种能源作物,
2、芒草
芒草在美国伊利若依州的试种效果比柳枝稷 好,芒草的产出大约是柳枝稷的2.6倍。
3、巨菌草
巨菌草又称皇竹草、巨 象草,是由象草和非洲 狼尾草杂交育成的品种, 属狼尾草属,是一种适 应性广,抗逆性强,产 量高、粗蛋白和糖分含 量高的植物。
二、灌木能源植物
➢灌木耐干旱贫瘠,能截雨蓄水、固定土壤、 减少水土流失、防风固沙、以及用于饲料 和肥料等多种功效。
3、光皮树
• 光皮树是一种理想的多用途油料树种。
• 树皮白色带绿,斑块状剥落后形成明显斑 纹,果球形,紫黑色。
• 光皮树广泛分布于黄河以南地区。
• 光皮树喜光,耐寒,喜深厚,肥沃而湿润 的土壤,在酸性土及石灰岩土生长良好。
• 实生苗造林一般5-7年始果,人工林林分群 体分化严重,产量高低不一,嫁接苗造林 一般2-3年始果,结果早,产量高,树体矮 化。
➢营造灌木林3-5年后,即可成林和发挥生态 效益。平茬复壮是灌木林培育的重要特点, 即成年灌木必须每三四年砍除地上部枝条 以促生长。
第二节 含淀粉类植物资源
➢被子植物的种子含胚、胚乳和种皮三部分, 其中胚乳占分量最大,储存着淀粉和脂肪 等营养物质,以供胚萌发之用。
➢淀粉是由几百或几千个单糖脱水缩合形成 的一种多糖。
➢薯类是将淀粉储存在地下的块根内,由于 块根是营养器官,比种子生长发育的时间 长,积存的淀粉多得多,所以薯类堪称农 作物的淀粉之王。
其主要成分是蔗糖、葡萄糖和果糖,是生 产乙醇的理性底物。
二、甜高粱
➢甜高粱是一种糖类生物质原料,属高光效 碳四植物,是粒用高粱的一个变种,具有 生长快、产量和抗逆性强的特点。
➢甜高粱用种少,产量高,农田管理较简单, 生产成本明显低于北方玉米和南方甘蔗。
三、菊芋
➢菊芋又称菊薯、洋姜、鬼子姜等,为菊科 向日葵的多年生宿根草本植物,富含多聚 果糖(菊糖),干物质含量超过甘蔗30%, 甜度比蔗糖高1倍。
➢菊芋具有很强的抗逆性、耐干旱,抗风沙, 抗病虫害,能在盐碱地、沙地、滨海滩涂 等低质土地上生长,能在-40~-30℃的冻 土层内安全越冬。
➢种植管理简单,生产成本低。
➢中国的1000多万hm2沙地和200多万沿海 滩涂都是规模化发展能源菊芋的良好基地。
➢利用菊粉酶解转化为低聚果糖、果糖,进 而转化成高附加值的甘露醇、琥珀酸等。
生物质原料植物是能够直接或间接加工成能 源和其他生物基产品的植物原料。包括一 年和多年生植物,其能加工的产品形式可 以是固体、液体、气体能源以及其他生物 基产品。
我国的生物质能源植物一般需要具备以下 特性:
① 有较强的抗逆性,能适应条件较差的边际 性土地。
② 有较高的生物量产出和较好的原料加工品 质;
光皮树的利用价值高,作为生物柴油基础原 料油,光皮树油含油酸和亚油酸高达 77.68%,所产生的生物柴油理化性质优, 同时可以利用果实作为原料直接加工原料 油,加工成本低廉。
4、黄连木
黄连木耐干旱、瘠薄,对土地要求不严格, 深根性、萌发力强、生长较慢,种仁含油 量为56.7%。遍布于华北、华中、华南23 个省区。
5、石栗
• 石栗是一种阔叶常绿乔木,干旱洪涝和病虫 灾害。
第四节 含纤维素类植物资源
➢植物体全身是宝,而组成成分中最多的是 纤维素(含半纤维素),可占到一半以上。
➢自然界中含有大量的纤维素类植物,草本 的、灌木的和乔木的。
一、草本能源植物
1. 柳枝稷 一种美洲大陆随处可见的 野生物植物,主要用于 水土保持和喂牛。它的 适应性强,耐贫瘠土地, 产量高,草梗粗壮,高 及3m,生长周期20年。
③ 有较广的地域适应性;
④ 有较高的可获得性和可持续供应性;
⑤ 有经济上的可行性;
⑥ 与传统农产品在市场供应方面有较强协调 性,不争地、油和糖。
➢生物质产业发展初期,美国的玉米乙醇、 巴西的甘蔗乙醇、欧洲的油菜籽生物柴油。
➢第二代能源的原料植物则看重非食品基的 纤维素类植物“美国的柳枝稷和芒草,欧 洲的灌木柳,以及多年生和多样性的草灌 植被、木本油料植物。
一名参观者在广西区农业厅展厅观看重49公斤的
“木薯王”
第三节 含油脂类植物资源
一、 一年生油料作物 禾本科的谷类作物种子的胚乳里以淀粉为主, 而十字花科、豆科的油菜、大豆、花生等 的胚乳则含有近40%的脂肪,储存的能量 比糖类高很多。
二、木本油料植物
中国已查明的木本油料植物152科697属 1554种,其中154个种的种子含油量在 40%以上,具有开发价值的有30多种,面 积342.9万公顷。
一、 甘薯
甘薯也称红薯,白薯、山芋、红芋,是一种 高产、稳产、耐贫瘠、适应性很广的块根 作物,是世界第七大农作物。
二、 木薯
• 木薯是世界三大薯类作物之一,属大戟科 大戟属,光合机制介于C3和C4植物之间, 主要生长在年温20℃以上的南亚热带和热 带。
• 木薯的光合效能高,抗逆性和适应性强, 耐瘠薄,是南方丘陵低山区缺少灌溉条件 下的一种很有潜力的旱作能源植物。
➢ 文冠果是我国特有的一种优良木本油料树种,种 子含油率为30-36%,种仁为55-67%。
➢ 其中不饱和脂肪酸中油酸52.8-53.3%,亚油酸占 37.8-39.4%。
➢ 文冠果是我国特有的树种,原产我国北部干旱寒 冷地区,是一种抗旱、抗寒、耐瘠薄、移栽成活 率高的绿化先锋树种。
➢ 该树全身是宝,开发潜力很大,种仁营养丰富。
1、麻风树
➢麻风树属大戟科麻风树属木本植物,是目 前发展最快的一种木本油料植物,灌木或 小乔木,也称芙蓉树或小桐子,原产于南 美,树高3-5m,扦插法繁殖,成活率高, 生长速度快,当年即可结果,5年进入盛果 期,采摘期为40年。
➢小桐子抗干旱能力强,可在丘陵地区种植。
➢种仁含油50-55%。
2、文冠果