生物质能工程复习提纲
2024年生物质能源技术培训资料
关注国际市场需求和趋势
了解目标市场的政策法规、技术标准 及消费者需求，制定针对性的市场策 略。
加强国际合作与交流
与国际同行建立合作关系，共同研发 新技术、新产品，开拓国际市场。
提升品牌影响力
积极参加国际展会、研讨会等活动， 展示企业实力和产品优势，提升品牌 知名度和美誉度。
06
未来发展趋势与挑战
技术创新方向预测
03
生物质能源应用领域
电力生产
生物质直燃发电
通过直接燃烧生物质原料产生高温高 压蒸汽，驱动汽轮机转动发电机发电 。
生物质与煤混燃发电
将生物质原料与煤混合燃烧，利用现 有煤电设施进行发电，降低燃煤消耗 和污染物排放。
生物质气化发电
将生物质原料在气化炉中转化为可燃 气体，再经过净化处理后供给燃气轮 机或内燃机发电。
欧盟可再生能源指令（EU Renewable Energy Directive）：要求欧盟成员 国提高可再生能源在总能源 消耗中的比例。
国内政策法规及标准解读
《中华人民共和国可再生能源法》
鼓励和支持可再生能源的开发利用，促进经济社会可持续发展。
《生物质能发展“十四五”规划》
提出到2025年，生物质能产业持续健康发展，成为推动绿色发展的 重要力量。
生物质转化技术
热化学转化法
01
燃烧法
通过高温燃烧生物质，将其化学能转化为热能。此方法技术成熟，但能
量转化效率较低，且易产生污染。
02
气化法
在缺氧或少量氧气的条件下，加热生物质使其发生热解反应，生成可燃
气体。气化法能量转化效率较高，但产生的气体需要进一步净化处理。
03
热解法
在无氧或少量氧气的条件下，通过高温使生物质大分子裂解为小分子，
能源科学技术：生物质能技术必看题库知识点三
能源科学技术：生物质能技术必看题库知识点三1、填空题并网运行风力发电系统有（）和变速恒频方式两种运行方式。
正确答案：恒速恒频方式2、问答题压缩成型材料成型物内部的黏合力类型和黏合方式分成哪5类？正确答案：1）（江南博哥）固体颗粒桥接或架桥2）非自由移动粘合剂作用的粘合力3）自由移动液体的表面张力和毛细压力4）粒子间的分子吸引力（范德华力）或静电引力5）固体颗粒间的填充或嵌合3、问答题生产成型颗粒炭常用的粘结剂有哪些？对它们有哪些要求？正确答案：常用粘接剂有煤焦油、木焦油和煤沥青等。
要求：对煤粉或木炭粉应具有良好的渗透性、侵润性及粘接性，灰分含量少，与煤粉或木炭粉的混合物应具有良好的可塑性，成型物的机械强度大等。
4、填空题一次能源是指直接取自（）的各种能量和资源。
正确答案：自然界没有经过加工转换5、问答题简述光伏发电系统的孤岛效应。
正确答案：当分散的电源如光伏发电系统从原有的电网中断开后，虽然输电线路已经断开，但逆变器仍在运行，逆变器失去了并网赖以参考的公共电网电压，这种情况称之为孤岛效应6、问答题什么是活性炭的比孔容积？孔隙率？它们与密度的关系如何？正确答案：比孔容积：1g活性炭所含有的颗粒内部空隙的总体积称作比孔容积，简称比孔容，比孔容积大的活性炭空隙结构发达。
比孔容积可以由颗粒密度和真密度计算Vg=1／孔隙率：表示活性炭颗粒内部空隙体积占颗粒体积的比率，孔隙率大的活性炭空隙结构发达。
7、问答题固体燃料的燃烧按燃烧特征常分为哪几类？正确答案：1）表面燃烧：燃烧反应在燃料表面进行，通常发生在几乎不含挥发分的燃料中，如木炭表面的燃烧。
2）分解燃烧：当燃料的热解温度较低是，热解产生的挥发分析出后，与氧进行气相燃烧反应。
生物质的燃烧过程属于分解燃烧。
3）蒸发燃烧：主要发生在熔点较低的固体燃料。
燃料在燃烧前首先熔融为液态，然后再进行蒸发和燃烧（相当于液态燃料）。
8、问答题活性炭的元素组成？表面氧化物分类及特征？活性炭有有机官能团？正确答案：组成：碳、两类非碳元素，包括一类与碳化学结合元素，主要是氧和氢，还有少量氯，另一类是无机物质灰分。
浙江大学生物系统工程新能源工程复习整理2
新能源工程复习整理王永维老师部分【绪论】（一）、化石能源利用的环境问题颗粒物质、硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物等。
1.二氧化硫污染与酸雨2.氮氧化物与光化学雾污染3.燃烧颗粒物污染颗粒物主要来源是燃烧煤炭、石油、天然气、生物质和废弃物的固定源以及燃用汽油、柴油的内燃机等移动源。
4.燃煤产生的其他污染a.微量有害元素b.有机污染物5.温室效应和全球气候变化（二）、能源、新能源和可再生能源的含义能源：能源是指人类用来获取能量的自然资源，即能够直接或经过转换而获取某种能量的自然资源，可以是物质，也可以是物质的运动。
新能源和可再生能源：即以新技术和新材料为基础，使传统的可再生能源得到现代化的开发与利用，用取之不尽、周而复始的可再生能源来不断取代资源有限、对环境有污染的化石能源，重点在于开发太阳能、风能、生物质能、海洋能、地热能和氢能等。
新能源和可再生能源在我国指除常规能源和大型水力发电之外的太阳能、风能、生物质能、小水电、海洋能、地热能和氢能等。
（三）、能源分类1.按来源不同分类(1).来自太阳的能量（包括直接的太阳辐射能外，还包括间接来自太阳能能源，如化石能源、生物能、水能、风能、海洋能等）；(2).地球的本身蕴藏的能量资源（如地热能、核能等）；(3).地球与其他天体相互作用而产生的能量（如潮汐能等）。
2.按形成条件分类(1).一次能源：指天然存在的、可直接利用的（如原煤、原油、天然气、水力、太阳能等）；(2).二次能源：在一次能源基础上加工而成的（如电力、汽油、煤气、沼气、氢气等）。
3.按能源的使用与消耗分类(1).再生能源：即不会随它本身的转化或人类的利用而越来越少，如太阳能、风能、水力等；(2).非再生能源：它随人类的利用而越来越少，如煤炭、石油、天然气、核燃料等。
4.按开发使用的程度、技术状况分类(1).常规能源：指已被广泛利用的能源。
如煤炭、石油、天然气、薪柴燃料、水能等；(2).新能源：指未被广泛利用、正在研究开发、有待推广的能源。
《生物质能工程》复习提纲
《生物质能工程》复习提纲1、什么是生物质能源？2、什么是新能源？3、什么是可再生能源？4、什么是常规能源？5、生物质能是可再生的。
虽然生物质能是人类应用很久的一种古老的能源，但在能源分类中将其划为新能源。
6、生物质：广义上讲，生物质是各种生命体产生或构成生命体的有机质的总称；7、生物质所蕴含的能量称为生物质能。
8、百度百科：生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括所有的动植物和微生物。
而所谓生物质能（Biomass Energy ），就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。
它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。
生物质能的原始能量来源于太阳，所以从广义上讲，生物质能是太阳能的一种表现形式。
9、10、生物质原料类型（1）按分布分：水生和陆生生物，及其代谢产物；（2）按原料化学性质分：糖类、淀粉、纤维素、脂类、烃类；（3）按原料来源分：农业生产废弃物、薪柴、农林加工废弃物、人畜粪污、工业有机废弃物、能源植物。
11、生物质资源的特点（1）环境污染小；（灰分、N、S含量低，C闭合循环。
）（2）生物质能蕴藏量巨大、分布广；（3）可再生；（4）能量密度低；（5）重量轻、体积大，运输不便；（6）易受风雨雪火等外界因素影响，贮存不便；12、生物质的化学组成糖类和淀粉主要由葡萄糖单糖或多糖组成。
农作物秸秆的主要化学元素组成：C：40~46%；H：5~6%；O：43~50%；N：0.6~1.1%S：0.1~0.2%；灰分：3~5%；P：1.5~2.5%；K：11~20%；薪柴的化学元素组成：C：49.5%；H：6.5%；O：43%；N：1%；灰分：﹤1%此外，生物质中还含有一定量的水分以及Si、Ca、Fe、Al等矿物元素。
13、生物质燃料的热值高位热值：1kg生物质完全燃烧所放出的热量；气化潜热：水分在燃烧过程中变为蒸汽（燃料中H燃烧时也生成水蒸汽），吸收的热量；低位热值：高位热值－气化潜热计算生物质发热量，一般取低位热值。
生物质能源复习题
生物质能源复习题生物质能源是指通过植物、动物和微生物等生物体及其排泄物转化而来的能源，是一种可再生的能源形式。
以下是关于生物质能源的一些复习要点：生物质能源的定义与分类生物质能源主要包括木材、农作物残余物、动物粪便、城市有机垃圾等。
根据转化方式，生物质能源可分为直接燃烧、生物化学转化和热化学转化三大类。
生物质能源的转化技术1. 直接燃烧：通过直接燃烧生物质来产生热能或电能。
2. 生物化学转化：包括发酵过程，将生物质转化为生物燃料，如生物乙醇和生物柴油。
3. 热化学转化：通过气化、液化和热解等过程，将生物质转化为气体、液体或固体燃料。
生物质能源的优点1. 可再生性：生物质能源来源于自然界的生物体，具有可再生的特性。
2. 环境友好：生物质能源的利用过程中产生的二氧化碳可以被植物吸收，形成碳循环，减少温室气体排放。
3. 多样化：生物质能源的来源广泛，可以利用不同类型的生物质进行能源转化。
生物质能源的挑战1. 土地利用：大规模种植能源作物可能会与粮食生产竞争土地资源。
2. 水资源：生物质能源的生产过程中可能需要大量的水资源。
3. 技术成熟度：部分生物质能源转化技术尚未完全成熟，需要进一步的研发和优化。
生物质能源的未来发展随着技术的进步和政策的支持，生物质能源有望在未来能源结构中占据更重要的位置。
提高转化效率、降低成本、减少环境影响将是未来发展的关键。
结论生物质能源作为一种清洁、可再生的能源，对于减少化石能源依赖、缓解能源危机和保护环境具有重要意义。
了解生物质能源的基本知识、技术路线和面临的挑战，有助于我们更好地利用这一能源资源。
通过上述内容的复习，希望能够帮助你对生物质能源有一个全面的认识，并在考试或实际应用中取得好成绩。
生物质转化技术复习资料
1. 能源：可再生能源与不可再生能源；清洁能源：风能、太阳能、水能等。
生物质能：是直接或间接地通过绿色植物的光合作用，把太阳能转化为化学能的形式固定和储存在生物体内的能量。
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，即一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。
广义概念：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其生产的废弃物。
有代表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便。
狭义概念：生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素、农产品加工业下脚料、农林废弃物及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。
广泛分布性。
2. 生物质主要化学组成有纤维素、半纤维素和木质素以及少量的灰分和提取物。
纤维素：是由β-D-葡萄糖基通过1，4-β糖苷键连接起来的线型高分子化合物，半纤维素：是由几种不同类型的单糖构成的异质多聚体，这些糖是五碳糖和六碳糖，包括木糖、阿拉伯糖和半乳糖等。
木质素：是苯丙烷类结构单元通过碳-碳键和氧桥键连接而成的的无定型且具有网状结构的芳香族聚合物，半纤维素热性质最不稳定，因为半纤维素有支链结构木质素具有芳环结构，碳元素含量高，因此热稳定性高，热值高热解产物：挥发分；焦炭水解产物：3. 生物质压缩成型：p31-33影响成型的因素：温度、水分、颗粒大小、成型压力、原料种类生物质压缩成型技术按成型加压的方法分，螺旋挤压式、活塞冲压式、辊模碾压式辊模碾压式采用湿压（冷压）成型工艺，螺旋挤压式、活塞冲压式采用热压成型工艺工艺：常温湿压成型、热压成型、炭化成型、冷压成型。
成型燃料燃烧和散状燃烧有什么不同？p41典型热压成型工艺流程：生物质原料→粉碎→干燥→成型→冷却→筛分→包装4. 生物质直接燃烧：秸秆、垃圾等生物质完全燃烧，产生的热量主要用于发电或集中供热生物质燃料燃烧过程p54：1.预热干燥阶段；2.热分解阶段；3.挥发分燃烧阶段；4.固定碳燃烧阶段；5.燃尽阶段。
生物质复习
5、锅炉燃用成型燃料的费用和时间比燃用煤时节省。
第四节 生物质压缩成型机技术
与散碎物料相比
1、秸秆是松散体，挥发分含量高，占干基重的80%左右，一 般在350℃时就能释放出约80%。这段时间较短，普通农家炉灶不能 提供燃烧所需的大量空气助燃，在自然通风灶内氧气扩散速度慢， 因而末燃尽的挥发分就被气流带走，形成黑烟；若变成压块燃料， 则由于压块密度大使材料变得致密，限制了挥发物的逸出速度，延
第二章 生物质能直接燃烧 技术
本章主要介绍
◦ 生物质能直接燃烧概述 ◦ 生物质燃料的成分与发热量 ◦ 生物质燃料特性及其对燃烧过程的影响 ◦ 典型燃烧设备
要求重点掌握
◦ 木质燃料的成分与发热量 ◦ 木质燃料特性及其对燃烧过程的影响
第二节 生物质燃料特征
一、生物质化学成分
生物质主要含C、H、S、O、N、水分（W）、灰分A），秸秆
缩成具有一定形状的、密度较大的成型燃料。
特点：可增加生物质的质量密度和热值密度。
第三节 生物质成型工艺
二 成型工艺类型
物质压缩成型技术发展至今，已开发了许多种成型工艺和成型 机械。根据主要工艺特征的差别，可将这些工艺从广义上分为：冷 压成型、热压成型和炭化成型。
第四节 生物质压缩成型机技术
我国的生物质固化技术开始于“七五”期间。 目前已研制成功的成型设备主要有螺旋挤压式成型
质燃料的一种前期处理形式。大多数混合燃烧锅炉机组选用以空气 为气化剂，常压循环流化床木屑气化炉技术。间接燃烧无需气体净 化和冷却，其投资成本较低，气化产物在800～900℃时通过热烟气 管道进入燃烧室，锅炉运行时存在一些风险。替代方案是在生物质
生物的质能源复习纲要
第一章绪论注意三四五章的考试内容占到60%!1生物质（日本新能源法，注意与化石能源的区别）、生物质能、生物质能的基本特征（碳平衡）以及新能源的定义生物质biomass按日本新能源法来讲是指：来源于动植物的、可作为能源利用的物质（原油、石油气、可燃性天然气和煤以及由这些物质制造的产品除外）。
生物质能是指蕴藏在生物质中的能量，生物质能从分类上讲是可再生能源。
生物质能的基本特征是：1 可再生renewable 光和水作用下可以再生利用量不能超过再生量 2 可储存性与替代性storable and substitutive 其中替代性是指液气燃料可以用到石油煤炭动力系统中去 3 abundant 巨大的储存量而且目前也是coal, oil, gas之后的第四位能源4 碳平衡不会破坏地球的co2 平衡新能源又称替代能源，是指采用新方法和新技术利用的古老能源和新近开发利用的能源种类，且在目前使用的能源中所占比例很小，但很有发展前途的能源。
如太阳能、地热能、潮汐能、生物质能等，另外还有核能（需要注意的是新能源经常和可再生能源相提并论，但是核能属于新能源，但是不属于可再生能源！不过这又与第一讲的45页相矛盾）；与新能源相对的概念是常规能源。
2 光合作用光反应+暗反应photosynthesis光合作用是指：绿色植物（包括光合细菌）吸收光能，同化co2和水，制造有机物并释放氧气的过程。
（光合作用的效率只有0.25%—5%）第一阶段光反应（light reaction）该过程必须要有光能才能在叶绿体基粒的类囊体上进行。
首先是水分子光解成氧和氢，释放出氧气；然后在光照下将ADP（二磷酸腺苷）和无机磷合成为A TP（三磷酸腺苷），从而把光能转变成活跃的化学能并贮存在A TP的高能磷酸键中。
第二阶段暗反应(dark reaction)暗反应阶段是不需要光能也能进行化学反应的。
该阶段的化学反应主要发生在叶绿体的基质中首先是二氧化碳的固定，即二氧化碳与五碳化合物结合，形成三碳化合物，某些三碳化合物接受ATP等释放的能量经过一系列复杂的变化，形成糖类等有机物，此时，ATP中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能。
《生物质能源工程》(推荐文档)
第一章绪论1.生物质（biomass）的概念: 自然界中有生命的、可以生长的各种有机物质, 以及由这些生命体所派生、排泄和代谢出来的各种有机物质。
2.植物生物质的元素组成: 主要由纤维素、半纤维素和木质素三大组分构成。
植物生物质主要由C.H、O、N、S这5种元素组成。
(它们的含量约为: 碳50%、氢6%、氧43%、氮1%)3、纤维素、半纤维素和木质素的定义: 纤维素是由D-吡喃式葡萄糖基通过1, 4-β苷键联结而成的均一的线状高分子化合物。
半纤维素是由两种或两种以上单糖基（葡萄糖基、木糖基、甘露糖基、半乳糖基、阿拉伯糖基等）组成的非均一聚糖, 并且分子中往往带有数量不等的支链。
木质素是由苯基丙烷结构单元（即C6-C3单元）通过醚键、碳-碳键连接而成的具有三维空间结构的芳香族高分子化合物。
4.生物质中水分的种类游离水: 在植物生物质的细胞腔或孔隙中的水分, 一般为多层吸附水或毛细管水。
结合水: 在植物生物质中与纤维素的羟基形成氢键结合的水。
热解水: 生物质中的有机质在热解过程中生成的水。
5.生物质的灰分：生物质的灰分是生物质中所有可燃物质完全燃烧以及生物质中的矿物质在一定温度下发生一系列分解、化合等反应后剩下的残渣, 主要由CaO、K2O、Na2O、MgO、SiO2.Fe2O3.P2O3等组成。
6.生物质挥发分：生物质在隔绝空气的条件下加热到一定温度, 并在该温度下停留一定时间, 其有机物质受热分解析出的气态产物, 即为挥发分, 包括饱和的和不饱和的芳香族碳氢化合物, 以及生物质中结晶水分解后蒸发的水蒸汽等。
析出挥发分后余下的固体残余物称为焦碳或半焦。
7、生物质中的固定碳: 生物质出去“水分”“灰分”“挥发分”后的残留物。
8、生物质能的利用转化技术: 物理化学法、热化学法、生物化学法。
9、生物质的特点: 1.资源丰富2.品种多样3.用途广泛4.可再生5.低污染生物质能的定义：生物学角度：生物质能是直接或间接地通过绿色植物的光合作用, 把太阳能转化为化学能的形式固定和储藏在生物体内的能量。
《生物质能工程》课程教学大纲
《生物质能工程》课程教学大纲Fundamentals of Biochemistry一、课程基本信息（一）知识目标— 1 —系统地了解和掌握生物质能转换技术的原理、工艺、设备及其应用。
主要包括生物质能转换技术定义及类型、生物质的直接燃烧技术、沼气发酵工艺及户用沼气技术、大中型沼气工程、燃料乙醇技术、生物质热裂解机理及工艺、生物质快速热裂解液化技术、生物质气化技术、生物质压缩成型技术、生物质制氢技术、生物柴油技术、生物质超临界水处理制氢技术、能源生态模式与生物质能项目技术经济评价等内容，以期能对我国生物质能源的科研与开发产生有益的影响。
（二）能力目标通过本课程的学习，能综合运用所学的基本知识解决生物质能科研与开发中的实际问题。
（三）素质目标在深入理解生物质能基本概念的基础上，通过对本课程的理论学习，形成较为完整的生物质能知识体系的框架，并将知识灵活运用至后续的课程中，培养其认真、严谨的以能源的视角理解生物质的素质和能力。
三、基本要求（一）了解1、蛋白质一级结构测定的原理。
2、了解真核生物蛋白质和核酸生物合成的过程。
3、了解不饱和脂肪酸的生物合成的过程。
4、了解个别氨基酸的生物合成途径。
5、了解RNA复制、基因工程。
（二）理解1、理解氨基酸脱氧化脱氨基、联合脱氨基、脱羧基作用。
2、ATP合成的机制。
3、理解别构酶、共价修饰酶和同工酶的概念。
4、理解生物代谢调控的机制和途径。
（三）掌握1、掌握蛋白质、核酸等生物大分子的组成、结构和性质。
— 2 —2、掌握酶的催化特性、影响酶促反应速度的因素、作用机理，辅基、辅酶与维生素构成之间的关系。
3、掌握呼吸链的组成及其作用机理。
4、掌握糖、脂肪、蛋白质生物合成和降解的途径以及相互转化的机制。
5、掌握DNA复制的基本过程以及逆转录、RNA的转录及其加工。
四、教学内容与学时分配第一章绪论第一节生物质能的概念与资源知识点：一、生物质能的概念二、光合作用与生物质能三、生物质的种类和资源第二节生物质能转换技术定义及类型一、生物质能转换技术定义二、生物质能转换技术类型建议教学方式：讲授。
生物质能工程复习提纲
《生物质能工程》复习提纲第一章绪论1、什么是生物质能源？指由太阳能转化而来的以化学能形式储存在生物质中的能量。
即：利用自然界的植物、粪便以及城乡有机废物转化成的能源。
2、什么是新能源？新能源又称非常规能源，指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
3、什么是可再生能源？指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源，具有取之不尽，用之不竭的特点，主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、潮汐能、地热能和海洋能等。
4、什么是常规能源？又称传统能源，指已能大规模生产和广泛利用的一次能源。
如煤炭、石油、天然气、水，是促进社会进步和文明的主要能源。
5、生物质资源的特点可再生性和无污染性6、纤维素类生物质资源包括哪些纤维素类生物质资源主要由：纤维素、半纤维素、木质素构成。
7、能源植物按植物中主要物质化学类别分：（1）糖类能源植物；（2）淀粉类能源植物；（3）纤维素类能源植物；（4）油料能源植物；（5）烃类能源植物；（续随子、绿玉树等）8、重要能源植物有哪些？（1）甜高粱；（2）能源甘蔗；（3）油料植物草本油料：大豆、油菜、花生、棉籽、向日葵、芝麻；木本：油棕榈、黄连木、油桐、麻风树（小桐子）、桉树、光皮树、油茶、橄榄等；产油藻类。
（4）石油植物：桉树、大戟科乔木、苏木科油楠属、霍霍巴、马尾松、苦配巴、香槐、黄鼠草等；（5）草本植物：芒属作物。
（芒草）第三、四章沼气工程1、什么是沼气？有机物在厌氧和其他适宜条件下，经沼气发酵微生物分解代谢，产生以CH4和CO2为主的混合气体，称为沼气。
2、沼气的来源有什么？有什么用途？（1）来源：沼气发酵是一个由多种类群细菌参与完成的，通过分解有机物并产生以CH4和CO2为主要产物的，复杂的微生物学过程。
（2）用途：热利用、光利用、肥料利用、生防制剂利用。
（综合利用）3、沼气的理化性质混合气体，无色，略有臭味，主要成分见表4-1，其中CH4占总体积50%~70%，CO2占25%~45%，除此之外还有少量的H2、N2、H2S 、O2、CO 、NH3等。
生物质能源考试复习题重点
填空题1.生物质的组成成分主要包括纤维素、木质素、甲壳素、淀粉和油脂等。
2.固定床气化炉的类型有上吸式、下吸式和平吸式。
3.固定床气化过程主要包括四个阶段：干燥层、热解层、氧化层和还原层。
4.气化效果的主要影响因素有反应温度、进风强度、物料高度和原料性质。
5.生物质燃烧技术包括层燃技术和流化床燃烧技术。
6.生物质燃烧过程的三个阶段：预热干燥、挥发分析出燃烧与焦炭形成和残余焦炭燃烧。
7. 微藻通过光合作用固定二氧化碳的效率比陆生植物更高（选高或低）。
8.生物质固体成型机的类型主要有螺旋挤压式、活塞冲压式和压辊式。
9. 生物质燃烧需要解决的主要问题有生物质的收集储运、碱金属问题和氯腐蚀问题。
10.生物质能的主要优点有清洁性、总量丰富、可再生性和燃烧容易等。
11.与陆生植物相比，薇藻光合作用固碳效率高主要是由于其反应物浓度高、产物浓度低、光照几率多、比表面积大和光合作用单位高。
12.按是否使用气化介质，气化工艺可分为热分解气化和气化介质气化。
13.沼气发酵过程的三个阶段包括液化阶段、产酸阶段和产甲烷阶段。
选择：1．固定床气化过程中，下列哪个阶段的温度最高（D）A 干燥层B 热解层 C氧化层 D还原层2．生物质乙醇是通过下列哪种技术制备（B）A 燃烧B 生化法C 热化学法 D物理化学法3．我国生物质资源分布最广的是（A）A农业废弃物 B 林业废弃物 C城市垃圾 D 工业废气物4．生物质燃料成型技术属于以下哪种方法（B）A化学法 B物理化学法 C热化学法 D生化法5．生物质气化时，下列哪种气化介质的气化条件最为苛刻（C）A 水蒸气B 氧气C 氢气 D水蒸气与氧气混合6．下列选项中不属于生物质能优点的是（ C ）(A) 清洁性 (B)再生资源 (C)易于收集与储运 (D)资源丰富7．固定床气化过程中，下列哪个阶段的温度最低（ A ）。
(A) 干燥层 (B)热解层 (C)氧化层 (D)还原层8．生物质沼气是通过下列哪种技术制备（ B ）。
能源生物工程总复习
生物燃料生产案例
01
生物柴油
利用动植物油脂生产柴油，具有 环保、可再生等优点，是替代化 石燃料的理想选择。
生物乙醇
02
03
生物氢气
利用玉米、甘蔗等农作物生产乙 醇，可添加到汽油中使用，减少 对化石燃料的依赖。
利用光合作用将水分解为氢气和 氧气，具有高效、清洁等优点， 是未来能源的重要方向。
生物质能应用案例
生物燃料是指利用可再生资源生产的燃料，如生物柴 油、生物乙醇等。
生物燃料种类
常见的生物燃料包括生物柴油、生物乙醇、生物氢气 等。
生物燃料优势
生物燃料具有可再生、环保、节能等优势，可替代化 石燃料用于交通运输等领域。
生物质能转化技术
厌氧消化技术
厌氧消化技术是指通过厌氧微生 物将有机废弃物转化为沼气和有 机肥料的过程。
环境影响与解决方案
环境影响
能源生物工程在生产过程中可能会对环境产生一定的影响，如排放废气、废水 等。
解决方案
企业应采取环保措施，如废气处理、废水循环利用等，降低对环境的负面影响。 同时，政府应加强环保法规的制定和执行，对违规企业进行严厉处罚。
未来发展前景与展望
发展前景
随着科技的不断进步和环保意识的提高，能源生物工程在未来具有广阔的发展前 景。
能源生物工程的重要性
保障能源安全
提升产业竞争力
能源生物工程的发展有助于减少对化 石燃料的依赖，降低能源对外依存度， 提高国家能源安全保障能力。
能源生物工程的发展有助于推动相关 产业的技术创新和产业升级，提高产 业国际竞争力。
促进可持续发展
能源生物工程符合可持续发展理念， 能够实现能源的循环利用，减少环境 污染，推动经济社会挑战，科研人员正在积极探索新的生物技术手段，如基因编辑、合成生物学等，以提高生物质的转化效 率和利用率，降低生产成本。
生物工程概论复习提纲
五大工程的定义、研究内容。
1.基因工程：在基因水平上操作并改变生物遗传特性的技术。
即按照人们的需要，用类似工程设计的方法将不同来源的DNA分子在体外构建成重组DNA分子，然后导入受体细胞，并在受体细胞内复制、转录和表达。
2.细胞工程：以细胞为基本单位，在体外条件下进行培养、繁殖或人为地使细胞某些生物学特性按人们的意愿发生改变，达到改良生物品种和创造新品种的目的，从而加速繁育动植物个体，或获得某种有用物质。
3.蛋白质工程：以蛋白质结构和功能的研究为基础，运用遗传工程的方法，借助计算机信息处理技术，从改变和合成基因入手，定向改造天然蛋白质或设计全新的蛋白质，使之具有特定的结构、性质和功能，更好地为人类服务。
4.发酵工程：利用包括工程微生物在内的某些微生物或动、植物细胞及其特定功能，通过现代工程技术手段生产各种特定的有用物质；或者把微生物直接用于某些工业化生产。
5.酶工程：利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能，以及对酶的修饰改造，借助于生物反应器，生产人类所需产品。
基因工程研究的理论依据是什么？1.不同基因具有相同的物质基础；2.基因是可以切割的；3.基因是可以转移的；4.多肽与基因之间存在对应关系；5.遗传密码是通用的；6.基因可以通过复制把遗传信息传递给下一代。
基因工程的工具酶有哪些？其作用是什么？1.限制性核酸内切酶，一类识别双链DNA分子中的某种特定核苷酸序列，并由此切割DNA双链结构的核苷酸内切酶；2.DNA连接酶，催化双链DNA片段紧靠在一起的3'-OH与5'-P基团之间形成磷酸二酯键，连接两末端的酶；3.DNA聚合酶，能够催化DNA复制和修复DNA分子损伤的一类酶；4.碱性磷酸酶，用于脱去DNA（RNA）5'末端的磷酸根，使5'-P成为5'-OH，此过程称核酸分子的脱磷酸作用；5.S1核酸酶，水解单链DNA或RNA，产生带5'-P的单核苷酸或寡核苷酸。
4生物质能工程1_2022年学习资料
光合作用与生物质-光合作用是绿色植物吸收日光能还原二氧化碳并释放-氧气的过程，光能转变为化学能积蓄在有机物 ，其-总反应为-CO,+H,O→CH,O+O-水+二氧化碳-有机体+氧-太阳能
◆由于光合作用所利用的是自然界取之不尽用之不竭的-太阳能，和大气中的C0,与地球上十分丰富的水作原料，-故 绿色植物在地球上得到了优势的发展，成为规模-最大的一类植物。后来，发现某些光合细菌也能进行-光合作用。
生物质能转换技术综述-◆通常把生物质能通过一定的方法和手段转变成燃料物-质的技术称为生物质能转换技术。如不 转换直接燃-用称为直接燃烧。
生物质能的转换过程依原材料的湿度不同可分为：-◆干生物质和湿生物质两大类。-干生物质是通过某种热化学转换形 来处理的，在这种-情况下，利用加热来生产能源产品；
◆由湿生物质获取燃料物质通常是采用某种发酵过程，此-时生产液体或气体燃料（或化工原料）是微生物在起作用。虽然这两类转换方式可以互换、但将湿生物质干燥使之-适于热化学处理需要大量的加工能量；而使干生物质原-材料适 发酵流程，又必须进行物理或化学预处理，耗-费也相当大。
◆生物质是讨论能源时常用的一个术语，是指由光合作用-而产生的各种有机体。-◆生物能是太阳能以化学能形式贮存 生物中的一种能量-形式，一种以生物质为载体的能量，它直接或间接地来源-于植物的光合作用，在各种可再生能源中 生物质是独特-的，它是贮存的太阳能，更是一种唯一可再生的碳源，可-转化பைடு நூலகம்常规的固态、液态和气态燃料。
①气化法-◆气化过程是使固体有机物在高温下发生反应或-使它在不足以完全燃烧的供氧情况下燃烧，最-后得到CO H2、CH4、水蒸汽及其他少量碳氢-化合物组成的气体混合物。-◆当由空气来提供氧气时，气体热值就很低；如供纯氧，这种气体的能量就较高，可压缩或-远距离输送供商业出售。这种气体产品也可以-通过转化反应和液化转化为 精或氨。
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《生物质能工程》复习提纲第一章绪论1、什么是生物质能源？指由太阳能转化而来的以化学能形式储存在生物质中的能量。
即：利用自然界的植物、粪便以及城乡有机废物转化成的能源。
2、什么是新能源？新能源又称非常规能源，指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
3、什么是可再生能源？指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源，具有取之不尽，用之不竭的特点，主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、潮汐能、地热能和海洋能等。
4、什么是常规能源？又称传统能源，指已能大规模生产和广泛利用的一次能源。
如煤炭、石油、天然气、水，是促进社会进步和文明的主要能源。
5、生物质资源的特点可再生性和无污染性6、纤维素类生物质资源包括哪些纤维素类生物质资源主要由：纤维素、半纤维素、木质素构成。
7、能源植物按植物中主要物质化学类别分：（1）糖类能源植物；（2）淀粉类能源植物；（3）纤维素类能源植物；（4）油料能源植物；（5）烃类能源植物；（续随子、绿玉树等）8、重要能源植物有哪些？（1）甜高粱；（2）能源甘蔗；（3）油料植物草本油料：大豆、油菜、花生、棉籽、向日葵、芝麻；木本：油棕榈、黄连木、油桐、麻风树（小桐子）、桉树、光皮树、油茶、橄榄等；产油藻类。
（4）石油植物：桉树、大戟科乔木、苏木科油楠属、霍霍巴、马尾松、苦配巴、香槐、黄鼠草等；（5）草本植物：芒属作物。
（芒草）第三、四章沼气工程1、什么是沼气？有机物在厌氧和其他适宜条件下，经沼气发酵微生物分解代谢，产生以CH4和CO2为主的混合气体，称为沼气。
2、沼气的来源有什么？有什么用途？（1）来源：沼气发酵是一个由多种类群细菌参及完成的，通过分解有机物并产生以CH4和CO2为主要产物的，复杂的微生物学过程。
（2）用途：热利用、光利用、肥料利用、生防制剂利用。
（综合利用）3、沼气的理化性质混合气体，无色，略有臭味，主要成分见表4-1，其中CH4占总体积50%~70%，CO2占25%~45%，除此之外还有少量的H2、N2、H2S 、O2、CO 、NH3等。
4、厌氧沼气发酵的主要反应过程及其原理（1）两阶段学说：1936年由Barker 首次提出，简要描述了沼气的发酵过程，该理论认为沼气发酵可分为两个阶段，即产酸阶段和产甲烷阶段；（2）三阶段理论和四阶段理论1979年，Bryant 等人提出，将沼气发酵过程分成由三大代谢类群微生物引起的三阶段理论，即水解阶段、产酸阶段和产甲烷阶段； 及Bryant 等人提出三阶段理论同时，Zeikus 等人提出了沼气发酵四阶段理论，该理论在三阶段理论的基础上增加了耗氢产乙酸过程，即由耗氢产乙酸菌把H 2和CO 2转化为乙酸（CH 3COOH ），形成了：水解阶段、发酵（或酸化）阶段、产乙酸阶段、产甲烷阶段；阶段5、沼气发酵的微生物类群（1）发酵性细菌水解纤维素、蛋白质、脂类为可溶性糖类、肽、氨基酸和脂肪酸等。
水解菌（大多为厌氧菌，也有兼性菌）：梭状芽孢杆菌、拟杆菌、丁酸菌、嗜热双歧杆菌、产气梭状芽孢杆菌、产琥珀酸梭状菌、北京丙酸杆菌和产氢螺旋体等。
（2）产氢产乙酸菌将上述分解物（主要为有机酸）进一步分解为乙酸、H2和CO2（3）耗氢产乙酸菌将H2和CO2合成为乙酸，以及代谢糖类产生乙酸。
（4）产甲烷菌甲烷形成是由一群生理上高度专化的细菌——产甲烷菌所引起的。
产甲烷菌是厌氧消化过程中所形成的食物链中的最后一组成员。
将乙酸和H2/CO2转化为沼气。
6、沼气发酵工艺条件（1）严格厌氧环境（2）发酵温度（8 ℃ ~65℃），发酵温度对沼气发酵产气效率的影响如下图：，其中常温：15~30 ℃中温：35 ℃左右高温：55 ℃左右（3）发酵原料粪便、秸秆等农业有机废弃物及酒糟、糖渣、高浓度有机肥水等工业有机废弃物。
基本概念：TS、VS、灰分（图4-3）。
（4）料液浓度（以TS浓度计算）6%~12%，南方偏低、北方偏高，夏天偏低、冬天偏高。
（5）酸碱度沼气微生物最适宜的pH值范围是6.8~7.5。
（6）产气量、产气速度、产气率产气量：完全分解产生沼气的总量（产气潜力），m3；产气速度：单位时间的产气量，m3/h；产气率：单位时间、单位体积的产气量，m3/h·m3（7）C、N、P等营养元素比例C：N一般（20~30）：1为佳；C：N：P比例以10：4：0.8为宜。
（8）添加剂和抑制剂（9）搅拌（10）接种物（正常发酵沼气池发酵液、阴沟底泥或自行培养等厌氧环境下的微生物体系。
）7、户用沼气池设计原理。
（1）技术先进，经济耐用，结构合理，便于推广。
（2）在满足发酵工艺要求，有利于产气的情况下，兼顾肥料、卫生和管理等方面的要求，充分发挥沼气池的综合效益。
（3）因地制宜，就地取材，力求沼气池池形标准化、用材规范化、施工规范化。
（4）考虑农村修建沼气池面广量大，各地气候、水文地质情况不一，既要考虑通用性，又要照顾区域性。
8、小型沼气池发酵工艺类型（1）半连续投料沼气发酵（2）分层满装料沼气发酵（3）批量投料沼气发酵（4）干发酵工艺（TS：20%~30%）（5）两步发酵工艺（产酸、产甲烷阶段分离）9、什么是大中型沼气工程大中型沼气工程：是指发酵装置或日产气量具有一定规模的沼气发酵系统。
10、关于沼气工程的几个基本概念：HRT（水力滞留期）：厌氧消化器的HRT是指一个消化器内的发酵液按体积计算被全部置换所需要的时间，通常以天（d）或小时（h）为单位，可按下式计算：HRT(d)=消化器有效容积（m3）/ HRT(m3)SRT（固体滞留期）:SRT是指悬浮固体物质从消化器里被置换的时间。
在一个混合均匀的完全混合式消化器里，SRT及HRT相等。
而在一个非完全混合式消化器里，如果能测定出消化器内和出水里的悬浮固体的浓度和密度，则其SRT可通过下列公式算出：SRT=[(TSSr)(RV*Dr)]/ [(TSSe)(EV*De)]MRT(微生物滞留期)：微生物滞留期是指从微生物细胞的生成到被置换出消化器的时间｡在一定条件下,微生物繁殖一代的时间是基本稳定的,如果MRT小于微生物增代时间,微生物将会被从消化器里冲洗干净,厌氧消化将被终止｡如果微生物的增代时间及MRT相等,微生物的繁殖及被冲出处于平衡状态,则消化器的消化能力难以增长,消化器则难以启动｡如果MRT大于微生物增代时间,则消化器内微生物的数量会不断增长｡根据Monod方程,消化器的反应速度及微生物的量呈正比｡可见在一定条件下,消化器的效率及MRT呈正相关｡如果MRT无限延长,则老细胞会不断死亡而被分解掉｡这样也可使微生物的繁殖和死亡处于平衡状态,就不会有多余的微生物排出｡因此,延长MRT不仅可以提高消化器处理有机物的效率,并且可以降低微生物对外加营养物的需求,还可减少污泥的排放,减轻二次污染物的产生｡11、常用厌氧消化器有哪些（1）高速消化器（连续搅拌反应器，CSTR）图4-28恒温连续或半连续投料，HRT15d，最常用的厌氧反应器（2）接触式厌氧工艺图4-29主要用于处理生活污水和工业有机废水，该反应器增加了微生物和废水之间的接触反应，这从根本上解决了控制污泥停留时间的问题，提高了发酵效率，减少了占地面积和投资。
特点是采用污泥沉淀和回流循环。
（3）厌氧过滤器（AF）图4-30通过微生物在惰性填料的巨大表面积上形成微生物膜的方法来保证微生物的滞留时间。
填料一般为不溶解、不腐烂、耐生物降解、比表面积大、填充后空隙率高、价廉、来源广泛的物料，如卵石、炉渣、陶瓷、塑料等。
（4）上流式厌氧污泥床（UASB）图4-33反应器上部安装有“三相分离器”（5）两步法厌氧消化器水解酸化阶段——产甲烷阶段相分离，于两个反应期内进行（6）其他反应器类型：干发酵、UBF、ABR、EGSB、IC12、上流式厌氧污泥床（UASB）的设计原理UASB由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。
在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。
要处理的污水从厌氧污泥床底部流入及污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。
沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。
沉淀至斜壁上的污泥沼着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，及污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。
13、什么是厌氧污泥颗粒及其作用概念：升流式厌氧污泥床及其类似的反应器产生的颗粒状污泥，中空接近圆形，主要由无机沉淀物和胞外聚多糖构成，多种微生物生活在一起可有效地去除废水中的污染物。
作用：颗粒污泥具有良好的沉降性能和较高的产甲烷活性，因而使UASB内可以积累大量高活性污泥。
14、大中型沼气工程设计（1）明确工程目标达标排放？单产沼气？沼气发电？热电肥联产？综合利用？（2）工程设计注意事项工程投资；必须重视沼气、沼液、沼渣综合利用；必须把实用性及高指标相结合。
（3）工程设计内容a、工程设计依据和内容：国家颁布的沼气相关标准、法规b、总体布局设计c、工艺流程设计d、装置的选型及设计：预处理、中间阶段、后处理阶段e、输气系统的设计f、储气罐设计（浮罩式、压力罐式）g、沼气脱硫h、安全生产（4）沼气工程反应器的设计：微生物学、化工原理、传热学、流体力学、机械原理……（5）大中型沼气工程系统的启动A、选择接种物B、菌种的驯化富集C、启动运行（6）大中型沼气工程运行管理：参见书上相关内容。
15、颗粒污泥在UASB构筑物中的作用？分解污水中的有机物，将其转化为沼气。
第五章1燃料乙醇概念燃料乙醇，是指未加变性剂、可作为燃料用的无水乙醇。
2、乙醇生产的主要方法及其途径乙醇生产的方法可概括为两大类：发酵法和化学合成法；燃料乙醇生产以发酵法为主；（1）发酵法生产乙醇发酵法生产乙醇：利用微生物，主要是酵母菌，在无氧条件下将糖类、淀粉类或纤维素类物质转化为乙醇的过程。
根据发酵原料不同，发酵法又可分为：淀粉质原料生产乙醇、糖质原料生产乙醇、纤维素类原料生产乙醇、工业废液生产乙醇；纤维素淀粉（多糖）糖类乙醇（2）化学合成法生产乙醇用石油裂解产生乙烯合成，有乙烯直接水合法、硫酸吸附法和乙炔法；CH2=CH2+H2O C2H5OH3、用于乙醇生产的主要原料（1）淀粉质原料甘薯（又名地瓜、红薯）、木薯、玉米（×）、马铃薯（土豆）、大麦（×）、小麦（×）、大米（×）、高粱（×）；（2）糖质原料甘蔗、甜菜、糖蜜；（3）纤维素类原料所有植物，是地球上最有潜力的燃料乙醇（生物质能）资源；（4）其他原料纸浆废液、淀粉渣、食品工业副产物（果皮、蔗渣等）。