第二章-新能源材料--生物质能材料VIP专享VIP免费

第二章生物质能材料本章学习的主要任务：（1）了解生物质、生物质能、生物质材料的基本概念（2）了解生物质材料的分类（3）掌握将生物质能材料转换成能量的技术及原理包括：气化、固化、燃烧、厌氧发酵等（重点）生物质是指直接或间接利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体。广义而言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。狭义上主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木、加工废料、农林废弃物及动物的废弃物等物质（无生命、废弃物）。特点：可再生性、天然性、广泛性。2.1基本概念—生物质、生物质能、生物质能材料2.1基本概念—生物质、生物质能、生物质能材料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后固定和贮藏在生物质体内的能源。特点：大量，广泛，可再生，可持续。通过复杂的光合作用，每年贮存在植物的枝、茎、叶、根中的太阳能相当于全世界每年耗能量的几倍；它还是唯一的可再生碳源，具有可持续性，是减排CO2的最重要的途径；可转换成常规的固态、液态和气态燃料，使用方便。生物质能材料：主要指以绿色植物及其加工剩余物和动植物废弃物为原材料，通过直接利用或物理、化学和生物学等技术手段进行加工，以有效获取生物质能的材料。2.1基本概念—生物质、生物质能、生物质能材料特点：生物质材料由C、H、O、N、S、P等元素组成，还包括少量的K、Na、Ca、Mg、Fe、Zn、Cu、Co、Se等元素，是空气中CO2、水和太阳光通过光合作用产生的生物质，成本低廉；其挥发性高，炭活性高；N、S含量低，灰分低。生物质能材料种类繁多，有多种利用技术。燃料的工业分析：燃料=水分+挥发分+灰分+固定碳燃料的工业分析：燃料=水分+挥发分+灰分+固定碳水分：挥发分：实验中将煤样在隔绝空气条件下高温（900.C）加热，从煤中有机质分解出来的液体和气体的总量中减去水分，就得出挥发分。灰分：灰分是指煤完全燃烧后剩下来的残渣。这些残渣几乎全部来自煤中的矿物质。固定碳：是指除去水分、灰分、挥发分后的残留物，从100%减去煤的水分、灰分和挥发分后的差值即为煤的固定碳含量。固定碳的化学组分，主要是为碳元素，另外还有一定数量的氢、氧、氮、硫等其它元素。2.2生物质能材料种类生物质材料非常广泛用于生产能量的生物质材料包括范围非常广泛，来自农场和天然林地的薪柴，为获取能量而种植的农林作物、农业、工业的废弃物、城市固体废物、水生植物、微藻等都可以利用作为生物质能材料。1.木材燃料：由人工森林、天然森林和天然林地提供的薪柴、木炭等各种形式的燃料。受国家林木保护政策的限制，这种形式的利用目前较少了。2.2生物质能材料种类2、农业废弃物：农业方面每年都产生大量的废弃物，但其中大部分都没有得到充分利用。一般说来，干的农产品中25%的物质是废弃物。2.2生物质能材料种类农业废弃物的利用生物质原料破碎干燥成型后处理综合而言，把农业废弃物用作能源是非常有前景的，在我国，每年大量的农业废弃物不能有效利用，农民进行焚烧，导致雾霾天气等诸多问题，因地制宜，因材施技，是一个具有挑战性的课题。2.2生物质能材料种类3.能源作物2.2生物质能材料种类高糖类草本作物高粱、玉米、木薯、甘蔗等草本作物可用作生产糖和酒精的原料。短轮伐期林木能源造林与造纸用林没有实质上太大的区别，二者的目标都是既要产量高又要使生长期短。植物性油料作物植物油本身（或与柴油混用）可用作内燃机的燃料。可提取植物油材料包括：大豆、花生、葵花子、棉籽、蓖麻子等。2.2生物质能材料种类作物生物质材料可以带来很多好处，如一旦需要便可迅速增加生产，常常只需一个生长季度的准备时间，守护18亿亩耕地红线，阳光、空气、土地是生物质材料的原料。习总书记“金山银山”理论…….4.城市废物、废液：城市固体废物城市固体废料是指家庭、商业活动、机关和工业部门所产生的固体废料。城市固体废料必须进行处置，可以通过焚烧的方式使其发电和供热，也可用于发酵生产副产品—甲烷气。2.2生物质能材料种类垃圾分类回收有利于利用城市固废作为生物质能材料。需要指出，燃烧固体...