生物质能工程复习提纲(共25页).docx

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1、精选优质文档-倾情为你奉上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

2、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；（

3、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。4、厌氧沼气发酵的主要反应过程及

4、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；与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H2和CO2转化为乙酸（CH3COOH），形成了：水解阶段、发酵（或酸化）阶段、产乙酸阶段、产甲烷阶段；5、沼气发酵的微生物类群（1）发酵性细菌水解纤维素、蛋白

5、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

6、温：1530 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6.87.5。（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/hm3（7）C、N、P等营养元素比例 C：N一般（2030）：1为佳； C：N：P比例以10：4：0.8为宜。（8）添加剂和抑

7、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、

8、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与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)(R

9、V*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与MRT相等,微生物的繁殖与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,消化器的反应速度与微生物的量呈正比可见在一定条件下,消化器的效率与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

10、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

11、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与污泥层中污泥进行

12、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，与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

13、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；必须把实用性与高指标相结合。（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、装置的选型与设计：预处理、中间阶段、后处理阶段e、输气系统的设计f、储

14、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，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

15、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

16、皮、蔗渣等）。5、乙醇发酵的工艺类型有哪些？按发酵过程物料存在状态，发酵法可分为固体发酵法、半固体发酵法和液体发酵法；根据发酵醪液注入发酵罐方式不同，可分为间歇式、半连续式和连续式三种。目前，固体发酵和半固体发酵在我国主要用于白酒生产，燃料乙醇现代大生产中多采用液体发酵。6、什么是乙醇发酵间歇式发酵法 概念：指全部发酵过程始终在一个发酵罐中进行。根据发酵罐容量和操作工艺不同，又可细分为以下几种方法：（1）一次加满法 将糖化醪冷却到2730后，接入10%酒母，混合均匀，发酵6072h，即成熟； 适用于小型乙醇工厂，操作简便、易于管理，但酒母用量过大。（2）分次添加法 生产时先打入发酵罐容积1/3

17、左右糖化醪，接入10%酵母发酵，隔23h后，加入第二次糖化醪，再隔23h，加入第三次糖化醪，直至加到发酵罐容积90%为止。（3）连续添加法 适用于连续蒸煮、连续糖化的乙醇生产厂； 根据发酵效率及生产能力，确定流加速度。（4）分割主发酵醪法 适用于卫生管理较好、无菌要求较高的乙醇工厂； 将处于旺盛主发酵阶段的发酵醪分出1/31/2至第二罐，然后两罐同时补加新鲜糖化醪，继续发酵；待第二罐发酵正常，又处于主发酵阶段时，同法再分出1/31/2至第三罐，并补充新鲜糖化醪至第二、三罐；以此类推（倒罐） 优点：省去了酒母制作过程，相应的减少了酵母生长的前发酵期。7、什么是半连续发酵指主发酵阶段采用连续发酵，

18、后发酵则采用间歇发酵的方式；根据醪液的流加方式不同，又分为两种：（1）一组发酵罐相连，使前三个罐保持连续发酵状态。P224.（2）由78个罐组成，各罐用管道从上部通入罐底相串联。P224.8、乙醇连续发酵的优点：（1）提高了设备利用率；15d左右清洗一次罐体（间歇3d），利用率提高20%。（2）提高了淀粉利用率；发酵醪液始终处于流动状态，提高了出酒率。（3）省去了酒母工段； 15d左右接种一次酒母（间歇发酵1d就要培养几次酒母）。9、淀粉质原料的乙醇生产工艺此流程主要是说明用淀粉质原料生产酒精时，投产前必须先把快状或粒状的原料，磨碎成粉末状态后，经过高压蒸煮和糖化作用，然后在进行发酵，最后经蒸

19、馏得到成品酒精，现简要叙述如下：（1）原料粉碎连续蒸煮的酒精工厂，原料出库后，先经过粉碎，然后在投入生产。几乎大多数工厂都采用了锤式粉碎机，把原料磨成粉。很多工厂都采用二次粉碎法，在进入锤碎机前先经过粗碎，把大快原料初步打碎成小快原料，再经过锤碎机，将小快原料打碎成较细的粉末原料，这样便于连续蒸煮。（2）蒸煮糊化把磨碎后的粉末原料，先行拌水预热，使原料升温，为连续蒸煮作好预煮准备。原料内的淀粉颗粒，经高压蒸煮后逐步破裂，趋与溶解状态，蒸煮醪液成糊状。（3）曲霉糖化经蒸煮糊化后的醪液，通过曲霉菌的淀粉酶进行糖化作用。曲霉菌生成的淀粉酶，能把原料内含有的淀粉转变为可发酵性糖，供酵母菌利用。曲霉菌是

20、属于好气性的微生物，故在繁殖和生长过程中要给以充分得空气，同时，淀粉酶的形成也取决于所供给的空气量。（4）酵母发酵酒精发酵是属于厌气性发酵，在发酵过程中进行无氧呼吸，在此过程中，发生着复杂的生物化学变化，既有糖化醪中淀粉和糊精继续被淀粉酶水解生成糖，也有蛋白质在曲霉蛋白酶水解下生成肽和氨基酸。这些物质一部分被酵母吸收合成菌体细胞，另一部分则被发酵，生成酒精和CO2。（5）蒸馏提纯经酵母菌把糖转变成酒精后，在成熟发酵醪内，除含有酒精和大量水分外，还含有固形物和许多杂质。蒸馏是把发酵醪液中含有的酒精提纯出来，通过粗馏和精馏，最后取得合乎规格的酒精，同时得到副产物杂醇油，还有大量的酒糟（也称废醪）排

21、除。有的工厂把酒糟内的余热，设法取出，充分利用。10、什么是液化、糖化 液化:随着淀粉糖苷键的断裂，淀粉链逐渐变短，淀粉浆粘度不断下降，流动性增强，这种现象称为液化。糖化:利用糖化剂将淀粉液化产物糊精及低聚糖进一步水解成葡萄糖。糖化后的醪液称为糖化醪。11、乙醇发酵原理？ C6H12O6 酒精酵母 2C2H5OH+2CO2 乙醇发酵产物主要是C2H5OH和CO2，但同时也伴随着产生40多种发酵副产物，主要是醇、醛、酸、酯4大类。12、纤维素原料乙醇生产工艺 13、淀粉质原料乙醇生产过程所需原辅料有哪些？简述其主要作用原料:玉米，土豆,辅料:酶制剂、活性干酵母、尿素、纯碱、硫酸。14、淀粉质原料

22、乙醇生产粉碎方式及其优缺点？干式粉碎、湿式粉碎、酶促干粉碎优点:有利于增加原料的表面积，加快原料吸水速度，使淀粉酶与原料中淀粉分子充分接触，提高水解反应速度、淀粉糖化效率。15、常见间歇式发酵工艺及其比较16、纤维素原料预处理的目的？（1）将纤维素从本质纤维素结构中释放出来脱除或水解半纤维素脱除木质素，（2）降低纤维素的结晶度，（3）为酶提供足够多的可及面17、纤维素原料预处理的方法？粉碎、辐射处理、水热处理、蒸汽爆破、稀酸辅助汽爆处理、挤压膨化处理、碱液蒸煮。18、纤维素的水解方法有哪些？浓酸水解、稀酸水解、酶水解19、纤维素水解的影响因素？20、乙醇蒸馏和乙醇脱水的概念？在乙醇生产中，将发

23、酵醪液中的乙醇和其他所有的挥发性杂质分离开来的过程，称为乙醇蒸馏。当体系中乙醇含量达到95.57时，要去除剩余的水分得到高浓度的酒精或无水酒精的过程叫做乙醇脱水。第七章 生物质热裂解机理及工艺 思考题1、概念生物质热解：是指生物质在完全没有氧或缺氧条件下热降解，最终生成生物油、木炭和可燃气体的过程生物质热解液化：是在中温(500-600)，高加热速率和极短气体停留时间的条件下，将生物质直接热解，产物经快速冷却，可使中间液态产物分子在进一步断裂生成气体之前冷凝，从而得到高产量的生物质液体油。2、试分别从生物质组成成分、物质和能量传递、反应进程、线性分子链分析生物质热裂解机理。P1483、从生物质

24、组成角度分析生物质热裂解机理。4、根据工艺操作条件，生物质热裂解可分为哪几种类型?影响生物质热裂解过程及产物组成的因素有哪些，如何影响？根据工艺操作条件生物质热裂解工艺可分为慢速、快速和反应性热裂解。影响生物质热裂解过程及产物组成的因素有:（1） 温度影响，随着温度的升高，炭的产率减少，可燃气体产率增加，生物油最佳产率在400600温度范围；（2） 固体和气相滞留期，固体滞留期越短，气相滞留期越长，获得的生物油产量越大；（3） 生物质物料特性的影响，生物质颗粒越小越利于产生生物油；（4） 压力影响，低压下挥发物可以迅速从颗粒表面离开，从而限制二次裂解的发生，增加生物油的产量；（5） 升温速率，

25、以生产生物油为目的的热裂解都采用高的升温速率，低升温速率有利于炭的形成。5 、了解旋转锥反应器、流化床反应器生物质闪速热裂解液化装置。简述这两个装置中生物质热裂解液化的工艺过程。P164 P1766、生物质热裂解的工艺流程？干燥、粉碎、热裂解、产物炭和灰的分离、气态生物油的冷却和生物油的收集。7、生物油的特性含水率大于20%，pH值较低，密度比水大，高位热值，生物油的黏度变化范围广，固体杂质，生物油稳定性，生物油品质，生物油的运输需求。第八章1 、气化技术的概念与分类？各种气化技术的含义和优缺点生物质气化就是利用空气中的氧气或含氧物质作气化剂，将固体燃料中的碳氧化生成可燃气体的过程。分类:一、

26、按气化剂分类分为使用气化剂和不使用气化剂，使用气化剂分为空气气化、氧气气化、氢气气化、水蒸气气化和复合式气化；不使用气化剂气化只有干馏气化一种。二、按设备运行方式分类可以分为固定床气化，流化床气化和旋转床气化，固定床气化分上吸式、下吸式、横吸式和开心式；流化床气化分为单流化床、循环流化床、双流化床、携带床。P2142 、简述生物质气化的基本原理生物质气化是在一定热力学条件下，将组成生物质的碳水化合物转化为主要由一氧化碳、氢气和低分子烃类组成的可燃气的过程。4、影响生物质气化的影响因素有哪些？如何影响？生物质种类及其预处理，生物质进料与气化剂供给速率，反应器内温度和压力6、生物质气化燃气中的焦油

27、有哪些特点和危害？如何去除？P233- P2357 、生物质气化气体有哪些特性？有哪些应用？P238-P2428 、你认为生物质气化的前景如何？哪些原料适于气化？9、常见气化炉的种类及其特点10、固定床气化炉的种类上吸式、下吸式、横吸式和开心式11、简述下（上）吸式气化炉的气化过程P217第九章1、生物质固化成型的概念：将分布散、形体轻、储运困难、使用不便的纤维素生物质，经压缩成型和炭化工艺，加工成燃料，能提高容重和热值，改善燃烧性能，称为商品能源。这种技术称作“生物质压缩成型燃料技术”，也称作“压缩致密成型技术”或“致密固化成型技术”。2、生物质成型原料主要有锯末、木屑、稻壳、秸秆等纤维素类

28、原料；纤维素类生物质包含：纤维素、半纤维素、木质素（占植物体成分2/3以上）。 纯纤维素程白色，密度1.51.56g/cm3，比热0.320.33kJ/（kgK）； 半纤维素，穿插于纤维素和木质素之间，结构复杂，酸性、加热条件下能发生水解，产物为单糖； 木质素，是一类以苯基丙烷为骨架，具有网状结构的无定形高分子化合物，不同植物木质素含量、组成不尽相同。木质素不易溶于水及任何有机溶剂，非晶体，没有熔点，70110左右软化，黏合力增加，此；200300 时软化程度加剧，施加一定压力，无需黏结剂，即可得到与挤压模具形状一致的成型燃料。3、生物质成型的原理 一般植物在10%左右以下含水率时，需施加较大

29、的压力，使其非弹性或黏弹性的纤维分子之间相互缠绕、胶合，进而固化成型；对于木质素等黏弹性组分含量较高的原料，若温度达到木质素的软化点，则可施加一定的压力，制备成型燃料； 被粉碎的生物质粒子，在外力和黏结剂的作用下，重新组合成具有一定形状的生物质成型块。4、压缩成型的工艺类型根据主要工艺特征的差别，可划分为湿压成型、热压成型、炭化成型三种基本类型； （1）湿压成型 湿压成型燃料块密度较低，设备简单，易操作，但部件磨损较快，烘干费用高，且多数产品燃烧性能较差。（2）热压成型热压成型机械主要有：螺旋挤压成型机、机械（液压）驱动活塞式成型机，如图5-4、图5-5；（3）炭化成型工艺 首先将生物质原料炭

30、化或部分炭化，然后再加入一定量的黏结剂挤压成型；若不使用黏结剂，成型燃料容易破损、开裂；5、生物质压缩成型工艺流程6、国内外常见的成型机技术主要有哪些 螺旋挤压技术、活塞冲压技术、压辊式成型技术；常用前2种。7、影响生物质成型燃料制备的主要因素（1）原料含水率 过高则加热时产生大量水蒸气，造成表面开裂，严重时产生爆鸣；太低时因水分对木质素具有软化、塑化的作用，则生物质难以成型。表5-4 原料含水率对成型的影响，一般在612%。（2）成型温度：表5-5 温度对不同物料成型的影响，木屑240260，秸秆220260 ；（3）原料种类（4）原料粒度：粒径越小，形变越大，越有利于压缩，通常要求原料粒径

31、小于5mm（5）成型压力与模具尺寸：图5-15 生物质颗粒压缩成型过程生物柴油1、目前利用生物酶法制备生物柴油存在哪些亟待解决的问题？（1） 脂肪酶对长链脂肪醇的酯化或转酯化有效，而对短链脂肪醇转化率低，一般仅为40%-60%；（2） 甲醇和乙醇对酶有一定的毒性，容易使酶失活；（3） 副产物甘油和水难以回收，不但对产物形成一致，而且甘油也对酶有毒性；（4） 短链脂肪醇和甘油的存在都影响酶的反应活性及稳定性，使固化酶的使用寿命大大缩短。2、生物柴油的制备方法有哪些？目前工业上常采用化学法制备生物柴油，其中酯交换法是生物柴油研发的主要方向。在传统酸碱催化酯交换的基础上，固体酸碱催化剂及复合催化剂的

32、研制，生物酶催化法、超临界甲醇法、离子液体法、离子交换树脂法、微波辐射和超声强化等绿色工艺是目前生物柴油合成研究的一个重要方向。在无催化剂的超临界法中,油脂进行酯交换需在高温、高压下才能进行, 虽然反应时间相对缩短, 但伴随着油脂的裂解和聚合等副反应的发生, 而使用催化剂可大幅度降低反应温度和压力; 生物酶催化法虽然反应条件相对最温和, 但反应时间较长, 产率不高, 随着溶剂极性增大, 酶活性降低, 同时副产物甘油易吸附于酶表面, 不但对产物形成抑制, 且对酶有毒性,使酶寿命缩短; 固体酸碱法、离子液体法和离子交换树脂法的反应时间都在4 h 左右, 但离子液体法需要170 的高温, 固体酸碱法

33、的催化剂活性较低且产物需分离由于催化剂所带入的金属元素。3、生物柴油的优点与缺点优点：(1) 具有优良的环保特性；(2) 具有较好的低温发动机启动性能；(3) 具有较好的润滑性能、安全性能、燃料性能、再生性能；(4) 无须改动柴油机；(5) 生物柴油以一定比例与石化柴油调和使用，可以降低油耗、提高动力性，并降低尾气污染。缺点：（1） 以菜籽油为原料生产的生物柴油成本高；（2） 用化学方法合成生物柴油有以下缺点：低温启动性能不佳；燃烧排放物中氮氧化物含量较高；含有微量甲醇与甘油，会使接触的橡胶零件，如橡胶膜、密封圈、燃油管等逐渐降解；油脂来源分散，品种复杂。4、酯交换反应和酯化反应的概念？酯交换反应,即酯与醇/酸/酯（不同的酯）在酸或碱的催化下生成一个新酯和一个新醇/酸/酯的反应。酯化反应，是醇跟羧酸或含氧无机酸生成酯和水的反应。专心-专注-专业