高清PDF《新能源译丛 生物燃料手册》(美)詹姆斯 G.斯佩特
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本书主要帮助读者了解生物质转化为燃料产品的可用方式,全书分为3篇:第一篇讲述常规燃料和非常规燃料,包括常规燃料、非常规燃料、生物质制取燃料概述、生物炼制、生物燃料:第二篇讲述木质纤维素基生物燃料,包括农作物生产燃料、农作物燃料的特性、林业资源生产燃料、木材燃料的性质:第三篇讲述废弃物衍生燃料,包括生活垃级与工业废弃物燃料的生产及其特性、生活垃圾和工业废弃物衍生燃料的特性、垃圾填埋气的生产、垃圾填埋气的应用、费托合成技术。
本书适合作为高等院校相关专业的教学参考用书,也适合从事相关专业的技术人员阅读参考。
目录
第一篇常规燃料和非常规燃料
第1章常规燃料……3
1.1引言3
1.2石油炼制5
1.2.1脱水和脱盐5
1.2.2蒸馏5
1.2.3热处理过程7
1.2.4催化裂化工艺11
1.2.5加氢工艺12
1.2.6重整工艺13
1.2.7异构化工艺15
1.2.8烷基化工艺16
1.2.9聚合工艺17
1.2.10脱沥青工艺17
1.2.11脱蜡…19
1.3石油产品和燃料……20
1.3.1气态燃料20
1.3.2液态燃料22
1.3.3固态燃料28
参考文献28
第2章非常规燃料30
2.1引言30
2.2油砂沥青31
2.2.1性质………32
2.2.2沥青回收与炼制1…………32
2.3煤炭………34
2.3.1煤炭液化……34
2.3.2煤炭气化35
2.3.3煤制气体燃料37
2,34液体燃料…………39
2.3.5固体燃料39
2.4油页岩……40
2.4.1页岩油生产41
2.4.2页岩油炼制……44
2.5天然气水合物48
2.6合成燃料……49
参考文献…………52
第3章生物质制取燃料概述53
3.1发展史53
3.2生物质原料…54
3.2.1生物燃料资源55
3.2.2林业生物质58
3.2.3农业废弃物59
3.2.4城市垃圾………59
3.3生物质植物化学59
3.4生物炼制61
3.5生物燃料62
3.5.1生物乙醇62
3.5.2生物柴油64
3.5.3生物甲醇68
3.5.4生物油………………69
3.5.5生物制氢……70
3.5.6生物合成气通过费托合成生产柴油燃料72
3.6生物燃料:液体石化燃料的替代品73
3.7食物与燃料………………76
参考文献77
第4章生物炼制87
41引言………87
4.2生物质原料88
4.2.1碳水化合物89
4.2.2植物油…90
4.2.3植物纤维90
4.2.4一般分类91
4.3生物炼制………92
4.4工艺选择…………94
4.4.1直接燃烧……95
4.4.2气化96
4.4.3热解101
4.4.4厌氧消化102
4.4.5发酵和水解104
4.4.6酯交换反应106
4.5生物燃料110
4.5.1气体燃料110
4.5.2液体燃料111
4.5.3固态燃料112
4.6展望112
参考文献113
第5章生物燃料………117
5.1概述117
5.2组成119
5.3生物燃料分类120
5.3.1第一代生物燃料…120
5.3.2第二代生物燃料………122
5,3.3第三代生物燃料……122
5.4生物燃料123
5.4.1生物柴油123
5.4.2生物醇125
5.4.3生物醚127
5.4.4生物气127
5.4.5生物油128
5.4.6合成气129
5.5随原料来源而变的属性……130
5.6与石油、油砂沥青、煤和油页岩燃料的性能对比133
5.7燃料的规格和性能………137
参考文献141
第二篇木质纤维素基生物燃料
第1章农作物生产燃料…147
1.1引言147
1.2谷类农作物的特性和组分149
1.3能源作物152
1.4转换路径155
1.5转化方法156
1.5.1厌氧消化156
1.5.2热解159
1.5.3发酵160
1.5.4气化160
1.6产物162
1.6.1乙醇162
1.6.2其他醇类163
1.6.3生物柴油164
1.6.4烃类产品165
参考文献………165
第2章农作物燃料的特性167
2.1引言167
2.2醇类燃料167
2.2.1甲醇170
2.2.2乙醇171
2.2.3丙醇和丁醇174
2.3烃类燃料一汽油馏分175
2.4烃类燃料柴油馏分……178
2.5烃类燃料一其他的燃料181
2.6特性183
2.7未来需求184
参考文献185
第3章林业资源生产燃料188
3.1引言…………188
3.2木材的利用190
3.3木质生物质192
3.3.1木炭生产192
3.3.2致密成型193
3.3.3热电联产、区域供热和制冷193
3.3.4生物质193
3.3.5木材燃烧194
3.3.6木材气化195
3.3.7转化过程195
3.3.8生物质利用研究……………196
3.4木材的组成和性质…………197
3.4.1木材的化学成分………197
3.4.2木材的类型199
3.4.3木材的性质…………201
3.4.4树木的质量202
3.5木材制取气体燃料………202
3.5.1混合气体系统203
3.5.2测试程序204
3.6木材制取液体燃料…………208
3.6.1木材资源的能量…………212
3.6.2乙醇212
3.6.3甲醇214
3.6.4生物柴油215
3.7木质固体燃料218
参考文献219
第4章木材燃料的性质……222
4.1引言222
4.2木材的性质222
4.3木材燃料的性质226
4.4气体燃料的性质227
4.5液体燃料的性质230
4.5.1甲醇230
4.5.2乙醇232
4.5.3二甲醚234
4.5.4热解油和碳氢化合物235
4.5.5辛烷值238
4.6固体燃料的性质238
4.6.1木材和木材颗粒……………239
4.6.2木炭和焦炭240
参考文献………………242
第三篇废弃物衍生燃料
第1章生活垃圾与工业废弃物燃料的生产及其特性……247
1.1简介247
1.1.1废弃物的来源以及种类……………248
1.1.2废弃物的环境问题一………251
1.2废弃物处理252
1.2.1焚烧252
1.2.2气化256
1.2.3热解和裂解260
1.2.4其他工艺265
1,3结论………………277
缩略词列表………………277
参考文献……278
第2章生活垃圾和工业废弃物衍生燃料的特性………281
2.1引言281
2.2气态燃料(源于厌氧消化的合成气、填埋气体和沼气)282
2.2.1引言282
2.2.2气化化学283
2.2.3性质283
2.3液态燃料289
2.3.1柴油替代品289
2.3.2传统柴油的其他混合物294
2.3.3类柴油燃料294
2.3.4生物原油和热解油……294
2.4固体燃料298
2.4.1压块298
2.4.2颗粒燃料300
2.4.3热解固体301
2.5结论302
缩略词列表302
参考文献303
第3章垃圾填埋气的生产………305
3.1引言305
3.2垃圾分类305
3.2.1传统城市生活垃圾填埋场305
3.2.2危险垃圾填埋场…306
3.2.3建筑和碎片垃圾填埋场306
3.2.4表面蓄水池306
3.2.5生物反应器垃圾填埋场307
3.2.6小型垃圾填埋场307
3.3垃圾填埋气…………………308
3.4垃级填埋气的产生………………311
3.4.1蒸发和挥发311
3.4.2生物降解311
3.4.3化学反应314
3.4.4影响垃圾填埋气产生的因素………314
3.4.5垃圾填埋气生产模型………315
3.5气体迁移321
3.5.1分子泄流322
3.5.2分子扩散322
3.5.3对流…322
3.6气体收集系统…323
3.6.1被动气体收集系统(PGCS)323
3.6.2主动气体收集系统…………………325
3.6.3被动与主动气体收集系统的比较………327
3.7生物反应器垃级填埋场…………327
3.7.1厌氧生物反应器垃圾填埋场……327
3.7.2好氧生物反应器填埋场………328
3.7.3复合生物反应器填埋场……………328
3.7.4三种生物反应器的比较…………328
3.7.5生物反应器填埋效益………329
3.7.6生物反应器填埋场设计329
3.7.7生物反应器填埋场的运行和维护333
3.8垃圾填埋场开采334
3.9结论……335
缩略词列表335
参考文献…………………336
第4章垃圾填埋气的应用…………340
4.1引言…340
4.1.1气体收集340
4.1.2气体预处理340
4.2填埋场垃圾的气化…342
4.2.1传统气化工艺343
4.2.2等离子体气化343
4.3发电345
4.3.1内燃机(ICE)345
4.3.2汽轮机346
4.3.3微型燃气轮机346
4.3.4有机朗肯循环(QRC)346
4.3.5斯特林循环发动机(SCE)347
4.3.6性能比较347
4.3.7热电联产和热电冷三联产系统347
4.3.8燃料电池348
4.4其他用途349
4.4.1锅炉、水泥窑和工艺加热器350
4.4.2转化为高品位替代燃料………350
4.4.3转化为天然气级别质量的气体350
4.4.4化工原料351
4.4.5垃圾填埋气燃烧火炬的热回收…351
4.4.6垃圾填埋气用于能源产业的例子…351
4.5环境影响352
4.5.1灰烬、炉渣、重金属、灰尘352
4.5.2烟气以及其他气体化合物…………………352
4.6成本………352
4.7政策和激励措施353
4.8结论354
参考文献……354
第5章费托合成技术………355
5.1引言355
5.2费托合成(F-T)技术的历史和发展进程……355
5.3合成气的生产:费托合成的前期准备………356
5.3.1蒸汽重整357
5.3.2自热重整(ATR)358
5.3.3联合重整359
5.3.4热部分氧化359
5.3.5催化部分氧化(CPOX)359
5.3.6煤的气化360
5.3.7膜反应器360
5.3.8合成气工艺的产物……361
5.3.9从合成气中获取高纯度的CO和H361
5.4费托合成技术的特性…………362
5.4.1费托合成的化学反应……362
5.4.2低温和高温下的费托合成反应体系362
5.4.3费托反应装置的设计………363
5.4.4费托反应的原理和产物……363
5.4.5费托反应产物的组分组成……364
5.4.6建立费托产物分布模型…………………364
5.4.7H,/C0比例与温度对碳链生长概率的影响368
5.5费托合成机理和反应的选择性………………369
5.5.1费托合成机理…369
5.5.2温度对费托反应产物选择性的影响370
5.5.3催化剂性能对费托反应选择性的作用:化学及结构助剂371
5.5,4在费托反应选择特性中压力与供给气成分的影响371
5.6低温费托(LT℉T)反应堆…………372
5.6.1管式固定床反应器……372
5.6.2浆料相反应器…………373
5.6.3低温费托反应动力学………374
5.6.4LTFT催化剂的失活……375
5.7高温费托合成(HTFT)反应器377
5.7.1循环流化床(CFB)反应器377
5.7.2传统流化床反应器…………378
5.7.3传统流化床相比较循环流化床的优势378
5.7.4高温费托合成的选择性生产380
参考文献381
词汇表384