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董长青，陆强，胡笑颖 著

图书标签:

• 生物质能源
• 热化学转化
• 生物质热解
• 生物质气化
• 生物质液化
• 可再生能源
• 能源工程
• 环境工程
• 化学工程
• 生物质利用

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030521651

版次：01

商品编码：12063431

包装：平装

开本：32开

出版时间：2017-04-01

页数：316

正文语种：中文

内容简介

书系统介绍了生物质热化学转化的原理、技术与工程；具体包括生物质组成结构与理化特性、生物质直接燃烧技术、生物质热解炭化技术、生物质热解气化技术、生物质热解液化技术、生物质热解多联产与选择性热解技术、生物质基活性炭技术、生物质化学液化技术。

目录

前言

第1章 生物质的组成、结构和性质
1.1 引言
1.2 木质纤维素的组成与结构
1.3 植物纤维细胞壁的超微结构
1.3.1 纤维素的结构与性质
1.3.2 半纤维素的结构与性质
1.3.3 木质素的结构与性质
1.3.4 木质素一碳水化合物复合体
参考文献

第2章 生物质干燥和烘焙预处理
2.1 引言
2.2 固体干燥技术
2.3 生物质干燥特性
2.3.1 生物质水分的存在形式
2.3.2 含湿量的表示方法
2.3.3 干燥过程中的传热和传质
2.3.4 表面汽化控制和内部扩散控制
2.3.5 平衡含湿量
2.3.6 生物质干燥过程概述
2.4 基于热重分析的生物质干燥特性
2.4.1 实验原料和方法
2.4.2 水分传输特性
2.4.3 热量传输特性
2.5 生物质干燥动力学
2.5.1 干燥动力学起源
2.5.2 干燥模型的数学评价
2.5.3 秸秆干燥动力学分析
2.6 传热传质的理论计算
2.6.1 热量传输的数值模拟
2.6.2 秸秆比热容测定
2.6.3 秸秆干燥热流数值模拟
2.7 生物质烘焙研究进展
2.8 生物质烘焙预处理
2.8.1 实验原料和方法
2.8.2 烘焙对稻壳化学组成的影响
2.8.3 固体产率和能量产率
2.8.4 烘焙对稻壳表面形貌的影响
2.8.5 烘焙对稻壳研磨性能的影响
2.8.6 烘焙对稻壳疏水性的影响
参考文献

第3章 生物质热解气化
3.1 生物质热解气化的基本原理
3.2 生物质热解气化过程的产物
3.3 生物质热解气化过程的影响因素
3.4 生物质热解气化技术分类
3.4.1 生物质干馏热解技术
3.4.2 生物质空气气化技术
3.4.3 生物质氧气气化技术
3.4.4 生物质水蒸气气化技术
3.4.5 生物质水蒸气一氧气混合气化技术
3.4.6 生物质氢气气化技术
3.5 热解气化过程的指标
3.6 生物质热解气化装置
3.6.1 干馏热解气化装置
3.6.2 固定床气化装置
3.6.3 流化床热解气化装置
3.6.4 其他热解气化装置
参考文献

第4章 生物质气化焦油净化与气化技术应用
4.1 焦油的定义、组成与分类
4.1.1 焦油的定义
4.1.2 焦油的组成
4.1.3 焦油的分类
4.2 焦油的生成机理
4.2.1 纤维素焦油生成机理
4.2.2 半纤维素焦油生成机理
4.2.3 木质素焦油生成机理
4.3 焦油的净化方法
4.3.1 物理脱除法
4.3.2 热化学转化法
4.4 焦油的净化工艺及装置
4.4.1 物理法净化焦油工艺及装置
4.4.2 热化学法净化焦油工艺及装置
4.5 生物质气化技术的应用
4.5.1 生物质气化供热装置
4.5.2 生物质气化供气系统
4.5.3 生物质气化发电系统
4.5.4 生物质气化多联产技术
4.5.5 生物质气化合成化学品技术
参考文献

第5章 生物质热解液化
5.1 生物质热解液化技术概述
5.2 生物质快速热解机理
5.2.1 纤维素快速热解机理
5.2.2 半纤维素快速热解机理
5.2.3 木质素快速热解机理
5.3 生物质热解液化工艺与装置
5.3.1 生物质热解液化工艺介绍
5.3.2 生物质热解液化装置介绍
5.4 生物油的化学组成、理化特性、应用领域和精制方法
5.4.1 生物油的化学组成
5.4.2 生物油的理化特性
5.4.3 生物油的应用领域
5.4.4 生物油的精制方法
5.5 生物质定向热解制备高品质生物油
参考文献

第6章 生物质选择性热解制备高附加值化学品
6.1 引言
6.2 左旋葡聚糖的生成机理与制备技术
6.2.1 左旋葡聚糖简介
6.2.2 LG生成机理的实验研究
6.2.3 LG生成机理的理论研究
6.2.4 纤维素/生物质快速热解制备LG
6.2.5 小结
6.3 脱水糖衍生物的生成机理与制备技术
6.3.1 脱水糖衍生物简介
6.3.2 纤维素/生物质热解生成LGO的机理
6.3.3 纤维素/生物质热解生成DGP、APP和LAC的机理
6.3.4 纤维素/生物质选择性热解制备LGO
6.3.5 纤维素/生物质选择性热解制备LAC
6.3.6 小结
6.4 5-羟甲基糠醛的生成机理与制备技术
6.4.1 5-羟甲基糠醛简介
6.4.2 糖类/生物质原料热解过程中HMF的生成特性
6.4.3 糖类/生物质原料热解过程中HMF的生成机理
6.4.4 小结
6.5 糠醛的生成机理与制备技术
6.5.1 糠醛简介
6.5.2 糠醛生成机理
6.5.3 生物质选择性热解制备糠醛
6.5.4 小结
6.6 酚类物质的生成机理与制备技术
6.6.1 酚类物质简介
6.6.2 酚类物质生成机理
6.6.3 生物质选择性热解制备酚类混合物
6.6.4 生物质选择性热解制备单种酚类物质
6.6.5 小结
6.7 芳香烃的生成机理与制备技术
6.7.1 芳香烃简介
6.7.2 生物质催化热解生成芳香烃机理
6.7.3 生物质催化热解制备芳香烃
6.7.4 小结
参考文献

第7章 生物质化学液化
7.1 引言
7.2 生物质高压液化
7.2.1 高压液化原理
7.2.2 影响高压液化的因素
7.2.3 高压液化的研究进展
7.3 生物质常压液化
7.4 生物质液化物的性质及应用
7.4.1 生物质液化物的分离
7.4.2 生物质液化物的分析方法
7.4.3 生物质液化物的应用
参考文献

第8章 秸秆灰渣的资源化
8.1 组分特征
8.1.1 秸秆组分
8.1.2 秸秆灰渣组分
8.2 钾素回收
8.2.1 原料和方法
8.2.2 结果与讨论
8.2.3 小结
8.3 磷素回收
8.3.1 原料与流程
8.3.2 磷素的测量
8.3.3 结果与讨论
8.3.4 小结
8.4 Si02提取
8.4.1 原料与流程
8.4.2 分析方法
8.4.3 结果与讨论
8.4.4 小结
参考文献

好的，这是一份关于一本名为《新型能源材料与可持续发展》的图书简介。 --- 图书简介：新型能源材料与可持续发展 引言：迈向能源转型的关键驱动力 当前，全球正处于能源结构深度转型的关键时期，化石燃料的过度依赖带来了严峻的环境挑战与资源安全问题。在此背景下，开发高效、清洁、可再生的新型能源技术已成为世界各国共同关注的战略焦点。本书《新型能源材料与可持续发展》聚焦于支撑这一宏伟蓝图的核心——先进能源材料的设计、制备、性能调控及其在系统集成中的应用。它不仅仅是对现有技术的总结，更是对未来能源格局的深刻洞察和前瞻性布局。 本书旨在系统阐述构成未来能源系统的关键材料科学原理，涵盖从基础理论到前沿应用的广阔领域。它面向能源科学、材料工程、化学工程以及环境科学等相关专业的科研人员、工程师、高等院校师生及政策制定者，提供一个全面、深入、结构严谨的学习和参考平台。 第一部分：基础理论与材料设计 本书的开篇奠定坚实的基础，深入探讨了决定能源材料性能的微观结构与宏观特性之间的内在联系。 第一章：先进能源材料的共性需求与设计原则 本章首先界定了“新型能源材料”的范畴，强调了其在能量转换、存储和传输效率方面对传统材料的超越性要求。重点阐述了晶体缺陷工程、界面调控、纳米尺度效应在提升材料性能中的核心作用。讨论了如何通过密度泛函理论（DFT）计算和高通量筛选方法，指导新材料的理性设计，预测其热力学稳定性和动力学活性。 第二章：电子结构与电荷传输机制 深入剖析了各类功能材料（如半导体、导体、离子导体）的能带结构、载流子迁移率及其温度依赖性。详细阐述了电荷分离、复合与传输的物理化学过程，特别是如何通过掺杂、形貌控制（如一维、二维材料的引入）来优化材料的导电性能和光电转换效率。 第二部分：能量转换材料的突破 本部分集中探讨了将自然界中丰富的能量形式（光能、热能、机械能）高效转化为可用电能或化学能的关键材料体系。 第三章：高效光伏材料的演进 本书并未停留在传统的硅基材料，而是将重点放在钙钛矿太阳能电池（PSC）和有机光伏（OPV）的最新进展上。详细分析了钙钛矿材料的本征缺陷、稳定性挑战及其钝化策略，如界面修饰层（Spiro-OMeTAD替代物）的开发。同时，对串联结构、柔性衬底光伏的材料匹配性进行了深入探讨。 第四章：热电材料与温差发电 热电材料在回收工业废热和环境热能方面潜力巨大。本章重点介绍了塞贝克效应的基本原理，并详细阐述了如何通过“晶格热导率的极低化”和“电子性能的最优化”来提高材料的无量纲优值（ZT）。讨论了高熵合金、碲化物、硫化物以及新型有机/无机杂化热电体的合成工艺和热稳定性研究。 第五章：催化剂与燃料电池的界面化学 燃料电池和电解水制氢是实现零碳能源的关键技术。本章聚焦于非贵金属催化剂的开发，特别是单原子催化剂（SACs）在氧还原反应（ORR）和析氢反应（HER）中的高效率机理。讨论了新型质子交换膜（PEM）和固体氧化物燃料电池（SOFC）电解质材料的离子电导率增强技术。 第三部分：先进储能材料的革新 能量存储是实现电网平衡和交通电动化的基石。本书详细介绍了超越传统锂离子电池体系的下一代储能方案。 第六章：固态电解质与下一代锂电池技术 详细比较了液态、凝胶态与固态电解质的优缺点。重点剖析了氧化物、硫化物和聚合物固态电解质的离子迁移机制、界面阻抗问题以及锂枝晶的抑制策略。探讨了富锂正极材料在高电压下的结构稳定性问题。 第七章：钠离子与无锂金属电池 鉴于锂资源的局限性，本章深入研究了钠离子电池（SIB）的硬碳负极材料设计、普鲁士蓝类化合物正极的结构可逆性。此外，还涵盖了金属硫电池、金属-空气电池等高能量密度体系所依赖的特种电极材料和电解液体系。 第八章：超级电容器与长寿命储能 超级电容器以其高功率密度和长循环寿命著称。本章介绍了导电聚合物、金属氧化物以及基于石墨烯、碳纳米管的赝电容材料。强调了通过控制孔隙结构和表面官能团来平衡电荷存储机制（双电层/法拉第过程）的重要性。 第四部分：系统集成与可持续性展望 本书的最后部分将视角从单个材料扩展到整个能源系统，探讨了材料工程如何助力可持续发展目标。 第九章：储能系统的集成与寿命预测 材料的选择直接决定了整个电池包的安全性、成本和寿命。本章讨论了热管理材料、包封技术以及电池健康状态（SOH）实时监测材料的开发。引入了先进的多尺度模拟方法来预测材料在实际服役条件下的衰退机制。 第十章：环境友好型与循环经济材料 可持续发展要求能源材料的整个生命周期都是绿色的。本章讨论了可生物降解的聚合物电解质、无毒或低毒性替代材料的研发。着重分析了关键元素（如钴、镍、稀土）的回收与再利用技术，特别是针对报废电池和光伏组件的湿法冶金和火法冶金新工艺。 结语：展望未来材料的挑战与机遇 《新型能源材料与可持续发展》是一部面向未来的参考书，它清晰地描绘了从基础科学到工程实践的完整链条。通过对前沿材料的深入剖析，本书旨在激发读者在解决能源危机和应对气候变化方面做出创新性的贡献，推动全人类迈向一个更加清洁、高效和可持续的能源未来。 --- 总字数预估：约 1550 字

评分☆☆☆☆☆

当我拿到这本书时，我并没有抱太高的期望，以为它不过是市面上众多技术书籍中的一本。然而，当我翻开第一页，就被它的独特性所吸引。这本书最大的亮点在于，它不仅仅是在讲解“是什么”和“怎么做”，更是在探讨“为什么”和“未来会怎样”。作者在介绍每一种热化学转化技术时，都会巧妙地将其置于更宏观的能源发展背景下进行分析，例如，该技术如何与国家能源战略相结合，如何应对气候变化的挑战，以及在循环经济中扮演的角色。这种“大局观”的视角，让我能够更清晰地理解生物质热化学转化技术的意义和价值。书中对不同技术路线的未来发展趋势也进行了前瞻性的预测，并指出了可能存在的瓶颈和突破口，这对于想要在这个领域深耕的读者来说，无疑是极具启发性的。而且，作者的语言风格非常灵活，时而使用专业的术语，时而又插入一些生动的比喻，让整个阅读过程变得轻松而有趣。这本书让我感觉，它不仅仅是关于技术，更是关于一种未来的能源解决方案，它激发了我对可持续能源发展的无限遐想。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直就是一本“时间胶囊”，记录了过去几十年里，人类对可再生能源，尤其是生物质能探索的艰辛与辉煌。当我翻开它，仿佛穿越回了那个对化石燃料依赖日益加剧，对环境污染日益担忧的年代。书中详实的案例分析，从早期的气化炉设计到各种不同类型生物质的预处理方法，都展现了科学家和工程师们不懈的努力。我印象最深的是，作者并没有仅仅罗列技术，而是深入浅出地剖析了每种技术背后的科学原理，比如催化剂的选择、反应动力学的影响，甚至还涉及到了经济可行性分析。读到关于固定床气化炉在农村地区推广的故事，我能感受到那种将先进技术与实际需求相结合的智慧。这本书的价值不仅仅在于技术本身，更在于它所承载的那个时代人们对于绿色能源的理想与实践。它让我理解了，我们今天享受的许多便利，都离不开前辈们的智慧和汗水。这本书的文字，时而严谨如科学论文，时而又充满了人文关怀，让我沉浸其中，久久不能自拔。它不仅仅是一本关于技术的书，更是一部关于探索与创新的史诗。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙述方式，与其说是一本技术专著，不如说是一位资深研究者在分享他多年来的研究心得和经验。作者的语言风格非常沉稳而富有洞察力，他不会过分渲染技术的“奇迹”，而是实事求是地分析每种技术的优势和局限性。我在阅读过程中，经常会为作者对细节的把握感到惊叹。例如，在讨论气化过程中的结焦问题时，作者不仅指出了原因，还详细介绍了各种解决办法，从优化操作参数到选择合适的炉型，再到引入特殊的添加剂，每一个建议都带着实践的痕迹。书中还引用了大量最新的研究成果和专利技术，这表明作者紧跟学科前沿，能够为读者提供最前沿的知识。让我印象深刻的是，作者在讨论一些新兴技术时，并没有急于下定论，而是保持了审慎的态度，提醒读者关注其长期稳定性和经济性。这种严谨的学术态度，让我对书中提供的信息倍感信任。这本书让我明白，真正的技术创新，往往是建立在对基础科学深刻理解和对实践挑战审慎分析之上的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容，用一个词来形容，那就是“丰富”。它不像市面上很多同类书籍那样，只聚焦于某一种或几种技术，而是尽可能地涵盖了生物质热化学转化的各种可能性。从基础的燃烧过程，到复杂的裂解、气化、液化，甚至还涉及到了生物质燃气净化和利用的后续环节。这种全面性让我感到非常惊喜，因为它帮助我建立了一个完整的知识体系。我特别欣赏书中对各种技术的比较分析，作者会详细列出不同技术的优缺点、适用范围以及技术成熟度，这对于初学者来说尤其宝贵，可以帮助他们少走弯路，找到最适合自己的研究方向。而且，书中对生物质原料的多样性也进行了深入的探讨，从农林废弃物到城市垃圾，再到专门种植的能源作物，作者都逐一分析了它们在热化学转化过程中的特点和挑战。这种宏观的视角，让我对生物质能的潜力有了更深刻的认识。这本书就像一个百科全书，满足了我对生物质热化学转化技术的好奇心，让我对这个领域有了更全面、更系统的了解。

评分☆☆☆☆☆

老实说，这本书的扉页设计让我联想到了一位经验丰富的老工匠，他的工具箱里装满了各种奇思妙想和解决问题的绝招。这本书给我的感觉就是如此，内容涵盖了生物质热化学转化的方方面面，但它并不是那种枯燥的技术手册。相反，作者用一种非常“接地气”的方式，将复杂的概念变得通俗易懂。比如，在讲述液化技术时，作者竟然引用了烹饪的例子，将高压、高温下的化学反应类比为食材的转化，这种比喻非常生动形象，让我这个非专业人士也能迅速抓住核心要点。而且，书中穿插了许多实际工程的案例，从实验室的小规模试验到工业化生产线的建设，每一个环节都描述得绘声绘色。读到那些关于优化反应条件、提高产率的章节，我仿佛看到了工程师们在车间里反复调试设备的场景，那种精益求精的精神跃然纸上。这本书让我觉得，生物质热化学转化并非遥不可及的科学理论，而是可以切实应用于现实生活、解决能源问题的具体方案。它就像一位循循善诱的导师，一步步引导我走进这个充满魅力的领域。