《生物質(zhì)能原理與技術(shù)》教學(xué)大綱

1、生物質(zhì)能原理與技術(shù)課程教學(xué)大綱（總學(xué)時數(shù)：40，學(xué)分?jǐn)?shù)：2.5）一、課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)本課程是新能源科學(xué)與工程專業(yè)的一門專業(yè)課。生物質(zhì)能是一種重要的、清潔的可再生能源。發(fā)展生物質(zhì)能，既有利于能源的多元化，緩解能源緊張，又保護(hù)生態(tài)環(huán)境。本課程的目的在于使得學(xué)生了解能源形勢和生物質(zhì)能在能源供應(yīng)中的地位，初步掌握生物質(zhì)能資源的生產(chǎn)和再生產(chǎn)、生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化的原理和技術(shù)、環(huán)境影響和經(jīng)濟(jì)評價知識，樹立資源可持續(xù)利用的觀念，為從事生物質(zhì)資源的利用方面的科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)打下基礎(chǔ)。為此，要求學(xué)生掌握生物質(zhì)能的生產(chǎn)與再生產(chǎn)，通過厭氧發(fā)酵制沼氣的原理與技術(shù)，生物質(zhì)發(fā)酵制燃料乙醇的技術(shù)，生物質(zhì)裂解、氣化和液化技術(shù)

2、，初步了解生物質(zhì)燃料和燃燒技術(shù)、能源植物等當(dāng)今備受關(guān)注的先進(jìn)技術(shù)。二、課程基本內(nèi)容和要求（一）緒論1. 掌握生物質(zhì)、生物質(zhì)能的概念，了解生物質(zhì)能的特點(diǎn)。2. 掌握生物質(zhì)轉(zhuǎn)化的基本途徑。3. 了解目前生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化和利用的水平。重點(diǎn)：生物質(zhì)、生物質(zhì)能的概念及生物質(zhì)的利用方式。難點(diǎn)：生物質(zhì)能的基本途徑。（二）生物質(zhì)能資源的生產(chǎn)與再生產(chǎn)1. 理解生物圈、生物系統(tǒng)的概念。2. 理解生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動，生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)和再生產(chǎn)，人工生產(chǎn)與再生產(chǎn)。3. 了解植物生物質(zhì)資源的生產(chǎn)與再生產(chǎn)特點(diǎn)，植物生物質(zhì)廢棄物的潛在利用價值。重點(diǎn)：生物圈、生物系統(tǒng)的概念；生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動，生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)

3、和再生產(chǎn)，人工生產(chǎn)與再生產(chǎn)。難點(diǎn)：生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動。（三）沼氣1. 掌握沼氣的發(fā)酵原理。2. 了解沼氣發(fā)酵的條件。3. 了解沼氣發(fā)酵的工藝。4了解沼氣工程的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和維護(hù)保養(yǎng)，有機(jī)廢物發(fā)酵技術(shù)存在的問題和發(fā)展前景。重點(diǎn)：沼氣的發(fā)酵原理，包括微生物學(xué)原理、發(fā)酵條件，發(fā)酵工藝。難點(diǎn)：沼氣發(fā)酵的原理。（四）生物質(zhì)燃燒1. 掌握燃燒的基本過程，影響燃燒的因素。2. 了解傳統(tǒng)和現(xiàn)代的生物質(zhì)能燃燒技術(shù)。3. 掌握實(shí)現(xiàn)燃燒發(fā)電/熱電聯(lián)產(chǎn)的途徑。重點(diǎn)：燃燒的基本過程，影響燃燒的因素，實(shí)現(xiàn)燃燒發(fā)電/熱電聯(lián)產(chǎn)的途徑。難點(diǎn)：現(xiàn)代的燃燒技術(shù)，包括層燃，流化床技術(shù)，懸浮燃燒技術(shù)等。（五）生物質(zhì)壓縮成型技

4、術(shù)1. 了解生物質(zhì)成型技術(shù)原理與發(fā)展概況。2. 了解生物質(zhì)成型工藝，主要是成型流程。3. 掌握生物質(zhì)成型技術(shù)，包括活塞壓力式成型技術(shù)、螺旋式擠壓技術(shù)，壓輥式成型機(jī)、生物質(zhì)成型自動生產(chǎn)線。4. 掌握生物質(zhì)成型的燃料特性。重點(diǎn)：生物質(zhì)壓縮成型原理，常用的成型技術(shù)。難點(diǎn)：生物質(zhì)成型技術(shù)（六）生物質(zhì)氣化技術(shù) 1. 了解氣化反應(yīng)的發(fā)展過程。 2. 掌握生物質(zhì)氣化原理和反應(yīng)動力學(xué)。 3. 了解空氣氣化、氧氣氣化、水蒸氣氣化、熱解氣化等氣化過程。4. 掌握固定床和流化床生物質(zhì)氣化器的形成和工作過程、燃?xì)獾膬艋侄巍?. 了解常用的生物質(zhì)氣化工藝系統(tǒng)、氣化發(fā)電技術(shù)、集中供氣技術(shù)。重點(diǎn)：生物質(zhì)氣化原理和反應(yīng)動力

5、學(xué)，氣化過程，生物質(zhì)氣化器的形成和工作過程。難點(diǎn)：生物質(zhì)氣化原理和反應(yīng)動力學(xué)。（七）生物質(zhì)熱解與液化技術(shù) 1. 了解生物質(zhì)熱解液化的基本概念。 2. 掌握生物質(zhì)熱解與液化的反應(yīng)原理，包括熱解原理，反應(yīng)過程和產(chǎn)物，影響熱解反應(yīng)的因素。 3. 了解熱解液化的實(shí)施途徑、熱解液化反應(yīng)器的類型，液化反應(yīng)流程、反應(yīng)設(shè)備，液化油的性質(zhì)和應(yīng)用。 重點(diǎn)：生物質(zhì)熱解液化概念，熱解液化反應(yīng)原理，熱解液化的實(shí)施途徑。 難點(diǎn)：生物質(zhì)熱解與液化的反應(yīng)原理。（八）生物燃料 1. 了解生物柴油的資源和原料選擇，原料加工和存儲，生物柴油的生產(chǎn)和工藝，產(chǎn)品的理化性質(zhì)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 2. 掌握生物酒精的燃料特性，制備方法。 3. 了

6、解甲醇的燃燒特性、生產(chǎn)工藝，甲醇轉(zhuǎn)化制汽油，甲醇?xì)淙剂想姵亍?4. 了解二甲醚的生產(chǎn)工藝和應(yīng)用。重點(diǎn)：生物柴油的生產(chǎn)和工藝，生物酒精的生產(chǎn)和燃燒特性，甲醇的生產(chǎn)和應(yīng)用。難點(diǎn)：生物柴油，生物酒精，生物甲醇的生產(chǎn)。 （九）能源作物及生物質(zhì)能開發(fā)利用展望 1. 掌握能源作物選擇的原則。 2. 理解能源作物開發(fā)液體燃料的技術(shù)路線和工藝。3. 了解能源作物的種類、應(yīng)用方法和技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。4. 了解生物質(zhì)能開發(fā)利用技術(shù)展望。重點(diǎn)： 能源開發(fā)液體燃料的技術(shù)路線和工藝。難點(diǎn)：能源開發(fā)液體燃料的技術(shù)路線。三、學(xué)時分配表序號內(nèi) 容講授課內(nèi)實(shí)踐小計(jì)1緒論222生物質(zhì)能資源的生產(chǎn)與再生產(chǎn)663沼氣664生物質(zhì)燃燒技術(shù)

7、665生物質(zhì)壓縮成型技術(shù)226生物質(zhì)氣化技術(shù)667生物質(zhì)熱解與液化技術(shù)668生物燃料449能源作物及生物質(zhì)能開發(fā)利用展望22合 計(jì)4040四、課程考核考核要點(diǎn)包括生物質(zhì)、生物質(zhì)能的概念，生物質(zhì)轉(zhuǎn)化的基本途徑；生物圈、生物系統(tǒng)的概念；生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動，生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)和再生產(chǎn)，人工生產(chǎn)與再生產(chǎn)；沼氣的發(fā)酵原理，包括微生物學(xué)原理、發(fā)酵條件，發(fā)酵工藝；燃燒的基本過程，影響燃燒的因素，實(shí)現(xiàn)燃燒發(fā)電/熱電聯(lián)產(chǎn)的途徑；生物質(zhì)壓縮成型原理，常用的成型技術(shù)；生物質(zhì)氣化原理和反應(yīng)動力學(xué)，氣化過程，生物質(zhì)氣化器的形成和工作過程；生物質(zhì)熱解液化概念，熱解液化反應(yīng)原理，熱解液化的實(shí)施途徑；生物柴油的生產(chǎn)和工藝，生物酒精的生產(chǎn)和燃燒特性，甲醇的生產(chǎn)和應(yīng)用；能源開發(fā)液體燃料的技術(shù)路線和工藝。課程考核方式為閉卷考試。考試成績由卷面成績和平時成績組成。其中卷面成績占60%，平時成績占40%。五、有關(guān)說明（一）先修課程高等數(shù)學(xué)，工程化學(xué)等。（二）教學(xué)建議在講授時，注意結(jié)合案例；認(rèn)真指導(dǎo)學(xué)生做好作業(yè)。讓部分學(xué)生