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文檔簡介
能源科學(xué)技術(shù):生物質(zhì)能技術(shù)五1、問答題
壓縮過程的影響因素有哪些?正確答案:1)壓塊(壓捆)的松弛密度:壓塊(壓捆)出模后最終穩(wěn)定的密度為松弛密度。松弛密度比模內(nèi)壓縮密度小。壓塊的松弛密度受秸稈物理特性和成型工藝(江南博哥)有關(guān)的諸多因素影響。成型物出模后瞬間會有膨脹(彈性變形),然后有一段較長時間應(yīng)力松弛,密度減小到應(yīng)力松弛結(jié)束。2)成型所需壓力:主要目的有:①使物料原來的物相結(jié)構(gòu)破壞,組成新的物相結(jié)構(gòu)。②加固分子間凝聚力,使物料密實,強度增加。③為物料在膜內(nèi)成型及推進提供動力。一個壓縮循環(huán)由慣性階段(秸稈壓縮處于松散狀態(tài))和彈性階段(壓縮塊開始含有粘聚體)兩個階段組成。通過一個壓縮循環(huán),植物莖桿和葉子粒子交錯,嵌合在一起。在最大壓力給定時,秸稈在模內(nèi)壓縮時的密度隨模子的直徑減小而呈指數(shù)降低。3)成型模具的幾何特征:當模內(nèi)壓縮密度預(yù)定時,隨模子直徑增加,壓縮所需的必能呈指數(shù)級下降。有效體積模量的變化、孔隙度指數(shù)的變化、模壁摩擦力的相對影響都與模子直徑變化有關(guān);當模子直徑減小時,這些因素的變化都將導(dǎo)致比能隨之減小。4)填料量:模子的填料量決定了壓縮秸稈的初始密度,增大模子尺寸可以提高填料量。當模子尺寸恒定,填料量超過4:1范圍后,最大壓力一旦達到一特定值,模內(nèi)物料的壓縮密度就不再受填料量的影響。5)壓縮方式:秸稈壓縮所采用的加載方式對壓縮物料的松弛特性是有影響的,也就是說對物料的最終密度值是有影響的。加載速度、施加的最大壓力及其保壓時間是與壓縮方式有關(guān)的重要參數(shù)。6)物料的破碎程度:一般,秸稈在模內(nèi)壓縮成型前,需要切斷或粉碎。秸稈切斷長度對壓縮能無明顯影響,但卻能影響成型塊的持久性。7)物料含水率:秸稈壓縮成型中,合適的水分對成型效果影響顯著,過高或過低都將不利于秸稈壓縮成型。當壓力不變且含水率在一定范圍時,隨著含水率升高,壓縮密度可達最大值。而松弛密度一定時,隨著含水率提高,所需壓力變大,最大壓力值正好對應(yīng)著含水率的上限。壓塊的松弛密度隨含水量的升高以指數(shù)級下降。8)成型溫度:對于高密度壓縮成型,溫度是一個重要因素。物料加熱到木素軟化溫度或熔融溫度,可增強秸稈的粘結(jié)作用,提高成型物的耐久性和松弛密度。溫度還可以引起永久的粘塑性形變,增強物料的塑性和流動性,是粒子更易嵌合。提高溫度可以減小壓力和能量,縮短保壓時間。2、填空題
光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由();()、和逆變器3大部分組成。正確答案:太陽電池板、控制器3、問答題
簡述沼氣池的設(shè)計原理。正確答案:建造“模式”中的沼氣池,首先要做好設(shè)計工作??偨Y(jié)多年來科學(xué)實驗和生產(chǎn)實踐的經(jīng)驗,設(shè)計與模式配套的沼氣池必須堅持下列原則:(1)必須堅持“四結(jié)合”原則“四結(jié)合”是指沼氣池與畜圈、廁所、日光溫室相連,使人畜糞便不斷進入沼氣池內(nèi),保證正常產(chǎn)氣、持續(xù)產(chǎn)氣,并有利于糞便管理,改善環(huán)境衛(wèi)生,沼液可方便地運送到日光溫室蔬菜地里作肥料使用。(2)堅持“圓、小、淺”的原則“圓、小、淺”是指池型以圓柱形為主,池容6~12立方米,池深2米左右,圓形沼氣池具有以下優(yōu)點:第一,根據(jù)幾何學(xué)原理,相同容積的沼氣池,圓形比方形或長方形的表面積小,比較省料。第二,密閉性好,且較牢固。圓形池內(nèi)部結(jié)構(gòu)合理,池壁沒有直角,容易解決密閉問題,而且四周受力均勻,池體較牢固。第三,我國北方氣溫較低,圓形池置于地下,有利于冬季保溫和安全越冬。第四,適于推廣。無論南方、北方,建造圓形沼氣池都有利于保證建池質(zhì)量,做到建造一個,成功一個,使用一個,鞏固一個,積極穩(wěn)步地普及推廣。小,是指主池容積不宜過大。淺,是為了減少挖土深度,也便于避開地下水,同時發(fā)酵液的表面積相對擴大,有利于產(chǎn)氣,也便于出料。(3)堅持直管進料,進料口加箅子、出料口加蓋的原則直管進料的目的是使進料流暢,也便于攪拌。進料口加箅子是防止豬陷入沼氣池進料管中。出料口加蓋是為了保持環(huán)境衛(wèi)生,消滅蚊蠅孳生場所和防止人、畜掉進池內(nèi)。4、問答題
生物質(zhì)的燃燒包括哪幾個過程?正確答案:1)預(yù)熱與干燥:柴草送入爐膛后,當本身溫度升高到100℃左右時,所含水分首先被蒸發(fā)出來變成干柴,該過程會吸收燃燒過程中釋放的熱量從而降低燃燒室的溫度,減緩燃燒過程。該過程的時間長短和吸熱多少由柴草的干濕程度決定。2)揮發(fā)分析出燃燒及木炭形成:隨溫度繼續(xù)增高(180℃左右),開始轉(zhuǎn)入析出揮發(fā)分階段。此時大量揮發(fā)分以氣體形式大量放出,并迅速與爐膛的氧氣混合,當溫度升高到240℃以上,這些可燃氣體被點燃,并在燃料表面燃燒,發(fā)出明亮火焰。此時燃燒產(chǎn)生的熱量就會迫使燃料內(nèi)部的揮發(fā)分不斷析出燃燒直至殆盡。3)木炭燃燒:當揮發(fā)物燃燒快終了時,木炭便開始燃燒,此時爐膛里的氧氣可以直接擴散到木炭表面并與之反應(yīng),使木炭燃燒。4)燃盡:木炭燃燒過程中,不斷產(chǎn)生灰分,這些灰分包裹著剩余的木炭,使木炭的燃燒速度減慢,爐膛的溫度降低,此時,適當抖動,加強通風(fēng),使灰分脫落,余碳才能充分燃盡。柴草燃燒最終剩下的是灰燼。5、名詞解釋
熱分析正確答案:是在通過測定物質(zhì)加熱或冷卻過程中的物理性質(zhì)(主要是重量和能量)的變化來研究物質(zhì)性質(zhì)及其變化,或者對物質(zhì)進行分析鑒別的一種技術(shù)。熱分析主要應(yīng)用在成分分析、物質(zhì)穩(wěn)定性的測定、化學(xué)反應(yīng)的研究、材料質(zhì)量的檢測、材料力學(xué)性質(zhì)的測定和環(huán)境監(jiān)測等方面。6、問答題
簡述沼氣發(fā)酵的工藝條件。正確答案:嚴格的厭氧環(huán)境,溫度,pH值,接種物,發(fā)酵原料,攪拌,沼氣池的有機負荷,壓力,添加劑和抑制劑。7、問答題
生物柴油標準分析的指標有哪些?正確答案:①閃點:表示油品蒸發(fā)性和著火危險性的指標,生物柴油的閃點一般高于110℃,遠高于石化柴油(70℃),因此在儲存、運輸和使用中安全性很高。閃點和生物柴油中甲醇含量有關(guān)。由于甲醇和堿性催化劑多溶解在極性甘油中,當甘油從生物柴油中分離出來時,大多數(shù)醇和催化劑也被去除。殘留在生物柴油中的甲醇很少,一般不會影響到燃料的性能,但低閃點存在潛在的安全隱患。②含水量:水可以導(dǎo)致生物柴油氧化,和游離脂肪酸生成酸性溶液,促進燃料中微生物的生長,腐蝕金屬,以及產(chǎn)生沉淀。生物柴油中水以兩種形式存在:溶解水和懸浮液滴,其中懸浮液滴影響較大,水在生物柴油中較易溶解,一般要求生物柴油中水分不大于500mg/kg。③灰分含量:灰分可導(dǎo)致噴射器、燃燒泵、活塞的磨損以及濾網(wǎng)堵塞和發(fā)動機沉積。灰分含量和生物柴油中殘留催化劑有關(guān)。歐美標準中都要求灰分含量不超過0.02%④甘油含量:甘油含量過高可導(dǎo)致噴射器沉積,阻塞供油系統(tǒng),引起黑煙生成。根據(jù)我國標準,使用GC檢測(ASTMD6584)最終的生物柴油產(chǎn)品總甘油質(zhì)量分數(shù)不能高于0.24%。甘油本身不能溶解于生物柴油中,因此,絕大多數(shù)甘油通過沉淀或離心很容易被分離出來,只有很少量的游離甘油以懸浮液滴或微溶態(tài)的形式殘留在生物柴油中。⑤氧化安定性:生物柴油的氧化會生成不溶性聚合物,導(dǎo)致發(fā)動機濾網(wǎng)堵塞,噴射泵結(jié)焦,排煙增加,啟動苦難。生物柴油的氧化是因為含有不飽和脂肪酸。這些變化可能是在某些金屬和光催化下發(fā)生的,如果有水存在,水解過程中也可能發(fā)生這些變化。歐盟和中國標準要求生物柴油在110℃下誘導(dǎo)期不小于6h。8、問答題
生物柴油有何優(yōu)缺點?正確答案:優(yōu)點①具有優(yōu)良的環(huán)保特性,生物柴油含硫量低使得二氧化硫和硫化物的排放低。生物柴油不含芳香族烴類,因而廢氣對人體損害低于柴油。生物柴油的生物降解性高。②具有較好的低溫發(fā)動機啟動性能。無添加劑冷濾點達-20℃。③具有較好的潤滑性能。使噴油泵、發(fā)動機缸體和連桿的磨損率低,使用壽命長。④具有良好的安全性能。由于閃點高,生物柴油不屬于危險物品。因此便于運輸、儲存、使用。⑤具有良好的燃料性能。十六烷值高,使其燃燒性好于柴油,燃燒殘留物呈微酸性,使催化劑和發(fā)動機機油的使用壽命加長。⑥具有可再生性能,作為可再生能源,與石油儲量不同,生物柴油可供應(yīng)量不會枯竭。⑦無需改動柴油機,可直接添加使用,同時無需另添設(shè)加油設(shè)備、儲存設(shè)備及人員的特殊技術(shù)訓(xùn)練。⑧生物柴油以一定比例與石化柴油調(diào)和使用,可降低油耗、提高動力性、降低尾氣污染。缺點①生物柴油的熱值略低于石化柴油。②生物柴油呈弱酸性,對柴油機及其附件具有一定腐蝕性,對于未升級輸油管路的老舊車輛,使用存在安全隱患。③閃點高,點火性能不好。④可再生性具有一定限制,原料在一定歷史時期內(nèi)可能無法“按需供應(yīng)”,只能在有限的市場供應(yīng)。9、問答題
木材氣化時有哪些主要反應(yīng)?木材氣化時炭化過程有何特點?正確答案:空氣氣化反應(yīng):水蒸氣氣化反應(yīng):空氣和水蒸氣氣化反應(yīng):10、填空題
生物質(zhì)能是()通過葉綠素將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而儲存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量。正確答案:綠色植物11、問答題
活性炭的元素組成?表面氧化物分類及特征?活性炭有有機官能團?正確答案:組成:碳、兩類非碳元素,包括一類與碳化學(xué)結(jié)合元素,主要是氧和氫,還有少量氯,另一類是無機物質(zhì)灰分。表面氧化物:酸性表面氧化物能與堿發(fā)生中和反應(yīng),能力之間存在差異;堿性表面氧化物能夠使活性炭吸附酸,并在特定的溶劑如甲苯才能進行部分脫附?;钚蕴坑袡C官能團:酸性官能團,苯甲酸、苯酚;堿性官能團,r-吡喃酮式;中性官能團,12、名詞解釋
林業(yè)生物質(zhì)資源正確答案:森林生長和林業(yè)生產(chǎn)過程中所提供的生物質(zhì)資源。13、問答題
生物柴油的生產(chǎn)工藝有哪些?有何區(qū)別?正確答案:主要包括:化學(xué)法和生物法化學(xué)法:酸/堿催化法、超臨界法生物法:酶催化法、細胞催化法主要區(qū)別是催化劑的選擇,目前工業(yè)生產(chǎn)主要采用酸/堿催化法。14、名詞解釋
差熱分析正確答案:是一種重要的熱分析方法,是指在程序控溫下,測量物質(zhì)和參比物的溫度差與溫度或者時間的關(guān)系的一種測試技術(shù)。記錄的曲線叫差熱曲線或DTA曲線。15、問答題
高位發(fā)熱值與低位發(fā)熱值的區(qū)別?正確答案:高位熱值:將一定重量的生物質(zhì)試樣,放在一個密閉容器(通稱氧彈)中,在有過剩氧氣存在的條件下使其完全燃燒,用水吸收放出的熱量,然后由水溫的升高計算出該生物質(zhì)的發(fā)熱量。它是生物質(zhì)燃料完全燃燒釋放出的全部熱量,包括燃燒時的顯熱和所含水分的汽化潛熱。低位熱值:把在大氣狀況下完全燃燒單位重量的生物質(zhì)所得到的熱量稱為低位熱值。它等于從高位熱值中減去水蒸汽的汽化潛熱后的熱量,也就是燃料實際放出的熱量。兩者的區(qū)別在于,高位熱值包含了水分的汽化潛熱,而低位熱值不包含,兩者換算關(guān)系為:QDW=QGW-25(9H+W)[DW:低位熱值,GW:高位熱值,H、W:氫氧元素組成,%]16、名詞解釋
生物柴油正確答案:指以各種油脂(包括植物油、動物油脂、廢餐飲油等)為原料,經(jīng)一系列加工處理過程而生產(chǎn)出的一種液體燃料。屬于長鏈脂肪酸的單烷基酯。17、名詞解釋
生物質(zhì)熱解正確答案:是在無氧或者是缺氧條件下,利用熱能切斷生物質(zhì)大分子的化學(xué)鍵,使之轉(zhuǎn)變?yōu)榈头肿游镔|(zhì)的過程。18、問答題
從廣義化概念講,新能源利用主要包括哪3個方面的內(nèi)容?本題答案:綜合利用能源。1)以提高能源利用效率和技術(shù)參考解析:試題答案綜合利用能源。1)以提高能源利用效率和技術(shù)為目標,加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式。2)替代能源。以發(fā)展煤炭潔凈燃燒技術(shù)和煤制油產(chǎn)業(yè)為目標,降低對石油進口的依賴。3)新能源轉(zhuǎn)換。大力發(fā)展以可再生能源為主的新能源體系,調(diào)整、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。19、問答題
ZnCl2法生產(chǎn)活性炭過程中有哪些主要因素影響活性炭的質(zhì)量,各因素是怎樣影響的?正確答案:(1)鋅屑比:活化料中氯化鋅所占有的體積,近似的等于產(chǎn)品活性炭的孔隙容積,通常是通過控制鋅屑比的大小來調(diào)節(jié)產(chǎn)品活性炭的孔隙結(jié)構(gòu);(2)原料的種類和性質(zhì):原料的種類和含水率會影響氯化鋅溶液對木屑的滲透能力和速度,從而對活化過程產(chǎn)生影響;(3)活化溫度和時間:隨著活化溫度的升高,活化反應(yīng)速度加快,活化過程需要的時間少。20、問答題
簡述沼氣的組成。正確答案:沼氣是一種混合氣體,其組成不僅取決于發(fā)酵原料的種類及其相對含量,而且隨發(fā)酵條件及發(fā)酵階段的不同而變化。當沼氣池處于正常穩(wěn)定發(fā)酵階段時,沼氣的體積組成大致為:甲烷50%-70%,二氧化碳30%-40%,此外還有少量的一氧化碳、氫、硫化氫、氧和氮等氣體。21、問答題
簡述生物質(zhì)熱裂解液化技術(shù)的工藝流程。有哪些類型生物質(zhì)熱裂解液化反應(yīng)器?目前生物質(zhì)熱裂解液化生產(chǎn)液體燃料的研究主要集中在哪些方面?正確答案:生物質(zhì)熱裂解液化技術(shù)一般工藝流程包括物料的干燥、粉碎、熱裂解、產(chǎn)物炭和灰的分離、氣態(tài)生物油的冷卻和生物油的收集。干燥:為了避免原料中過多的水分被帶到生物油中,要求物料含水率在10%一下。粉碎:為了提高生物油產(chǎn)率,必須有很高的加熱速率,故要求物料有足夠小的粒度。不同反應(yīng)器要求不同,旋轉(zhuǎn)錐要求小于200um,流化床小于2mm,傳輸床或循環(huán)流化床小于6mm,燒蝕床由于傳遞機理不同可以采用整個的樹木碎片。但是,粒徑越小加工費用越高,因此要綜合考慮。熱裂解:熱裂解生產(chǎn)生物油技術(shù)的關(guān)鍵在于要有很高的加熱速率和熱傳遞速率、嚴格控制得中溫,以及熱裂解揮發(fā)分的快速冷卻,才能最大限度的提高產(chǎn)物中油的比例。炭和灰的分離:幾乎所有的生物質(zhì)中的灰都留在了產(chǎn)物炭中,所以炭分離的同時也分離了灰。但是炭從生物油中的分離較困難,而且炭的分離并不是在所有生物油的應(yīng)用中都是必要的。因為炭會在二次裂解中起催化作用,并且在液體生物油中產(chǎn)生不穩(wěn)定因素,所以對于較高的生物油生產(chǎn)工藝,快速徹底的將炭和灰從生物油中分離是必需的。氣態(tài)生物油的冷卻:熱裂解揮發(fā)分由產(chǎn)生到冷凝階段的時間及溫度影響著液體產(chǎn)物的質(zhì)量及組成,熱裂解揮發(fā)分的停留時間越長,二次裂解生成不可冷凝氣體的可能性越大。為了保證油產(chǎn)率,需快速冷卻揮發(fā)產(chǎn)物。生物油的收集:生物質(zhì)熱裂解反應(yīng)器的設(shè)計除需保證溫度的嚴格控制外,還應(yīng)在生物油收集過程中避免由于生物油的多種重組分的冷凝而導(dǎo)致的反應(yīng)器堵塞。反應(yīng)器:旋轉(zhuǎn)錐、流化床、燒蝕反應(yīng)器、循環(huán)流化床、引流床、傳輸床、真空移動床。研究主要集中在以下方面:1、尋求更合適的原料,一方面降低原材料成本,另一方面提高生物質(zhì)燃料的產(chǎn)率;2、開發(fā)更經(jīng)濟高校的轉(zhuǎn)化技術(shù)和設(shè)備;3、改善生物油的使用性能;4、開發(fā)有價值的生物油副產(chǎn)品。今后,生物質(zhì)制取液體燃料的重點將主要放在降低成本和改善燃料的性能方面。22、填空題
并網(wǎng)運行風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)有()和變速恒頻方式兩種運行方式。正確答案:恒速恒頻方式23、填空題
風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是將()轉(zhuǎn)換為(),由機械、電氣和控制3大系統(tǒng)組合構(gòu)成。正確答案:風(fēng)能;電能24、問答題
目前利用生物酶法制備生物柴油存在哪些亟待解決的問題?正確答案:(1)脂肪酶對長鏈脂肪醇的酯化或轉(zhuǎn)酯化有效,而對短鏈脂肪醇(如甲醇或乙醇等)轉(zhuǎn)化率低,一般僅為40%-60%;(2)甲醇和乙醇對酶有一定的毒性,容易使酶失活(3)副產(chǎn)物甘油和水難以回收,不但對產(chǎn)物形成一致,而且甘油也對酶有毒性;(4)短鏈脂肪醇和甘油的存在都影響酶的反應(yīng)活性及穩(wěn)定性,使固化酶的使用壽命大大縮短。25、名詞解釋
能源植物正確答案:廣義:幾乎可以包括所有植物。狹義:是指那些利用光能效率高、可合成類似石油或柴油成分的植物以及富含油脂或者碳水化合物或者產(chǎn)氫的植物。26、問答題
燃燒的三要素是什么?影響燃燒速度的主要因素有哪些?正確答案:一定的溫度:溫度是良好燃燒的首要條件,溫度的高低對生物質(zhì)的干燥、揮發(fā)分析出和點火燃燒有著直接影響。溫度高,干燥和揮發(fā)分析出順利,達到著火燃燒的時間也比較短,點火容易。燃燒反應(yīng)將愈激烈。合適的空氣量及與燃料良好的混合:由于燃料所含的元素組成成分不同,燃料所需要的空氣量也不同。通過計算可得到理論通氣量,實際供氣量由于爐膛結(jié)構(gòu)等原因,要比理論供氣量稍大一些,過多過少都不利于燃燒。時間和空間:燃料燃燒需要一定的時間,一是化學(xué)反應(yīng)時間,二是空氣和燃料或燃氣的混合時間。前者時間很短,不起主導(dǎo)作用;后者是氧氣擴散的時間,若無保證就會產(chǎn)生不完全燃燒,造成浪費。主要因素溫度:通過對化學(xué)反應(yīng)速度的影響而起作用的。溫度越高,反應(yīng)速度越快。氣流擴散速度:氣流擴散速度由氧氣濃度決定,根據(jù)溫度和氣流擴散速度對燃燒影響程度的不同,可將燃燒劃分為動力燃燒區(qū),擴散燃燒區(qū)和過度燃燒區(qū)三種不同的區(qū)域。27、問答題
生產(chǎn)成型顆粒炭常用的粘結(jié)劑有哪些?對它們有哪些要求?正確答案:常用粘接劑有煤焦油、木焦油和煤瀝青等。要求:對煤粉或木炭粉應(yīng)具有良好的滲透性、侵潤性及粘接性,灰分含量少,與煤粉或木炭粉的混合物應(yīng)具有良好的可塑性,成型物的機械強度大等。28、問答題
什么是鋅屑比、料液比?怎樣控制鋅屑比?正確答案:鋅屑比是氯化鋅法生產(chǎn)活性炭配料時所使用的無水氯化鋅與絕干原料木屑的重量比。生產(chǎn)上鋅屑比的大小是通過改變配料時氯化鋅溶液的濃度及與原料木屑的相對用量比例來調(diào)節(jié)的。29、填空題
光伏發(fā)電系統(tǒng)按電力系統(tǒng)終端供電模式分為()和并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。正確答案:獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)30、問答題
生物質(zhì)氣化燃氣中的焦油有哪些特點和危害?如何去除?正確答案:特點:成份復(fù)雜,大部分是苯的衍生物。主要成分不少于20種,其中含量大于5%的一般是苯、甲苯、萘、二甲苯、苯乙烯、酚和茚。焦油含量隨反應(yīng)溫度升高而減少。產(chǎn)生焦油的數(shù)量與反應(yīng)溫度、加熱速率和氣化過程的滯留期有關(guān)。通常反應(yīng)溫度500~550℃時焦油產(chǎn)量最高。延長氣化氣體在高溫區(qū)的滯留時間,有利于焦油充分裂解而減少。危害:①焦油占燃氣能量的5%~10%,低溫下難以與可燃氣一道被燃燒利用,因此大部分焦油的能量被浪費掉。②焦油在低溫下冷凝成粘稠狀液體,易與水、炭粒等結(jié)合,堵塞輸氣管道,卡住閥門和風(fēng)機轉(zhuǎn)子,腐蝕金屬。③難以完全燃燒,并產(chǎn)生炭黑等顆粒,對燃氣利用設(shè)備如內(nèi)燃機、燃氣輪機等損害嚴重。④焦油及其燃燒產(chǎn)生的氣體對人體有害。去除方法①噴淋法除焦油和灰塵:為了提高去除效果,可在容器中裝入玉米芯填充物能起過濾作用,玉米芯需定期更換,要防止噴淋水的二次污染。②鼓泡水浴法除焦油和灰塵:燃氣氣體被導(dǎo)入液罐后以鼓泡的方式溢出液面。在水中加入一定量的NaOH,能提高去除效果。③干式過濾除焦油和灰塵:方式較多,如在容器中填放粉碎的玉米芯、木屑、谷殼或炭粒,讓燃氣從中穿過等。用過的過濾材料一定要燒掉(可作氣化原料),以防環(huán)境污染。④催化裂解法除焦油:用催化裂解法降低燃氣中焦油的含量,是最有效、最先進的方法,在中、大型氣化裝置逐漸被采用。焦油裂化催解是在高溫和存在或不存在催化劑的條件下,將大分子的焦油裂解成各種各種氣體小分子氣體的過程。焦油裂解后的氣體產(chǎn)物與燃氣成份相似,可直接燃用。31、問答題
影響風(fēng)力發(fā)電場發(fā)電量的因素主要有哪些?正確答案:風(fēng)能資源;風(fēng)力發(fā)電機的排列;發(fā)電機的選擇;風(fēng)力發(fā)電場的運行管理水平。32、問答題
燃料乙醇原料的發(fā)展趨勢。正確答案:燃料乙醇生產(chǎn)僅僅依靠糧食來提供原料,已不能滿足燃料乙醇生產(chǎn)的需求,我國需要走多元化供應(yīng)的路子,未來我國燃料乙醇發(fā)展更多的應(yīng)是依靠非糧食原料。我國燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展主要是兩個方向:一是木薯乙醇;二是纖維素乙醇。兩者都屬于非糧食作物,其中,木薯乙醇已處于規(guī)模化生產(chǎn)階段,技術(shù)發(fā)展已相對完善;而纖維素乙醇在我國還處在試驗階段,技術(shù)還有待完善。木薯是替代玉米的最佳選擇:木薯是取代玉米等原料生產(chǎn)酒精的理想替代物,開發(fā)木薯酒精資源前景看好。在同樣土地資源條件下,種植木薯可比種植玉米多產(chǎn)近2倍酒精。利用木薯進行酒精生產(chǎn),整株作物無廢料,利用效率很高。纖維素乙醇發(fā)展?jié)摿ψ畲螅洪L期來看,木薯也只是中國生產(chǎn)燃料乙醇的過渡性原料,還不足以改變中國整個能源結(jié)構(gòu)。承擔改變中國能源結(jié)構(gòu)重任的是以秸稈為代表的植物纖維。開發(fā)大規(guī)模生產(chǎn)木質(zhì)纖維類生物質(zhì)燃料乙醇的工業(yè)技術(shù),是解決燃料乙醇原料成本高、原料有限的根本出路。33、問答題
在氣體活化過程中,活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)是如何形成的?正確答案:氣體活化過程中,活化劑對原料炭化作用孔隙結(jié)構(gòu)形成主要體現(xiàn)在:1、清除堵塞在原料炭空隙中的焦油非組織碳,使原料在炭化過程中使已形成的孔隙開放、暢通。2、氣體活化劑有選擇的與原料炭表面上的碳原子發(fā)生活化反應(yīng),結(jié)果形成新的孔隙。3、氣體活化劑與原料炭原有孔隙內(nèi)表面上的碳原子發(fā)生活化反應(yīng)的結(jié)果使孔徑變大34、問答題
簡述世界燃料酒精生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。正確答案:國外應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢:世界酒精的66%用于燃料,14%用于食用,11%用于工業(yè)溶劑,9%用于其它化學(xué)工業(yè)。發(fā)酵酒精作車用燃料有兩種方式:其一是配制汽油和無水酒精的混合物——汽油醇.其二是直接利用酒精作為汽車燃料,這時必需使用專門設(shè)計的,具有更高壓縮比的發(fā)動機。國內(nèi)現(xiàn)狀:生物乙醇汽油的消費量已占到全國汽油消費總量的20%。2006年,我國燃料乙醇的生產(chǎn)達到130萬噸。我國生物乙醇汽油在生產(chǎn)、混配、儲運及銷售等方面已擁有較成熟的技術(shù)。目前我國發(fā)展非糧乙醇的可行之路,在于發(fā)展用甜高粱、甘薯、木薯等原料來替代糧食。35、填空題
風(fēng)力機又稱為風(fēng)輪,主要有()和垂直軸風(fēng)力機。正確答案:水平軸風(fēng)力機36、問答題
簡述生物質(zhì)的物理特性和熱性質(zhì)主要包括。正確答案:1、粒度,形狀和粒度分布2、密度和堆積密度3、摩擦和流動特性角4、比熱容5、導(dǎo)熱性37、問答題
生物質(zhì)的元素分析成分有哪些?正確答案:CHONSPK灰分等38、問答題
簡述風(fēng)力發(fā)電機組的分類。正確答案:從風(fēng)輪軸的安裝形式上:水平軸、垂直軸;按功率:微型、小型、中型、大型;按運行方式:獨立運行、并網(wǎng)運行。39、問答題
酸堿催化酯交換的反應(yīng)機理如何?正確答案:一、酸性催化劑:質(zhì)子先與甘油三酯的羰基結(jié)合,形成碳陽離子中間體。親質(zhì)子的甲醇與碳陽離子結(jié)合并形成四面體結(jié)構(gòu)的中間體,然后這個中間體分解成甲酯和甘油二酯,并產(chǎn)生質(zhì)子催化下一輪反應(yīng)。甘油二酯及甘油單酯也按這個過程反應(yīng)。二、堿性催化劑:催化的酯交換反應(yīng)中,真正起活性作用的是甲氧陰離子,它攻擊甘油三酯的羰基碳原子,形成一個四面體結(jié)構(gòu)的中間體,然后這個中間體分解成一個脂肪酸甲酯和一個甘油二酯陰離子,這個陰離子與甲醇反應(yīng)生成一個甲氧陰離子和一個甘油二酯分子,后者會進一步轉(zhuǎn)化成甘油單酯,然后轉(zhuǎn)化成甘油。所生成的甲氧陰離子又循環(huán)進行下一個的催化反應(yīng)。40、問答題
簡述氫能的特點。正確答案:(l)所有元素中,氫重量最輕;(2)所有氣體中,氫氣的導(dǎo)熱性最好;(3)氫是自然界存在最普遍的元素,據(jù)估計它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%;(4)除核燃料外,氫的發(fā)熱值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的;(5)氫燃燒性能好,點燃快;(6)氫本身無毒,與其他燃料相比氫燃燒時最清潔;(7)氫能利用形式多,既可以通過燃燒產(chǎn)生熱能,又可以作為能源材料用于燃料電池,或轉(zhuǎn)換成固態(tài)氫用作結(jié)構(gòu)材料。41、問答題
風(fēng)力同步發(fā)電機組的并網(wǎng)條件有哪些?正確答案:波形相同、幅值相同、頻率相同、相序相同、相位相同。42、問答題
活性炭的基本微晶結(jié)構(gòu)有哪兩種類型?正確答案:富蘭克林結(jié)構(gòu)模型,分為易石墨化性碳、難石墨化性碳。賴利結(jié)構(gòu)模型,鄰四苯撐的立體結(jié)構(gòu)43、問答題
活性炭吸附的類型?各型吸附的作用力是什么?兩種類型的吸附有何差異?正確答案:活性炭吸附類型:液相吸附、氣相吸附。吸附作用力:分子間引力和化學(xué)鍵力,根據(jù)作用力性質(zhì),將吸附作用分物理吸附和化學(xué)吸附。物理吸附和化學(xué)吸附的差異:當吸附劑與吸附質(zhì)之間的作用力是分子間引力為物理吸附,是可逆性吸附,脫附后吸附劑活性炭表面恢復(fù)原來狀態(tài),吸附質(zhì)性質(zhì)不發(fā)生變化;當吸附劑和吸附質(zhì)之間的作用力是化學(xué)鍵力時發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)為化學(xué)吸附,是不可逆吸附,脫附后,活性炭表面狀態(tài)不能恢復(fù),吸附質(zhì)化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化。44、問答題
多管爐、鞍式爐、回轉(zhuǎn)爐各有什么優(yōu)缺點?正確答案:多管爐優(yōu)缺點:優(yōu)點,結(jié)構(gòu)簡單,容易建造,投資少,操作簡便,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,正常運行時不需要外加燃料適用于中小型工廠;缺點,水蒸氣過熱溫度低,活化能力較差,物料間接受熱,活化程度不太均勻,活化管易損壞,維修比較頻繁。鞍式爐優(yōu)缺點:有點是活化效果好、產(chǎn)品質(zhì)量均勻、得率高,正常運行時不需要外加燃料,機械化程度高,生產(chǎn)能力大,使用壽命時間長,作業(yè)環(huán)境好;缺點是鞍式爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜,需要多種不同規(guī)格的異性耐火磚,建爐技術(shù)要求高,投資大,對電、水蒸氣不間斷連續(xù)供電能力要求高?;剞D(zhuǎn)爐優(yōu)缺點:優(yōu)點,結(jié)構(gòu)比較簡單,操作方便,易于調(diào)節(jié),產(chǎn)品質(zhì)量均勻,適用于中小型活性炭廠;缺點,填充系數(shù)低,占地面積大,爐膛溫度較難測定,活化過程要消耗燃料。45、問答題
氣體活化法生產(chǎn)成型顆粒炭的工藝步驟有哪些?各起什么作用?正確答案:成型顆?;钚蕴抗に嚥僮鳎涸稀扑榧胺鬯椤蠛稀尚汀稍锛疤炕罨Y分和包裝破碎及粉碎,粉碎后粉末粒度變細有助于提高成型物的強度捏合,利用捏合機的攪拌擠壓作用,把按照一定比例配合的粘接劑與煤粉或木炭粉充分混合均勻,最終形成具有可塑性物料供成型使用成型,捏合后的物料經(jīng)成型機擠壓成圓柱狀炭條46、填空題
燃氣輪機裝置主要由();()和燃燒室3部分組成。正確答案:燃氣輪機、壓氣機47、問答題
如何研究生物質(zhì)熱裂解反應(yīng)動力學(xué)?正確答案:在眾多的熱裂解特性及反應(yīng)動力學(xué)研究中,熱分析應(yīng)用較廣,或進行生物質(zhì)熱裂解反應(yīng)動力學(xué)研究試驗:一、準備試驗材料及方法;二、得到實驗結(jié)果;三、建立反應(yīng)動力學(xué)模型;四、計算反應(yīng)動力學(xué)參數(shù)。48、問答題
簡述光伏發(fā)電系統(tǒng)的孤島效應(yīng)。正確答案:當分散的電源如光伏發(fā)電系統(tǒng)從原有的電網(wǎng)中斷開后,雖然輸電線路已經(jīng)斷開,但逆變器仍在運行,逆變器失去了并網(wǎng)賴以參考的公共電網(wǎng)電壓,這種情況稱之為孤島效應(yīng)49、問答題
什么是燃料乙醇?正確答案:(國標)燃料乙醇是未加變性劑的,可作為燃料用的無水乙醇。50、填空題
太陽的結(jié)構(gòu)從中心到邊緣可分為();()、對流區(qū)、和太陽大氣。正確答案:核反應(yīng)區(qū)、輻射區(qū)51、問答題
乙醇脫水制備燃料乙醇的方法。正確答案:目前制備燃料乙醇的方法主要有化學(xué)反應(yīng)脫水法、恒沸精餾、萃取精餾、吸附、膜分離、真空蒸餾法、離子交換樹脂法等。52、填空題
風(fēng)力發(fā)電的經(jīng)濟型指標主要有();()、財務(wù)內(nèi)部收益率、財務(wù)凈現(xiàn)值、投資回收期和投資源利潤率。正確答案:單位千瓦造價、單位千瓦時投資成本53、問答題
典型的水電站主要由哪幾部分組成?正確答案:1)水工建筑物:包括大壩,引水建筑物和泄水建筑物;2)水輪發(fā)電機組:水輪機,發(fā)電機,主軸及控制系統(tǒng)等;3)廠房;4)變電所;輸電線。54、問答題
按存在形態(tài)分,木材熱解的產(chǎn)物有哪些?各有什么主要用途。正確答案:木材熱分解可以得到固態(tài)產(chǎn)物木炭、液態(tài)產(chǎn)物木醋液和氣態(tài)產(chǎn)物木煤氣。55、問答題
活性炭應(yīng)用在哪些方面?你認為在我國活性炭在方面的應(yīng)用前景看好?正確答案:應(yīng)用:精制氣體、氣相回收及捕集、分離氣體、液相脫色精制、液相捕集或回收、液相分離、做催化劑及其載體、醫(yī)療、電極材料。56、問答題
炭化的最終溫度、升溫速度和木材含水率等對熱解的影響如何?正確答案:木材干餾的最終溫度是影響干餾產(chǎn)物的組成和性質(zhì)的決定性因素,隨著最終溫度的升高,首先生成反應(yīng)水及酸類物質(zhì),而其他各種有機物及木焦油在較高溫度下逐漸形成,隨著最終溫度升高,木炭得率及揮發(fā)分含量減少,其固定碳含量及微孔容積增加。隨著干餾升溫速度提高,木焦油得率顯著增加,木炭得率明顯減少,對其他產(chǎn)物得率也有一定影響,但升溫速度太快會導(dǎo)致木材開裂,強度下降,影響木炭的質(zhì)量。木材的含水率影響木材干餾過程的時間和能源的消耗,并對產(chǎn)品有一定影響,木材含水率大時,增加干燥階段的時間和能源消耗,導(dǎo)致木醋液中水分含量增加,有機物濃度下降,不利于進一步加工利用,木材含水率太小,炭化階段的放熱反應(yīng)激烈,熱分解速度太快,會導(dǎo)致主要產(chǎn)品木炭開裂、質(zhì)量下降。57、問答題
氣體活化法生產(chǎn)活性炭有哪些原料、工藝、設(shè)備?正確答案:原料:氣體活化生產(chǎn)活性炭有不定型顆?;钚蕴浚S迷嫌幸託?、杏核殼、核桃殼、橄欖殼以及煤;粉末狀活性炭,常用原料有松木炭、樺木炭;成型顆?;钚蕴砍S迷现饕敲?,有時木炭屑或木炭。工藝:不定型顆?;钚蕴抗に嚥僮鳎簜淞稀罨罨系暮筇幚恚╝除砂b破碎、篩選c酸、水洗d干燥e篩分及包裝)粉末狀活性炭工藝操作:備料→活化→活化料的后處理(a除砂及粉碎b酸、水洗c干燥及包裝)成型顆粒活性炭工藝操作:原料→破碎及粉碎→捏合→成型→干燥及炭化→活化→篩分和包裝設(shè)備:不定型活性炭設(shè)備主要是斯列普爐又名鞍式爐;粉末狀活性炭設(shè)備主要是多管爐;成型顆?;钚蕴吭O(shè)備主要是斯列普爐或回轉(zhuǎn)爐。58、問答題
簡述沼氣生產(chǎn)的原料。正確答案:沼氣發(fā)酵原理是供給厭氧發(fā)酵微生物進行正常生命活動所需的營養(yǎng)和能量,是不斷生產(chǎn)沼氣的物質(zhì)基礎(chǔ)。農(nóng)業(yè)剩余物秸稈、雜草、樹葉等,豬、牛、馬、羊、雞等家畜家禽的糞便,工業(yè)生產(chǎn)中的有機廢水廢物(如豆制品的廢水、酒精和糖渣等),還有水生植物都可以作為厭氧發(fā)酵原料。59、問答題
簡述木材干餾四個階段的溫度范圍與特征。正確答案:干燥階段:溫度在150℃以內(nèi),吸收外部熱量完成。木材受熱發(fā)生水分的蒸發(fā)干燥,得到餾出液是水,氣體產(chǎn)物是空氣及少量的二氧化碳,此階段木材的化學(xué)組成基本不變。預(yù)碳化階段:溫度在150~275℃,吸收外界熱量。受熱引起其不穩(wěn)定組分發(fā)生顯著熱分解,餾出液除了水還有少量的醋酸、甲醛等有機物,不凝性氣體除了二氧化碳,可燃性一氧化碳、甲烷增加,此階段木材化學(xué)組成發(fā)生明顯變化,結(jié)束時木材變成褐色。碳化階段:溫度在275~450℃,木材激烈地?zé)岱纸?,生成大量分解產(chǎn)物并放出反應(yīng)熱。木材干餾的主要產(chǎn)物幾乎在此階段生成,餾出液中醋酸、甲醛、木焦油含量大增,氣體產(chǎn)物中一氧化碳、甲烷、氫氣比例上升,本階段結(jié)束,木炭已經(jīng)生成。煅燒階段:溫度達到400~450℃,吸收外界熱量。木材干餾已經(jīng)基本完成,進一步加熱提高溫度,對干餾釜內(nèi)固體殘留物煅燒,降低揮發(fā)分含量,提高固定碳含量增加木炭強度,本階段餾出液和不凝性氣體產(chǎn)量已經(jīng)很少。60、填空題
光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏特效應(yīng)原理,利用()將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能。正確答案:太陽電池61、問答題
生物質(zhì)組成成分的工業(yè)分析成分有那些?正確答案:水分揮發(fā)分灰分固定碳62、問答題
簡述燃料乙醇的優(yōu)點。正確答案:1、可作為新的燃料替代品,減少對石油的消耗2、辛烷值高,抗爆性能就好3、減少礦物燃料的應(yīng)用以及污染4、可再生能源5、不會增加大氣中的CO263、問答題
簡述變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的控制策略。正確答案:低于額定風(fēng)速時,跟蹤最大風(fēng)能利用系數(shù),以獲得最大能量;高于額定風(fēng)速時,跟蹤最大功率,并保持輸出功率穩(wěn)定。64、問答題
氣化技術(shù)的概念與分類?各種氣化技術(shù)的含義和優(yōu)缺點正確答案:氣化:將固體或液體燃料轉(zhuǎn)化為氣體燃料的熱化學(xué)過程。生物質(zhì)氣化就是利用空氣中的氧氣或含氧物質(zhì)作氣化劑,將固體燃料中的碳氧化成可燃氣體的過程。分類按氣化劑:干餾氣化、空氣氣化、氧氣氣化、氫氣氣化、水蒸汽氣化、復(fù)合式氣化按運行設(shè)備:固定床:上吸式、流化床:、單流化床、旋轉(zhuǎn)床、下吸式、循環(huán)流化床、橫吸式、雙流化床、開心式、攜帶床。65、問答題
產(chǎn)乙醇微生物選擇要求。正確答案:1.應(yīng)該具有高的發(fā)酵性能,能快速并完全地將有效糖分轉(zhuǎn)化為乙醇2.繁殖速度快,具有很高的比生長速率3.具有高的耐高濃度糖和乙醇能力,即對自身的代謝底物和產(chǎn)物的穩(wěn)定性好4.抗雜菌能力好,對雜菌的代謝產(chǎn)物穩(wěn)定性好,抗有機酸能力高5.對復(fù)雜成分的培養(yǎng)基的適應(yīng)能力強6.對溫度、酸度、鹽度的突變適應(yīng)性強,即自身對環(huán)境的適應(yīng)能力強。對于一些特殊的原料,酵母菌還應(yīng)具備一些特殊的性能。66、填空題
內(nèi)燃機車采用低位水平牽引裝置,車體與轉(zhuǎn)向架間主要靠()連接,是傳遞牽引力、制動力的機構(gòu)。正確答案:牽引桿67、問答題
影響生物質(zhì)氣化的影響因素有哪些?如何影響?正確答案:生物質(zhì)氣化影響因素很多,如生物質(zhì)種類及其預(yù)處理、生物質(zhì)進料與氣化劑供給速率、反應(yīng)器內(nèi)溫度和壓力等。在以空氣為氣化劑的自供熱氣化系統(tǒng)中,當量比ER是最重要的一個影響因素,他不僅直接決定了生物質(zhì)進料速率與氣化劑供給速率之間的匹配關(guān)系,而且還間接決定了氣化反應(yīng)器的溫度壓力、氣化氣體的熱值和氣體組分。ER=AR/SRAR:氣化時實際供給的空氣量與生物質(zhì)量之比,簡稱實際燃燒比,其值取決于運行參數(shù);SR:所供生物質(zhì)完全燃燒最低所需的空氣量與生物質(zhì)量之比,簡稱化學(xué)當量比,其值取決于生物質(zhì)的燃燒特性。ER越大,燃燒反應(yīng)進行得越多,反應(yīng)器內(nèi)溫度越高,因而越有利于氣化反應(yīng)的進行;另一方面,二氧化碳和氮氣的含量也隨之增加,氣化氣體熱值隨之降低。所以ER的確定需要綜合考慮各種因素,根據(jù)經(jīng)驗,ER取值范圍一般在0.2~0.4。68、名詞解釋
差示掃描量熱法正確答案:一種熱分析法。在程序控制溫度下,測量輸給物質(zhì)和參比物的功率差的一種技術(shù)。69、問答題
什么是活性炭的再生?再生的原理、方法有哪些?再生效果如何評價?正確答案:將使用后達到吸附飽和狀態(tài)失去吸附能力的活性炭,用物理的、化學(xué)的或生物化學(xué)的方法,把所吸附的物質(zhì)除去,使活性炭恢復(fù)吸附能力的操作叫做活性炭的再生。再生的原理:吸附時,吸附劑活性炭、吸附質(zhì)及媒體三者之間受親和力的作用,在一定條件下達到平衡狀態(tài),即吸附飽和狀態(tài)。此時,要將活性炭上的吸附質(zhì)脫離出來。方法:減壓再生、加熱脫附、反應(yīng)再生、溶劑再生及置換再生、化學(xué)氧化分解再生、微生物再生、焙燒再活化再生。70、問答題
木質(zhì)纖維素糖化發(fā)酵的四種類型及其目前各自面臨的技術(shù)難題。正確答案:(1)物理法:球磨、壓縮球磨、爆破粉碎、冷凍粉碎、聲波、電子射線。弊端:效果不明顯、處理成本高、條件苛刻。(2)化學(xué)法:酸、堿、有機溶劑。弊端:污染嚴重、設(shè)備要求高、損失大、收率低。(3)理化法(4)生物法:木質(zhì)素降解微生物:白腐真菌為主、木質(zhì)素降解酶類:Lacs、Lips、MnPs等、木質(zhì)素降解條件、木質(zhì)素降解分子生物學(xué)71、填空題
終端能源是指供給();()和生活中直接用于消費的各種能源。正確答案:社會生產(chǎn)、非生產(chǎn)72、問答題
小型燃氣輪機發(fā)電的主要形式有哪幾種?正確答案:1)簡單循環(huán)發(fā)電;2)前置循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)或發(fā)電;3)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電或熱電聯(lián)產(chǎn);4)整體化循環(huán);5)核燃聯(lián)合循環(huán);6)燃機輔助循環(huán);7)燃氣煙氣聯(lián)合循環(huán);8)燃氣熱泵聯(lián)合循環(huán);燃料電池——燃氣輪聯(lián)合循環(huán)73、問答題
生物質(zhì)氣化氣體有哪些特性?有哪些應(yīng)用?正確答案:特性①氣體成分:生物質(zhì)氣化生成氣的成分和熱值與氣化原料和工藝密切相關(guān),可燃成分主要是一氧化碳和氫氣,還有少量甲烷和其他烴類氣體。②相對分子質(zhì)量③氣體密度④氣體熱值⑤華白指數(shù):是一個熱負荷指標,它從燃氣性質(zhì)的角度全面反映了燃氣向燃燒器提供熱量的能力,是保證已有燃燒器在燃氣性質(zhì)發(fā)生變化時仍能正常使用的重要指標⑥化學(xué)當量比:每標準立方米燃氣完全燃燒所需的最少空氣量稱為化學(xué)當量比。⑦著火極限:燃氣在可燃混合物中能正常著火的最小和最大濃度分別稱為著火濃度下限和著火濃度上限。著火極限也稱為爆炸極限。應(yīng)用①生物質(zhì)氣化供熱:生物質(zhì)經(jīng)過氣化爐氣化后,生成的燃氣送入下一級燃燒器中燃燒,產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠谌細鉅t內(nèi)與被加熱介質(zhì)進行熱交換,被加熱介質(zhì)通過循環(huán)裝置送往用熱系統(tǒng)釋放熱量后回到燃氣爐內(nèi)再次加熱,從而可連續(xù)為終端用戶提供取暖或烘干用的熱能。②生物質(zhì)氣化集中供氣:它是以自然村為單位的小型燃氣發(fā)生和供應(yīng)系統(tǒng),該系統(tǒng)將以各種秸稈為主的生物質(zhì)原料氣化轉(zhuǎn)換成可燃氣,然后通過管網(wǎng)輸送農(nóng)村居民家中用作炊事燃料。整個系統(tǒng)由燃氣發(fā)生、燃氣輸配和燃氣使用三個系統(tǒng)組成。③生物質(zhì)氣化發(fā)電:基本原理是把生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可燃氣,然后再利用可燃氣來推動燃氣發(fā)電設(shè)備進行發(fā)電。生物質(zhì)氣化發(fā)電過程包括三個方面:一是生物質(zhì)氣化,把固體生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體燃料;二是氣體凈化,氣化出來的燃氣都帶有一定的雜質(zhì),需經(jīng)過凈化系統(tǒng)去除雜質(zhì),以保證設(shè)備正常運行;三是燃氣發(fā)電,利用燃氣輪機或燃氣內(nèi)燃機進行發(fā)電。74、名詞解釋
生物質(zhì)發(fā)電正確答案:利用生物質(zhì)資源進行的發(fā)電。一般分直接燃燒發(fā)電和氣化發(fā)電兩種類型,主要包括農(nóng)林廢棄物直接燃燒發(fā)電、農(nóng)林廢棄物氣化發(fā)電、垃圾焚燒發(fā)電、垃圾填埋氣發(fā)電、沼氣發(fā)電。75、填空題
二次能源是指由()以后得到的能源產(chǎn)品。正確答案:一次能源經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換76、問答題
生物質(zhì)乙醇生產(chǎn)常用原料分類。正確答案:I生產(chǎn)燃料乙醇的淀粉類生物質(zhì)原料1.谷類原料:玉米、高粱、小麥等2.薯類原料:甘薯、馬鈴薯、木薯等3.野生植物原料:橡子、土茯苓、石蒜、菊芋等II生產(chǎn)燃料乙醇的糖類生物質(zhì)原料:甘蔗甜高粱甜菜III生產(chǎn)燃料乙醇的木質(zhì)纖維類原料被公認為來源最廣泛的燃料乙醇生產(chǎn)原料,包括農(nóng)作物秸稈、殼皮、樹枝、落葉、林業(yè)邊角余料、城市垃圾等。77、問答題
簡述生物質(zhì)發(fā)電的意義。正確答案:1、緩解能源短缺;2、增加我國清潔能源比重;3、改善環(huán)境;4、擴大鄉(xiāng)鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)規(guī)模,增加農(nóng)民收入,縮小城鄉(xiāng)差距。78、問答題
利用生物質(zhì)能主要有哪幾種方法?正確答案:直接燃燒;物化轉(zhuǎn)換;生化轉(zhuǎn)換;植物油利用等方式。79、問答題
生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術(shù)有哪些類型?正確答案:1)直接燃燒技術(shù):最普通的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化技術(shù),即燃料中可燃成份和氧化劑(一般是空氣中的氧氣)發(fā)生氧化反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)過程,在反應(yīng)過程中強烈析出熱量,并使燃燒產(chǎn)物的溫度升高。2)生物轉(zhuǎn)換技術(shù):用微生物發(fā)酵方法將生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為燃料物質(zhì)的技術(shù),通常生產(chǎn)的液體燃料為乙醇,氣體燃料為沼氣,并伴有二氧化碳產(chǎn)生。3)熱化學(xué)轉(zhuǎn)換技術(shù):在加熱條件下,用熱化學(xué)手段將生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換成燃料物質(zhì)的技術(shù)。常用的方法有氣化法、熱裂解法和高壓液化法。4)其他轉(zhuǎn)換技術(shù):生物質(zhì)壓縮成型技術(shù),生物柴油,生物質(zhì)制氫。80、問答題
我國水力資源有哪些特點?正確答案:1)水力資源總量較多,但開發(fā)利用率低;2)水力資源分布不均,與經(jīng)濟發(fā)展不匹配;3)大多數(shù)河流年內(nèi)、年際徑流分布不均;4)水力資源主要集中于大江大河,有利于集中開發(fā)和規(guī)模外送。81、問答題
簡述生物柴油的優(yōu)點與缺點。正確答案:優(yōu)點:1.具有優(yōu)良的環(huán)保特性2.具有較好的低溫發(fā)動機啟動性能3.具有較好的潤滑性能、安全性能、燃料性能、再生性能4.無須改動柴油機5.生物柴油以一定比例與石化柴油調(diào)和使用,可以降低油耗、提高動力性,并降低尾氣污染缺點:1.以菜籽油為原料生產(chǎn)的生物柴油成本高2.用化學(xué)方法合成生物柴油有以下缺點3.低溫啟動性能不佳。4.燃燒排放物中NOx含量較高。5.含有微量甲醇與甘油,會使接觸的橡膠零件,如橡膠膜、密封圈、燃油管等逐漸降解。6、油脂來源分散,品種復(fù)雜。82、問答題
ZnCl2在木屑制炭過程中活化起哪些作用?正確答案:(1)氯化鋅的潤漲作用:木屑等植物纖維原料中含有大量的纖維素及半纖維素,在室溫下用氯化鋅水溶液浸漬時,它們便發(fā)生潤漲;隨著溫度的升高和水分的蒸發(fā),高溫度下高濃度的氯化鋅水溶液能進一步使它們分散,直至轉(zhuǎn)變成膠體狀態(tài)。(2)氯化鋅的催化脫水作用:在150攝氏度以上的溫度下,氯化鋅對含碳原料中的氫和氧有催化脫水作用,使它們更多的以水分子的形態(tài)從原料中脫除,使原料中的碳更多的保留在固體殘留物炭之中;(3)氯化鋅的骨架造孔作用:氯化鋅為縮合生成的新生態(tài)的炭提供了可以依附的骨架,使它們在其表面逐漸聚集成特殊的微晶質(zhì)碳的架構(gòu),氯化鋅骨架溶解后,就形成了孔隙結(jié)構(gòu)。83、問答題
微藻作為生物柴油生產(chǎn)的優(yōu)勢與應(yīng)用前景分析。正確答案:生產(chǎn)優(yōu)勢:1.占地球表面積71%的是水體,每年能提供非常豐富的藻類生物量;2.藻類容易繁殖,生長周期短,光合作用效率高;3.藻類的生長繁殖不依靠土壤,不占用農(nóng)業(yè)用地,而且其養(yǎng)殖過程可以實現(xiàn)自動化控制;4.藻類是一種單細胞生物,它沒有葉、莖、根。即沒有無用生物量,整個藻體都可用于熱轉(zhuǎn)化。5.藻類含有較高的脂類、可溶性多糖和蛋白質(zhì)等易熱解的化學(xué)組分;藻類熱解所獲得的生物質(zhì)燃油熱值高,平均高達33MJ/kg,是木材或農(nóng)作物秸稈的1.6倍。6.藻類不含纖維素等難分解成分,易被粉碎和干燥,所需熱解條件相對較低,可使生產(chǎn)成本降低;7.藻類可塑性大,可以通過改變培養(yǎng)條件或誘導(dǎo),提高其產(chǎn)油能力;8.從藻類獲取的油是沒有污染、可再生的能量資源,它的應(yīng)用不需要改變汽車、飛機的發(fā)動機。前景分析:l)和現(xiàn)已初步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的玉米等糧食作物制取生物柴油的方式相比,海洋微藻產(chǎn)量高,單位面積產(chǎn)量是糧食的幾十倍,生長周期短、繁殖快,并且培養(yǎng)時間短,在很短的時間內(nèi)可獲得大量產(chǎn)品。2)微藻在水域(淡水或海水均可)中生長繁殖,不依靠土壤,不存在與農(nóng)業(yè)用地相競爭的問題,不占用耕地,不影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。3)微藻的含油量相對較高,其生長繁殖和油脂的制備都可以實現(xiàn)工業(yè)自動化。4)微藻個體小、木素含量很低,易粉碎干燥,用藻類來生產(chǎn)液體燃料所需處理和加工條件相對較低,生產(chǎn)成本與其他生物燃料原料相比相對較低。5)微藻生長可以消耗大量的二氧化碳,并且在微藻培育過程中加人二氧化碳,可令微藻的產(chǎn)量大幅度增加,從微藻到油的生產(chǎn)過程也可以實現(xiàn)零排放,具有良好的環(huán)保效益。84、問答題
生物油有哪些典型特性?生物油精致的方法有哪些?生物油有哪些應(yīng)用?正確答案:生物油典型特性:含水率最大可以達到30%-45%;pH值較低;密度比水大,大約為1200kg/m3;高位熱值;粘度可在很大范圍內(nèi)變化,室溫下最低為10cp,若長期存放于不好的條件下,可達到10000cp;固體雜質(zhì),可采用過濾熱蒸汽產(chǎn)物或液態(tài)產(chǎn)物的方法更好的分離;穩(wěn)定性,取決于熱裂解過程中的物理化學(xué)變化和液體內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng);生物油品質(zhì);生物油的運輸需求。生物油精致的方法:生物油加氫處理技術(shù)、沸石合成技術(shù)、生物油乳化、生物油的催化裂解、生物油水蒸氣催化重整、生物油的酯化。生物油的分子蒸餾、生物油的氣化。生物油的應(yīng)用:作為液體燃料,用于燃燒;作為渦輪機代用燃料發(fā)電;作為柴油機代用燃料;制取化學(xué)品;制取黏合劑;農(nóng)業(yè)廢棄物熱裂解循環(huán)利用制取緩釋肥;不可冷凝氣體及木炭應(yīng)用。85、問答題
活性炭吸附時,積分吸附熱和微分吸附熱的定義?如何用方程Q=RT2求微分吸附熱?正確答案:積分吸附熱:吸附劑吸附吸附質(zhì)的數(shù)量從零開始到某一定值為止所放出熱量總和微分吸附熱:微分吸附熱又叫等量吸附熱,表示吸附劑吸附微量吸附質(zhì)的瞬間所放出的熱量求微分吸附熱:通常先測定相近溫度下2~3條吸附等溫線,再通過方程求值。覆蓋度可用平衡吸附量V與飽和吸附量Vm比值表示,當計算某一覆蓋度下的微分吸附熱時,首先從該覆蓋度做一水平線與兩條吸附等溫線T2、T1相交,讀出兩個交點處吸附質(zhì)壓力P2、P1,代入上式可計算出。86、名詞解釋
熱重法正確答案:在程序控制溫度下,測量物質(zhì)質(zhì)量與溫度關(guān)系的一種技術(shù)。主要應(yīng)用在物質(zhì)的成分分析、不同氣氛下物質(zhì)的熱性質(zhì)、物質(zhì)的熱分解過程和熱解機理、水分和揮發(fā)物的分析、氧化還原反應(yīng)、高聚物的熱氧化降解和反應(yīng)動力學(xué)等方面。87、問答題
簡述沼氣生產(chǎn)的微生物菌種。正確答案:有機物質(zhì)厭氧分解產(chǎn)生甲烷的過程,是由多種沼氣微生物來完成的。在沼氣發(fā)酵中,加入足夠所需要的微生物作為接種物,亦稱菌種。有沒有接種物決定了沼氣發(fā)酵的成敗,而接種物中的有效成分與活性直接關(guān)系發(fā)酵過程的好壞。為獲得足夠的、質(zhì)量好的接種物,必須對接種物進行富集營養(yǎng)。88、問答題
固體燃料的燃燒按燃燒特征常分為哪幾類?正確答案:1)表面燃燒:燃燒反應(yīng)在燃料表面進行,通常發(fā)生在幾乎不含揮發(fā)分的燃料中,如木炭表面的燃燒。2)分解燃燒:當燃料的熱解溫度較低是,熱解產(chǎn)生的揮發(fā)分析出后,與氧進行氣相燃燒反應(yīng)。生物質(zhì)的燃燒過程屬于分解燃燒。3)蒸發(fā)燃燒:主要發(fā)生在熔點較低的固體燃料。燃料在燃燒前首先熔融為液態(tài),然后再進行蒸發(fā)和燃燒(相當于液態(tài)燃料)。89、問答題
生物質(zhì)化學(xué)組成的主要成分有哪些?正確答案:(1)纖維素(2)半纖維素(3)木質(zhì)素(4)淀粉(5)蛋白質(zhì)(6)其他有機成分(有機物)(7)其他無機成分(無機物)90、問答題
簡述我國生物質(zhì)能應(yīng)用技術(shù)主要哪幾個方面發(fā)展?正確答案:1)高效直接燃燒技術(shù)和設(shè)備;2)薪材集約化綜合開發(fā)利用;3)生物質(zhì)能的液化、氣化等新技術(shù)開發(fā)利用;4)城市生活垃圾的開發(fā)利用;5)能源植物的開發(fā)。91、問答題
簡述分布式能源及主要特征。正確答案:由下列發(fā)電系統(tǒng)組成,這些系統(tǒng)能夠在消費地點或很近的地方發(fā)電,并具有:高效地利用發(fā)電產(chǎn)生的廢能生產(chǎn)熱和電;現(xiàn)場端德可再生能源系統(tǒng);包括利用現(xiàn)場廢氣、廢熱及多余壓差來發(fā)電的能源循環(huán)利用系統(tǒng)。特征:高效性、環(huán)保性、能源利用的多樣性、調(diào)峰作用、安全性和可靠性、減少國家輸配電投資、解決邊遠地
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