《生物质化工与材料》介绍了生物质化工技术以及在能源、制氢和炼制化合物中的应用,同时还介绍了生物合成聚合物、生物质小分子化合物制备聚合物、生物质高分子及这些聚合物在材料领域的应用。本书收集了大量具有创新思想和科学价值的实例,以指导读者更有效地从事生物质化工与生物质材料的基础研究和应用开发。《生物质化工与材料》可作为生物质化工技术、生物质能源以及生物质材料与工程等专业方向的本科生、研究生教学用书,也可供相关科技人员及企业管理人员参考。
章 生物质化工及材料概述 1
1.1 生物质化工技术及发展趋势 2
1.1.1 生物质化工概述 3
1.1.2 生物质化工技术的现状 3
1.1.3 生物质绿色化工技术 4
1.1.4 生物质化工的发展方向 6
1.2 生物质材料及发展趋势 6
1.2.1 生物质材料的定义 7
1.2.2 生物质材料的特征 7
1.2.3 生物质材料的应用 8
1.2.4 生物质材料的发展方向 9
参考文献 9
第2章 生物质化工技术 12
2.1 生物质直接燃烧技术 12
2.1.1 生物质直接燃烧技术的特点 13
2.1.2 直接燃烧技术 14
2.1.3 生物质与煤混合燃烧技术 15
2.1.4 生物质直接燃烧技术存在的问题 15
2.2 生物质热解技术 16
2.2.1 生物质热解机理 16
2.2.2 生物质热解的动力学 18
2.2.3 生物质热解影响因素 20
2.2.4 生物质热解工艺类型 21
2.2.5 生物质快速热解技术及研究开发现状 22
2.2.6 生物质热解技术产业化需解决的问题 25
2.3 生物质液化技术 25
2.3.1 生物质液化技术类型 25
2.3.2 生物质快速热解液化 26
2.3.3 生物质高压液化 29
2.3.4 生物质与煤共液化研究 33
2.4 生物质气化技术 33
2.4.1 生物质气化技术的发展 33
2.4.2 生物质气化原理 34
2.4.3 生物质气化工艺及设备 34
2.4.4 生物质气化的影响因素 41
2.4.5 生物质气化燃气的净化 43
参考文献 44
第3章 生物质制氢及相关技术 47
3.1 生物质热化学制氢技术 48
3.1.1 热化学制氢技术类型 48
3.1.2 生物质气化制氢 49
3.1.3 生物质热裂解制氢 54
3.1.4 生物质热解油重整制氢 55
3.1.5 生物质热化学制氢的影响因素 55
3.1.6 生物质制氢技术经济可行性分析 56
3.2 超临界水中生物质气化制氢技术 56
3.2.1 制氢机理 57
3.2.2 制氢反应动力学 58
3.2.3 超临界水中生物质制氢的影响因素 59
3.2.4 制氢工艺与主要设备 61
3.3 光催化重整生物质制氢技术 62
3.3.1 光催化重整生物质制氢 63
3.3.2 光催化重整乙醇制氢 64
3.3.3 光催化重整甲醇制氢 65
3.4 生物质乙醇水蒸气重整制氢技术 67
3.4.1 乙醇水蒸气重整反应的途径 67
3.4.2 乙醇水蒸气催化重整制氢反应热力学 69
3.4.3 乙醇水蒸气重整制氢反应动力学 69
3.4.4 乙醇水蒸气重整制氢反应催化剂 70
参考文献 72
第4章 生物质新能源的制备 74
4.1 燃料乙醇的生产技术 74
4.1.1 燃料乙醇的发展与应用 75
4.1.2 燃料乙醇生产的主要方法 76
4.1.3 生物质水解制取燃料乙醇技术 77
4.2 燃料甲醇的生产技术 84
4.2.1 生物质合成甲醇外研究现状 84
4.2.2 生物质合成燃料甲醇技术 85
4.2.3 生物质气化甲醇合成系统 87
4.2.4 生物质气化甲醇合成工艺 91
4.3 生物柴油的制备工艺 93
4.3.1 生物柴油的优缺点 94
4.3.2 生物柴油的生产方法 95
4.3.3 生物柴油在外的发展状况 101
4.4 生物油 102
4.4.1 生物油的化学组成 102
4.4.2 生物油的生产与精制 103
4.4.3 生物油的应用 105
参考文献 105
第5章 生物质制备平台化合物 107
5.1 生物质甘油制备1,3-丙二醇 107
5.1.1 1,3-丙二醇的合成方法 108
5.1.2 甘油
黄进,西南大学化学化工学院,教授、博导。入选“教育部新世纪优 秀人才支持计划”和“江苏省高层次创新创业人才引进计划”,主要致力于聚合物科学与材料科学、生物医学、纳米科学技术等学科交叉的创新研究,重点关注基于组装和复合技术的聚合物基多组分材料体系的构建及应用探索,面向生物质资源高值利用、疾病诊断、国防装备技术等需求研制新材料、新装备,在生物质基材料、肿瘤诊疗纳米材料、聚合物基复合摩擦材料、含能材料功能助剂等方向开展了系列研究工作。已在外SCI收录学术期刊发表论文120余篇,SCI检索被引用2000余次;主编《木质素化学及改性材料》、《Polysaccharide-Based Nanocrystals: Chemistry and Applications》(中文版获国家科学技术学术著作出版基金)、《生物质化工与生物质材料》等专著教材5部,参编英文专著5部和中文专著教材2部。