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文檔簡介
能源科學(xué)技術(shù):生物質(zhì)能技術(shù)題庫考點(diǎn)(題庫版)1、問答題
酸堿催化酯交換的反應(yīng)機(jī)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(gè)(江南博哥)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(gè)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(gè)四面體結(jié)構(gòu)的中間體,然后這個(gè)中間體分解成一個(gè)脂肪酸甲酯和一個(gè)甘油二酯陰離子,這個(gè)陰離子與甲醇反應(yīng)生成一個(gè)甲氧陰離子和一個(gè)甘油二酯分子,后者會(huì)進(jìn)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(jìn)行下一個(gè)的催化反應(yīng)。2、名詞解釋
生物質(zhì)發(fā)電正確答案:利用生物質(zhì)資源進(jìn)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。3、名詞解釋
生物柴油正確答案:指以各種油脂(包括植物油、動(dòng)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。4、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(gè)熱負(fù)荷指標(biāo),它從燃?xì)庑再|(zhì)的角度全面反映了燃?xì)庀蛉紵魈峁崃康哪芰?,是保證已有燃燒器在燃?xì)庑再|(zhì)發(fā)生變化時(shí)仍能正常使用的重要指標(biāo)⑥化學(xué)當(dāng)量比:每標(biāo)準(zhǔn)立方米燃?xì)馔耆紵璧淖钌倏諝饬糠Q為化學(xué)當(dāng)量比。⑦著火極限:燃?xì)庠诳扇蓟旌衔镏心苷V鸬淖钚『妥畲鬂舛确謩e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?xì)馑腿胂乱患壢紵髦腥紵a(chǎn)生的高溫?zé)煔庠谌細(xì)鉅t內(nèi)與被加熱介質(zhì)進(jìn)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?xì)鉅t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?xì)獍l(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?xì)猓缓笸ㄟ^管網(wǎng)輸送農(nóng)村居民家中用作炊事燃料。整個(gè)系統(tǒng)由燃?xì)獍l(fā)生、燃?xì)廨斉浜腿細(xì)馐褂萌齻€(gè)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?xì)?,然后再利用可燃?xì)鈦硗苿?dòng)燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備進(jìn)行發(fā)電。生物質(zhì)氣化發(fā)電過程包括三個(gè)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?xì)舛紟в幸欢ǖ碾s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(yùn)行;三是燃?xì)獍l(fā)電,利用燃?xì)廨啓C(jī)或燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)進(jìn)行發(fā)電。5、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(jìn)行正常生命活動(dòng)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(jī)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。6、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(jìn)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(dāng)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(jìn)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(diǎn)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(jìn)行蒸發(fā)和燃燒(相當(dāng)于液態(tài)燃料)。7、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有關(guān)的諸多因素影響。成型物出模后瞬間會(huì)有膨脹(彈性變形),然后有一段較長時(shí)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(shí),強(qiáng)度增加。③為物料在膜內(nèi)成型及推進(jìn)提供動(dòng)力。一個(gè)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(gè)階段組成。通過一個(gè)壓縮循環(huán),植物莖桿和葉子粒子交錯(cuò),嵌合在一起。在最大壓力給定時(shí),秸稈在模內(nèi)壓縮時(shí)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(dāng)模內(nèi)壓縮密度預(yù)定時(shí),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(dāng)模子直徑減小時(shí),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(dāng)模子尺寸恒定,填料量超過4:1范圍后,最大壓力一旦達(dá)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(shí)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(dāng)壓力不變且含水率在一定范圍時(shí),隨著含水率升高,壓縮密度可達(dá)最大值。而松弛密度一定時(shí),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(gè)重要因素。物料加熱到木素軟化溫度或熔融溫度,可增強(qiáng)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(qiáng)物料的塑性和流動(dòng)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(shí)間。8、填空題
天然氣是指地層內(nèi)自然存在的以()為主體的可燃性氣體。正確答案:碳?xì)浠衔?、問答題
簡述能源植物的優(yōu)點(diǎn)。正確答案:(1)環(huán)保性。不含硫化物,因此不會(huì)形成酸雨。還可以通過生物降解,從而避免對土壤和地下水的污染。(2)低成本。能源植物的分布廣,若能因地制宜地進(jìn)行種植,便能就地取材生產(chǎn)燃料酒精或者生物柴油,不需要進(jìn)行勘探、鉆井、采礦和提煉等過程,也減少了長途運(yùn)輸、管道輸送等成本。(3)可再生性:只要有光、水和土壤,它就能生長,取之不盡,用之不竭。(4)安全性:使用起來比核能安全,不發(fā)生爆炸、泄漏。10、填空題
風(fēng)力同步發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)方法有()和自同步并網(wǎng)。正確答案:自動(dòng)準(zhǔn)同步并網(wǎng)11、填空題
并網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)有()和變速恒頻方式兩種運(yùn)行方式。正確答案:恒速恒頻方式12、問答題
概述世界主要國家生物質(zhì)能開發(fā)利用現(xiàn)狀。正確答案:目前,生物質(zhì)能技術(shù)的研究與開發(fā)已成為世界重大熱門課題之一,受到世界各國政府與科學(xué)家的關(guān)注。許多國家都制定了相應(yīng)的開發(fā)研究計(jì)劃,如美國的能源農(nóng)場計(jì)劃、日本的陽光計(jì)劃(是日本政府為對付能源危機(jī)和建設(shè)無公害社會(huì)制定并推行的新能源開發(fā)計(jì)劃)、巴西的酒精能源計(jì)劃(以甘蔗為原料生產(chǎn)酒精,將使用的所有汽油都添加20%到25%的酒精)等,其中生物質(zhì)能源的開發(fā)利用占有相當(dāng)?shù)谋戎亍?3、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(dāng)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(dāng)吸附劑和吸附質(zhì)之間的作用力是化學(xué)鍵力時(shí)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。14、問答題
什么是燃料乙醇?正確答案:(國標(biāo))燃料乙醇是未加變性劑的,可作為燃料用的無水乙醇。15、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(jī)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(huì)導(dǎo)致木材開裂,強(qiáng)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(shí)間和能源的消耗,并對產(chǎn)品有一定影響,木材含水率大時(shí),增加干燥階段的時(shí)間和能源消耗,導(dǎo)致木醋液中水分含量增加,有機(jī)物濃度下降,不利于進(jìn)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(huì)導(dǎo)致主要產(chǎn)品木炭開裂、質(zhì)量下降。16、問答題
簡述氫能的特點(diǎn)。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(jì)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(diǎn)燃快;(6)氫本身無毒,與其他燃料相比氫燃燒時(shí)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。17、問答題
簡述光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大功率點(diǎn)跟蹤控制。正確答案:實(shí)時(shí)檢測光伏陣列的輸出功率,采用一定的控制算法預(yù)測當(dāng)前工作狀態(tài)下光伏陣列可能的最大功率輸出,通過改變當(dāng)前的阻抗來滿足最大功率輸出的要求,使光伏系統(tǒng)可以運(yùn)行于最佳狀態(tài)18、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(kuò)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。19、填空題
水能的大小取決于兩個(gè)因素:河流中水的流量和水從()。正確答案:多高的地方留下來20、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21、問答題
汽車使用乙醇汽油的好處。正確答案:第一,乙醇汽油增加汽油中的含氧量,使燃燒更充分,有效地降低了尾氣中有害物質(zhì)的排放;第二,有效提高汽油的標(biāo)號,使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行更平穩(wěn);第三,可有效消除火花塞、氣門、活塞頂部及排氣管、消聲器部位的積炭,延長主要部件的使用壽命。22、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(shí)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。23、填空題
典型的光伏發(fā)電系統(tǒng)由();()、控制器、電力電子變換器和負(fù)載等組成。正確答案:光伏陣列、蓄電池組24、問答題
生物柴油的制備方法有哪些?正確答案:可分為兩大類:物理法和化學(xué)法。一、物理法:通過物理機(jī)械的方法,改變原料油脂或脂肪的黏度和流動(dòng)性等得到生物柴油,包括直接混合法和微乳液法。①直接混合法:將植物油與礦物柴油按一定的比例混合后作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料使用。②微乳液法:將動(dòng)植物油與溶劑混合制成微乳狀液也是解決動(dòng)植物油高黏度的辦法之一。二、化學(xué)法:通過原料油脂或脂肪,與低碳醇在催化劑存在的情況下,進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成相應(yīng)酯的過程,分為高溫裂解法和酯交換法。目前,酯交換法是生產(chǎn)生物柴油的主要研究方向,包括酶促合成法、固體酸堿法、離子液體法、離子交換樹脂法和超臨界甲醇法。25、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(shí)必需使用專門設(shè)計(jì)的,具有更高壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)。國內(nèi)現(xiàn)狀:生物乙醇汽油的消費(fèi)量已占到全國汽油消費(fèi)總量的20%。2006年,我國燃料乙醇的生產(chǎn)達(dá)到130萬噸。我國生物乙醇汽油在生產(chǎn)、混配、儲運(yùn)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。26、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(jī)組:水輪機(jī),發(fā)電機(jī),主軸及控制系統(tǒng)等;3)廠房;4)變電所;輸電線。27、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(jī)成分(有機(jī)物)(7)其他無機(jī)成分(無機(jī)物)28、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(dá)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(dá)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(yùn)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(jī)代用燃料發(fā)電;作為柴油機(jī)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。29、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。30、填空題
內(nèi)燃機(jī)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(dòng)力的機(jī)構(gòu)。正確答案:牽引桿31、問答題
簡述沼氣生產(chǎn)的微生物菌種。正確答案:有機(jī)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(jìn)行富集營養(yǎng)。32、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33、問答題
簡述我國生物質(zhì)能應(yīng)用技術(shù)主要哪幾個(gè)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)。34、問答題
簡述沼氣池組成。正確答案:1進(jìn)料口和進(jìn)料管進(jìn)料口位于畜禽舍地面下,由設(shè)在地下的進(jìn)料管與發(fā)酵間連通。進(jìn)料口將廁所、畜禽糞便污水通過進(jìn)料管流入沼氣池發(fā)酵間。進(jìn)料管內(nèi)徑一般為200-300mm,采取直管斜插于池墻中部或直插與池頂部的方式與發(fā)酵間連通,目的是保持進(jìn)料順暢、攪拌方便、施工方便。2、發(fā)酵間和儲氣室是沼氣池的主體,可分為發(fā)酵間和儲氣室。發(fā)酵原料在發(fā)酵間進(jìn)行發(fā)酵,產(chǎn)生的沼氣溢出水面進(jìn)入上部的削球形儲氣室儲存。因此,要求發(fā)酵間不漏水,儲氣室不漏氣。3、水壓間(出料間)主要功能是為儲存沼氣、維持正常氣壓和便于出料而設(shè)置的,其容積由沼氣池產(chǎn)氣量來決定,一般為沼氣池24小時(shí)所產(chǎn)沼氣的一半。水壓間與發(fā)酵間的連接,隨著出料方式的不同而存在兩種方式:①當(dāng)滿足沉降、殺滅寄生蟲卵的需要,采取中層出料時(shí),水壓間通過安裝于其中部的出料管與發(fā)酵間連接。②為便于出料、免除一年一度的大換料,采取底層出料時(shí),水壓間通過其下部的出料口與發(fā)酵間直接相通。4、活動(dòng)蓋設(shè)計(jì)在池蓋的頂部,呈瓶塞狀,上大下小?;顒?dòng)蓋可以按需要開啟或關(guān)閉,是一個(gè)裝配式的部件。其功能主要有:(1)在進(jìn)行沼氣池的維修和清除沉渣時(shí),打開活動(dòng)蓋可以排除池內(nèi)殘存有害氣體,并利于通風(fēng)、采光,使操作安全。(2)當(dāng)遇到導(dǎo)氣管堵塞、氣壓表失靈等特殊情況,造成池內(nèi)氣壓過大時(shí),活動(dòng)蓋即被沖開,從而降低池內(nèi)氣壓,使池體得到保護(hù)。(3)當(dāng)池內(nèi)發(fā)酵表面嚴(yán)重結(jié)殼,影響產(chǎn)氣時(shí),可以打開活動(dòng)蓋,破碎浮渣層,攪動(dòng)料液。5導(dǎo)氣管固定在沼氣池拱頂最高處或活動(dòng)蓋上的一根內(nèi)徑1.2cm,長25-30cm左右的銅管、鋼管或PVC硬塑管等,下端與儲氣室相通,上端連接輸氣管道,將沼氣輸送至農(nóng)戶,用于炊事與照明。35、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。36、問答題
簡述我國發(fā)展和利用生物質(zhì)能源的意義。正確答案:1)拓寬農(nóng)業(yè)服務(wù)領(lǐng)域、增加農(nóng)民收入;2)緩解我國能源短缺、保證能源安全;3)治理有機(jī)廢棄物污染、保護(hù)生態(tài)環(huán)境;4)廣泛應(yīng)用生物技術(shù)、發(fā)展基因工程。37、問答題
沼氣發(fā)酵的基本條件。正確答案:一、適宜的發(fā)酵原料二、質(zhì)優(yōu)足量的菌種三、嚴(yán)格的厭氧環(huán)境四、適宜的發(fā)酵溫度五、適度的發(fā)酵濃度六、適宜的酸堿度38、名詞解釋
農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源正確答案:農(nóng)作物(包括能源植物)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物、農(nóng)業(yè)加工業(yè)廢棄物等。39、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。40、問答題
生物柴油標(biāo)準(zhǔn)分析的指標(biāo)有哪些?正確答案:①閃點(diǎn):表示油品蒸發(fā)性和著火危險(xiǎn)性的指標(biāo),生物柴油的閃點(diǎn)一般高于110℃,遠(yuǎn)高于石化柴油(70℃),因此在儲存、運(yùn)輸和使用中安全性很高。閃點(diǎn)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(dāng)甘油從生物柴油中分離出來時(shí),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(huì)影響到燃料的性能,但低閃點(diǎn)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(jìn)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(dòng)機(jī)沉積?;曳趾亢蜕锊裼椭袣埩舸呋瘎┯嘘P(guān)。歐美標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn),使用GC檢測(ASTMD6584)最終的生物柴油產(chǎn)品總甘油質(zhì)量分?jǐn)?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(huì)生成不溶性聚合物,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)濾網(wǎng)堵塞,噴射泵結(jié)焦,排煙增加,啟動(dòng)苦難。生物柴油的氧化是因?yàn)楹胁伙柡椭舅?。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(biāo)準(zhǔn)要求生物柴油在110℃下誘導(dǎo)期不小于6h。41、填空題
風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是將()轉(zhuǎn)換為(),由機(jī)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42、填空題
太陽能的轉(zhuǎn)換與應(yīng)用包括了太能能的();()、儲存、傳輸、與應(yīng)用。正確答案:采集、轉(zhuǎn)換43、問答題
簡述燃?xì)廨啓C(jī)的工作原理。正確答案:葉輪式壓縮機(jī)從外部吸收空氣,壓縮后送入燃燒室,同時(shí)燃料噴入燃燒室與高溫壓縮空氣混合,在高壓下進(jìn)行燃燒。生成的高溫高壓煙氣進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)膨脹作工,推動(dòng)動(dòng)力葉片高速旋轉(zhuǎn),廢氣排入大氣中或再加利用。44、問答題
生物柴油有何優(yōu)缺點(diǎn)?正確答案:優(yōu)點(diǎn)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(dòng)機(jī)啟動(dòng)性能。無添加劑冷濾點(diǎn)達(dá)-20℃。③具有較好的潤滑性能。使噴油泵、發(fā)動(dòng)機(jī)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(diǎn)高,生物柴油不屬于危險(xiǎn)物品。因此便于運(yùn)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(dòng)機(jī)機(jī)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(huì)枯竭。⑦無需改動(dòng)柴油機(jī),可直接添加使用,同時(shí)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(dòng)力性、降低尾氣污染。缺點(diǎn)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(jī)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(diǎn)高,點(diǎn)火性能不好。④可再生性具有一定限制,原料在一定歷史時(shí)期內(nèi)可能無法“按需供應(yīng)”,只能在有限的市場供應(yīng)。45、問答題
乙醇發(fā)酵的三個(gè)階段,各有何特點(diǎn)?正確答案:發(fā)酵前期:糖液與釀酒酵母混合,酵母細(xì)胞經(jīng)過較短的適應(yīng)期后,由于糖液中溶有一定數(shù)量的溶解氧,發(fā)酵液中的各種養(yǎng)分比較充足,這一階段酵母繁殖較快,糖分的消耗主要用于菌體的生長。酵母細(xì)胞濃度低,發(fā)酵作用強(qiáng)度不大,二氧化碳和乙醇的生成量較少,糖分消耗也較少,在此階段發(fā)酵液表面顯得比較平靜。其時(shí)間長短取決于酵母菌種的接種量的多少,接種量大,時(shí)間就短。主發(fā)酵期:酵母細(xì)胞已經(jīng)完成大量增殖,發(fā)酵液中的溶解氧基本被酵母生長消耗完,處于厭氧環(huán)境,酵母的代謝活動(dòng)處于厭氧乙醇發(fā)酵,酵母的生長基本停止。原料的80%有效成分轉(zhuǎn)化為二氧化碳和乙醇,同時(shí)放出大量的熱,發(fā)酵液上下翻動(dòng),發(fā)酵程度較為激烈。其時(shí)間長短取決于發(fā)酵液糖濃度高低,糖分高則時(shí)間長。發(fā)酵后期:可發(fā)酵糖濃度降低,酵母利用葡萄糖發(fā)酵生成乙醇的速度也逐漸降低,二氧化碳產(chǎn)量也相對降低,產(chǎn)量較少。從發(fā)酵液表觀來看,雖有氣泡產(chǎn)生,但是發(fā)酵強(qiáng)度明顯減弱,酵母活力下降,死酵母數(shù)逐漸增加,酵母和發(fā)酵后固形物逐漸絮凝沉淀。發(fā)酵溫度應(yīng)該根據(jù)氣候季節(jié)的不同而適當(dāng)控制。46、填空題
終端能源是指供給();()和生活中直接用于消費(fèi)的各種能源。正確答案:社會(huì)生產(chǎn)、非生產(chǎn)47、問答題
活性炭應(yīng)用在哪些方面?你認(rèn)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。48、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(rèn)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。49、問答題
我國水力資源有哪些特點(diǎn)?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(jì)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。50、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(shí),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(jìn)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)。51、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(huì)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(shí)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(shí)間少。52、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(jī)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(dòng)力學(xué)等方面。53、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(dāng)沼氣池處于正常穩(wěn)定發(fā)酵階段時(shí),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。54、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55、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(gè)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)?;a(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(yàn)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(jìn)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(gè)能源結(jié)構(gòu)。承擔(dān)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。56、問答?H3PO4活化法時(shí),產(chǎn)品質(zhì)量的影響因素有哪些?與ZnCl2法比較,H3PO4法有何優(yōu)點(diǎn)?正確答案:影響因素:磷酸與絕干木屑的用量比、活化溫度。優(yōu)點(diǎn):活性炭的得率較高,炭活化的溫度較低,活化料漂洗時(shí)不需要加鹽酸,炭活化產(chǎn)生的廢煙氣對環(huán)境的危害程度大大減輕,生產(chǎn)糖液脫色用活性炭效果較好。57、填空題
風(fēng)力異步發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)方法有();()和通過晶閘管軟并網(wǎng)。正確答案:直接并網(wǎng)、降壓并網(wǎng)58、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(xì)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。59、問答題
什么是活性炭的比孔容積?孔隙率?它們與密度的關(guān)系如何?正確答案:比孔容積:1g活性炭所含有的顆粒內(nèi)部空隙的總體積稱作比孔容積,簡稱比孔容,比孔容積大的活性炭空隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)。比孔容積可以由顆粒密度和真密度計(jì)算Vg=1/孔隙率:表示活性炭顆粒內(nèi)部空隙體積占顆粒體積的比率,孔隙率大的活性炭空隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)。60、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(diǎn)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?xì)怏w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(yùn)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。61、問答題
簡述世界生物柴油生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。正確答案:世界各國,尤其是發(fā)達(dá)國家,都在致力于開發(fā)高效、無污染的生物質(zhì)能利用技術(shù)。歐洲已成為全球生化柴油的主要生產(chǎn)地。美國、意大利、法國已相繼建成生物柴油生產(chǎn)裝置數(shù)百座。截止2007年,中國有大小生物柴油生產(chǎn)廠2000多家。生物柴油的需求量在不斷增加,預(yù)計(jì)到2012年,中國生物柴油的需求量將達(dá)到2000萬噸/年,按國家再生能源中長期規(guī)劃,那時(shí)的產(chǎn)能是20萬噸/年。需求與產(chǎn)量的反差,將會(huì)是形成產(chǎn)品供不應(yīng)求的局面。向基地化和規(guī)?;较虬l(fā)展,實(shí)行集約經(jīng)營,形成產(chǎn)業(yè)化.目前,原料短缺是制約生物柴油產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要瓶頸。62、名詞解釋
燃料乙醇正確答案:一般是指體積濃度達(dá)到99.5%以上的無水乙醇。燃料乙醇是燃燒清潔的高辛烷值燃料,是可再生能源。主要是以雅津甜高粱加工而成。63、填空題
一次能源是指直接取自()的各種能量和資源。正確答案:自然界沒有經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換64、問答題
活性炭的孔隙如何分類?各有何作用?正確答案:大孔:大孔中進(jìn)行的是多分子層吸附,但其比表面積不大,吸附量有限,大孔還具有吸附質(zhì)經(jīng)過它而進(jìn)入其內(nèi)部的過渡孔、微孔的通道作用,而且活性炭用作催化劑載體時(shí),較大的空隙作為催化劑附著部位較為重要。過渡孔:在氣相吸附中,當(dāng)吸附質(zhì)氣體分壓較高時(shí),過渡孔通過毛細(xì)凝聚作用吸附并將吸附質(zhì)凝聚成液體狀態(tài),在液相吸附中,特別是吸附焦糖色之類大分子物質(zhì)時(shí),過渡孔具有重要作用,液相吸附中常用過渡孔發(fā)達(dá)的活性炭,與大孔類似,過渡孔也具有吸附質(zhì)通過它而進(jìn)入內(nèi)部微孔的通道作用。微孔:微小的孔徑?jīng)Q定了活性炭對濃度極低的吸附質(zhì)仍具有較好的吸附能力,微孔是吸附的主要場所,在吸附分壓較低的氣相吸附中尤為重要,微孔孔徑大小與吸附質(zhì)分子大小相當(dāng),導(dǎo)致吸附質(zhì)分子無法再微孔中發(fā)生毛細(xì)凝聚,而是通過溶劑填充進(jìn)行吸附。65、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。66、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(jià)?正確答案:將使用后達(dá)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(shí),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(dá)到平衡狀態(tài),即吸附飽和狀態(tài)。此時(shí),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。67、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(jī)溶劑。弊端:污染嚴(yán)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)68、問答題
壓縮成型材料成型物內(nèi)部的黏合力類型和黏合方式分成哪5類?正確答案:1)固體顆粒橋接或架橋2)非自由移動(dòng)粘合劑作用的粘合力3)自由移動(dòng)液體的表面張力和毛細(xì)壓力4)粒子間的分子吸引力(范德華力)或靜電引力5)固體顆粒間的填充或嵌合69、問答題
如何研究生物質(zhì)熱裂解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)?正確答案:在眾多的熱裂解特性及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究中,熱分析應(yīng)用較廣,或進(jìn)行生物質(zhì)熱裂解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究試驗(yàn):一、準(zhǔn)備試驗(yàn)材料及方法;二、得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果;三、建立反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型;四、計(jì)算反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)。70、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)71、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(jī)酸能力高5.對復(fù)雜成分的培養(yǎng)基的適應(yīng)能力強(qiáng)6.對溫度、酸度、鹽度的突變適應(yīng)性強(qiáng),即自身對環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)。對于一些特殊的原料,酵母菌還應(yīng)具備一些特殊的性能。72、問答題
簡述生物質(zhì)壓縮成型過程的黏結(jié)作用。正確答案:在相同的壓縮條件下,不同生物質(zhì)成型塊的物理品質(zhì)卻出現(xiàn)較大差異,這與生物質(zhì)原料本身的生物特性有一定關(guān)系。在構(gòu)成生物質(zhì)的各種成分中,木質(zhì)素普遍認(rèn)為是生物質(zhì)固有的最好的內(nèi)在粘結(jié)劑,具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的天然高分子化合物,100℃開始軟化,160℃形成熔融膠體,因此,木素含量高的農(nóng)作物秸稈和林業(yè)廢棄物適合熱壓成型。生物質(zhì)體內(nèi)的水分作為一種必不可少的自由基,流動(dòng)于生物質(zhì)團(tuán)粒間,在壓力作用下,與果膠質(zhì)或糖類混合形成膠體,起粘結(jié)作用,因此過于干燥的生物質(zhì)材料通常情況下難以壓縮成型。生物質(zhì)中的半纖維素由多聚糖組成,在一定時(shí)間的儲藏和水解作用下可以轉(zhuǎn)化為木質(zhì)素,也可達(dá)到粘結(jié)劑的作用。生物質(zhì)中的纖維素,半纖維素和木質(zhì)素在不同的溫度下,均能受熱分解轉(zhuǎn)化為液態(tài)、固態(tài)和部分氣態(tài)產(chǎn)物,利用熱解反應(yīng)產(chǎn)生的液態(tài)熱解油(或焦油)作為壓縮成型的粘結(jié)劑,有利于提高粒子間的粘聚作用,并提高成型燃料的品質(zhì)和熱值。73、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74、名詞解釋
生物質(zhì)正確答案:自然界中有生命的,可以生長的各種有機(jī)物質(zhì),包括動(dòng)物、植物和微生物。75、問答題
簡述光伏發(fā)電系統(tǒng)的孤島效應(yīng)。正確答案:當(dāng)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(yùn)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)76、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(jī)的排列;發(fā)電機(jī)的選擇;風(fēng)力發(fā)電場的運(yùn)行管理水平。77、問答題
生物質(zhì)的燃燒包括哪幾個(gè)過程?正確答案:1)預(yù)熱與干燥:柴草送入爐膛后,當(dāng)本身溫度升高到100℃左右時(shí),所含水分首先被蒸發(fā)出來變成干柴,該過程會(huì)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(shí)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(shí)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(dāng)溫度升高到240℃以上,這些可燃?xì)怏w被點(diǎn)燃,并在燃料表面燃燒,發(fā)出明亮火焰。此時(shí)燃燒產(chǎn)生的熱量就會(huì)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(dāng)揮發(fā)物燃燒快終了時(shí),木炭便開始燃燒,此時(shí)爐膛里的氧氣可以直接擴(kuò)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(shí),適當(dāng)抖動(dòng),加強(qiáng)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。78、問答題
熱重儀分析的生物質(zhì)熱解特性為什么不能用于研究快速熱裂解技術(shù)?正確答案:熱重儀的加熱速率最高只能達(dá)到100℃/min,屬于慢速加熱條件,其結(jié)果不能用于研究快速熱裂解技術(shù)。因?yàn)椴煌募訜崴俾蕳l件下,物質(zhì)的熱揮發(fā)表現(xiàn)是不同的。在實(shí)際的氣化爐或燃燒器中,生物質(zhì)熱裂解都是在高溫、高加熱速率和短的停留時(shí)間的條件下進(jìn)行的,要進(jìn)行理論分析,必須設(shè)法研究在類似這樣的加熱條件下的揮發(fā)規(guī)律和特點(diǎn)。79、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(gè)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(jì)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(shí)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(shí)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,%]80、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)。81、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。82、問答題
生物質(zhì)能資源有何特點(diǎn)。正確答案:(1)可再生(2)普遍、易取(3)可儲存和運(yùn)輸(4)揮發(fā)組分高,炭活性高,易燃(5)環(huán)保(6)是能量密度較低的低品位能源83、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(qiáng)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。84、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(shí)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(shí)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。85、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?yán)Y(jié)構(gòu)模型,鄰四苯撐的立體結(jié)構(gòu)86、問答題
植物纖維原料的水解工藝有哪幾種?工藝過程如何?正確答案:植物纖維原料的水解工藝主要有濃酸水解、稀酸水解、酶水解三種類型。濃酸水解是利用濃硫酸或者濃鹽酸在較低的溫度下可完全溶解木質(zhì)纖維素的結(jié)晶結(jié)構(gòu),將纖維素鏈裂解成含幾個(gè)葡萄糖單元的低聚糖,把溶液加水稀釋并加熱,經(jīng)一定時(shí)間后就可以把低聚糖水解為葡萄糖。稀酸水解是在高壓高溫下,溶液中的氫離子容易與纖維素上的氧原子相結(jié)合,使氧原子的性質(zhì)變得不穩(wěn)定,易于和水反應(yīng),纖維素長鏈則在該處斷裂,同時(shí)釋放出氫原子,使纖維素長鏈連續(xù)解聚,直到分解成最小的葡萄糖單元。酶水解是利用微生物產(chǎn)生的纖維素酶降解纖維素和半纖維素的生化反應(yīng)。工藝流程分為兩類,第一類工藝是纖維素的水解和糖類的發(fā)酵在不同的反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行稱為分別水解和發(fā)酵工藝SHF;第二類是纖維素的水解和糖液的發(fā)酵在同一反應(yīng)器進(jìn)行,稱為同時(shí)糖化發(fā)酵工藝SSF。87、問答題
簡述風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(yùn)行方式:獨(dú)立運(yùn)行、并網(wǎng)運(yùn)行。88、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(diǎn)火燃燒有著直接影響。溫度高,干燥和揮發(fā)分析出順利,達(dá)到著火燃燒的時(shí)間也比較短,點(diǎn)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(jì)算可得到理論通氣量,實(shí)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(shí)間和空間:燃料燃燒需要一定的時(shí)間,一是化學(xué)反應(yīng)時(shí)間,二是空氣和燃料或燃?xì)獾幕旌蠒r(shí)間。前者時(shí)間很短,不起主導(dǎo)作用;后者是氧氣擴(kuò)散的時(shí)間,若無保證就會(huì)產(chǎn)生不完全燃燒,造成浪費(fèi)。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(kuò)散速度:氣流擴(kuò)散速度由氧氣濃度決定,根據(jù)溫度和氣流擴(kuò)散速度對燃燒影響程度的不同,可將燃燒劃分為動(dòng)力燃燒區(qū),擴(kuò)散燃燒區(qū)和過度燃燒區(qū)三種不同的區(qū)域。89、問答題
簡述生物質(zhì)氣化的基本原理。正確答案:①物料干燥:生物質(zhì)物料和氣化劑(空氣)由頂部進(jìn)入氣化爐,氣化爐的最上層為干燥區(qū),含有水分的物料在這里同下面的熱源進(jìn)行熱交換,使原料中的水分蒸發(fā)出去,溫度大約為50~150℃。②熱解反應(yīng):來自干燥區(qū)的物料、水蒸氣和氣化劑進(jìn)入熱解區(qū)后繼續(xù)獲得氧化區(qū)傳遞過來的熱量,當(dāng)溫度達(dá)到或超過某一溫度(最低約160℃),生物質(zhì)將發(fā)生熱解而析出揮發(fā)分,產(chǎn)物較為復(fù)雜。③氧化反應(yīng):熱解產(chǎn)物連同氣化劑和水蒸氣繼續(xù)下移,溫度繼續(xù)升高,當(dāng)溫度達(dá)到熱解氣體的最低著火點(diǎn)時(shí)(約250~300℃),可燃揮發(fā)分氣體首先被點(diǎn)燃,來自熱解區(qū)的焦炭也隨之燃燒,放出大量熱量。最高溫度可達(dá)1000~1200℃,為其他區(qū)域提供熱量。④還原反應(yīng):還原區(qū)已沒有氧氣,二氧化碳和高溫水蒸氣在這里和未完全氧化的熾熱的碳發(fā)生還原反應(yīng),生成一氧化碳和氫氣,由于還原反應(yīng)為吸熱反應(yīng),還原區(qū)的溫度降為約600~900℃。90、問答題
簡述沼氣池的設(shè)計(jì)原理。正確答案:建造“模式”中的沼氣池,首先要做好設(shè)計(jì)工作??偨Y(jié)多年來科學(xué)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)與模式配套的沼氣池必須堅(jiān)持下列原則:(1)必須堅(jiān)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(jìn)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(yùn)送到日光溫室蔬菜地里作肥料使用。(2)堅(jiān)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(diǎn):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(gè),成功一個(gè),使用一個(gè),鞏固一個(gè),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(shí)發(fā)酵液的表面積相對擴(kuò)大,有利于產(chǎn)氣,也便于出料。(3)堅(jiān)持直管進(jìn)料,進(jìn)料口加箅子、出料口加蓋的原則直管進(jìn)料的目的是使進(jìn)料流暢,也便于攪拌。進(jìn)料口加箅子是防止豬陷入沼氣池進(jìn)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(jìn)池內(nèi)。91、問答題
木材熱解、木材干餾、燒炭。木材氣化的定義。正確答案:木材熱解:木材熱解是在隔絕空氣或通入少量空氣的條件下,將木材(如薪炭材、森林采伐和加工剩余物以及其他植物原料)加熱使其分解并制成各種熱解產(chǎn)品的方法。木材干餾:在隔絕空氣的條件下,讓木材在干餾釜中熱分解,以制取甲醇、醋酸、丙酮、木焦油抗聚劑、松焦油、木炭及木煤氣等化工產(chǎn)品的方法。燒炭:木材炭化,俗稱燒炭,是在限制地供給少量空氣的條件下,使木材在炭化裝置中進(jìn)行熱分解,以制取木炭的操作。木材氣化:在高溫下,利用氣化劑使木材之類植物原料或其他含碳固體材料,轉(zhuǎn)變成可燃性其他的熱化學(xué)過程。92、問答題
活性炭吸附時(shí),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(dāng)計(jì)算某一覆蓋度下的微分吸附熱時(shí),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(gè)交點(diǎn)處吸附質(zhì)壓力P2、P1,代入上式可計(jì)算出。93、名詞解釋
生物質(zhì)熱解液化正確答案:是在中溫(500-650℃),高加熱速率(104-105℃/s)和極短氣體停留時(shí)間(小于2S)的條件下,將生物質(zhì)直接熱解,產(chǎn)物經(jīng)快速冷卻,可使中間液態(tài)產(chǎn)物分子在進(jìn)一步斷裂生成氣體之前冷凝,從而得到高產(chǎn)量的生物質(zhì)液體油。94、填空題
風(fēng)力機(jī)又稱為風(fēng)輪,主要有()和垂直軸風(fēng)力機(jī)。正確答案:水平軸風(fēng)力機(jī)95、問答題
簡述沼氣池分類。正確答案:1、按儲氣方式有水壓式、浮罩式和氣袋式三大類,在實(shí)際應(yīng)用中,水壓式最為普遍,浮罩式次之。2、按幾何形狀有圓筒形、球形、橢球形、長方形、方形、拱形等多種形狀,其中,圓筒形池和球形池應(yīng)用最為普遍。3、按建池材料有混凝土結(jié)構(gòu)池、磚結(jié)構(gòu)池、塑料(或橡膠)池、玻璃鋼池、鋼絲網(wǎng)水泥池、鋼結(jié)構(gòu)池等,在實(shí)際應(yīng)用中,最為普遍的是混凝土結(jié)構(gòu)池。4、按沼氣池埋設(shè)位置有地下式、半埋式和地上式,在實(shí)際應(yīng)用中以地下式為主。5、按發(fā)酵溫度有常溫發(fā)酵池、中溫發(fā)酵池和高溫發(fā)酵池。除此以外,也有按照發(fā)酵工藝進(jìn)行分類的。96、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(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制;4.藻類是一種單細(xì)胞生物,它沒有葉、莖、根。即沒有無用生物量,整個(gè)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(dá)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(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)。前景分析:l)和現(xiàn)已初步實(shí)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(shí)間短,在很短的時(shí)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(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化。4)微藻個(gè)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(shí)現(xiàn)零排放,具有良好的環(huán)保效益。97、問答題
從廣義化概念講,新能源利用主要包括哪3個(gè)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(biāo),加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)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(biāo),降低對石油進(jìn)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)。98、問答題
沼氣工程的意義。正確答案:1.生產(chǎn)清潔能源—高效、可再生能源2.治理環(huán)境污染—處理糞便、垃圾、有機(jī)廢水、廢渣3.提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益—綜合利用、改善生產(chǎn)條件4.形成新的產(chǎn)業(yè)—設(shè)計(jì)、施工、副產(chǎn)品生產(chǎn)銷售、配套設(shè)備加工5.發(fā)展農(nóng)村戶式沼氣具有極高的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。99、問答題
簡述木材干餾四個(gè)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(jī)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(shí)木材變成褐色。碳化階段:溫度在275~450℃,木材激烈地?zé)岱纸猓纱罅糠纸猱a(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(dá)到400~450℃,吸收外界熱量。木材干餾已經(jīng)基本完成,進(jìn)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(qiáng)度,本階段餾出液和不凝性氣體產(chǎn)量已經(jīng)很少。100、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(jī)械強(qiáng)度大等。101、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(shí),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(shí),跟蹤最大功率,并保持輸出功率穩(wěn)定。102、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(jī)理不同可以采用整個(gè)的樹木碎片。但是,粒徑越小加工費(fèi)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(yán)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(shí)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?yàn)樘繒?huì)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(shí)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(shí)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(jì)除需保證溫度的嚴(yán)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(dòng)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(jì)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(jià)值的生物油副產(chǎn)品。今后,生物質(zhì)制取液體燃料的重點(diǎn)將主要放在降低成本和改善燃料的性能方面。103、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(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)104、問答題
簡述沼氣發(fā)酵的工藝條件。正確答案:嚴(yán)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(jī)負(fù)荷,壓力,添加劑和抑制劑。105、問答題
ZnCl2法生產(chǎn)粉狀炭有工序?各工序的作用?可采取哪些環(huán)保措施?正確答案:各工序的作用:(1)工藝木屑的準(zhǔn)備:經(jīng)過篩選及干燥處理的木屑為工藝木屑,其粒度應(yīng)在6—40目,含水率符合工藝要求。(2)工藝氯化鋅溶液的配制:由工業(yè)氯化鋅、水及工業(yè)鹽酸配制成具有特定濃度和PH值的氯化鋅水溶液。(3)捏和或浸漬:通過捏合機(jī)的擠壓和剪切力,使工藝木屑和工藝氯化鋅水溶液攪拌均勻,并加速溶液向木屑顆粒內(nèi)部滲透。(4)炭活化:捏合后的鋅屑料進(jìn)入相應(yīng)的炭活化裝置完成炭活化反應(yīng),轉(zhuǎn)變成活化料。(5)漂洗:降低活化料中鐵及其他雜質(zhì)含量,提高純度,讓產(chǎn)品活性炭的鐵鹽、氯化物、灰分及PH值等指標(biāo),達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。環(huán)保措施:使用密閉性能好,能夠集中排除廢煙氣的炭活化爐,并制定合理的工藝條件,防止廢煙氣外泄。106、填空題
風(fēng)力發(fā)電的經(jīng)濟(jì)型指標(biāo)主要有();()、財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率、財(cái)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(jià)、單位千瓦時(shí)投資成本107、問答題
風(fēng)力同步發(fā)電機(jī)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。108、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。109、問答題
多管爐、鞍式爐、回轉(zhuǎn)爐各有什么優(yōu)缺點(diǎn)?正確答案:多管爐優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn),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(yùn)行時(shí)不需要外加燃料適用于中小型工廠;缺點(diǎn),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(diǎn):有點(diǎn)是活化效果好、產(chǎn)品質(zhì)量均勻、得率高,正常運(yùn)行時(shí)不需要外加燃料,機(jī)械化程度高,生產(chǎn)能力大,使用壽命時(shí)間長,作業(yè)環(huán)境好;缺點(diǎn)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(diǎn):優(yōu)點(diǎn),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(diǎn),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。110、問答題
簡述燃料乙醇的優(yōu)點(diǎn)。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(huì)增加大氣中的CO2111、問答題
生物質(zhì)壓縮成型的工藝有哪些?正確答案:1)常溫常壓壓縮成型工藝:纖維類原料在常溫下,浸泡數(shù)日水解處理后,纖維變得柔軟、濕潤皺裂并部分降解,其壓縮成型特性明顯改善,易于壓縮成型。同樣,利用簡單的杠桿和模具,將部分降解后的農(nóng)林廢棄物中的水分?jǐn)D出,即可形成低密度的成型燃料塊。2)熱壓成型工藝:這是國內(nèi)外普遍采用的成型工藝,其工藝流程為:原料粉碎→干燥→擠壓成型→冷卻→包裝等幾個(gè)環(huán)節(jié)。該工藝的主要特點(diǎn)是物料在模具內(nèi)被擠壓的同時(shí),需對模具進(jìn)行外部加熱,將熱量傳遞給物料,使物料受熱而提高溫度。3)預(yù)熱成型工藝:與上述熱壓成型工藝不同,該工藝采用在原料進(jìn)入成型機(jī)壓縮之前,對其進(jìn)行了與熱處理,即將原料加熱到一定溫度,使木素軟化起粘結(jié)作用,并且在后續(xù)壓縮過程中減少原料與模具的摩擦作用,降低成型壓力,從而提高成型部件的使用壽命,降低能耗。4)碳化成型工藝:首先將生物質(zhì)原料炭化或部分炭化,然后加入一定量的粘結(jié)劑壓縮成型。生物質(zhì)原料高溫?zé)崃呀獬商?,并釋放出揮發(fā)分,因而其壓縮性能得到改善,成型部件的機(jī)械磨損和壓縮能耗明顯降低。但炭化原料壓縮成型后力學(xué)強(qiáng)度較差,一般都要添加一定量的粘結(jié)劑。112、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(fèi)地點(diǎn)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(yuǎn)地區(qū)供電。113、問答題
多管爐、鞍式爐、回轉(zhuǎn)爐各適用于什么場合?各種爐在正常操作時(shí)爐內(nèi)為正壓還是負(fù)壓?壓力為什么不能過大或過小?爐內(nèi)物料與活化劑的相對流向如何?爐內(nèi)物料的受熱方式?正常操作時(shí)是否需外加熱量?為什么?多管爐、鞍式爐在生產(chǎn)中對原料有哪些要求?正確答案:多管爐適用于生產(chǎn)粉末狀活性炭。鞍式爐對原料的要求:具有足夠的重量和強(qiáng)度,以保證能依靠自身的重量在活化道中向下移動(dòng);為了防止活化道堵塞及均勻的活化,原料碳的大小應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi),灰分在活化過正中不能融化。鞍式爐適用于生產(chǎn)不定型活性炭或者成型顆?;钚蕴??;剞D(zhuǎn)爐適用于生產(chǎn)定型顆?;钚蕴俊?14、填空題
燃?xì)廨啓C(jī)裝置主要由();()和燃燒室3部分組成。正確答案:燃?xì)廨啓C(jī)、壓氣機(jī)115、問答題
小型燃?xì)廨啓C(jī)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(jī)輔助循環(huán);7)燃?xì)鉄煔饴?lián)合循環(huán);8)燃?xì)鉄岜寐?lián)合循環(huán);燃料電池——燃?xì)廨喡?lián)合循環(huán)116、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(xì)有助于提高成型物的強(qiáng)度捏合,利用捏合機(jī)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(jī)擠壓成圓柱狀炭條117、問答題
ZnCl2法生產(chǎn)活性炭的優(yōu)缺點(diǎn)?該法對原料有要求?正確答案:優(yōu)點(diǎn):原料的利用率高,制成的活性炭產(chǎn)品過渡孔發(fā)達(dá),對焦糖之類的大分子物質(zhì)的吸附能力好,液相吸附速度快,適用于液相吸附。缺點(diǎn):對設(shè)備的耐腐蝕性能要求很高,生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水和廢氣必須妥善處理,以防止對環(huán)境造成污染。118、問答題
生物質(zhì)能的開發(fā)利用是在怎樣的背景下提出來的?有何重要意義?正確答案:背景:1.能源的開發(fā)和利用一直以來見證著人類文明的進(jìn)步,能源的更新替換,成為人類適應(yīng)環(huán)境、利用環(huán)境、改造環(huán)境的重要標(biāo)志之一。當(dāng)今的新型替代能源,如風(fēng)能、太陽能、生物能、地?zé)崮艿燃娂娪楷F(xiàn),各具優(yōu)勢,且利用技術(shù)不斷成熟和發(fā)展,其中生物能在實(shí)用性、可行性、廣泛性方面,顯現(xiàn)出獨(dú)有的優(yōu)勢,被認(rèn)為是未來30~50年里,最具大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化開發(fā)前景的新型能源。2.能源危機(jī)與生態(tài)危機(jī):煤炭、石油只能開采100年;天然氣只能開采50~60年;空氣污染、水污染、土壤污染、溫室效應(yīng)、物種絕滅。發(fā)展意義:1.傳統(tǒng)能源有限、不可再生及環(huán)境危害性2.生物質(zhì)能源豐富、可再生及環(huán)境友好性119、問答題
生物質(zhì)能通常包括哪六個(gè)方面?正確答案:1)木材及森林廢棄物;2)農(nóng)作物及其廢棄物;3)水生植物;4)油料植物;5)城市和工業(yè)有機(jī)廢棄物;6)動(dòng)物糞便。120、問答題
活性炭的堆積密度、顆粒密度、真密度的含義?如何測定?正確答案:充填密度:又叫堆積密度、公升重或松密度,是以規(guī)定條件下試樣的充填體積為基準(zhǔn)表示的密度?;钚蕴吭嚇拥某涮铙w積用量筒法測量。顆粒密度:顆粒密度又叫塊密度、汞置換密度,是以規(guī)定條件下試樣的顆粒體積為基準(zhǔn)表示的密度?;钚蕴吭嚇宇w粒體積用汞置換法測量。真密度:真密度又叫絕對密度,是以規(guī)定條件下試樣的無孔真實(shí)體積為基準(zhǔn)表示的密度。活性炭的無孔真實(shí)體積用氦氣置換法測量。121、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122、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(jìn)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。123、填空題
自然界中的水體在流動(dòng)過程中產(chǎn)生的能量,稱為水能,它包括()、壓能和動(dòng)能3種形式正確答案:位能124、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(dòng)特性角4、比熱容5、導(dǎo)熱性125、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
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