能源科学技术：生物质能技术必看考点

能源科学技术：生物质能技术必看考点1、名词解释

差示扫描量热法正确答案：一种热分析法。在程序控制温度下，测量输给物质和参比物的功率差的一种技术。2、名词解释

燃料乙醇正确答案：一般是指体积浓度达到99.5%以上的无水乙（江南博哥）醇。燃料乙醇是燃烧清洁的高辛烷值燃料，是可再生能源。主要是以雅津甜高粱加工而成。3、问答题

乙醇发酵的三个阶段，各有何特点？正确答案：发酵前期：糖液与酿酒酵母混合，酵母细胞经过较短的适应期后，由于糖液中溶有一定数量的溶解氧，发酵液中的各种养分比较充足，这一阶段酵母繁殖较快，糖分的消耗主要用于菌体的生长。酵母细胞浓度低，发酵作用强度不大，二氧化碳和乙醇的生成量较少，糖分消耗也较少，在此阶段发酵液表面显得比较平静。其时间长短取决于酵母菌种的接种量的多少，接种量大，时间就短。主发酵期：酵母细胞已经完成大量增殖，发酵液中的溶解氧基本被酵母生长消耗完，处于厌氧环境，酵母的代谢活动处于厌氧乙醇发酵，酵母的生长基本停止。原料的80%有效成分转化为二氧化碳和乙醇，同时放出大量的热，发酵液上下翻动，发酵程度较为激烈。其时间长短取决于发酵液糖浓度高低，糖分高则时间长。发酵后期：可发酵糖浓度降低，酵母利用葡萄糖发酵生成乙醇的速度也逐渐降低，二氧化碳产量也相对降低，产量较少。从发酵液表观来看，虽有气泡产生，但是发酵强度明显减弱，酵母活力下降，死酵母数逐渐增加，酵母和发酵后固形物逐渐絮凝沉淀。发酵温度应该根据气候季节的不同而适当控制。4、问答题

简述氢能的特点。正确答案：（l）所有元素中，氢重量最轻；（2）所有气体中，氢气的导热性最好；（3）氢是自然界存在最普遍的元素，据估计它构成了宇宙质量的75%；（4）除核燃料外，氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的；（5）氢燃烧性能好，点燃快；（6）氢本身无毒，与其他燃料相比氢燃烧时最清洁；（7）氢能利用形式多，既可以通过燃烧产生热能，又可以作为能源材料用于燃料电池，或转换成固态氢用作结构材料。5、问答题

影响生物质气化的影响因素有哪些？如何影响？正确答案：生物质气化影响因素很多，如生物质种类及其预处理、生物质进料与气化剂供给速率、反应器内温度和压力等。在以空气为气化剂的自供热气化系统中，当量比ER是最重要的一个影响因素，他不仅直接决定了生物质进料速率与气化剂供给速率之间的匹配关系，而且还间接决定了气化反应器的温度压力、气化气体的热值和气体组分。ER=AR/SRAR：气化时实际供给的空气量与生物质量之比，简称实际燃烧比，其值取决于运行参数；SR：所供生物质完全燃烧最低所需的空气量与生物质量之比，简称化学当量比，其值取决于生物质的燃烧特性。ER越大，燃烧反应进行得越多，反应器内温度越高，因而越有利于气化反应的进行；另一方面，二氧化碳和氮气的含量也随之增加，气化气体热值随之降低。所以ER的确定需要综合考虑各种因素，根据经验，ER取值范围一般在0.2～0.4。6、填空题

一次能源是指直接取自（）的各种能量和资源。正确答案：自然界没有经过加工转换7、填空题

并网运行风力发电系统有（）和变速恒频方式两种运行方式。正确答案：恒速恒频方式8、问答题

利用生物质能主要有哪几种方法？正确答案：直接燃烧；物化转换；生化转换；植物油利用等方式。9、问答题

燃料乙醇原料的发展趋势。正确答案：燃料乙醇生产仅仅依靠粮食来提供原料，已不能满足燃料乙醇生产的需求，我国需要走多元化供应的路子，未来我国燃料乙醇发展更多的应是依靠非粮食原料。我国燃料乙醇生产企业的发展主要是两个方向：一是木薯乙醇；二是纤维素乙醇。两者都属于非粮食作物，其中，木薯乙醇已处于规模化生产阶段，技术发展已相对完善；而纤维素乙醇在我国还处在试验阶段，技术还有待完善。木薯是替代玉米的最佳选择：木薯是取代玉米等原料生产酒精的理想替代物，开发木薯酒精资源前景看好。在同样土地资源条件下，种植木薯可比种植玉米多产近2倍酒精。利用木薯进行酒精生产，整株作物无废料，利用效率很高。纤维素乙醇发展潜力最大：长期来看，木薯也只是中国生产燃料乙醇的过渡性原料，还不足以改变中国整个能源结构。承担改变中国能源结构重任的是以秸秆为代表的植物纤维。开发大规模生产木质纤维类生物质燃料乙醇的工业技术，是解决燃料乙醇原料成本高、原料有限的根本出路。10、问答题

活性炭吸附的类型？各型吸附的作用力是什么？两种类型的吸附有何差异？正确答案：活性炭吸附类型：液相吸附、气相吸附。吸附作用力：分子间引力和化学键力，根据作用力性质，将吸附作用分物理吸附和化学吸附。物理吸附和化学吸附的差异：当吸附剂与吸附质之间的作用力是分子间引力为物理吸附，是可逆性吸附，脱附后吸附剂活性炭表面恢复原来状态，吸附质性质不发生变化；当吸附剂和吸附质之间的作用力是化学键力时发生了化学反应为化学吸附，是不可逆吸附，脱附后，活性炭表面状态不能恢复，吸附质化学性质发生变化。11、问答题

简述能源植物的优点。正确答案：（1）环保性。不含硫化物，因此不会形成酸雨。还可以通过生物降解，从而避免对土壤和地下水的污染。（2）低成本。能源植物的分布广，若能因地制宜地进行种植，便能就地取材生产燃料酒精或者生物柴油，不需要进行勘探、钻井、采矿和提炼等过程，也减少了长途运输、管道输送等成本。（3）可再生性：只要有光、水和土壤，它就能生长，取之不尽，用之不竭。（4）安全性：使用起来比核能安全，不发生爆炸、泄漏。12、填空题

水能的大小取决于两个因素：河流中水的流量和水从（）。正确答案：多高的地方留下来13、问答题

生物质能转换技术有哪些类型？正确答案：1）直接燃烧技术：最普通的生物质能转化技术，即燃料中可燃成份和氧化剂（一般是空气中的氧气）发生氧化反应的化学反应过程，在反应过程中强烈析出热量，并使燃烧产物的温度升高。2）生物转换技术：用微生物发酵方法将生物质能转化为燃料物质的技术，通常生产的液体燃料为乙醇，气体燃料为沼气，并伴有二氧化碳产生。3）热化学转换技术：在加热条件下，用热化学手段将生物质能转换成燃料物质的技术。常用的方法有气化法、热裂解法和高压液化法。4）其他转换技术：生物质压缩成型技术，生物柴油，生物质制氢。14、问答题

简述光伏发电系统的最大功率点跟踪控制。正确答案：实时检测光伏阵列的输出功率，采用一定的控制算法预测当前工作状态下光伏阵列可能的最大功率输出，通过改变当前的阻抗来满足最大功率输出的要求，使光伏系统可以运行于最佳状态15、填空题

风力同步发电机组并网方法有（）和自同步并网。正确答案：自动准同步并网16、名词解释

生物质热解正确答案：是在无氧或者是缺氧条件下，利用热能切断生物质大分子的化学键，使之转变为低分子物质的过程。17、问答题

简述沼气生产的原料。正确答案：沼气发酵原理是供给厌氧发酵微生物进行正常生命活动所需的营养和能量，是不断生产沼气的物质基础。农业剩余物秸秆、杂草、树叶等，猪、牛、马、羊、鸡等家畜家禽的粪便，工业生产中的有机废水废物（如豆制品的废水、酒精和糖渣等），还有水生植物都可以作为厌氧发酵原料。18、问答题

影响风力发电场发电量的因素主要有哪些？正确答案：风能资源；风力发电机的排列；发电机的选择；风力发电场的运行管理水平。19、问答题

活性炭的堆积密度、颗粒密度、真密度的含义？如何测定？正确答案：充填密度：又叫堆积密度、公升重或松密度，是以规定条件下试样的充填体积为基准表示的密度。活性炭试样的充填体积用量筒法测量。颗粒密度：颗粒密度又叫块密度、汞置换密度，是以规定条件下试样的颗粒体积为基准表示的密度。活性炭试样颗粒体积用汞置换法测量。真密度：真密度又叫绝对密度，是以规定条件下试样的无孔真实体积为基准表示的密度。活性炭的无孔真实体积用氦气置换法测量。20、填空题

太阳电池主要有（）；（）、非晶硅太阳电池、碲化镉太阳电池、与铜铟硒太阳电池5种类型正确答案：单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池21、问答题

沼气发酵的基本条件。正确答案：一、适宜的发酵原料二、质优足量的菌种三、严格的厌氧环境四、适宜的发酵温度五、适度的发酵浓度六、适宜的酸碱度22、问答题

简述我国生物质能应用技术主要哪几个方面发展？正确答案：1）高效直接燃烧技术和设备；2）薪材集约化综合开发利用；3）生物质能的液化、气化等新技术开发利用；4）城市生活垃圾的开发利用；5）能源植物的开发。23、问答题

ZnCl2在木屑制炭过程中活化起哪些作用？正确答案：（1）氯化锌的润涨作用：木屑等植物纤维原料中含有大量的纤维素及半纤维素，在室温下用氯化锌水溶液浸渍时，它们便发生润涨；随着温度的升高和水分的蒸发，高温度下高浓度的氯化锌水溶液能进一步使它们分散，直至转变成胶体状态。（2）氯化锌的催化脱水作用：在150摄氏度以上的温度下，氯化锌对含碳原料中的氢和氧有催化脱水作用，使它们更多的以水分子的形态从原料中脱除，使原料中的碳更多的保留在固体残留物炭之中；（3）氯化锌的骨架造孔作用：氯化锌为缩合生成的新生态的炭提供了可以依附的骨架，使它们在其表面逐渐聚集成特殊的微晶质碳的架构，氯化锌骨架溶解后，就形成了孔隙结构。24、问答题

酸碱催化酯交换的反应机理如何？正确答案：一、酸性催化剂：质子先与甘油三酯的羰基结合，形成碳阳离子中间体。亲质子的甲醇与碳阳离子结合并形成四面体结构的中间体，然后这个中间体分解成甲酯和甘油二酯，并产生质子催化下一轮反应。甘油二酯及甘油单酯也按这个过程反应。二、碱性催化剂：催化的酯交换反应中，真正起活性作用的是甲氧阴离子，它攻击甘油三酯的羰基碳原子，形成一个四面体结构的中间体，然后这个中间体分解成一个脂肪酸甲酯和一个甘油二酯阴离子，这个阴离子与甲醇反应生成一个甲氧阴离子和一个甘油二酯分子，后者会进一步转化成甘油单酯，然后转化成甘油。所生成的甲氧阴离子又循环进行下一个的催化反应。25、名词解释

生物柴油正确答案：指以各种油脂（包括植物油、动物油脂、废餐饮油等）为原料，经一系列加工处理过程而生产出的一种液体燃料。属于长链脂肪酸的单烷基酯。26、问答题

简述世界燃料酒精生产现状及发展趋势。正确答案：国外应用现状及发展趋势：世界酒精的66%用于燃料，14%用于食用，11%用于工业溶剂，9%用于其它化学工业。发酵酒精作车用燃料有两种方式：其一是配制汽油和无水酒精的混合物——汽油醇.其二是直接利用酒精作为汽车燃料，这时必需使用专门设计的，具有更高压缩比的发动机。国内现状：生物乙醇汽油的消费量已占到全国汽油消费总量的20％。2006年，我国燃料乙醇的生产达到130万吨。我国生物乙醇汽油在生产、混配、储运及销售等方面已拥有较成熟的技术。目前我国发展非粮乙醇的可行之路，在于发展用甜高粱、甘薯、木薯等原料来替代粮食。27、问答题

木质纤维素糖化发酵的四种类型及其目前各自面临的技术难题。正确答案：（1）物理法：球磨、压缩球磨、爆破粉碎、冷冻粉碎、声波、电子射线。弊端：效果不明显、处理成本高、条件苛刻。（2）化学法：酸、碱、有机溶剂。弊端：污染严重、设备要求高、损失大、收率低。（3）理化法（4）生物法：木质素降解微生物：白腐真菌为主、木质素降解酶类：Lacs、Lips、MnPs等、木质素降解条件、木质素降解分子生物学28、问答题

木材的三大组分热解的温度范围，最激烈的热解温度，热解特征如何？正确答案：纤维素热分解：从240℃开始，于400℃左右结束，在300~375℃热分解反应最激烈。纤维素热分解可分为四阶段，一、发生纤维素吸收的水分的干燥蒸发二、纤维素大分子葡萄糖基脱水反应三、热裂解阶段，除了甙键断裂还伴随脱水、热裂解、歧化反应四、聚合和芳构化，上述初级降解产物发生碳碳键和碳氧键断裂释放出一氧化碳，残留的碳碳键芳构化最终形成木炭，左旋葡萄糖酐缩聚形成左旋葡萄糖进一步形成液态混合物木焦油。半纤维素热分解：从145℃开始，于225~325℃反应最激烈。半纤维素在三种组要成分中裂解温度是最低的，对热的稳定性最差，与纤维素一样，先后经脱水、甙键断裂、热裂解、缩聚和芳构化过程，产物与纤维素类似。木质素热分解：在250~500℃之间热裂解，310~420℃裂解反应最激烈。当木质素被加热到250℃时，开始放出二氧化碳和一氧化碳之类含氧气体，温度升高到310℃反应变得激烈，开始放热，生成大量蒸气气体产物，可凝性气体有醋酸、甲醛、木焦油等，不凝性气体有甲烷等烃类物质出现，超过420℃蒸气产物数量减少，反应基本完成。29、问答题

燃烧的三要素是什么？影响燃烧速度的主要因素有哪些？正确答案：一定的温度：温度是良好燃烧的首要条件，温度的高低对生物质的干燥、挥发分析出和点火燃烧有着直接影响。温度高，干燥和挥发分析出顺利，达到着火燃烧的时间也比较短，点火容易。燃烧反应将愈激烈。合适的空气量及与燃料良好的混合：由于燃料所含的元素组成成分不同，燃料所需要的空气量也不同。通过计算可得到理论通气量，实际供气量由于炉膛结构等原因，要比理论供气量稍大一些，过多过少都不利于燃烧。时间和空间：燃料燃烧需要一定的时间，一是化学反应时间，二是空气和燃料或燃气的混合时间。前者时间很短，不起主导作用；后者是氧气扩散的时间，若无保证就会产生不完全燃烧，造成浪费。主要因素温度：通过对化学反应速度的影响而起作用的。温度越高，反应速度越快。气流扩散速度：气流扩散速度由氧气浓度决定，根据温度和气流扩散速度对燃烧影响程度的不同，可将燃烧划分为动力燃烧区，扩散燃烧区和过度燃烧区三种不同的区域。30、问答题

简述燃气轮机的工作原理。正确答案：叶轮式压缩机从外部吸收空气，压缩后送入燃烧室，同时燃料喷入燃烧室与高温压缩空气混合，在高压下进行燃烧。生成的高温高压烟气进入燃气轮机膨胀作工，推动动力叶片高速旋转，废气排入大气中或再加利用。31、问答题

活性炭应用在哪些方面？你认为在我国活性炭在方面的应用前景看好？正确答案：应用：精制气体、气相回收及捕集、分离气体、液相脱色精制、液相捕集或回收、液相分离、做催化剂及其载体、医疗、电极材料。32、问答题

汽车使用乙醇汽油的好处。正确答案：第一，乙醇汽油增加汽油中的含氧量，使燃烧更充分，有效地降低了尾气中有害物质的排放；第二，有效提高汽油的标号，使发动机运行更平稳；第三，可有效消除火花塞、气门、活塞顶部及排气管、消声器部位的积炭，延长主要部件的使用寿命。33、问答题

我国水力资源有哪些特点？正确答案：1）水力资源总量较多，但开发利用率低；2）水力资源分布不均，与经济发展不匹配；3）大多数河流年内、年际径流分布不均；4）水力资源主要集中于大江大河，有利于集中开发和规模外送。34、问答题

炭化的最终温度、升温速度和木材含水率等对热解的影响如何？正确答案：木材干馏的最终温度是影响干馏产物的组成和性质的决定性因素，随着最终温度的升高，首先生成反应水及酸类物质，而其他各种有机物及木焦油在较高温度下逐渐形成，随着最终温度升高，木炭得率及挥发分含量减少，其固定碳含量及微孔容积增加。随着干馏升温速度提高，木焦油得率显著增加，木炭得率明显减少，对其他产物得率也有一定影响，但升温速度太快会导致木材开裂，强度下降，影响木炭的质量。木材的含水率影响木材干馏过程的时间和能源的消耗，并对产品有一定影响，木材含水率大时，增加干燥阶段的时间和能源消耗，导致木醋液中水分含量增加，有机物浓度下降，不利于进一步加工利用，木材含水率太小，炭化阶段的放热反应激烈，热分解速度太快，会导致主要产品木炭开裂、质量下降。35、填空题

光伏发电系统主要由（）；（）、和逆变器3大部分组成。正确答案：太阳电池板、控制器36、填空题

风力机又称为风轮，主要有（）和垂直轴风力机。正确答案：水平轴风力机37、问答题

按存在形态分，木材热解的产物有哪些？各有什么主要用途。正确答案：木材热分解可以得到固态产物木炭、液态产物木醋液和气态产物木煤气。38、填空题

燃气轮机装置主要由（）；（）和燃烧室3部分组成。正确答案：燃气轮机、压气机39、问答题

活性炭的基本微晶结构有哪两种类型？正确答案：富兰克林结构模型，分为易石墨化性碳、难石墨化性碳。赖利结构模型，邻四苯撑的立体结构40、名词解释

生物质热解液化正确答案：是在中温（500-650℃），高加热速率（104-105℃/s）和极短气体停留时间（小于2S）的条件下，将生物质直接热解，产物经快速冷却，可使中间液态产物分子在进一步断裂生成气体之前冷凝，从而得到高产量的生物质液体油。41、问答题

高位发热值与低位发热值的区别？正确答案：高位热值：将一定重量的生物质试样，放在一个密闭容器（通称氧弹）中，在有过剩氧气存在的条件下使其完全燃烧，用水吸收放出的热量，然后由水温的升高计算出该生物质的发热量。它是生物质燃料完全燃烧释放出的全部热量，包括燃烧时的显热和所含水分的汽化潜热。低位热值：把在大气状况下完全燃烧单位重量的生物质所得到的热量称为低位热值。它等于从高位热值中减去水蒸汽的汽化潜热后的热量，也就是燃料实际放出的热量。两者的区别在于，高位热值包含了水分的汽化潜热，而低位热值不包含，两者换算关系为：QDW=QGW-25（9H+W）[DW：低位热值，GW：高位热值，H、W：氢氧元素组成，%]42、问答题

ZnCl2法生产活性炭过程中有哪些主要因素影响活性炭的质量，各因素是怎样影响的？正确答案：（1）锌屑比：活化料中氯化锌所占有的体积，近似的等于产品活性炭的孔隙容积，通常是通过控制锌屑比的大小来调节产品活性炭的孔隙结构；（2）原料的种类和性质：原料的种类和含水率会影响氯化锌溶液对木屑的渗透能力和速度，从而对活化过程产生影响；（3）活化温度和时间：随着活化温度的升高，活化反应速度加快，活化过程需要的时间少。43、问答题

简述沼气池分类。正确答案：1、按储气方式有水压式、浮罩式和气袋式三大类，在实际应用中，水压式最为普遍，浮罩式次之。2、按几何形状有圆筒形、球形、椭球形、长方形、方形、拱形等多种形状，其中，圆筒形池和球形池应用最为普遍。3、按建池材料有混凝土结构池、砖结构池、塑料（或橡胶）池、玻璃钢池、钢丝网水泥池、钢结构池等，在实际应用中，最为普遍的是混凝土结构池。4、按沼气池埋设位置有地下式、半埋式和地上式，在实际应用中以地下式为主。5、按发酵温度有常温发酵池、中温发酵池和高温发酵池。除此以外，也有按照发酵工艺进行分类的。44、问答题

简述沼气的组成。正确答案：沼气是一种混合气体，其组成不仅取决于发酵原料的种类及其相对含量，而且随发酵条件及发酵阶段的不同而变化。当沼气池处于正常稳定发酵阶段时，沼气的体积组成大致为：甲烷50%-70%，二氧化碳30%-40%，此外还有少量的一氧化碳、氢、硫化氢、氧和氮等气体。45、填空题

二次能源是指由（）以后得到的能源产品。正确答案：一次能源经过加工转换46、问答题

简述生物质压缩成型过程的黏结作用。正确答案：在相同的压缩条件下，不同生物质成型块的物理品质却出现较大差异，这与生物质原料本身的生物特性有一定关系。在构成生物质的各种成分中，木质素普遍认为是生物质固有的最好的内在粘结剂，具有三维网状结构的天然高分子化合物，100℃开始软化，160℃形成熔融胶体，因此，木素含量高的农作物秸秆和林业废弃物适合热压成型。生物质体内的水分作为一种必不可少的自由基，流动于生物质团粒间，在压力作用下，与果胶质或糖类混合形成胶体，起粘结作用，因此过于干燥的生物质材料通常情况下难以压缩成型。生物质中的半纤维素由多聚糖组成，在一定时间的储藏和水解作用下可以转化为木质素，也可达到粘结剂的作用。生物质中的纤维素，半纤维素和木质素在不同的温度下，均能受热分解转化为液态、固态和部分气态产物，利用热解反应产生的液态热解油（或焦油）作为压缩成型的粘结剂，有利于提高粒子间的粘聚作用，并提高成型燃料的品质和热值。47、问答题

生物柴油的制备方法有哪些？正确答案：可分为两大类：物理法和化学法。一、物理法：通过物理机械的方法，改变原料油脂或脂肪的黏度和流动性等得到生物柴油，包括直接混合法和微乳液法。①直接混合法：将植物油与矿物柴油按一定的比例混合后作为发动机燃料使用。②微乳液法：将动植物油与溶剂混合制成微乳状液也是解决动植物油高黏度的办法之一。二、化学法：通过原料油脂或脂肪，与低碳醇在催化剂存在的情况下，进行化学反应生成相应酯的过程，分为高温裂解法和酯交换法。目前，酯交换法是生产生物柴油的主要研究方向，包括酶促合成法、固体酸碱法、离子液体法、离子交换树脂法和超临界甲醇法。48、问答题

多管炉、鞍式炉、回转炉各适用于什么场合？各种炉在正常操作时炉内为正压还是负压？压力为什么不能过大或过小？炉内物料与活化剂的相对流向如何？炉内物料的受热方式？正常操作时是否需外加热量？为什么？多管炉、鞍式炉在生产中对原料有哪些要求？正确答案：多管炉适用于生产粉末状活性炭。鞍式炉对原料的要求：具有足够的重量和强度，以保证能依靠自身的重量在活化道中向下移动；为了防止活化道堵塞及均匀的活化，原料碳的大小应在规定范围内，灰分在活化过正中不能融化。鞍式炉适用于生产不定型活性炭或者成型颗粒活性炭。回转炉适用于生产定型颗粒活性炭。49、问答题

压缩过程的影响因素有哪些？正确答案：1）压块（压捆）的松弛密度：压块（压捆）出模后最终稳定的密度为松弛密度。松弛密度比模内压缩密度小。压块的松弛密度受秸秆物理特性和成型工艺有关的诸多因素影响。成型物出模后瞬间会有膨胀（弹性变形），然后有一段较长时间应力松弛，密度减小到应力松弛结束。2）成型所需压力：主要目的有：①使物料原来的物相结构破坏，组成新的物相结构。②加固分子间凝聚力，使物料密实，强度增加。③为物料在膜内成型及推进提供动力。一个压缩循环由惯性阶段（秸秆压缩处于松散状态）和弹性阶段（压缩块开始含有粘聚体）两个阶段组成。通过一个压缩循环，植物茎杆和叶子粒子交错，嵌合在一起。在最大压力给定时，秸秆在模内压缩时的密度随模子的直径减小而呈指数降低。3）成型模具的几何特征：当模内压缩密度预定时，随模子直径增加，压缩所需的必能呈指数级下降。有效体积模量的变化、孔隙度指数的变化、模壁摩擦力的相对影响都与模子直径变化有关；当模子直径减小时，这些因素的变化都将导致比能随之减小。4）填料量：模子的填料量决定了压缩秸秆的初始密度，增大模子尺寸可以提高填料量。当模子尺寸恒定，填料量超过4：1范围后，最大压力一旦达到一特定值，模内物料的压缩密度就不再受填料量的影响。5）压缩方式：秸秆压缩所采用的加载方式对压缩物料的松弛特性是有影响的，也就是说对物料的最终密度值是有影响的。加载速度、施加的最大压力及其保压时间是与压缩方式有关的重要参数。6）物料的破碎程度：一般，秸秆在模内压缩成型前，需要切断或粉碎。秸秆切断长度对压缩能无明显影响，但却能影响成型块的持久性。7）物料含水率：秸秆压缩成型中，合适的水分对成型效果影响显著，过高或过低都将不利于秸秆压缩成型。当压力不变且含水率在一定范围时，随着含水率升高，压缩密度可达最大值。而松弛密度一定时，随着含水率提高，所需压力变大，最大压力值正好对应着含水率的上限。压块的松弛密度随含水量的升高以指数级下降。8）成型温度：对于高密度压缩成型，温度是一个重要因素。物料加热到木素软化温度或熔融温度，可增强秸秆的粘结作用，提高成型物的耐久性和松弛密度。温度还可以引起永久的粘塑性形变，增强物料的塑性和流动性，是粒子更易嵌合。提高温度可以减小压力和能量，缩短保压时间。50、填空题

风力发电系统是将（）转换为（），由机械、电气和控制3大系统组合构成。正确答案：风能；电能51、问答题

气体活化法生产成型颗粒炭的工艺步骤有哪些？各起什么作用？正确答案：成型颗粒活性炭工艺操作：原料→破碎及粉碎→捏合→成型→干燥及炭化→活化→筛分和包装破碎及粉碎，粉碎后粉末粒度变细有助于提高成型物的强度捏合，利用捏合机的搅拌挤压作用，把按照一定比例配合的粘接剂与煤粉或木炭粉充分混合均匀，最终形成具有可塑性物料供成型使用成型，捏合后的物料经成型机挤压成圆柱状炭条52、问答题

简述变速恒频风力发电系统的控制策略。正确答案：低于额定风速时，跟踪最大风能利用系数，以获得最大能量；高于额定风速时，跟踪最大功率，并保持输出功率稳定。53、填空题

终端能源是指供给（）；（）和生活中直接用于消费的各种能源。正确答案：社会生产、非生产54、问答题

压缩成型材料成型物内部的黏合力类型和黏合方式分成哪5类？正确答案：1）固体颗粒桥接或架桥2）非自由移动粘合剂作用的粘合力3）自由移动液体的表面张力和毛细压力4）粒子间的分子吸引力（范德华力）或静电引力5）固体颗粒间的填充或嵌合55、问答题

简述风力发电机组的分类。正确答案：从风轮轴的安装形式上：水平轴、垂直轴；按功率：微型、小型、中型、大型；按运行方式：独立运行、并网运行。56、问答题

简述沼气发酵的工艺条件。正确答案：严格的厌氧环境，温度，pH值，接种物，发酵原料，搅拌，沼气池的有机负荷，压力，添加剂和抑制剂。57、问答题

木材气化时有哪些主要反应？木材气化时炭化过程有何特点？正确答案：空气气化反应：水蒸气气化反应：空气和水蒸气气化反应：58、填空题

太阳能的转换与应用包括了太能能的（）；（）、储存、传输、与应用。正确答案：采集、转换59、填空题

天然气是指地层内自然存在的以（）为主体的可燃性气体。正确答案：碳氢化合物60、问答题

生物柴油标准分析的指标有哪些？正确答案：①闪点：表示油品蒸发性和着火危险性的指标，生物柴油的闪点一般高于110℃，远高于石化柴油（70℃），因此在储存、运输和使用中安全性很高。闪点和生物柴油中甲醇含量有关。由于甲醇和碱性催化剂多溶解在极性甘油中，当甘油从生物柴油中分离出来时，大多数醇和催化剂也被去除。残留在生物柴油中的甲醇很少，一般不会影响到燃料的性能，但低闪点存在潜在的安全隐患。②含水量：水可以导致生物柴油氧化，和游离脂肪酸生成酸性溶液，促进燃料中微生物的生长，腐蚀金属，以及产生沉淀。生物柴油中水以两种形式存在：溶解水和悬浮液滴，其中悬浮液滴影响较大，水在生物柴油中较易溶解，一般要求生物柴油中水分不大于500mg/kg。③灰分含量：灰分可导致喷射器、燃烧泵、活塞的磨损以及滤网堵塞和发动机沉积。灰分含量和生物柴油中残留催化剂有关。欧美标准中都要求灰分含量不超过0.02%④甘油含量：甘油含量过高可导致喷射器沉积，阻塞供油系统，引起黑烟生成。根据我国标准，使用GC检测（ASTMD6584）最终的生物柴油产品总甘油质量分数不能高于0.24%。甘油本身不能溶解于生物柴油中，因此，绝大多数甘油通过沉淀或离心很容易被分离出来，只有很少量的游离甘油以悬浮液滴或微溶态的形式残留在生物柴油中。⑤氧化安定性：生物柴油的氧化会生成不溶性聚合物，导致发动机滤网堵塞，喷射泵结焦，排烟增加，启动苦难。生物柴油的氧化是因为含有不饱和脂肪酸。这些变化可能是在某些金属和光催化下发生的，如果有水存在，水解过程中也可能发生这些变化。欧盟和中国标准要求生物柴油在110℃下诱导期不小于6h。61、问答题

生物质乙醇生产常用原料分类。正确答案：I生产燃料乙醇的淀粉类生物质原料1.谷类原料：玉米、高粱、小麦等2.薯类原料：甘薯、马铃薯、木薯等3.野生植物原料：橡子、土茯苓、石蒜、菊芋等II生产燃料乙醇的糖类生物质原料：甘蔗甜高粱甜菜III生产燃料乙醇的木质纤维类原料被公认为来源最广泛的燃料乙醇生产原料，包括农作物秸秆、壳皮、树枝、落叶、林业边角余料、城市垃圾等。62、问答题

什么是活性炭的比孔容积？孔隙率？它们与密度的关系如何？正确答案：比孔容积：1g活性炭所含有的颗粒内部空隙的总体积称作比孔容积，简称比孔容，比孔容积大的活性炭空隙结构发达。比孔容积可以由颗粒密度和真密度计算Vg=1／孔隙率：表示活性炭颗粒内部空隙体积占颗粒体积的比率，孔隙率大的活性炭空隙结构发达。63、问答题

生物质气化气体有哪些特性？有哪些应用？正确答案：特性①气体成分：生物质气化生成气的成分和热值与气化原料和工艺密切相关，可燃成分主要是一氧化碳和氢气，还有少量甲烷和其他烃类气体。②相对分子质量③气体密度④气体热值⑤华白指数：是一个热负荷指标，它从燃气性质的角度全面反映了燃气向燃烧器提供热量的能力，是保证已有燃烧器在燃气性质发生变化时仍能正常使用的重要指标⑥化学当量比：每标准立方米燃气完全燃烧所需的最少空气量称为化学当量比。⑦着火极限：燃气在可燃混合物中能正常着火的最小和最大浓度分别称为着火浓度下限和着火浓度上限。着火极限也称为爆炸极限。应用①生物质气化供热：生物质经过气化炉气化后，生成的燃气送入下一级燃烧器中燃烧，产生的高温烟气在燃气炉内与被加热介质进行热交换，被加热介质通过循环装置送往用热系统释放热量后回到燃气炉内再次加热，从而可连续为终端用户提供取暖或烘干用的热能。②生物质气化集中供气：它是以自然村为单位的小型燃气发生和供应系统，该系统将以各种秸秆为主的生物质原料气化转换成可燃气，然后通过管网输送农村居民家中用作炊事燃料。整个系统由燃气发生、燃气输配和燃气使用三个系统组成。③生物质气化发电：基本原理是把生物质转化为可燃气，然后再利用可燃气来推动燃气发电设备进行发电。生物质气化发电过程包括三个方面：一是生物质气化，把固体生物质转化为气体燃料；二是气体净化，气化出来的燃气都带有一定的杂质，需经过净化系统去除杂质，以保证设备正常运行；三是燃气发电，利用燃气轮机或燃气内燃机进行发电。64、问答题

典型的水电站主要由哪几部分组成？正确答案：1）水工建筑物：包括大坝，引水建筑物和泄水建筑物；2）水轮发电机组：水轮机，发电机，主轴及控制系统等；3）厂房；4）变电所；输电线。65、问答题

目前利用生物酶法制备生物柴油存在哪些亟待解决的问题？正确答案：（1）脂肪酶对长链脂肪醇的酯化或转酯化有效，而对短链脂肪醇（如甲醇或乙醇等）转化率低，一般仅为40%-60%；（2）甲醇和乙醇对酶有一定的毒性，容易使酶失活（3）副产物甘油和水难以回收，不但对产物形成一致，而且甘油也对酶有毒性；（4）短链脂肪醇和甘油的存在都影响酶的反应活性及稳定性，使固化酶的使用寿命大大缩短。66、问答题

气体活化法生产活性炭有哪些原料、工艺、设备？正确答案：原料：气体活化生产活性炭有不定型颗粒活性炭，常用原料有椰子壳、杏核壳、核桃壳、橄榄壳以及煤；粉末状活性炭，常用原料有松木炭、桦木炭；成型颗粒活性炭常用原料主要是煤，有时木炭屑或木炭。工艺：不定型颗粒活性炭工艺操作：备料→活化→活化料的后处理（a除砂b破碎、筛选c酸、水洗d干燥e筛分及包装）粉末状活性炭工艺操作：备料→活化→活化料的后处理（a除砂及粉碎b酸、水洗c干燥及包装）成型颗粒活性炭工艺操作：原料→破碎及粉碎→捏合→成型→干燥及炭化→活化→筛分和包装设备：不定型活性炭设备主要是斯列普炉又名鞍式炉；粉末状活性炭设备主要是多管炉；成型颗粒活性炭设备主要是斯列普炉或回转炉。67、问答题

简述生物质气化的基本原理。正确答案：①物料干燥：生物质物料和气化剂（空气）由顶部进入气化炉，气化炉的最上层为干燥区，含有水分的物料在这里同下面的热源进行热交换，使原料中的水分蒸发出去，温度大约为50～150℃。②热解反应：来自干燥区的物料、水蒸气和气化剂进入热解区后继续获得氧化区传递过来的热量，当温度达到或超过某一温度（最低约160℃），生物质将发生热解而析出挥发分，产物较为复杂。③氧化反应：热解产物连同气化剂和水蒸气继续下移，温度继续升高，当温度达到热解气体的最低着火点时（约250～300℃），可燃挥发分气体首先被点燃，来自热解区的焦炭也随之燃烧，放出大量热量。最高温度可达1000～1200℃，为其他区域提供热量。④还原反应：还原区已没有氧气，二氧化碳和高温水蒸气在这里和未完全氧化的炽热的碳发生还原反应，生成一氧化碳和氢气，由于还原反应为吸热反应，还原区的温度降为约600～900℃。68、问答题

生物质能通常包括哪六个方面？正确答案：1）木材及森林废弃物；2）农作物及其废弃物；3）水生植物；4）油料植物；5）城市和工业有机废弃物；6）动物粪便。69、问答题

ZnCl2法生产活性炭的优缺点？该法对原料有要求？正确答案：优点：原料的利用率高，制成的活性炭产品过渡孔发达，对焦糖之类的大分子物质的吸附能力好，液相吸附速度快，适用于液相吸附。缺点：对设备的耐腐蚀性能要求很高，生产过程中产生的废水和废气必须妥善处理，以防止对环境造成污染。70、问答题

什么是活性炭的再生？再生的原理、方法有哪些？再生效果如何评价？正确答案：将使用后达到吸附饱和状态失去吸附能力的活性炭，用物理的、化学的或生物化学的方法，把所吸附的物质除去，使活性炭恢复吸附能力的操作叫做活性炭的再生。再生的原理：吸附时，吸附剂活性炭、吸附质及媒体三者之间受亲和力的作用，在一定条件下达到平衡状态，即吸附饱和状态。此时，要将活性炭上的吸附质脱离出来。方法：减压再生、加热脱附、反应再生、溶剂再生及置换再生、化学氧化分解再生、微生物再生、焙烧再活化再生。71、名词解释

林业生物质资源正确答案：森林生长和林业生产过程中所提供的生物质资源。72、名词解释

生物质正确答案：自然界中有生命的，可以生长的各种有机物质，包括动物、植物和微生物。73、问答题

简述生物质发电的意义。正确答案：1、缓解能源短缺；2、增加我国清洁能源比重；3、改善环境；4、扩大乡镇产业规模，增加农民收入，缩小城乡差距。74、问答题

生物油有哪些典型特性？生物油精致的方法有哪些？生物油有哪些应用？正确答案：生物油典型特性：含水率最大可以达到30%-45%；pH值较低；密度比水大，大约为1200kg/m3；高位热值；粘度可在很大范围内变化，室温下最低为10cp，若长期存放于不好的条件下，可达到10000cp；固体杂质，可采用过滤热蒸汽产物或液态产物的方法更好的分离；稳定性，取决于热裂解过程中的物理化学变化和液体内部的化学反应；生物油品质；生物油的运输需求。生物油精致的方法：生物油加氢处理技术、沸石合成技术、生物油乳化、生物油的催化裂解、生物油水蒸气催化重整、生物油的酯化。生物油的分子蒸馏、生物油的气化。生物油的应用：作为液体燃料，用于燃烧；作为涡轮机代用燃料发电；作为柴油机代用燃料；制取化学品；制取黏合剂；农业废弃物热裂解循环利用制取缓释肥；不可冷凝气体及木炭应用。75、问答题

简述分布式能源及主要特征。正确答案：由下列发电系统组成，这些系统能够在消费地点或很近的地方发电，并具有：高效地利用发电产生的废能生产热和电；现场端德可再生能源系统；包括利用现场废气、废热及多余压差来发电的能源循环利用系统。特征：高效性、环保性、能源利用的多样性、调峰作用、安全性和可靠性、减少国家输配电投资、解决边远地区供电。76、问答?H3PO4活化法时，产品质量的影响因素有哪些？与ZnCl2法比较，H3PO4法有何优点？正确答案：影响因素：磷酸与绝干木屑的用量比、活化温度。优点：活性炭的得率较高，炭活化的温度较低，活化料漂洗时不需要加盐酸，炭活化产生的废烟气对环境的危害程度大大减轻，生产糖液脱色用活性炭效果较好。77、问答题

从广义化概念讲，新能源利用主要包括哪3个方面的内容？本题答案：综合利用能源。1）以提高能源利用效率和技术参考解析：试题答案综合利用能源。1）以提高能源利用效率和技术为目标，加快转变经济增长方式。2）替代能源。以发展煤炭洁净燃烧技术和煤制油产业为目标，降低对石油进口的依赖。3）新能源转换。大力发展以可再生能源为主的新能源体系，调整、优化能源结构。78、问答题

生物质化学组成的主要成分有哪些？正确答案：（1）纤维素（2）半纤维素（3）木质素（4）淀粉（5）蛋白质（6）其他有机成分（有机物）（7）其他无机成分（无机物）79、填空题

内燃机车采用低位水平牵引装置，车体与转向架间主要靠（）连接，是传递牵引力、制动力的机构。正确答案：牵引杆80、名词解释

生物质发电正确答案：利用生物质资源进行的发电。一般分直接燃烧发电和气化发电两种类型，主要包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气发电。81、问答题

简述沼气池组成。正确答案：1进料口和进料管进料口位于畜禽舍地面下，由设在地下的进料管与发酵间连通。进料口将厕所、畜禽粪便污水通过进料管流入沼气池发酵间。进料管内径一般为200-300mm，采取直管斜插于池墙中部或直插与池顶部的方式与发酵间连通，目的是保持进料顺畅、搅拌方便、施工方便。2、发酵间和储气室是沼气池的主体，可分为发酵间和储气室。发酵原料在发酵间进行发酵，产生的沼气溢出水面进入上部的削球形储气室储存。因此，要求发酵间不漏水，储气室不漏气。3、水压间（出料间）主要功能是为储存沼气、维持正常气压和便于出料而设置的，其容积由沼气池产气量来决定，一般为沼气池24小时所产沼气的一半。水压间与发酵间的连接，随着出料方式的不同而存在两种方式：①当满足沉降、杀灭寄生虫卵的需要，采取中层出料时，水压间通过安装于其中部的出料管与发酵间连接。②为便于出料、免除一年一度的大换料，采取底层出料时，水压间通过其下部的出料口与发酵间直接相通。4、活动盖设计在池盖的顶部，呈瓶塞状，上大下小。活动盖可以按需要开启或关闭，是一个装配式的部件。其功能主要有：（1）在进行沼气池的维修和清除沉渣时，打开活动盖可以排除池内残存有害气体，并利于通风、采光，使操作安全。（2）当遇到导气管堵塞、气压表失灵等特殊情况，造成池内气压过大时，活动盖即被冲开，从而降低池内气压，使池体得到保护。（3）当池内发酵表面严重结壳，影响产气时，可以打开活动盖，破碎浮渣层，搅动料液。5导气管固定在沼气池拱顶最高处或活动盖上的一根内径1.2cm，长25-30cm左右的铜管、钢管或PVC硬塑管等，下端与储气室相通，上端连接输气管道，将沼气输送至农户，用于炊事与照明。82、问答题

小型燃气轮机发电的主要形式有哪几种？正确答案：1）简单循环发电；2）前置循环热电联产或发电；3）联合循环发电或热电联产；4）整体化循环；5）核燃联合循环；6）燃机辅助循环；7）燃气烟气联合循环；8）燃气热泵联合循环；燃料电池——燃气轮联合循环83、问答题

简述燃料乙醇的优点。正确答案：1、可作为新的燃料替代品，减少对石油的消耗2、辛烷值高，抗爆性能就好3、减少矿物燃料的应用以及污染4、可再生能源5、不会增加大气中的CO284、问答题

沼气工程的意义。正确答案：1.生产清洁能源—高效、可再生能源2.治理环境污染—处理粪便、垃圾、有机废水、废渣3.提高企业经济效益—综合利用、改善生产条件4.形成新的产业—设计、施工、副产品生产销售、配套设备加工5.发展农村户式沼气具有极高的经济性和实用性。85、问答题

活性炭吸附时，积分吸附热和微分吸附热的定义？如何用方程Q＝RT2求微分吸附热？正确答案：积分吸附热：吸附剂吸附吸附质的数量从零开始到某一定值为止所放出热量总和微分吸附热：微分吸附热又叫等量吸附热，表示吸附剂吸附微量吸附质的瞬间所放出的热量求微分吸附热：通常先测定相近温度下2~3条吸附等温线，再通过方程求值。覆盖度可用平衡吸附量V与饱和吸附量Vm比值表示，当计算某一覆盖度下的微分吸附热时，首先从该覆盖度做一水平线与两条吸附等温线T2、T1相交，读出两个交点处吸附质压力P2、P1，代入上式可计算出。86、问答题

简述世界生物柴油生产现状及发展趋势。正确答案：世界各国，尤其是发达国家，都在致力于开发高效、无污染的生物质能利用技术。欧洲已成为全球生化柴油的主要生产地。美国、意大利、法国已相继建成生物柴油生产装置数百座。截止2007年，中国有大小生物柴油生产厂2000多家。生物柴油的需求量在不断增加，预计到2012年，中国生物柴油的需求量将达到2000万吨/年，按国家再生能源中长期规划，那时的产能是20万吨/年。需求与产量的反差，将会是形成产品供不应求的局面。向基地化和规模化方向发展，实行集约经营，形成产业化.目前，原料短缺是制约生物柴油产业化发展的重要瓶颈。87、问答题

木材热解、木材干馏、烧炭。木材气化的定义。正确答案：木材热解：木材热解是在隔绝空气或通入少量空气的条件下，将木材（如薪炭材、森林采伐和加工剩余物以及其他植物原料）加热使其分解并制成各种热解产品的方法。木材干馏：在隔绝空气的条件下，让木材在干馏釜中热分解，以制取甲醇、醋酸、丙酮、木焦油抗聚剂、松焦油、木炭及木煤气等化工产品的方法。烧炭：木材炭化，俗称烧炭，是在限制地供给少量空气的条件下，使木材在炭化装置中进行热分解，以制取木炭的操作。木材气化：在高温下，利用气化剂使木材之类植物原料或其他含碳固体材料，转变成可燃性其他的热化学过程。88、问答题

什么是锌屑比、料液比？怎样控制锌屑比？正确答案：锌屑比是氯化锌法生产活性炭配料时所使用的无水氯化锌与绝干原料木屑的重量比。生产上锌屑比的大小是通过改变配料时氯化锌溶液的浓度及与原料木屑的相对用量比例来调节的。89、问答题

风力同步发电机组的并网条件有哪些？正确答案：波形相同、幅值相同、频率相同、相序相同、相位相同。90、问答题

热重仪分析的生物质热解特性为什么不能用于研究快速热裂解技术？正确答案：热重仪的加热速率最高只能达到100℃/min，属于慢速加热条件，其结果不能用于研究快速热裂解技术。因为不同的加热速率条件下，物质的热挥发表现是不同的。在实际的气化炉或燃烧器中，生物质热裂解都是在高温、高加热速率和短的停留时间的条件下进行的，要进行理论分析，必须设法研究在类似这样的加热条件下的挥发规律和特点。91、问答题

简述木材干馏四个阶段的温度范围与特征。正确答案：干燥阶段：温度在150℃以内，吸收外部热量完成。木材受热发生水分的蒸发干燥，得到馏出液是水，气体产物是空气及少量的二氧化碳，此阶段木材的化学组成基本不变。预碳化阶段：温度在150~275℃，吸收外界热量。受热引起其不稳定组分发生显著热分解，馏出液除了水还有少量的醋酸、甲醛等有机物，不凝性气体除了二氧化碳，可燃性一氧化碳、甲烷增加，此阶段木材化学组成发生明显变化，结束时木材变成褐色。碳化阶段：温度在275~450℃，木材激烈地热分解，生成大量分解产物并放出反应热。木材干馏的主要产物几乎在此阶段生成，馏出液中醋酸、甲醛、木焦油含量大增，气体产物中一氧化碳、甲烷、氢气比例上升，本阶段结束，木炭已经生成。煅烧阶段：温度达到400~450℃，吸收外界热量。木材干馏已经基本完成，进一步加热提高温度，对干馏釜内固体残留物煅烧，降低挥发分含量，提高