《生物质能原理与技术》教学大纲

1、生物质能原理与技术课程教学大纲（总学时数：40，学分数：2.5）一、课程的性质、目的和任务本课程是新能源科学与工程专业的一门专业课。生物质能是一种重要的、清洁的可再生能源。发展生物质能，既有利于能源的多元化，缓解能源紧张，又保护生态环境。本课程的目的在于使得学生了解能源形势和生物质能在能源供应中的地位，初步掌握生物质能资源的生产和再生产、生物质能转化的原理和技术、环境影响和经济评价知识，树立资源可持续利用的观念，为从事生物质资源的利用方面的科学研究和技术开发打下基础。为此，要求学生掌握生物质能的生产与再生产，通过厌氧发酵制沼气的原理与技术，生物质发酵制燃料乙醇的技术，生物质裂解、气化和液化技术

2、，初步了解生物质燃料和燃烧技术、能源植物等当今备受关注的先进技术。二、课程基本内容和要求（一）绪论1. 掌握生物质、生物质能的概念，了解生物质能的特点。2. 掌握生物质转化的基本途径。3. 了解目前生物质能转化和利用的水平。重点：生物质、生物质能的概念及生物质的利用方式。难点：生物质能的基本途径。（二）生物质能资源的生产与再生产1. 理解生物圈、生物系统的概念。2. 理解生态系统中的物质循环和能量流动，生态系统的生产和再生产，人工生产与再生产。3. 了解植物生物质资源的生产与再生产特点，植物生物质废弃物的潜在利用价值。重点：生物圈、生物系统的概念；生态系统中的物质循环和能量流动，生态系统的生产

3、和再生产，人工生产与再生产。难点：生态系统中的物质循环和能量流动。（三）沼气1. 掌握沼气的发酵原理。2. 了解沼气发酵的条件。3. 了解沼气发酵的工艺。4了解沼气工程的设计、运行和维护保养，有机废物发酵技术存在的问题和发展前景。重点：沼气的发酵原理，包括微生物学原理、发酵条件，发酵工艺。难点：沼气发酵的原理。（四）生物质燃烧1. 掌握燃烧的基本过程，影响燃烧的因素。2. 了解传统和现代的生物质能燃烧技术。3. 掌握实现燃烧发电/热电联产的途径。重点：燃烧的基本过程，影响燃烧的因素，实现燃烧发电/热电联产的途径。难点：现代的燃烧技术，包括层燃，流化床技术，悬浮燃烧技术等。（五）生物质压缩成型技

4、术1. 了解生物质成型技术原理与发展概况。2. 了解生物质成型工艺，主要是成型流程。3. 掌握生物质成型技术，包括活塞压力式成型技术、螺旋式挤压技术，压辊式成型机、生物质成型自动生产线。4. 掌握生物质成型的燃料特性。重点：生物质压缩成型原理，常用的成型技术。难点：生物质成型技术（六）生物质气化技术 1. 了解气化反应的发展过程。 2. 掌握生物质气化原理和反应动力学。 3. 了解空气气化、氧气气化、水蒸气气化、热解气化等气化过程。4. 掌握固定床和流化床生物质气化器的形成和工作过程、燃气的净化手段。5. 了解常用的生物质气化工艺系统、气化发电技术、集中供气技术。重点：生物质气化原理和反应动力

5、学，气化过程，生物质气化器的形成和工作过程。难点：生物质气化原理和反应动力学。（七）生物质热解与液化技术 1. 了解生物质热解液化的基本概念。 2. 掌握生物质热解与液化的反应原理，包括热解原理，反应过程和产物，影响热解反应的因素。 3. 了解热解液化的实施途径、热解液化反应器的类型，液化反应流程、反应设备，液化油的性质和应用。 重点：生物质热解液化概念，热解液化反应原理，热解液化的实施途径。 难点：生物质热解与液化的反应原理。（八）生物燃料 1. 了解生物柴油的资源和原料选择，原料加工和存储，生物柴油的生产和工艺，产品的理化性质和质量标准。 2. 掌握生物酒精的燃料特性，制备方法。 3. 了

6、解甲醇的燃烧特性、生产工艺，甲醇转化制汽油，甲醇氢燃料电池。 4. 了解二甲醚的生产工艺和应用。重点：生物柴油的生产和工艺，生物酒精的生产和燃烧特性，甲醇的生产和应用。难点：生物柴油，生物酒精，生物甲醇的生产。 （九）能源作物及生物质能开发利用展望 1. 掌握能源作物选择的原则。 2. 理解能源作物开发液体燃料的技术路线和工艺。3. 了解能源作物的种类、应用方法和技术发展现状。4. 了解生物质能开发利用技术展望。重点： 能源开发液体燃料的技术路线和工艺。难点：能源开发液体燃料的技术路线。三、学时分配表序号内 容讲授课内实践小计1绪论222生物质能资源的生产与再生产663沼气664生物质燃烧技术

7、665生物质压缩成型技术226生物质气化技术667生物质热解与液化技术668生物燃料449能源作物及生物质能开发利用展望22合 计4040四、课程考核考核要点包括生物质、生物质能的概念，生物质转化的基本途径；生物圈、生物系统的概念；生态系统中的物质循环和能量流动，生态系统的生产和再生产，人工生产与再生产；沼气的发酵原理，包括微生物学原理、发酵条件，发酵工艺；燃烧的基本过程，影响燃烧的因素，实现燃烧发电/热电联产的途径；生物质压缩成型原理，常用的成型技术；生物质气化原理和反应动力学，气化过程，生物质气化器的形成和工作过程；生物质热解液化概念，热解液化反应原理，热解液化的实施途径；生物柴油的生产和工艺，生物酒精的生产和燃烧特性，甲醇的生产和应用；能源开发液体燃料的技术路线和工艺。课程考核方式为闭卷考试。考试成绩由卷面成绩和平时成绩组成。其中卷面成绩占60%，平时成绩占40%。五、有关说明（一）先修课程高等数学，工程化学等。（二）教学建议在讲授时，注意结合案例；认真指导学生做好作业。让部分学生