能源科学技术：生物质能技术必看题库知识点三

能源科学技术：生物质能技术必看题库知识点三1、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2、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）（江南博哥）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3、问答题

生产成型颗粒炭常用的粘结剂有哪些？对它们有哪些要求？正确答案：常用粘接剂有煤焦油、木焦油和煤沥青等。要求：对煤粉或木炭粉应具有良好的渗透性、侵润性及粘接性，灰分含量少，与煤粉或木炭粉的混合物应具有良好的可塑性，成型物的机械强度大等。4、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5、问答题

简述光伏发电系统的孤岛效应。正确答案：当分散的电源如光伏发电系统从原有的电网中断开后，虽然输电线路已经断开，但逆变器仍在运行，逆变器失去了并网赖以参考的公共电网电压，这种情况称之为孤岛效应6、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。7、问答题

固体燃料的燃烧按燃烧特征常分为哪几类？正确答案：1）表面燃烧：燃烧反应在燃料表面进行，通常发生在几乎不含挥发分的燃料中，如木炭表面的燃烧。2）分解燃烧：当燃料的热解温度较低是，热解产生的挥发分析出后，与氧进行气相燃烧反应。生物质的燃烧过程属于分解燃烧。3）蒸发燃烧：主要发生在熔点较低的固体燃料。燃料在燃烧前首先熔融为液态，然后再进行蒸发和燃烧（相当于液态燃料）。8、问答题

活性炭的元素组成？表面氧化物分类及特征？活性炭有有机官能团？正确答案：组成：碳、两类非碳元素，包括一类与碳化学结合元素，主要是氧和氢，还有少量氯，另一类是无机物质灰分。表面氧化物：酸性表面氧化物能与碱发生中和反应，能力之间存在差异；碱性表面氧化物能够使活性炭吸附酸，并在特定的溶剂如甲苯才能进行部分脱附。活性炭有机官能团：酸性官能团，苯甲酸、苯酚；碱性官能团，r－吡喃酮式；中性官能团，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

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。11、问答题

生物质能资源有何特点。正确答案：（1）可再生（2）普遍、易取（3）可储存和运输（4）挥发组分高，炭活性高，易燃（5）环保（6）是能量密度较低的低品位能源12、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13、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）14、问答题

什么是燃料乙醇？正确答案：（国标）燃料乙醇是未加变性剂的，可作为燃料用的无水乙醇。15、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。16、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。17、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。18、名词解释

差热分析正确答案：是一种重要的热分析方法，是指在程序控温下，测量物质和参比物的温度差与温度或者时间的关系的一种测试技术。记录的曲线叫差热曲线或DTA曲线。19、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20、问答题

气化技术的概念与分类？各种气化技术的含义和优缺点正确答案：气化：将固体或液体燃料转化为气体燃料的热化学过程。生物质气化就是利用空气中的氧气或含氧物质作气化剂，将固体燃料中的碳氧化成可燃气体的过程。分类按气化剂：干馏气化、空气气化、氧气气化、氢气气化、水蒸汽气化、复合式气化按运行设备：固定床：上吸式、流化床：、单流化床、旋转床、下吸式、循环流化床、横吸式、双流化床、开心式、携带床。21、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。22、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。23、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24、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。25、问答题

生物质的元素分析成分有哪些？正确答案：CHONSPK灰分等26、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。27、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。28、问答题

简述生物柴油的优点与缺点。正确答案：优点：1.具有优良的环保特性2.具有较好的低温发动机启动性能3.具有较好的润滑性能、安全性能、燃料性能、再生性能4.无须改动柴油机5.生物柴油以一定比例与石化柴油调和使用，可以降低油耗、提高动力性，并降低尾气污染缺点：1.以菜籽油为原料生产的生物柴油成本高2.用化学方法合成生物柴油有以下缺点3.低温启动性能不佳。4.燃烧排放物中NOx含量较高。5.含有微量甲醇与甘油，会使接触的橡胶零件，如橡胶膜、密封圈、燃油管等逐渐降解。6、油脂来源分散，品种复杂。29、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。30、问答题

ZnCl2在木屑制炭过程中活