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1、问答题 简述世界生物柴油生产现状及发展趋势。
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本题答案:世界各国,尤其是发达国家,都在致力于开发高效、无污染的
本题解析:试题答案世界各国,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。
2、问答题 生物柴油标准分析的指标有哪些?
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本题答案: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
本题解析:试题答案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。
3、问答题 气体活化法生产活性炭有哪些原料、工艺、设备?
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本题答案: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
本题解析 :试题答案原料: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。
4、问答题 多管炉、鞍式炉、回转炉各有什么优缺点?
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本 题答案:多管炉优缺点:优点,结构简单,容易建造,投资少,操作简
本题解析:试题答案多管炉优缺点:优点,结构简单,容易建造,投资少,操作简便,产品质量稳定,正常运行时不需要外加燃料适用于中小型工厂;缺点,水蒸气过热温度低,活化能力较差,物料间接受热,活化程度不太均匀,活化管易损坏,维修比较频繁。
鞍式炉优缺点:有点是活化效果好、产品质量均匀、得率高,正常运行时不需要外加燃料,机械化 91ExaM.org程度高,生产能力大,使用寿命时间长,作业环境好;缺点是鞍式炉结构复杂,需要多种不同规格的异性耐火砖,建炉技术要求高,投资大,对电、水蒸气不间断连续供电能力要求高。
回转炉优缺点:优点,结构比较简单,操作方便,易于调节,产品质量均匀,适用于中小型活性炭厂;缺点,填充系数低,占地面积大,炉膛温度较难测定,活化过程要消耗燃料。
5、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?
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本题答案:1)固体颗粒桥接或架桥
2)非自由移动粘合剂
本题解析:试题答案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
6、问答题 风力同步发电机组的并网条件有哪些?
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本题答案:波形相同、幅值相同、频率相同、相序相同、相位相同。
本题解析:试题答案波形相同、幅值相同、频率相同、相序相同、相位相同。
7、问答题 简述燃气轮机的工作原理。
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本题答案: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
本题解析:试题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。
8、问答题 简述沼气生产的微生物菌种。
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本题答案:有机物质厌氧分解产生甲烷的过程,是由多种沼气微生物来完
本题解析:试题答案有机物质厌氧分解产生甲烷的过程,是由多种沼气微生物来完成的。在沼气发酵中,加入足够所需要的微生物作为接种物,亦称菌种。有没有接种物决定了沼气发酵的成败,而接种物中的有效成分与活性直接关系发酵过程的好坏。为获得足够的、质量好的接种物,必须对接种物进行富集营养。
9、问答题 简述我国发展和利用生物质能源的意义。
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本题答案:1)拓宽农业服务领域、增加农民收入;
2)缓
本题解析:试题答案1)拓宽农业服务领域、增加农民收入;
2)缓解我国能源短缺、保证能源安全;
3)治理有机废弃物污染、保护生态环境;
4)广泛应用生物技术、发展基因工程。
10、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?
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本题答案:应用:精制气体、气相回收及捕集、分离气体、液相脱色精制
本题解析:试题答案应用: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。
11、问答题 生物质气化燃气中的焦油有哪些特点和危害?如何去除?
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本题答案:特点:成份复杂,大部分是苯的衍生物。主要成分不少于20
本题解析:试题答案特点:成份复杂,大部分是苯的衍生物。主要成分不少于20种,其中含量大于5%的一般是苯、甲苯、萘、二甲苯、苯乙烯、酚和茚。焦油含量随反应温度升高而减少。产生焦油的数量与反应温度、加热速率和气化过程的滞留期有关。通常反应温度500~550℃时焦油产量最高。延长气化气体在高温区的滞留时间,有利于焦油充分裂解而减少。
危害:
①焦油占燃气能量的5%~10%,低温下难以与可燃气一道被燃烧利用,因此大部分焦油的能量被浪费掉。
②焦油在低温下冷凝成粘稠状液体,易与水、炭粒等结合,堵塞输气管道,卡住阀门和风机转子,腐蚀金属。
③难以完全燃烧,并产生炭黑等颗粒,对燃气利用设备如内燃机、燃气轮机等损害严重。
④焦油及其燃烧产生的气体对人体有害。
去除方法
①喷淋法除焦油和灰尘:为了提高去除效果,可在容器中装入玉米芯填充物能起过滤作用,玉米芯需定期更换,要防止喷淋水的二次污染。
②鼓泡水浴法除焦油和灰尘:燃气气体被导入液罐后以鼓泡的方式溢出液面。在水中加入一定量的NaOH,能提高去除效果。
③干式过滤除焦油和灰尘:方式较多,如在容器中填放粉碎的玉米芯、木屑、谷壳或炭粒,让燃气从中穿过等。用过的过滤材料一定要烧掉(可作气化原料),以防环境污染。
④催化裂解法除焦油:用催化裂解法降低燃气中焦油的含量,是最有效、最先进的方法,在中、大型气化装置逐渐被采用。焦油裂化催解是在高温和存在或不存在催化剂的条件下,将大分子的焦油裂解成各种各种气体小分子气体的过程。焦油裂解后的气体产物与燃气成份相似,可直接燃用。
12、问答题 简述生物质压缩成型过程的黏结作用。
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本题答案: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
本题解析:试题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。
13、问答题 简述沼气的组成。
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本题答案: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
本题解析:试题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。
14、问答题 简述沼气池分类。
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本题答案:1、按储气方式有水压式、浮罩式和气袋式三大类,在实际应
本题解析:试题答案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。
15、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?
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本题答案: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
本题解析:试题答案比孔容积: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。
16、名词解释 差示扫描量热法
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本题答案: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
本题解析:试题答案一种热分析法。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。
17、问答题 汽车使用乙醇汽油的好处。
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本题答案:第一,乙醇汽油增加汽油中的含氧量,使燃烧更充分,有效地
本题解析:试题答案第一,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。
18、问答题 沼气发酵的基本条件。
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本题答案:一、适宜的发酵原料
二、质优足量的菌种
本题解析:试题答案一、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
19、问答题 生物质化学组成的主要成分有哪些?
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本题答案:(1)纤维素
(2)半纤维素
(3
本题解析:试题答案(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)
20、问答题 生物柴油的生产工艺有哪些?有何区别?
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本题答案:主要包括:化学法和生物法
化学法:酸/碱催化
本题解析:试题答案主要包括:化学法和生物法
化学法:酸/碱催化法、超临界法
生物法:酶催化法、细胞催化法
主要区别是催化剂的选择,目前工业生产主要采用酸/碱催化法。
21、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?
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本题答案:空气气化反应:
水蒸气气化反应:
本题解析:试题答案空气气化反应:
水蒸气气化反应:
空气和水蒸气气化反应:
22、名词解释 燃料乙醇
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本题答案:一般是指体积浓度达到99.5%以上的无水乙醇。燃料乙醇
本题解析:试题答案一般是指体积浓度达到99.5%以上的无水乙醇。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 91Exam.org加工而成。
23、问答题 什么是燃料乙醇?
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本题答案:(国标)燃料乙醇是未加变性剂的,可作为燃料用的无水乙醇
本题解析:试题答案(国标)燃料乙醇是未加变性剂的,可作为燃料用的无水乙醇。
24、名词解释 能源植物
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本题答案:广义:几乎可以包括所有植物。
狭义:是指那些
本题解析:试题答案广义:几乎 可以包括所有植物。
狭义:是指那些利用光能效率高、可合成类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产氢的植物。
25、问答题 ZnCl2法生产粉状炭有工序?各工序的作用?可采取哪些环保措施?
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本题答案:各工序的作用:
(1)工艺木屑的准备:经过筛
本题解析:试题答案各工序的作用:
(1)工艺木屑的准备:经过筛选及干燥处理的木屑为工艺木屑,其粒度应在6—40目,含水率符合工艺要求。
(2)工艺氯化锌溶液的配制:由工业氯化锌、水及工业盐酸配制成具有特定浓度和PH值的氯化锌水溶液。
(3)捏和或浸渍:通过捏合机的挤压和剪切力,使工艺木屑和工艺氯化锌水溶液搅拌均匀,并加速溶液向木屑颗粒内部渗透。
(4)炭活化:捏合后的锌屑料进入相应的炭活化装置完成炭活化反应,转变成活化料。
(5)漂洗:降低活化料中铁及其他杂质含量,提高纯度,让产品活性炭的铁盐、氯化物、灰分及PH值等指标,达到质量标准的规定。
环保措施:使用密闭性能好,能够集中排除废烟气的炭活化炉,并制定合理的工艺条件,防止废烟气外泄。
26、问答题 生物质能的开发利用是在怎样的背景下提出来的?有何重要意义?
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本题答案:背景:
1.能源的开发和利用一直以来见证着人
本题解析:试题答案背景:
1.能源的开发和利用一直以来见证着人类文明的进步,能源的更新替换,成为人类适应环境、利用环境、改造环境的重要标志之一。当今的新型替代能源,如风能、太阳能、生物能、地热能等纷纷涌现,各具优势,且利用技术不断成熟和发展,其中生物能在实用性、可行性、广泛性方面,显现出独有的优势,被认为是未来30~50年里,最具大规模产业化开发前景的新型能源。
2.能源危机与生态危机:煤炭、石油只能开采100年;天然气只能开采50~60年;空气污染、水污染、土壤污染、温室效应、物种绝灭。
发展意义:
1.传统能源有限、不可再生及环境危害性
2.生物质能源丰富、可再生及环境友好性
27、名词解释 生物质热解液化
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本题答案:是在中温(500-650℃),高加热速率(104-10
本题解析:试题答案是在中温(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。
28、问答题 压缩过程的影响因素有哪些?
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本题答案:1)压块(压捆)的松弛密度:压块(压捆)出模后最终稳定
本题解析:试题答案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。
29、填空题 光伏发电系统按电力系统终端供电模式分为()和并网光伏发电系统。
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本题答案:独立光伏发电系统
本题解析:试题答案独立光伏发电系统
30、问答题 产乙醇微生物选择要求。
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本题答案:1.应该具有高的发酵性能,能快速并完全地将有效糖分转化
本题解析:试题答案1.应该具有高的发酵性能,能快速并完全地将有效糖分转化为乙醇
2.繁殖速度快,具有很高的比生长速率3.具有高的耐高浓度糖和乙醇能力,即对自身的代谢底物和产物的稳定性好
4.抗杂菌能力好,对杂菌的代谢产物稳定性好,抗有机酸能力高
5.对复杂成分的培养基的适应来源:91考试网 www.91eXam.org能力强
6.对温度、酸度、盐度的突变适应性强,即自身对环境的适应能力强。对于一些特殊的原料,酵母菌还应具备一些特殊的性能。
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能源科学技术:生物质能技术》题库,
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