东莞理工学院：《生物质能源工程》课程教学资源（教学大纲）康世民-2019级能源化学工程

热能的本质是什么？ 生物质中化学能是如何转化为热能？生物质能源转化与利用 地球万物的演化 能源历史的发展 化石能源的清洁高效利用 发展新能源 重大能源工程 新能源发展面临的问题

第一章 绪论 1. 能源的基本概念及分类 2. 能源利用的历史 3. 战争始于能源 4.新能源的发展及趋势 第二章 太阳能 1. 太阳能概述 2. 太阳能的光热转换利用 3. 太阳能的光电转换利用 4. 其他形式的太阳能转换利用 第三章 氢能 第四章 生物质能 1.生物质能概述 2.生物质能的物理转换利用 3.生物质能的生物化学转换利用 4.生物质能的热化学转换利用 5.城市生活垃圾处理技术 第五章 风能 1 风能概述 2 风电利用的现状 3 风力发电技术 4 发展与存在的问题 第六章 海洋能 第七章 地热能 第八章 核能 第九章 天然气水合物 第十章 节能

一、学科平台课程 1《电工与电子技术》 2《电工与电子技术实验》 3《工程制图 B1》 4《化工原理 1》 5《化工原理 2》 6《化工原理实验》 7《化学实验室安全技术》 二、专业课程 1《化工设备机械基础》 2《化工制图及 CAD》 3《化工仪表及自动化》 4《化工专业英语》 5《化学反应工程》 6《化工过程分析与合成》 7《化工热力学》 8《化工设计》 三、个性化发展课程 1《化学工程与工艺专业实验》 2《化工传递过程原理》 3《化工分离工程》 4《催化原理》 5《化工工艺学》 6《高分子化学与材料》 7《精细化工概论》 8《化工安全工程》 9《计算机在化工中的应用》 10《市场营销学》 11《生物质能开发与利用》 12《碳基材料合成与应用》 13《化工过程优化》 14《化工机械设计前沿进展》 15《高分子材料开放与应用》 16《化学化工文献检索及创新进展》 17《创业实践与管理》 四、专业实践环节 1《认识实习》 2《化工原理课程设计 1》 3《化工原理课程设计 2》 4《化工设备课程设计》 5《化工设计课程设计》 6《生产实习》 7《毕业设计（论文）》

为了使炼铁工业摆脱对化石能源的依赖及满足越来越严格的环境要求,将生物质能的开发利用与直接还原技术进行集成提出一种新型的绿色炼铁方法.把生物质、铁矿石粉与添加剂混合制取生球团,利用生物质催化气化制备的富氢合成气作为还原剂,生物质的高温燃烧为生球团的预热和预热球团的直接还原提供外加热源.对影响生物质直接还原炼铁的因素,如预热、还原温度及球团粒径进行了研究,发现减小球团粒径、增加预热和还原温度能够提高直接还原铁产品的全铁质量分数及金属化率.当采用品位65.21%的铁精矿为原料,在最优操作条件下(生球团粒径介于8~10 mm之间,900℃预热30 min,1000℃下还原60 min)可制得全铁TFe质量分数为86.1%,金属化率为94.9%的高质量直接还原铁产品

对生物质松木锯末和烟煤还原焙烧高铁拜耳法赤泥进行对比试验研究,包括还原温度、还原时间、还原剂用量对还原效果的影响.生物质松木锯末还原高铁拜耳法赤泥所需还原温度低而且还原时间短最终还原效果较好.试验通过热分析和X射线衍射、动力学研究结果揭示出生物质松木锯末中低温还原高铁拜耳法赤泥机理.同时确定了生物质松木锯末中低温还原的最佳还原条件.研究表明生物质松木锯末为赤泥质量分数的20%,还原温度为650℃,还原时间为30 min可将赤泥完全磁化.生物质松木锯末热重试验分析表明250~375℃温度区间为锯末热解的主要阶段,350℃左右热解速率达到最大,450℃后热解反应趋于平缓;烟煤热重试验表明300~700℃温度区间为烟煤热解的主要阶段,450℃左右热解速率达到最大,650℃后热解反应趋于平缓.动力学研究表明锯末在300~400℃区间热解表观活化能比烟煤热解表观活化能要低很多,说明在此温度范围内锯末比烟煤更加容易发生热解反应.生物质能够中低温还原高铁拜耳法赤泥,还原温度比煤基还原的还原温度低200℃左右

生物传感器是以固定化的生物材料作为敏感元件，与适当的转换元件结合所构成的一类传感器。生物传感器一般是在基础传感器上再耦合一个生物敏感膜，或者说生物传感器是半导体技术与生物工程技术的结合，生物敏感物质附着于膜上，或包含于膜中，被测量的物质经扩散作用进入生物敏感膜层，经分子识别，发生生物学反应（物理、化学变化），其所产生的信息可通过相应的化学或物理换能器转变成可定量、可处理、可显示的电信号，就可知道被测物质的浓度

本课程为生物工程专业本科段专业课程,主要指生物体内物质及其代谢产物,特别是生 物大分子的分离、检测、制备与改造技术。通过课程的学习,使学生了解生物体系的基本特 点及对分离过程的特殊要求,掌握生物分离最基本的各种技术,特别是生物大分子的分离、 纯化、制备、检测等,包括各种方法的基本原理、过程、设备、计算和应用,了解生物分离 技术的发展趋势,培养学生结合基础知识分析解决试验研究和工业化生产可能遇到的根本问 题的能力,为进一步学习专业课以及参加专业设计与科研打下基础

21世纪是生命科学的世纪,生物工程是优先发展的高科技领域之一。生物工程工业分 析实验是生物工程专业教学设置中的一们主要专业课程,是初步了解、学习和掌握生物工程 工业分析研究的一个重要实践性环节。其实验目的是为了有针对性地解决一个具有明确工业 背景的生物工程问题,旨在培养学生掌握生物工程工业生产过程中的质量研究和质量控制的 基本理论知识与基本操作技能,具有基本的实验研究思路和分析问题解决问题的能力学生 通过较为系统的实验室工作来培养自己的动手能力,分析问题的能力

高效生物反应器的特点： (1) 传质和传热性能好； (2) 结构密封、防杂菌污染； (3) 设备简单、维修方便；(4) 生产能力高 (5) 能耗低； (6)检测控制系统完善； (7) 易放大； (8)生产安全