生物燃料工程工藝技術(導讀版)（簡體書）

自然界用了漫長的歷史完成了由史前生物質轉化并儲備天然氣、石油和煤炭的過程，但是人類卻在短短幾百年里將這些化石燃料幾乎消耗殆盡。增加能源供應、保障能源安全、保護生態環境成為每個國家發展的一項重大戰略任務。生物能源作為一種重要的可再生能源，受到國內外學術界和產業界的普遍關注。 Caye Drapcho等的《生物燃料工程工藝技術(英文導讀版)》詳細介紹了生物燃料的概念、系統和技術，這些技術正逐步應用于工業和小規模生產。《生物燃料工程工藝技術(英文導讀版)》寫作團隊一流，為讀者全面闡述了生物燃料和生物煉制過程，內容涵蓋：發酵法生產燃料：乙醇、氫氣、微生物油脂、甲烷；通過植物和微藻的化學轉化制備燃料：生物柴油；微生物燃料電池；技術資源。

Caye Drapcho等的《生物燃料工程工藝技術(英文導讀版)》有兩個目的，第一是為對生物燃料感興趣的人提供參考資料，第二是用作培養有志于開發和實施生物燃料工藝技術的理工科學生的教材。在本書中，讀者將會發現重要生物燃料技術的基本概念，以及這些燃料生產技術的最新進展。

前言第一部分 基礎 1 前言 1.1 生物煉制 1.2 生物燃料簡述 1.3 能量利用 1.4 能量利用效率 1.5 生物燃料生產和使用 1.6 替代能源 1.7 環境影響 1.8 本書縱覽 參考文獻 2 生物化學反應的能量捕獲 2.1 前言和基本定義 2.2 有機異養代謝的生化途徑概述 2.2.1 有氧呼吸 2.2.2 厭氧呼吸 2.2.3 發酵 2.3 無機營養生長的生化途徑概述 2.4 光合自養的生化途徑概述 2.4.1 光反應 2.4.2 暗反應 2.5 化學需氧量的定義和重要性 致謝 參考文獻 3 生物燃料生產的微生物模型 3.1 前言 3.2 微生物生長模型概要 3.2.1 非結構、單營養因子限制模型 3.2.2 抑制模型 3.2.3 多底物限制模型 3.2.4 得率參數 3.3 動力學速率的表達 3.3.1 溫度效應 3.4 生物燃料生產的反應器運行和設計 3.4.1 批次反應器 3.4.2 連續攪拌釜反應器(CSTR) 3.4.3 能回收細胞的CSTR 3.4.4 流加補料系統 3.4.5 活塞流反應器系統 3.5 生物反應器設計策略 3.6 葡萄糖利用和產氫模型 3.6.1 批次發酵和模擬 3.6.2 CSTR發酵和模擬 總結 參考文獻第二部分 生物燃料 4 生物燃料原料 4.1 淀粉類原料 4.1.1 谷物類 4.1.2 其他糧食 4.1.3 塊根作物 4.2 糖類原料 4.2.1 甘蔗 4.2.2 甜菜 4.3 木質纖維原料 4.3.1 林業產品及剩余物 4.3.2 農業剩余物 4.3.3 農產品加工副產物 4.3.4 專用能源作物 4.4 植物油和動物油脂 4.5 其他原料 4.5.1 動物排泄物 4.5.2 城市固體廢棄物 參考文獻 5 乙醇生產 5.1 利用糖和淀粉類原料生產乙醇 5.1.1 微生物 5.1.2 過程技術 5.2 利用木質纖維原料生產乙醇 5.2.1 基本概念 5.2.2 糖平臺 5.2.3 合成氣平臺 致謝 參考文獻 6 生物柴油 6.1 前言 6.1.1 環境考慮 6.2 生物柴油生產的化學和熱力學 6.2.1 轉酯化 6.2.2 酯化 6.2.3 脂肪?催化的相互酯化和轉酯化 6.2.4 副反應：皂化和水解 6.2.5 醇效應 6.2.6 堿催化 6.2.7 酸催化 6.2.8 ?催化 6.2.9 超臨界酯化和轉酯化 6.2.10 熱力學和反應動力學 6.3 油脂資源和生產 6.3.1 植物油脂 6.3.2 微生物和微藻油脂 6.3.3 餐飲廢油 6.3.4 直噴植物油脂 6.3.5 油脂的生物合成和修飾 6.4 副產物 6.5 生物柴油生產的方法 6.5.1 生物柴油生產的通用流程 6.5.2 中試和商業規模 6.5.3 質量控制分析技術 6.6 經濟學 6.6.1 原料成本 6.6.2 制造成本 6.6.3 投資成本 6.6.4 運行成本 6.7 總結和結論 致謝 問題 參考文獻 7 生物制氫 7.1 前言 7.1.1 重要的? 7.1.2 非生物制氫 7.2 光生物制氫 7.2.1 直接生物光解 7.2.2 間接生物光解 7.2.3 光發酵 7.2.4 光生物制氫的潛力 7.3 發酵制氫 7.3.1 綜述 7.3.2 能量分析 7.3.3 熱袍菌目 7.3.4 熱袍菌發酵制氫的生化途徑 7.3.5 其他細菌制氫 7.3.6 副產物形成 7.3.7 批次發酵 7.3.8 氫抑制 7.3.9 硫元素的作用———合成硫 7.3.10 源自農業剩余物的其他碳源利用 7.3.11 工藝和培養參數 7.4 氫檢測、定量和報告 7.4.1 氫檢測 7.4.2 總氣壓 7.4.3 水蒸氣壓力 7.4.4 氫分壓 7.4.5 氫氣濃度 7.4.6 用mol H2/L(培養基)來表示氫氣濃度 7.4.7 氫氣生成速率 7.4.8 液體中溶解的氫 7.5 PEM燃料電池發酵反應器體積計算 致謝 參考文獻 8 微生物燃料電池 8.1 綜述 8.2 生化基礎 8.3 前期研究總結 8.4 燃料電池設計 8.4.1 陽極室 8.4.2 微生物菌種 8.4.3 氧化還原介質 8.4.4 陰極室 8.4.5 交換膜 8.4.6 功率密度與電阻的函數關系 8.5 MFC性能計算方法 8.5.1 底物和生物量測定 8.5.2 功率計算 8.5.3 計算示例 8.6 MFC性能 8.6.1 功率密度與底物的函數關系 8.6.2 單室和雙室設計的比較 8.6.3 單室設計 8.6.4 廢水處理效果 8.7 制造示例 8.8 未來發展方向 參考文獻 9 甲烷 9.1 前言 9.2 甲烷合成的微生物學 9.2.1 甲烷合成環境 9.2.2 甲烷工藝概述 9.2.3 微生物群落 9.3 甲烷合成的生物質原料 9.4 系統 9.4.1 反應器條件 9.4.2 工藝設計 9.5 沼氣組成和利用 參考文獻附錄：轉換因子和常數索引