能源化學工程導論

基礎(chǔ)篇1
第1章能源概論2
1.1能源的概念及分類與屬性2
1.1.1能源的概念2
1.1.2能源的分類與屬性2
1.2能源利用與能源結(jié)構(gòu)演變4
1.2.1能源利用4
1.2.2能源結(jié)構(gòu)演變4
1.2.3新時代的中國能源革命7
1.3能源科學基礎(chǔ)8
1.3.1能量形式8
1.3.2能量守恒定律10
1.4能源化學工程11
1.4.1能源化學工程的定義與范疇11
1.4.2幾個重要概念11
思考題12
參考文獻13
碳基能源篇14
第2章煤15
2.1概述15
2.2煤的形成與分類16
2.2.1煤的形成16
2.2.2煤的分類16
2.2.3煤炭分類標準18
2.3煤的組成與結(jié)構(gòu)特征21
2.4煤的物理化學性質(zhì)23
2.5煤的質(zhì)量指標和煤質(zhì)分析25
2.5.1煤的質(zhì)量指標25
2.5.2煤質(zhì)分析29
2.6煤炭清潔利用技術(shù)概述29
思考題30
參考文獻30
第3章煤制焦炭與合成氣31
3.1煤制焦炭31
3.1.1煤炭焦化31
3.1.2焦化產(chǎn)品32
3.1.3焦炭質(zhì)量指標32
3.2煤制合成氣33
3.2.1煤氣化的基本化學反應34
3.2.2熱力學平衡分析35
3.2.3煤氣化反應動力學及其機理38
3.2.4氣化用煤的煤質(zhì)特性42
3.2.5煤氣化工藝44
3.2.6煤氣化工藝選擇依據(jù)57
思考題59
參考文獻59
第4章煤基燃料油60
4.1概述60
4.2煤炭直接液化61
4.2.1直接液化概念61
4.2.2化學原理61
4.2.3煤直接液化催化劑62
4.2.4煤直接液化工藝62
4.2.5煤直接液化工業(yè)化62
4.3煤炭間接液化63
4.3.1間接液化概念63
4.3.2化學原理64
4.3.3F-T合成催化劑64
4.3.4煤間接液化工藝64
4.3.5F-T合成反應器65
4.3.6F-T合成的工業(yè)化66
思考題69
參考文獻69
第5章煤基醇醚燃料70
5.1甲醇71
5.1.1概述71
5.1.2甲醇合成原理與工藝73
5.1.3甲醇合成催化劑74
5.2二甲醚75
5.2.1概述75
5.2.2二甲醚合成原理與工藝77
5.2.3二甲醚合成催化劑79
5.3低碳醇80
5.3.1概述80
5.3.2低碳醇合成原理與工藝81
5.3.3低碳醇合成催化劑83
思考題85
參考文獻85
第6章天然氣與可燃冰87
6.1概述87
6.2天然氣87
6.2.1天然氣的組成、分類與性質(zhì)88
6.2.2天然氣的開采、儲量及利用89
6.2.3天然氣的凈化處理91
6.2.4天然氣化工93
6.2.5天然氣作為能源的利用技術(shù)94
6.3可燃冰96
6.3.1可燃冰的發(fā)現(xiàn)96
6.3.2可燃冰的結(jié)構(gòu)97
6.3.3可燃冰的形成與開采97
6.3.4中國可燃冰的發(fā)現(xiàn)與開采100
思考題101
參考文獻102
第7章石油103
7.1概述103
7.1.1石油組成與性質(zhì)103
7.1.2石油分類簡介104
7.1.3全球主要油田及原油儲量105
7.2石油煉制與加工107
7.3石油產(chǎn)品108
7.3.1汽油108
7.3.2柴油111
7.3.3航空燃油113
7.3.4燃料油113
7.3.5煤油114
思考題114
參考文獻115
新能源篇117
第8章太陽能118
8.1概述118
8.1.1太陽及太陽輻射118
8.1.2太陽能利用回顧121
8.1.3太陽能利用新技術(shù)123
8.2太陽能電池125
8.2.1太陽能電池的發(fā)展背景及歷程125
8.2.2太陽能電池的原理126
8.2.3太陽能電池的分類128
8.2.4太陽能電池的應用132
8.3光催化技術(shù)132
8.3.1光催化簡介132
8.3.2光催化原理133
8.3.3光催化材料134
8.3.4光催化的性能提高136
8.3.5光催化的應用140
思考題141
參考文獻141
第9章生物質(zhì)能143
9.1概述143
9.1.1生物質(zhì)143
9.1.2生物質(zhì)能145
9.1.3生物質(zhì)轉(zhuǎn)化145
9.1.4生物質(zhì)制氫技術(shù)147
9.2生物質(zhì)氣化148
9.2.1生物質(zhì)氣化制取燃氣148
9.2.2生物質(zhì)厭氧發(fā)酵技術(shù)制備沼氣149
9.3生物質(zhì)液化154
9.3.1燃料乙醇154
9.3.2燃料油（生物質(zhì)化學轉(zhuǎn)化——生物柴油）159
9.4生物質(zhì)制氫162
9.4.1制氫方法與工藝162
9.4.2生命周期評價164
思考題164
參考文獻165
第10章氫能166
10.1概述166
10.1.1氫氣166
10.1.2氫能的概念167
10.2氫能的應用方式168
10.2.1氫的燃燒——氫內(nèi)燃機168
10.2.2氫燃料電池發(fā)電169
10.3氫的制取169
10.4氫的存儲171
思考題172
參考文獻172
第11章燃料電池173
11.1概述173
11.2燃料電池原理與構(gòu)成174
11.3燃料電池熱力學基礎(chǔ)175
11.3.1電池電勢計算175
11.3.2電池電勢與吉布斯自由能175
11.4燃料電池電催化劑177
11.4.1電催化作用177
11.4.2氧還原反應178
11.4.3催化劑的表征179
11.5重要的燃料電池179
11.5.1質(zhì)子交換膜燃料電池179
11.5.2直接甲醇燃料電池180
11.5.3固體氧化物燃料電池181
思考題181
參考文獻182