| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-10页 |
| 1 文献综述 | 第15-41页 |
| 1.1 引言 | 第15-16页 |
| 1.2 国内外沼气工程发展现状 | 第16-23页 |
| 1.2.1 国内沼气工程发展现状 | 第16-20页 |
| 1.2.2 国外沼气工程发展现状 | 第20-23页 |
| 1.3 生物沼气单元技术简介 | 第23-31页 |
| 1.3.1 生物质收集与储运 | 第23-24页 |
| 1.3.2 生物质预处理 | 第24-25页 |
| 1.3.3 厌氧发酵 | 第25-28页 |
| 1.3.4 沼气利用 | 第28-31页 |
| 1.3.4.1 沼气燃烧技术 | 第28页 |
| 1.3.4.2 沼气提纯技术 | 第28-31页 |
| 1.3.5 沼液沼渣处理 | 第31页 |
| 1.4 生物质能源系统构建与研究方法 | 第31-37页 |
| 1.4.1 系统边界与超结构构建 | 第31-33页 |
| 1.4.2 系统物质及元素流分析 | 第33-34页 |
| 1.4.3 系统的热力学分析 | 第34-36页 |
| 1.4.4 系统环境影响分析 | 第36-37页 |
| 1.5 本论文的选题依据及研究内容 | 第37-41页 |
| 1.5.1 选题依据及意义 | 第38-39页 |
| 1.5.2 研究内容 | 第39-41页 |
| 2 变压吸附法(PSA)沼气提纯工艺的动态模拟与评价 | 第41-67页 |
| 2.1 引言 | 第41-42页 |
| 2.2 变压吸附基本原理与吸附剂选择 | 第42-43页 |
| 2.3 变压吸附工艺动态模拟 | 第43-53页 |
| 2.3.1 变压吸附工艺模拟思路 | 第43页 |
| 2.3.2 原料气组成及吸附剂、吸附塔性质 | 第43-45页 |
| 2.3.3 变压吸附过程描述 | 第45-47页 |
| 2.3.4 变压吸附过程建模 | 第47-51页 |
| 2.3.5 变压吸附过程评价参数与指标 | 第51-52页 |
| 2.3.5.1 平衡及动力学选择性 | 第51页 |
| 2.3.5.2 CH_4产品的回收率 | 第51-52页 |
| 2.3.5.3 CH_4产品的产率 | 第52页 |
| 2.3.5.4 变压吸附过程能耗 | 第52页 |
| 2.3.6 吸附平衡等温线及动力学 | 第52-53页 |
| 2.4 PSA动态模拟结果 | 第53-63页 |
| 2.4.1 参数灵敏度分析 | 第53-58页 |
| 2.4.2 吸附塔内压力随循环时间变化 | 第58-59页 |
| 2.4.3 CH_4摩尔分数随塔高及循环时间变化 | 第59-60页 |
| 2.4.4 CO_2吸附量随塔高及循环时间变化 | 第60-61页 |
| 2.4.5 工艺能耗及设备尺寸对比 | 第61-63页 |
| 2.5 本章小结 | 第63-67页 |
| 3 厌氧发酵单元产气率建模与过程热平衡分析 | 第67-87页 |
| 3.1 引言 | 第67-68页 |
| 3.2 单一原料发酵过程甲烷产气率动力学模型 | 第68-69页 |
| 3.3 复合原料共发酵过程产气经验模型 | 第69-75页 |
| 3.3.1 牛粪与玉米秸秆共发酵体系沼气产气率模型 | 第69-72页 |
| 3.3.2 鸡粪与玉米秸秆共发酵体系沼气产气率模型 | 第72-74页 |
| 3.3.3 人粪与玉米秸秆共发酵体系沼气产气率模型 | 第74-75页 |
| 3.4 厌氧发酵单元热量衡算与分析 | 第75-83页 |
| 3.4.1 厌氧发酵单元热量平衡示意图 | 第75-76页 |
| 3.4.2 厌氧发酵单元模型假定 | 第76-77页 |
| 3.4.3 厌氧发酵罐热量核算 | 第77-79页 |
| 3.4.4 不同发酵热量提供方式的比较 | 第79-82页 |
| 3.4.5 沼液余热回收对发酵过程加热能耗的影响 | 第82-83页 |
| 3.5 本章小结 | 第83-87页 |
| 4 生物甲烷生产系统物流与能量分析 | 第87-105页 |
| 4.1 引言 | 第87-88页 |
| 4.2 生物甲烷系统评价方法与假定 | 第88-96页 |
| 4.2.1 系统描述 | 第89-90页 |
| 4.2.2 系统模型与假定 | 第90-95页 |
| 4.2.2.1 收集储运过程能耗模型 | 第91-92页 |
| 4.2.2.2 预处理单元能耗模型 | 第92-93页 |
| 4.2.2.3 发酵单元能耗模型 | 第93页 |
| 4.2.2.4 提纯单元能耗模型 | 第93-94页 |
| 4.2.2.5 废物处理单元能耗模型 | 第94-95页 |
| 4.2.2.6 系统单位能耗模型 | 第95页 |
| 4.2.3 能效评价指标 | 第95页 |
| 4.2.4 评价情景设计 | 第95-96页 |
| 4.3 评价结果与分析 | 第96-103页 |
| 4.3.1 系统物流分析 | 第96-98页 |
| 4.3.2 系统能流分析 | 第98-99页 |
| 4.3.3 中温情景下系统能耗分布 | 第99-100页 |
| 4.3.4 高温情景下能耗分布 | 第100-101页 |
| 4.3.5 系统能效比较 | 第101-103页 |
| 4.4 本章小结 | 第103-105页 |
| 5 生物沼气生产及利用系统的能耗-环境-经济评价 | 第105-127页 |
| 5.1 引言 | 第105-106页 |
| 5.2 系统与方法 | 第106-116页 |
| 5.2.1 生物沼气利用系统描述 | 第106-107页 |
| 5.2.2 绿色度评价指标及计算 | 第107-111页 |
| 5.2.3 能效评价指标 | 第111-113页 |
| 5.2.4 经济评价指标及投资成本估算 | 第113-116页 |
| 5.3 结果分析与讨论 | 第116-124页 |
| 5.3.1 能效分析 | 第117-119页 |
| 5.3.2 绿色度分析 | 第119-123页 |
| 5.3.3 经济性分析 | 第123-124页 |
| 5.4 三种沼气利用方式下系统的综合对比 | 第124-125页 |
| 5.5 本章小结 | 第125-127页 |
| 6 结论与展望 | 第127-133页 |
| 61 结论 | 第127-129页 |
| 6.2 本论文创新点 | 第129-130页 |
| 6.3 展望和建议 | 第130-133页 |
| 符号表 | 第133-145页 |
| 参考文献 | 第145-157页 |
| 附录A | 第157-165页 |
| 个人简历及发表文章目录 | 第165-167页 |
| 致谢 | 第167页 |
