可再生資源催化技術——從資源到能源生產

基本介紹

• 書名：可再生資源催化技術——從資源到能源生產
• 作者：[意]森迪（Centi,G.）、[荷]桑滕（Santen,R A.）
• ISBN：978-7-122-11873-8
• 類別：科技 >> 能源 >> 可再生能源
• 頁數：334頁
• 出版社：化學工業出版社 
• 出版時間：2012年5月
• 裝幀：精裝
• 開本：16開

出版信息

可再生資源催化技術——從資源到能源生產

所屬類別

科技 >> 能源 >> 可再生能源

作者：[意]森迪（Centi,G.）、[荷]桑滕（Santen,R A.）主編

出版日期：2012年5月 書號：978-7-122-11873-8

開本：16 裝幀：精 版次：1版1次 頁數：334頁

圖書內容

本書共分為17章，內容主要包括木質纖維素轉化、可再生資源轉化為生物產品的工藝選擇、生物基油脂化學品的工業開發和套用、基於可再生資源的精細化學品、生物質熱化學轉化為燃料的催化選擇、生物乙醇、甘油轉化制交通燃料、甘油的催化轉化、脂肪酸的選擇性環氧化催化工藝、可再生氫能、CO2捕集以及光催化制氫等。

本書可以作為高等學校生物工程、化學工程、精細化工、能源化工、產品工程等專業的研究生教學用書，也可供相關領域管理人員、技術人員參考使用。

圖書目錄

1可再生資源催化技術——遠景1

11引言1

12經濟和社會背景1

13技術選擇4

14生物質轉化的工藝選擇11

15小結16

參考文獻16

2木質纖維素轉化：化學、工藝及經濟性17

21概述17

22引言17

221可再生能源的需求17

222生物質轉化的必要性18

223生物質組成19

224燃料和化學品成分20

225生物質脫氧21

23化學工藝21

231碳水化合物的關鍵反應22

232熱裂解23

2321化學原理23

2322產品套用24

2323生產工藝25

2324其他工藝研究進展25

233氣化26

2331化學原理26

2332生產工藝27

2333替代發展：制氫28

234水解28

2341化學原理28

2342糖衍生物29

2343工藝30

2344研究進展30

235發酵31

2351化學原理31

2352工藝過程32

2353最新進展33

24經濟性33

241方法學34

242燃料的生產34

2421工廠成本34

2422原料成本35

2423生產成本35

243生產規模37

244化學品生產38

25總結和討論39

參考文獻40

3可再生能源催化轉化為生物製品的工藝選擇43

31概述43

32引言43

33生物煉製的概念45

34生物質轉化成生物製品的策略45

341通過降解化合物實現生物質轉化45

342通過平台化合物實現生物質轉化46

3421主要平台化合物的確認46

3422平台化合物轉化為生物產品的實例47

343通過新合成路線實現生物質轉化52

3431一鍋反應的級聯催化53

3432一鍋反應生成混合產物53

35小結56

參考文獻58

4生物基油脂化學品的工業開發和套用61

41概述61

42原材料現狀61

43生態兼容性62

44產品舉例63

441油脂化合物的聚合物套用64

4411基於二聚酸的二聚二醇65

4412基於環氧化物的多元醇67

442用作潤滑劑可生物降解的脂肪酸酯68

443基於脂肪醇和脂肪酸的植物油衍生的表面活性劑及乳化劑69

4431脂肪醇硫酸鹽（FAS）71

4432醯基蛋白及胺基酸（蛋白脂肪酸縮合物）72

4433基於碳水化合物的表面活性劑——烷基多糖苷73

4434烷基多糖苷羧酸74

4435多元醇酯75

4436用於皮膚和毛髮的多功能護理添加劑76

444潤膚劑77

4441二烷基碳酸鹽77

4442Guerbet醇78

45展望78

致謝79

參考文獻79

5源於可再生資源的精細化學品81

51引言81

52香草醛83

53單萜84

54生物鹼類87

55類固醇90

56對映立體選擇性的催化作用91

57青蒿素92

58達菲93

59小結93

致謝94

參考文獻94

6生物質熱化學轉化為燃料的催化選擇96

61引言96

62生物質作為原料製備能源97

63生物質的組成98

64生物煉製101

65生物質預處理102

66木質纖維素的熱化學轉化102

67生物質氣化104

671乾生物質的氣化104

672裂解油的催化氣化105

673氣化過程化學和催化105

674熱壓縮水中的氣化106

68生物質液化107

681非催化高溫裂解107

682催化高溫裂解109

683水熱液化110

69裂解油濃縮形成燃料110

691脫羧（DCO）110

692水合脫氫（HDO）111

693沸石上的裂解（FCC）111

610水解112

611催化劑設計的基本方法113

612小結114

參考文獻114

7生物質熱轉化技術119

71引言119

72生物質資源及生物質預處理120

73生物質燃燒120

74生物質氣化121

75生物質熱解125

76通過生物質熱轉化生成燃料128

77小結131

參考文獻131

8生物質熱轉化及其在爐排爐中NOx的排放133

81引言133

82可調二極體雷射測量生物質轉化動力學134

821引言134

822可調二極體雷射器的柵格型反應器的實驗134

823實驗裝置135

824結果136

83熱轉化層傳播機理138

831引言138

832模型建立139

833試驗141

84爐排爐的氣相計算流體力學（CFD）模型143

841引言143

842模型描述143

843數值模擬與驗證中查表法的結構144

844燃燒模型在二維爐排爐中的套用145

85小結145

致謝146

參考文獻146

9生物乙醇：生產工藝及產品的升級與資源化利用148

91引言148

92生產工藝概述152

93用作生物燃料157

931生物乙醇作為燃料添加劑157

9311汽油/生物乙醇混合燃料157

9312柴油/生物乙醇混合燃料158

932生物乙醇和氫159

933生物乙醇用於燃料電池161

94生物乙醇改進及資源化利用162

941轉化成燃料組分162

942轉化成化學品165

95小結166

參考文獻166

10甘油轉化制交通燃料169

101引言169

102甘油170

1021甘油的性質、生產與套用170

1022來自生物柴油生產過程的甘油170

103甘油與異丁烯的醚化反應172

1031反應機理172

1032醚化催化劑172

1033工藝條件173

1034醚化反應動力學175

1035作為燃料組分的甘油醚176

104生物柴油工藝的改進176

1041醚化反應與生物柴油過程聯用177

1042多相生物柴油工藝177

105甘油重整177

1051水相重整178

1052水蒸氣重整178

106未來展望178

參考文獻179

11甘油催化轉化181

111引言181

112甘油催化脫水及丙烯醛的生成182

113甘油催化脫水成醚183

1131甘油低聚183

1132甘油與烯烴反應185

114甘油的催化氧化187

1141電化學氧化187

1142氣相催化氧化189

1143Pt/Bi催化劑上的分子氧選擇性氧化甘油189

1144Au基催化劑上分子氧的選擇性氧化作用192

1145分子氧以外的選擇性氧化劑194

115甘油的催化氫解196

1151甘油多相催化氫解196

1152甘油均相催化氫解201

116甘油重整及制氫202

117其他氧化反應203

118小結204

致謝204

參考文獻205

12脂肪酸選擇環氧化的催化過程：環境友好的路線209

121引言209

122非催化環氧化體系210

123均相催化體系211

124化學酶法環氧化體系212

125多相催化體系213

126鈦基催化劑上脂肪酸甲酯的環氧化反應：在米蘭獲得的技術215

1261純C18單不飽和脂肪酸甲酯的環氧化反應216

1262植物中得到的脂肪酸甲酯混合物的環氧化反應217

12621高油酸葵花籽、芫荽、蓖麻油的脂肪酸甲酯混合物217

12622大豆油脂肪酸甲酯的混合物219

127小結220

參考文獻221

13生物催化與化學催化的集成：協同過程中的級聯催化和多步轉化223

131概述223

132引言223

1321人類化學224

1322自然化學225

1323生物化學集成225

133級聯反應的類型226

1331生物生物級聯227

1332化學化學級聯229

1333生物化學級聯229

134級聯技術236

1341催化方法237

1342反應器設計238

1343分區238

1344介質工程239

1345細胞工廠的設計239

135小結240

致謝241

參考文獻241

14制氫和燃料電池——通向可持續能源體系的橋樑技術243

141引言243

1411氫能鏈244

1412氫氣來源和生產244

1413氫氣在固定和移動系統上的套用245

142天然氣制氫245

1421傳統制氫245

14211天然氣制氫245

14212其他原料生產氫氣247

1422偶合CO2捕獲進行制氫248

143CO2捕獲制氫新工藝250

1431氫氣膜反應器250

1432吸附增強重整和水煤氣交換252

144小結和催化面臨的挑戰255

1441電化學制氫與轉化255

14411電化學氫氧過程動力學255

14412電解水制氫257

14413質子交換膜燃料電池260

14414固態氧化物燃料電池（SOFCs）266

參考文獻271

15清潔綠色氫能源之路275

151引言275

152能源可用性276

153氫能的生產和分配模式278

154氫燃料的成本278

1541案例分析279

1542結果280

155“清潔氫能”和CO2減排範圍281

1551範圍282

1552氫和汽油、柴油的對比283

156煤和生物質283

157小結284

致謝285

參考文獻285

16太陽能光催化制氫和CO2轉化286

161引言286

162光催化過程288

1621量子產率291

1622催化劑相關的損失294

16221載流體熱化294

16222電荷分離295

16223主動電荷分離295

16224被動電荷分離295

16225介導電荷分離298

1623表面缺陷299

163光電化學電池302

164新材料304

1641晶體結構與活性304

1642可見光敏化306

165小結308

參考文獻309

17結論、展望與路線圖316

171引言316

172生物質經濟的驅動力317

173與催化相關聯的生物能源和生物燃料的主要問題與展望318

1731生物燃料318

17311第一代生物燃料318

17312第二代生物燃料320

1732生物煉製322

1733利用生物質轉化的副產物326

1734生物質作為化學生產的原料326

1735太陽能的利用329

174小結330

參考文獻334