《能源環境工程》2020年化學工業出版社出版的圖書，作者是廖傳華，王小軍，王銀峰，李聃 ，本書講述了能源和環境是當前發展的兩大主題，如何在科學合理地開發利用各種能源的同時，以循環經濟模式為指導，儘可能減緩或消除其對環境的污染。
基本介紹
- 書名：能源環境工程
- 作者：廖傳華 、王小軍、王銀峰、李聃
- 出版社：化學工業出版社
- ISBN：9787122371041
內容簡介,圖書目錄,作者簡介,
內容簡介
能源和環境是當前發展的兩大主題，如何在科學合理地開發利用各種能源的同時，以循環經濟模式為指導，儘可能減緩或消除其對環境的污染，是促進國民經濟發展，打贏“綠水藍天保衛戰”的重要措施。
本書主要針對化石能源以及可再生能源，分別對其開採（開發）和利用方式、技術方法、工藝過程及主要設備進行了詳細介紹，在此基礎上，結合工藝路線對開發利用過程中可能產生的環境問題進行剖析，並有針對性地提出了相應的環境保護對策。本書全面介紹了煤炭、石油、天然氣、太陽能、風能、生物質能、水能、海洋能、地熱能、氫能、核能的開發利用及產生的環境問題和相應的對策，*後從綠色發展和能源安全的角度進行了詳細的闡述，助力實現能源工業綠色發展。
本書可供從事煤炭、石油等傳統能源及太陽能、風能、生物質能、海洋能等新能源行業，以及環境污染治理及保護行業的科研人員、工程技術人員和管理人員閱讀參考，也可供高等學校能源與環境系統工程、能源工程、新能源、環境工程、環境科學、化學工程等相關專業的師生參考使用。
圖書目錄
第1章 緒論 / 001
1.1 能源的分類、性質與評價 / 001
1.1.1 能源的分類 / 001
1.1.2 能源的性質 / 003
1.1.3 能源的評價 / 007
1.2 能源的利用、輸送與儲存 / 009
1.2.1 能源的利用 / 009
1.2.2 能源的輸送 / 018
1.2.3 能源的儲存 / 020
1.3 能源開發利用導致的主要環境災害 / 021
1.3.1 酸雨污染 / 021
1.3.2 荒漠化加劇 / 022
1.3.3 溫室效應 / 023
1.3.4 生物多樣性減少 / 024
1.4 控制環境問題的主要對策 / 024
1.4.1 酸雨的控制對策 / 025
1.4.2 荒漠化的防治對策 / 026
1.4.3 溫室效應的控制對策 / 027
1.4.4 生物多樣性減少的控制對策 / 027
1.5 本書的主要任務和內容 / 028
參考文獻 / 028
第2章 煤炭的開發利用與環境問題及對策 / 030
2.1 煤炭的分類及其組成 / 030
2.1.1 煤炭的分類 / 030
2.1.2 煤炭的組成 / 031
2.2 煤炭的開採與利用技術 / 033
2.2.1 煤炭開採技術 / 033
2.2.2 煤炭利用技術 / 034
2.3 煤炭清潔加工技術 / 035
2.3.1 洗選 / 035
2.3.2 型煤 / 035
2.3.3 水煤漿 / 037
2.4 煤炭的燃燒方法 / 041
2.4.1 塊煤的層狀燃燒 / 042
2.4.2 碎煤的沸騰燃燒 / 042
2.4.3 粒煤的流化燃燒 / 044
2.4.4 粉煤的懸浮燃燒 / 048
2.4.5 水煤漿燃燒技術 / 049
2.5 煤炭氣化技術 / 049
2.5.1 煤炭氣化的基本原理 / 049
2.5.2 煤炭氣化過程的影響因素 / 051
2.5.3 煤炭氣化方法的分類 / 054
2.5.4 煤氣的淨化 / 062
2.6 煤炭液化技術 / 065
2.6.1 煤炭直接液化 / 065
2.6.2 煤炭間接液化 / 073
2.7 先進煤炭利用技術 / 077
2.7.1 整體氣化聯合循環發電技術 / 078
2.7.2 燃料電池和IGCC 組合的聯合循環 / 080
2.7.3 燃氣-蒸汽-電力多聯產系統 / 080
2.8 煤炭開發利用過程中的環境問題 / 081
2.8.1 煤炭開採過程產生的環境問題 / 081
2.8.2 煤炭運輸過程產生的環境問題 / 084
2.8.3 煤炭加工過程產生的環境問題 / 085
2.8.4 煤炭利用過程產生的環境問題 / 089
2.9 煤炭開發利用過程中環境問題的對策 / 093
2.9.1 煤炭開採過程中環境問題的對策 / 094
2.9.2 煤炭運輸過程中環境問題的對策 / 097
2.9.3 煤炭加工過程中環境問題的對策 / 098
2.9.4 煤炭利用過程中環境問題的對策 / 099
參考文獻 / 104
第3章 石油的開發利用與環境問題及對策 / 111
3.1 石油開採 / 112
3.1.1 陸上石油開採 / 112
3.1.2 海上石油開採 / 115
3.2 原油輸送 / 115
3.2.1 管道輸送 / 115
3.2.2 油輪運輸 / 116
3.2.3 鐵路運輸 / 116
3.3 石油加工 / 116
3.3.1 原油預處理 / 116
3.3.2 石油煉製 / 117
3.4 石油的利用 / 125
3.4.1 石油的能源利用 / 125
3.4.2 石油的化工利用 / 127
3.5 石油開發利用過程中的環境問題 / 139
3.5.1 石油開採過程產生的環境問題 / 139
3.5.2 石油輸送過程產生的環境問題 / 144
3.5.3 原油加工過程產生的環境問題 / 146
3.5.4 石油利用過程產生的環境問題 / 150
3.6 石油開發利用過程中環境問題的對策 / 157
3.6.1 石油開採過程中環境問題的對策 / 158
3.6.2 石油輸送過程中環境問題的對策 / 161
3.6.3 原油加工過程中環境問題的對策 / 163
3.6.4 油品利用過程中環境問題的對策 / 167
參考文獻 / 172
第4章 天然氣的開發利用與環境問題及對策 / 177
4.1 天然氣的性質和開採方法 / 177
4.1.1 油氣田天然氣的性質和開採方法 / 177
4.1.2 天然氣水合物的性質和開採方法 / 178
4.1.3 煤層氣的性質和開採方法 / 179
4.1.4 頁岩氣的性質和開採方法 / 180
4.2 天然氣的加工 / 181
4.2.1 天然氣脫硫脫碳 / 182
4.2.2 天然氣脫水 / 182
4.2.3 天然氣凝液回收 / 184
4.3 天然氣的輸送 / 184
4.3.1 天然氣的管道輸送 / 184
4.3.2 液化天然氣的輸送 / 185
4.4 天然氣的利用 / 186
4.4.1 天然氣的能源利用 / 186
4.4.2 天然氣的化工利用 / 188
4.5 天然氣開發利用過程中的環境問題 / 192
4.5.1 天然氣開採過程中的環境問題 / 193
4.5.2 天然氣加工過程中的環境問題 / 196
4.5.3 天然氣輸送過程中的環境問題 / 199
4.5.4 天然氣利用過程中的環境問題 / 202
4.6 天然氣開發利用過程中環境問題的對策 / 206
4.6.1 天然氣開採過程中環境問題的對策 / 206
4.6.2 天然氣加工過程中環境問題的對策 / 210
4.6.3 天然氣輸送過程中環境問題的對策 / 212
4.6.4 天然氣利用過程中環境問題的對策 / 215
參考文獻 / 217
第5章 太陽能的開發利用與環境問題及對策 / 221
5.1 太陽輻射與太陽能 / 221
5.1.1 太陽的結構 / 221
5.1.2 太陽常數 / 222
5.1.3 到達地面的太陽輻射 / 223
5.1.4 太陽能資源的分布 / 223
5.1.5 太陽能的特點 / 224
5.2 太陽能的光熱利用 / 224
5.2.1 太陽能集熱器 / 225
5.2.2 太陽能供暖 / 226
5.2.3 太陽能熱發電技術 / 230
5.2.4 太陽能熱氣流發電技術 / 237
5.2.5 太陽能熱利用的其他套用 / 239
5.3 太陽能的光電利用 / 243
5.3.1 太陽能光伏發電的原理 / 243
5.3.2 太陽能光伏發電系統分類 / 244
5.3.3 太陽能電池的分類 / 245
5.3.4 太陽能光伏發電系統的設計 / 245
5.4 太陽能光熱利用過程中的環境問題 / 249
5.4.1 太陽能鏡場建設施工期的環境問題 / 249
5.4.2 太陽能鏡場運營期內的環境問題 / 251
5.5 太陽能光熱利用過程中環境問題的對策 / 252
5.5.1 太陽能鏡場建設施工期環境問題的對策 / 252
5.5.2 太陽能鏡場運營期內環境問題的對策 / 254
5.6 太陽能光電利用過程中的環境問題 / 255
5.6.1 太陽能電池生產過程中的環境問題 / 255
5.6.2 光伏電站建設施工過程中的環境問題 / 256
5.6.3 光伏電站運營過程中的環境問題 / 256
5.7 太陽能光電利用過程中環境問題的對策 / 258
5.7.1 太陽能電池生產過程中環境問題的對策 / 258
5.7.2 光伏電站運營過程中環境問題的對策 / 258
參考文獻 / 260
第6章 風能的開發利用與環境問題及對策 / 264
6.1 風及風能資源 / 264
6.1.1 風的形成 / 264
6.1.2 風的變化 / 264
6.1.3 風能的基本特徵 / 266
6.1.4 風能的特點 / 267
6.1.5 風能資源分布 / 267
6.2 風能的利用方式 / 269
6.2.1 風力發電 / 269
6.2.2 風力泵水 / 269
6.2.3 風力助航 / 270
6.2.4 風力致熱 / 270
6.3 風力發電技術 / 271
6.3.1 風力機 / 271
6.3.2 風力發電系統的類型 / 273
6.3.3 風力發電的發展趨勢 / 277
6.4 風能利用過程中的環境問題 / 278
6.4.1 風電場施工期間的環境問題 / 279
6.4.2 風電場運營期間的環境問題 / 280
6.5 風能利用過程中環境問題的對策 / 285
6.5.1 風電場施工期間環境問題的對策 / 285
6.5.2 風電場運營期間環境問題的對策 / 287
參考文獻 / 289
第7章 生物質能的開發利用與環境問題及對策 / 294
7.1 生物質的分類及生物質能的特點 / 294
7.1.1 生物質的分類 / 294
7.1.2 生物質能的特點 / 296
7.2 生物質能的轉化利用途徑 / 297
7.2.1 熱化學轉化 / 297
7.2.2 生物轉化 / 298
7.3 生物質的預處理 / 298
7.3.1 生物質的收集 / 298
7.3.2 生物質的運輸 / 299
7.3.3 生物質粉碎 / 300
7.3.4 生物質乾燥 / 301
7.3.5 生物質成型 / 302
7.4 生物質的燃燒 / 303
7.4.1 生物質的燃燒過程 / 304
7.4.2 生物質直接燃燒技術 / 304
7.4.3 生物質成型燃料燃燒技術 / 308
7.5 生物質熱化學液化制液體燃料 / 309
7.5.1 生物質快速熱解液化 / 309
7.5.2 生物質水熱液化 / 314
7.6 生物質熱化學氣化制氣體燃料 / 321
7.6.1 生物質氣化劑氣化 / 321
7.6.2 生物質水熱氣化 / 326
7.7 生物質熱化學炭化制固體燃料 / 329
7.7.1 生物質熱解炭化 / 329
7.7.2 生物質水熱炭化 / 332
7.8 生物質生物轉化技術 / 335
7.8.1 生物質生物液化 / 335
7.8.2 生物質生物氣化 / 343
7.9 生物質能開發利用過程中的環境問題 / 351
7.9.1 生物質能源植物種植過程中的環境問題 / 351
7.9.2 生物質原料預處理過程中的環境問題 / 352
7.9.3 生物質燃燒過程中的環境問題 / 356
7.9.4 生物質熱化學液化過程中的環境問題 / 358
7.9.5 生物質熱化學氣化過程中的環境問題 / 361
7.9.6 生物質熱化學炭化過程中的環境問題 / 364
7.9.7 生物質生物轉化過程中的環境問題 / 366
7.10 生物質能開發利用過程中環境問題的對策 / 368
7.10.1 生物質能源植物種植過程中環境問題的對策 / 368
7.10.2 生物質原料預處理過程中環境問題的對策 / 371
7.10.3 生物質燃燒過程中環境問題的對策 / 373
7.10.4 生物質熱化學液化過程中環境問題的對策 / 374
7.10.5 生物質熱化學氣化過程中環境問題的對策 / 376
7.10.6 生物質熱化學炭化過程中環境問題的對策 / 379
7.10.7 生物質生物轉化過程中環境問題的對策 / 380
參考文獻 / 383
第8章 水能的開發利用與環境問題及對策 / 387
8.1 水能開發利用的原理與原則 / 387
8.1.1 水能開發利用的原理 / 387
8.1.2 水資源開發利用的原則 / 387
8.2 徑流調節 / 388
8.2.1 徑流的形成 / 388
8.2.2 河川徑流的基本特性 / 389
8.2.3 徑流調節的涵義 / 390
8.2.4 徑流調節的作用 / 390
8.2.5 徑流調節的分類 / 390
8.3 水力發電技術 / 392
8.3.1 水力發電系統 / 392
8.3.2 水電資源開發的方式 / 393
8.3.3 水電站的類型 / 395
8.4 水電站的機電設備 / 400
8.4.1 水輪機 / 400
8.4.2 水輪發電機 / 405
8.5 水能計算 / 406
8.5.1 水能計算的目的和任務 / 406
8.5.2 水能計算的基本方程 / 407
8.6 水能開發利用過程中的環境問題 / 408
8.6.1 水庫修建過程中的環境問題 / 409
8.6.2 水庫建成後的環境問題 / 410
8.7 水能開發利用過程中環境問題的對策 / 412
8.7.1 水庫修建過程中環境問題的對策 / 413
8.7.2 水庫建成後環境問題的對策 / 415
參考文獻 / 417
第9章 海洋能的開發利用與環境問題及對策 / 419
9.1 海洋能的分類及其特點 / 419
9.1.1 海洋能的分類 / 419
9.1.2 海洋能資源的特點 / 421
9.1.3 海洋能開發利用的意義 / 421
9.2 潮汐能發電技術 / 421
9.2.1 潮汐能發電技術的原理 / 422
9.2.2 潮汐能發電的方式 / 422
9.2.3 潮汐電站的組成 / 425
9.3 波浪能發電技術 / 428
9.3.1 波浪能發電技術的原理 / 428
9.3.2 波浪能發電的類型 / 431
9.3.3 波浪能發電裝置 / 432
9.3.4 波浪能發電的套用 / 435
9.4 溫差能發電技術 / 436
9.4.1 溫差能發電技術的原理和方式 / 436
9.4.2 溫差能發電技術的優缺點 / 439
9.5 其他海洋能利用技術 / 439
9.5.1 鹽差能發電 / 440
9.5.2 潮流能發電 / 440
9.5.3 海流能發電 / 441
9.5.4 能源島 / 442
9.6 海洋能開發利用過程中的環境問題 / 442
9.6.1 潮汐能開發利用過程中的環境問題 / 442
9.6.2 波浪能開發利用過程中的環境問題 / 446
9.6.3 海流能開發利用過程中的環境問題 / 447
9.6.4 溫差能開發利用過程中的環境問題 / 448
9.7 海洋能開發利用過程中環境問題的對策 / 451
9.7.1 潮汐能開發利用過程中環境問題的對策 / 451
9.7.2 波浪能開發利用過程中環境問題的對策 / 453
9.7.3 海流能開發利用過程中環境問題的對策 / 453
9.7.4 溫差能開發利用過程中環境問題的對策 / 453
參考文獻 / 454
第10章 地熱能的開發利用與環境問題及對策 / 459
10.1 地熱的產生 / 459
10.1.1 地球內部的結構 / 459
10.1.2 地球內部的能源 / 460
10.2 地熱能的分類和分布 / 460
10.2.1 地熱能的分類 / 461
10.2.2 地熱能的分布 / 463
10.3 地熱能開發利用的方式 / 466
10.3.1 地熱發電 / 466
10.3.2 地熱直接利用 / 469
10.3.3 地熱發電的進展 / 471
10.4 地熱能開發利用過程中的環境問題 / 474
10.4.1 地熱資源的開發利用過程 / 474
10.4.2 對地下水環境的影響 / 475
10.4.3 對大氣環境的影響 / 476
10.4.4 對地質環境的影響 / 476
10.4.5 對地表水生態環境的影響 / 477
10.4.6 對土壤環境的影響 / 478
10.4.7 地質災害問題 / 479
10.4.8 其他環境問題 / 479
10.5 地熱能開發利用過程中環境問題的對策 / 479
10.5.1 地下水環境問題的對策 / 480
10.5.2 熱污染問題的對策 / 480
10.5.3 生態環境問題的對策 / 480
10.5.4 大氣環境問題的對策 / 480
10.5.5 政策層面的對策 / 480
參考文獻 / 481
第11章 氫能的開發利用與環境問題及對策 / 484
11.1 氫氣的性質及氫能的特點 / 484
11.1.1 氫氣的性質 / 484
11.1.2 氫能的特點 / 486
11.1.3 氫的製備方法 / 486
11.2 化石燃料制氫 / 487
11.2.1 煤制氫 / 487
11.2.2 氣態化石燃料制氫 / 489
11.2.3 液體燃料制氫 / 490
11.3 電解水制氫 / 499
11.3.1 電解水制氫的原理 / 500
11.3.2 電解水制氫的工藝流程 / 500
11.3.3 電解水制氫的主要設備 / 501
11.4 太陽能分解水制氫 / 505
11.4.1 太陽能熱化學分解水制氫 / 505
11.4.2 太陽能熱化學循環制氫 / 505
11.4.3 太陽能光伏發電電解水制氫 / 506
11.4.4 太陽能光電化學過程制氫 / 506
11.4.5 太陽能光催化水解制氫 / 507
11.4.6 太陽能光生物化學制氫 / 507
11.4.7 太陽能光電熱複合耦合制氫 / 508
11.5 生物質熱化學制氫 / 508
11.5.1 生物質熱解制氫 / 508
11.5.2 生物質氣化制氫 / 510
11.5.3 生物質超臨界水氣化制氫 / 511
11.5.4 固體熱載體法生物質氣化制氫 / 513
11.6 生物質生物法制氫 / 515
11.6.1 直接生物光解水制氫 / 515
11.6.2 間接生物光解制氫 / 515
11.6.3 光發酵制氫 / 515
11.6.4 暗發酵制氫 / 516
11.6.5 生物法水氣轉換制氫 / 517
11.7 氨分解制氫 / 517
11.7.1 氨分解制氫的優點 / 517
11.7.2 氨分解制氫的工藝流程 / 518
11.7.3 氨分解制氫的主要裝置 / 518
11.8 氫氣的純化、儲存、運輸和安全性 / 520
11.8.1 氫氣的純化 / 520
11.8.2 氫氣的儲存 / 520
11.8.3 氫氣的運輸 / 522
11.8.4 氫的安全性 / 522
11.9 氫能的利用 / 523
11.9.1 氫能在工業中的套用 / 524
11.9.2 氫能在航空器上的套用 / 524
11.9.3 氫能在交通運輸領域的套用 / 524
11.9.4 氫能在生活中的套用 / 525
11.9.5 氫能在儲能發電中的套用 / 526
11.10 氫燃料電池 / 526
11.10.1 氫燃料電池的主要特點 / 526
11.10.2 燃料電池的分類 / 527
11.11 氫能開發利用過程中的環境問題 / 532
11.11.1 化石燃料制氫過程中的環境問題 / 532
11.11.2 水分解制氫過程中的環境問題 / 533
11.11.3 生物質熱化學制氫過程中的環境問題 / 534
11.11.4 生物質生物法制氫過程中的環境問題 / 534
11.11.5 氫氣儲運和使用過程中的環境問題 / 534
11.12 氫能開發利用過程中環境問題的對策 / 535
11.12.1 化石燃料制氫過程中環境問題的對策 / 535
11.12.2 水分解制氫過程中環境問題的對策 / 536
11.12.3 生物質熱化學制氫過程中環境問題的對策 / 536
11.12.4 生物質生物法制氫過程中環境問題的對策 / 536
11.12.5 氫氣儲運和使用過程中環境問題的對策 / 536
參考文獻 / 537
第12章 核能的開發利用與環境問題及對策 / 543
12.1 核燃料 / 543
12.1.1 裂變核燃料 / 544
12.1.2 聚變核燃料 / 545
12.1.3 乏燃料 / 546
12.2 核反應堆 / 546
12.2.1 核反應堆的類型 / 546
12.2.2 核反應堆的工作原理 / 546
12.2.3 核反應堆的核心組件 / 547
12.2.4 核反應堆的發展 / 548
12.2.5 核反應堆的用途 / 548
12.3 核能與核技術的套用 / 549
12.3.1 核反應堆發電 / 549
12.3.2 核能的軍事利用 / 551
12.3.3 核能用作動力 / 551
12.3.4 核技術的日常套用 / 551
12.3.5 核能的發展前景 / 551
12.4 核廢料的處理 / 552
12.4.1 核廢料的類型 / 552
12.4.2 核廢料的特徵 / 552
12.4.3 核廢料的管理原則 / 552
12.4.4 處理核廢料的必要條件 / 552
12.4.5 核廢料的處理方法 / 552
12.5 核能開發利用過程中的環境問題及對策 / 553
12.5.1 環境影響 / 553
12.5.2 環境保護 / 554
12.5.3 核電站的安全及防護 / 555
參考文獻 / 555
第13章 綠色發展與能源安全 / 557
13.1 綠色發展 / 557
13.2 新時期能源政策 / 558
13.3 能源管理 / 559
13.4 節能減排的主要措施 / 561
參考文獻 / 565
作者簡介
廖傳華，南京工業大學，教授，湖北洪湖人。浙江大學化工過程機械專業碩士，南京工業大學化學工程專業博士，教授。 主要從事本科生《過程裝備成套技術》、課程設計、畢業設計等環節的教學工作，編寫教材2部。2005年獲江蘇省普通高校教學成果一等獎。 主要從事以下方向的研究工作：（1）高濃度難降解有機廢水深度治理與資源化利用：採用超臨界水氧化技術對高濃度難降解工業廢水和有機污泥進行深度治理，不僅滿足達標排放，還能實現能源的綜合利用。已發表論文10多篇，出版專著4部，申報發明專利15項（獲授權3項）。研究成分果於2011年和2013年分別獲中國石油和化學工業聯合會技術發明三等獎和二等獎各一項。（2）天然產物有效成分的高效提取：採用超臨界萃取技術對天然產物中的有效成份進行高效提取，既提高有效成分的提取率，又降低產物中的化學溶劑殘留。已發表論文20多篇，出版專著5部，獲授權發明專利1項。（3）超細粉體的製備：採用超臨界膨脹法製備超細粉體。已發表論文多篇，出版專著1部，獲授權發明專利1項。（4）熱力乾燥：主要從事噴霧乾燥、噴霧造粒、半乾法噴霧煙氣脫硫等方面的研究工作，已發表論文10多篇，獲授權專利1項。現為中國化工學會化學工程專業委員會幹燥專業組理事、中國通用機械乾燥協會技術委員會委員、中國通用機械乾燥協會標準化委員會委員。（5）可再生能源與低碳技術研究：主要從事中硬質秸稈的氣化、生物質超臨界水部分氧化制甲烷、中高溫太陽能熱利用、城市型風機等方面的研究工作，已發表論文10餘篇，出版專著1部，申請發明專利8項。（6）工業節水減排技術：針對高耗水行業，採用夾點技術，在對用水節點進行分析的基礎上，進行工藝流程的最佳化與新型設備的開發，通過循環用水和廢水處理再生回用而實現節約用水。研究成果獲2011年江蘇省水利科技成果二等獎。出版專著《工業節水案例與技術集成》獲中國石油和化學工業圖書二等獎。
