能源科学技术：生物质能技术测试题（题库版）

能源科学技术：生物质能技术测试题（题库版）1、问答题

简述燃气轮机的工作原理。正确答案：叶轮式压缩机从外部吸收空气，压缩后送入燃烧室，同时燃料喷入燃烧室与高温压缩空气混合，在高压下进行燃烧。生成的高温高压烟气进入燃气轮机（江南博哥）膨胀作工，推动动力叶片高速旋转，废气排入大气中或再加利用。2、问答题

简述氢能的特点。正确答案：（l）所有元素中，氢重量最轻；（2）所有气体中，氢气的导热性最好；（3）氢是自然界存在最普遍的元素，据估计它构成了宇宙质量的75%；（4）除核燃料外，氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的；（5）氢燃烧性能好，点燃快；（6）氢本身无毒，与其他燃料相比氢燃烧时最清洁；（7）氢能利用形式多，既可以通过燃烧产生热能，又可以作为能源材料用于燃料电池，或转换成固态氢用作结构材料。3、问答题

产乙醇微生物选择要求。正确答案：1.应该具有高的发酵性能，能快速并完全地将有效糖分转化为乙醇2.繁殖速度快，具有很高的比生长速率3.具有高的耐高浓度糖和乙醇能力，即对自身的代谢底物和产物的稳定性好4.抗杂菌能力好，对杂菌的代谢产物稳定性好，抗有机酸能力高5.对复杂成分的培养基的适应能力强6.对温度、酸度、盐度的突变适应性强，即自身对环境的适应能力强。对于一些特殊的原料，酵母菌还应具备一些特殊的性能。4、问答题

生物质化学组成的主要成分有哪些？正确答案：（1）纤维素（2）半纤维素（3）木质素（4）淀粉（5）蛋白质（6）其他有机成分（有机物）（7）其他无机成分（无机物）5、名词解释

生物质发电正确答案：利用生物质资源进行的发电。一般分直接燃烧发电和气化发电两种类型，主要包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气发电。6、问答题

生物质能通常包括哪六个方面？正确答案：1）木材及森林废弃物；2）农作物及其废弃物；3）水生植物；4）油料植物；5）城市和工业有机废弃物；6）动物粪便。7、填空题

太阳电池主要有（）；（）、非晶硅太阳电池、碲化镉太阳电池、与铜铟硒太阳电池5种类型正确答案：单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池8、名词解释

林业生物质资源正确答案：森林生长和林业生产过程中所提供的生物质资源。9、问答题

概述世界主要国家生物质能开发利用现状。正确答案：目前，生物质能技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一，受到世界各国政府与科学家的关注。许多国家都制定了相应的开发研究计划，如美国的能源农场计划、日本的阳光计划（是日本政府为对付能源危机和建设无公害社会制定并推行的新能源开发计划）、巴西的酒精能源计划（以甘蔗为原料生产酒精，将使用的所有汽油都添加20％到25％的酒精）等，其中生物质能源的开发利用占有相当的比重。10、问答题

在气体活化过程中，活性炭的孔隙结构是如何形成的？正确答案：气体活化过程中，活化剂对原料炭化作用孔隙结构形成主要体现在：1、清除堵塞在原料炭空隙中的焦油非组织碳，使原料在炭化过程中使已形成的孔隙开放、畅通。2、气体活化剂有选择的与原料炭表面上的碳原子发生活化反应，结果形成新的孔隙。3、气体活化剂与原料炭原有孔隙内表面上的碳原子发生活化反应的结果使孔径变大11、问答题

活性炭的基本微晶结构有哪两种类型？正确答案：富兰克林结构模型，分为易石墨化性碳、难石墨化性碳。赖利结构模型，邻四苯撑的立体结构12、问答题

简述沼气生产的原料。正确答案：沼气发酵原理是供给厌氧发酵微生物进行正常生命活动所需的营养和能量，是不断生产沼气的物质基础。农业剩余物秸秆、杂草、树叶等，猪、牛、马、羊、鸡等家畜家禽的粪便，工业生产中的有机废水废物（如豆制品的废水、酒精和糖渣等），还有水生植物都可以作为厌氧发酵原料。13、填空题

光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用（）将太阳光能直接转化为电能。正确答案：太阳电池14、问答题

简述光伏发电系统的最大功率点跟踪控制。正确答案：实时检测光伏阵列的输出功率，采用一定的控制算法预测当前工作状态下光伏阵列可能的最大功率输出，通过改变当前的阻抗来满足最大功率输出的要求，使光伏系统可以运行于最佳状态15、问答题

活性炭的元素组成？表面氧化物分类及特征？活性炭有有机官能团？正确答案：组成：碳、两类非碳元素，包括一类与碳化学结合元素，主要是氧和氢，还有少量氯，另一类是无机物质灰分。表面氧化物：酸性表面氧化物能与碱发生中和反应，能力之间存在差异；碱性表面氧化物能够使活性炭吸附酸，并在特定的溶剂如甲苯才能进行部分脱附。活性炭有机官能团：酸性官能团，苯甲酸、苯酚；碱性官能团，r－吡喃酮式；中性官能团，16、问答题

简述世界燃料酒精生产现状及发展趋势。正确答案：国外应用现状及发展趋势：世界酒精的66%用于燃料，14%用于食用，11%用于工业溶剂，9%用于其它化学工业。发酵酒精作车用燃料有两种方式：其一是配制汽油和无水酒精的混合物——汽油醇.其二是直接利用酒精作为汽车燃料，这时必需使用专门设计的，具有更高压缩比的发动机。国内现状：生物乙醇汽油的消费量已占到全国汽油消费总量的20％。2006年，我国燃料乙醇的生产达到130万吨。我国生物乙醇汽油在生产、混配、储运及销售等方面已拥有较成熟的技术。目前我国发展非粮乙醇的可行之路，在于发展用甜高粱、甘薯、木薯等原料来替代粮食。17、问答题

生物质能的开发利用是在怎样的背景下提出来的？有何重要意义？正确答案：背景：1.能源的开发和利用一直以来见证着人类文明的进步，能源的更新替换，成为人类适应环境、利用环境、改造环境的重要标志之一。当今的新型替代能源，如风能、太阳能、生物能、地热能等纷纷涌现，各具优势，且利用技术不断成熟和发展，其中生物能在实用性、可行性、广泛性方面，显现出独有的优势，被认为是未来30～50年里，最具大规模产业化开发前景的新型能源。2.能源危机与生态危机：煤炭、石油只能开采100年；天然气只能开采50~60年；空气污染、水污染、土壤污染、温室效应、物种绝灭。发展意义：1.传统能源有限、不可再生及环境危害性2.生物质能源丰富、可再生及环境友好性18、问答题

活性炭吸附的类型？各型吸附的作用力是什么？两种类型的吸附有何差异？正确答案：活性炭吸附类型：液相吸附、气相吸附。吸附作用力：分子间引力和化学键力，根据作用力性质，将吸附作用分物理吸附和化学吸附。物理吸附和化学吸附的差异：当吸附剂与吸附质之间的作用力是分子间引力为物理吸附，是可逆性吸附，脱附后吸附剂活性炭表面恢复原来状态，吸附质性质不发生变化；当吸附剂和吸附质之间的作用力是化学键力时发生了化学反应为化学吸附，是不可逆吸附，脱附后，活性炭表面状态不能恢复，吸附质化学性质发生变化。19、问答题

乙醇发酵的三个阶段，各有何特点？正确答案：发酵前期：糖液与酿酒酵母混合，酵母细胞经过较短的适应期后，由于糖液中溶有一定数量的溶解氧，发酵液中的各种养分比较充足，这一阶段酵母繁殖较快，糖分的消耗主要用于菌体的生长。酵母细胞浓度低，发酵作用强度不大，二氧化碳和乙醇的生成量较少，糖分消耗也较少，在此阶段发酵液表面显得比较平静。其时间长短取决于酵母菌种的接种量的多少，接种量大，时间就短。主发酵期：酵母细胞已经完成大量增殖，发酵液中的溶解氧基本被酵母生长消耗完，处于厌氧环境，酵母的代谢活动处于厌氧乙醇发酵，酵母的生长基本停止。原料的80%有效成分转化为二氧化碳和乙醇，同时放出大量的热，发酵液上下翻动，发酵程度较为激烈。其时间长短取决于发酵液糖浓度高低，糖分高则时间长。发酵后期：可发酵糖浓度降低，酵母利用葡萄糖发酵生成乙醇的速度也逐渐降低，二氧化碳产量也相对降低，产量较少。从发酵液表观来看，虽有气泡产生，但是发酵强度明显减弱，酵母活力下降，死酵母数逐渐增加，酵母和发酵后固形物逐渐絮凝沉淀。发酵温度应该根据气候季节的不同而适当控制。20、问答题

典型的水电站主要由哪几部分组成？正确答案：1）水工建筑物：包括大坝，引水建筑物和泄水建筑物；2）水轮发电机组：水轮机，发电机，主轴及控制系统等；3）厂房；4）变电所；输电线。21、名词解释

差热分析正确答案：是一种重要的热分析方法，是指在程序控温下，测量物质和参比物的温度差与温度或者时间的关系的一种测试技术。记录的曲线叫差热曲线或DTA曲线。22、问答?H3PO4活化法时，产品质量的影响因素有哪些？与ZnCl2法比较，H3PO4法有何优点？正确答案：影响因素：磷酸与绝干木屑的用量比、活化温度。优点：活性炭的得率较高，炭活化的温度较低，活化料漂洗时不需要加盐酸，炭活化产生的废烟气对环境的危害程度大大减轻，生产糖液脱色用活性炭效果较好。23、问答题

压缩成型材料成型物内部的黏合力类型和黏合方式分成哪5类？正确答案：1）固体颗粒桥接或架桥2）非自由移动粘合剂作用的粘合力3）自由移动液体的表面张力和毛细压力4）粒子间的分子吸引力（范德华力）或静电引力5）固体颗粒间的填充或嵌合24、问答题

生产成型颗粒炭常用的粘结剂有哪些？对它们有哪些要求？正确答案：常用粘接剂有煤焦油、木焦油和煤沥青等。要求：对煤粉或木炭粉应具有良好的渗透性、侵润性及粘接性，灰分含量少，与煤粉或木炭粉的混合物应具有良好的可塑性，成型物的机械强度大等。25、问答题

ZnCl2法生产活性炭的优缺点？该法对原料有要求？正确答案：优点：原料的利用率高，制成的活性炭产品过渡孔发达，对焦糖之类的大分子物质的吸附能力好，液相吸附速度快，适用于液相吸附。缺点：对设备的耐腐蚀性能要求很高，生产过程中产生的废水和废气必须妥善处理，以防止对环境造成污染。26、问答题

高位发热值与低位发热值的区别？正确答案：高位热值：将一定重量的生物质试样，放在一个密闭容器（通称氧弹）中，在有过剩氧气存在的条件下使其完全燃烧，用水吸收放出的热量，然后由水温的升高计算出该生物质的发热量。它是生物质燃料完全燃烧释放出的全部热量，包括燃烧时的显热和所含水分的汽化潜热。低位热值：把在大气状况下完全燃烧单位重量的生物质所得到的热量称为低位热值。它等于从高位热值中减去水蒸汽的汽化潜热后的热量，也就是燃料实际放出的热量。两者的区别在于，高位热值包含了水分的汽化潜热，而低位热值不包含，两者换算关系为：QDW=QGW-25（9H+W）[DW：低位热值，GW：高位热值，H、W：氢氧元素组成，%]27、问答题

ZnCl2在木屑制炭过程中活化起哪些作用？正确答案：（1）氯化锌的润涨作用：木屑等植物纤维原料中含有大量的纤维素及半纤维素，在室温下用氯化锌水溶液浸渍时，它们便发生润涨；随着温度的升高和水分的蒸发，高温度下高浓度的氯化锌水溶液能进一步使它们分散，直至转变成胶体状态。（2）氯化锌的催化脱水作用：在150摄氏度以上的温度下，氯化锌对含碳原料中的氢和氧有催化脱水作用，使它们更多的以水分子的形态从原料中脱除，使原料中的碳更多的保留在固体残留物炭之中；（3）氯化锌的骨架造孔作用：氯化锌为缩合生成的新生态的炭提供了可以依附的骨架，使它们在其表面