《生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化學(xué)》課程教學(xué)大綱

生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化學(xué)課程教學(xué)大綱課程名稱：生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化學(xué)英文名稱：ConversionTechnologiesforBiomassEnergy課程編碼：x3031031學(xué)時(shí)數(shù)：40其中實(shí)踐學(xué)時(shí)數(shù)：8課外學(xué)時(shí)數(shù)：0學(xué)分?jǐn)?shù)：2.5適用專業(yè)：能源化學(xué)工程一、課程簡(jiǎn)介《生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化學(xué)》是一門能源化學(xué)工程專業(yè)的專業(yè)課。課程主要內(nèi)容生物質(zhì)資源、生物質(zhì)前處理技術(shù)、生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化技術(shù)及多元化利用；生物質(zhì)能基本特征、轉(zhuǎn)化途徑及基本原理、利用系統(tǒng)構(gòu)建等。本課程結(jié)合世界上生物質(zhì)能的研究發(fā)展前沿，系統(tǒng)闡述生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化技術(shù)的原理、工藝、設(shè)備及其應(yīng)用，理論與實(shí)踐相結(jié)合。培養(yǎng)學(xué)生全面系統(tǒng)地分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的綜合能力，以及創(chuàng)新思維能力。二、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系表課程目標(biāo)畢業(yè)要求課程目標(biāo)1：掌握生物質(zhì)資源、生物質(zhì)前處理技術(shù)、生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化技術(shù)及多元化利用7-1能夠知曉環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的理念和內(nèi)涵，理解工程實(shí)踐對(duì)生態(tài)環(huán)境和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的影響；課程目標(biāo)2：掌握生物質(zhì)能基本特征、轉(zhuǎn)化途徑及基本原理、利用系統(tǒng)構(gòu)建等4-2能夠根據(jù)化學(xué)化工專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的特征，選擇科學(xué)的研究方法，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案；課程目標(biāo)3：了解我國(guó)在開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)能方面所面臨的問(wèn)題，以及國(guó)際上生物質(zhì)能發(fā)展趨勢(shì)。7-1能夠知曉環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的理念和內(nèi)涵，理解工程實(shí)踐對(duì)生態(tài)環(huán)境和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的影響；課程目標(biāo)4：掌握針對(duì)特定區(qū)域的用能需求，提出因地制宜的生物質(zhì)能利用方案和尋求相應(yīng)的政策支持，具有全面系統(tǒng)地分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的綜合能力，以及創(chuàng)新思維能力。4-2能夠根據(jù)化學(xué)化工專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的特征，選擇科學(xué)的研究方法，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案；三、課程教學(xué)內(nèi)容、基本要求、重點(diǎn)和難點(diǎn)（一）生物質(zhì)能了解：目前生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化和利用的水平理解：生物質(zhì)、生物質(zhì)能的概念掌握：生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化的基本途徑重點(diǎn)：生物質(zhì)、生物質(zhì)能的概念；生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化的基本途徑（二）直接燃燒技術(shù)了解：傳統(tǒng)和現(xiàn)代的生物質(zhì)燃燒技術(shù)；實(shí)現(xiàn)燃燒發(fā)電/熱電聯(lián)產(chǎn)的途徑理解：燃燒的基本過(guò)程掌握：影響燃燒的因素熟練掌握：燃燒的機(jī)理與方式重點(diǎn)：燃燒的基本過(guò)程；影響燃燒的因素難點(diǎn)：燃燒的機(jī)理（三）沼氣發(fā)酵工藝了解：沼氣發(fā)酵的工藝及小型沼氣技術(shù)；沼氣工程的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和維護(hù)保養(yǎng)掌握：沼氣發(fā)酵的工藝條件；有機(jī)廢物發(fā)酵技術(shù)存在的問(wèn)題和發(fā)展前景熟練掌握：沼氣發(fā)酵的微生物學(xué)原理；水壓式沼氣池的構(gòu)造及工作原理重點(diǎn)：沼氣發(fā)酵的微生物學(xué)原理（四）燃料乙醇技術(shù)了解：生物燃料乙醇的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀理解：生物燃料乙醇的生產(chǎn)、儲(chǔ)存加工工藝、生物燃料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)掌握：生物燃料乙醇的燃料特性；糖類、淀粉類、纖維素類原料乙醇發(fā)酵工藝熟練掌握：生物燃料乙醇的發(fā)酵機(jī)理重點(diǎn)：生物燃料乙醇的燃料特性、發(fā)酵機(jī)理（五）生物質(zhì)熱裂解技術(shù)了解：熱解反應(yīng)器類型、反應(yīng)設(shè)備、生物油的性質(zhì)和應(yīng)用理解：生物質(zhì)熱解的概念掌握：生物質(zhì)熱解的工藝類型；生物質(zhì)快速熱解的特點(diǎn)熟練掌握：生物質(zhì)熱解的反應(yīng)機(jī)理；影響生物質(zhì)原料熱裂解行為及產(chǎn)物性質(zhì)的因素；快速熱解反應(yīng)器的工作原理重點(diǎn)：生物質(zhì)熱解的反應(yīng)機(jī)理；影響生物質(zhì)原料熱裂解行為及產(chǎn)物性質(zhì)的因素（六）生物質(zhì)氣化技術(shù)了解：氣化反應(yīng)的發(fā)展過(guò)程；常用的生物質(zhì)氣化工藝系統(tǒng)、氣化發(fā)電技術(shù)、集中供氣技術(shù)理解：空氣氣化、氧氣氣化、水蒸汽氣化、熱分解氣化等氣化過(guò)程掌握：固定床和流化床生物質(zhì)氣化器的形式和工作過(guò)程、燃?xì)獾膬艋侄问炀氄莆眨荷镔|(zhì)的氣化原理和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)：生物質(zhì)的氣化原理和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)（七）生物質(zhì)壓縮成型技術(shù)理解：常用的成型技術(shù)掌握：生物質(zhì)壓縮成型工藝流程熟練掌握：生物質(zhì)成型燃料的特性；生物質(zhì)壓縮成型原理、影響因素重點(diǎn)：生物質(zhì)壓縮成型原理、影響因素（八）生物質(zhì)制氫技術(shù)了解：生物質(zhì)制氫技術(shù)的發(fā)展掌握：微生物法制氫原理、工藝熟練掌握：化學(xué)轉(zhuǎn)化法制氫原理、工藝重點(diǎn)：化學(xué)轉(zhuǎn)化法制氫原理；微生物法制氫原理（九）生物柴油技術(shù)了解：生物柴油的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀理解：生物柴油的測(cè)試方法、標(biāo)準(zhǔn)掌握：生物柴油的燃料特性、工藝熟練掌握：生物柴油的生產(chǎn)原理、技術(shù)重點(diǎn)：生物柴油的燃料特性、原理、工藝、技術(shù)四、教學(xué)方式及學(xué)時(shí)分配序號(hào)主要內(nèi)容主要教學(xué)方式學(xué)時(shí)分配輔導(dǎo)答疑比例一緒論講授2二生物質(zhì)的直接燃燒技術(shù)講授41:1三沼氣發(fā)酵工藝講授61:1四燃料乙醇技術(shù)講授61:1五生物質(zhì)熱裂解機(jī)理及工藝講授41:1六生物質(zhì)氣化技術(shù)講授41:1七生物質(zhì)壓縮成型技術(shù)講授21:1八生物質(zhì)制氫技術(shù)講授21:1九生物柴油技術(shù)講授21:1十生物質(zhì)CHS的測(cè)定實(shí)驗(yàn)8五、課程其他教學(xué)環(huán)節(jié)要求通過(guò)實(shí)驗(yàn)希望學(xué)生掌握生物質(zhì)CHS的測(cè)定方法。除課堂講授外，本課程的其它教學(xué)環(huán)節(jié)為作業(yè)。作業(yè)的形式以口頭報(bào)告為主，要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)結(jié)合本地實(shí)際情況對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行綜合分析。六、本課程與其他課程的聯(lián)系先修課程為《化工熱力學(xué)》、《流體力學(xué)》、《化工原理》。七、建議教材及教學(xué)參考書目《生物質(zhì)能工程》劉榮厚主編化學(xué)工業(yè)出版社《生物質(zhì)能資源清潔轉(zhuǎn)化利用技術(shù)》（第二版）田宜水等編化學(xué)工業(yè)出版社《可再生能源概論》左然等主編機(jī)械工業(yè)出版社《生物質(zhì)能利用原理與技術(shù)》袁振宏等編化學(xué)工業(yè)出版社《生物質(zhì)加工和轉(zhuǎn)化中的綠色化學(xué)》曹崢譯機(jī)械工業(yè)出版社《ConversionTechnologiesforBiomasstoRenewableEnergy》ShuGeng等著科學(xué)出版社八、課程考核方式與成績(jī)?cè)u(píng)定辦法生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化學(xué)為綜合型考試課程，總成績(jī)達(dá)到60分為及格。評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)課程目標(biāo)平時(shí)成績(jī)（35分）考勤、作業(yè)、課堂測(cè)試、課程論文（35分）課程目標(biāo)1：掌握生物質(zhì)能基本特征、轉(zhuǎn)化途徑及基本原理、利用系統(tǒng)構(gòu)建等課程目標(biāo)2：了解我國(guó)在開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)能方面所面臨的問(wèn)題，以及國(guó)際上生物質(zhì)能發(fā)展趨勢(shì)。實(shí)驗(yàn)成績(jī)（15分）實(shí)驗(yàn)課程目標(biāo)1：掌握生物質(zhì)能基本特征、轉(zhuǎn)化途徑及基本原理、利用系統(tǒng)構(gòu)建等課程考試（50分）期末測(cè)試（開(kāi)卷）課程目標(biāo)1：掌握生物質(zhì)資源、生物質(zhì)前處理技術(shù)、生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化技術(shù)及多元化利用課程目標(biāo)2：掌握生物質(zhì)能基本特征、轉(zhuǎn)化途徑及基