可再生能源概论的问题

你好，能够在明尼苏达大学留学当然是很好的。下面是一些关于明尼苏达大学的留学生的一些介绍，希望对你有帮助，望采纳。

………………

我本科就读于明大化工系，故请允许我擅自偷换一下概念，将讨论的话题转入到在明大化工系就读是个怎样的体验，写点个人之愚见，聊作补充。

作为明大的王牌专业之一，明大化工系在全美享有盛誉。事实上，明大是真正意义上的现代化学工业的发源地。化学工业起步和繁荣于石油的炼制，并从人造橡胶、化纤、聚乙烯等高分子材料的发明和工业化起开始大跨越式发展。然而，直到上世纪50年代以前，人们对化工领域的认识基本来自于纯经验，极少有系统性的理论被发掘出来用于解释化工中普遍存在的传热、传质和流体力学现象。当时，许多大学虽已成立化工系，但从课程的设置到教学方法均基本照搬照抄化学系，完全不能算是一门独立的工程学科。1950年代后，明大化工系Neal Amundson教授首次将数学方法引入到化工上来，从而开辟了作为一个独立学科而存在的化工的新纪元，同时也奠定了明大在化工领域中的地位。他建立的许多著名理论和模型已成为全世界任何一本化工传质或反应工程教材的经典章节，如固定床吸附/反应中溶质/催化剂的扩散现象（即著名的Lapidus-Amundson模型）[10]、非等温连续搅拌反应器（Non-isothermal CSTR）的多重稳态等[11]。Amundson教授同时是一位独具慧眼的伯乐。在他担任化工系系长的任内，聘用了许多后来的大牛，如Rutherford Aris, Lanny Schimdt, Edward Cussler, Kenneth Keller, Chris Macosko等等（这些都是用Wikipedia能搜到词条的人）[4]。在这些前辈们的合力下，明大化工系在上世纪60-80年代成为当之无愧的全美第一，而Amundson也因为他卓越的贡献被后人称为"现代化工之父"[5]。历经岁月，由于种种客观原因（严酷的自然环境以及作为公立大学没有私校有钱等），化工系排名有所下滑，但根据最新公布的US News的权威排名，明大化工系排名仅次于麻省理工学院，与加州理工学院和加州大学伯克利并列全美第二[9]。她仍拥有众多世界顶尖的教授，包括7名美国科学院/工程院院士，以及充沛的科研经费和强大的科研实力。

那么在这样的一个我们称之为具有"优秀传统和光明前途（a heritage of excellence and a promising future）"的系就读究竟是什么样的感觉呢？这是一个很难用三言两语回答的问题。我愿意开一个头，仅作抛砖引玉之用。

首先是课程的高强度、高难度和整个专业的高淘汰率。在本科课程的设置上，化工系延续了自身在传统化工领域（即传递过程和反应工程）上的优势和重视理论研究的特点。如化工系学生的第一门入门课CHEN 2001: 物料与能量衡算，是直接从线性分析和自由度分析开讲的。每年上这门课的人都会遇到一道作业题，是对一套复杂的化工生产装置所进进出出的几十种物料做物料衡算，我们那年最后得到了一个67乘67的矩阵，并要求我们求解这个67乘67的线性系统。我还记得当时我腾出了一整天的时间，什么也不干，就埋头在电脑前一遍遍地算，光是把coefficient矩阵的4489个elements准确输入到MATLAB里，就花了几个小时的功夫。最后求解的时候毫无意外地出了bug，只好又是debug又是做自由度分析看是不是矩阵线性相关了有木有！这门课的midterm也是巨难，许多人拿了0分，更多人则不堪打击，直接退出了化工系。据估计这门课中途退选及挂科需要重修的人占到了总人数的近一半。课堂纪律也是十分严明，上课期间要求绝对安静，连举手问教授问题或问旁边同学问题也是不被允许的，因为这会拖慢课堂进度。我记得有一次一个坐在前排的同学在上课途中从裤袋里拿出了手机（貌似只是看了看时间），教授不由分说冲上来，一把抽出同学手里的手机，直接往他的脸上重重一甩，并令他"马上出去（get out）"。这种在别人看来属于极度不尊重学生的侮辱行为，在化工系似乎已经司空见惯。这或许要归结于系里教授承受的巨大的教学和科研压力。

那次作业后，大家画了这样的暴漫以示纪念。

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大三开始，节奏陡然紧凑起来，常常是连续从上午八点一直上到下午两点而没有午饭时间，像我这样的人中途下课基本都不会离开自己的座位，因为前面的教授基本都会拖堂，而后面的教授还要提前开讲，短短15分钟休息时间基本就剩不下多少。传递过程是由美国工程院院士、原美国化学工程师学会主席、著名的传质学泰斗Edward Cussler教授主讲，他风趣幽默、学识渊博，为了讲授流体在粘滞层中的流动可以不顾自己70多岁的身体，趴在地上，嘴里说着“Imagine I am a particle...”，也时常讲到兴起处，一个健步跨过讲台，爬上前排学生的桌子继续讲课。记得有一次，他为了向我们形象地讲述湍流时流体的运动形态，特地搬来了一幅家里藏着的一幅现代派油画（上面的混乱笔触很像流体湍流时的样子），讲着讲着讲到了这幅画的历史，不禁声泪俱下（这幅画是他的叔叔买的，他的叔叔在二战时被关押在奥斯维辛集中营并被残忍杀害）。可以说，他的授课不仅充满了知识的闪光，更有人文的熏陶。不只我一个人发自内心地坚信，上他的课是一种无与伦比的享受。曾经在rate my professor上看到一个关于Cussler教授的评语，说“其实，不管用什么方法讲授，传递过程都是化工里最难最复杂的学科，Cussler教授的考试和作业也很变态，我也没能够最终拿到一个好成绩，但这一切都不能改变我对教授的崇拜和认为他是明大最好的教授的看法”。Cussler先生是我本科遇到过的最好的教授没有之一。我在此祝愿他身体健康。

化工热力学由David Morse教授讲授，他曾在哥本哈根大学担任著名的Gauss Professor，故而上课时会不时冒出些德语。他也是个不折不扣的机关枪，讲起话来写起板书来速度极快，我们只有埋头抄笔记，整节课没有丝毫空闲。我们班曾有学生在他的课堂上用活动圆珠笔做笔记，因为写得实在太快，突然笔里面的弹簧飞出去了，整个笔也散了。曾有人在他的某堂课上计算，当课进行到一半的时候（25分钟），Morse教授一共用了19块黑板（包括擦了再用的，一块黑板和国内高中教室的黑板一样大），这人实在按捺不住内心的“激动”偷偷发了一条朋友圈，结果在朋友圈的最后写道“趁着编辑朋友圈的功夫已经写到第21块黑板了”。但不得不说，他的课严谨而充实，许多知识点我们都进行了难度上的加深和广度上的拓展，我后来在别的学校上研究生级别的化工热力学时，发现很多东西Morse教授已经讲过了，比如在对departure function、Legendre transform等的讨论时，他已经站在了很高的高度。

明大化工系的本科生课程，均由系里相关领域最好的教授担任主讲。在我本科四年当中，有幸能被系里所有6名美国两院院士教过。其中包括：时任化工系系长，著名的嵌段共聚物（block copolymer）领域大牛Frank Bates教授担任了材料科学导论的主讲；传质领域特别是中空纤维膜（hollow fiber membrane）领域的大牛Edward Cussler教授担任了传递过程和过程控制两门课的主讲；反应闪蒸过程和毫秒反应器的发明者，同时也是可再生能源领域的领军人物Lanny Schmidt教授担任了可再生能源概论的主讲；流变学泰斗，《大分子》杂志和《Langmuir》杂志的编委之一的Chris Macosko教授担任了化工导论的主讲之一。除此之外，与其它学校通常由研究生助教带小型讨论课所不同的是，明大化工系的讨论课也时常由教授们主讲。例如我的材料工程导论的小课便仍由系长Bates教授主讲，传递过程和过程控制的讨论课也是由Cussler教授主讲。理论上来说，只要没有时间上的冲突，所有化工系的课程你都可以选择主讲教授担任你的讨论课主讲。

不过要说最变态的课程，就要数明大化工系的王牌课——单元操作实验了。在我们上这门课（应该说是两门，两个学期上，分初级和高级）之前，就已经从学长学姐那听说了无数关于这门课恐怖的传言，如挂人率巨高，实验报告平均分巨低，教授巨变态等。但当我们真正开始上这门课时，才真正意识到我们绝非危言耸听。课程大纲和第一个实验的准备材料通常在离开学还有一个月时就发邮件通知学生了，三人一组，每组进行实验的时间和顺序都不尽相同，有些运气不好的组开学第一天就要做实验。有些组员相互间都不认识，这就逼迫着组员不得不缩短寒暑假，提前回学校meeting。由于一个实验只有两次机会，而教授对单元操作设备的构造和实验具体步骤绝对保密，需要大家进实验室后自己临时figure out，导致我们必须做到一次成功，故而前期准备工作显得尤为重要，需要我们将所有可能出现的状况和应对方法都事先考虑清楚，并将一次实验中的时间分配精确到分钟。整个大三下和大四上两学期，我平均每天的睡眠时间小于5小时，并和其他一百多位同学一样，至少有20天彻夜不眠写报告。如果你在凌晨4点走进明大任何一个理工学院的机房，你会发现基本上只有化工系的同学在里面苦逼。大家一起奋斗，为了报告不吃不喝不睡的拼劲，现在想起来，还挺值得回味的。单单讲这门课的变态，我能开一个讲座讲三天三夜。随便举几个小例子吧：

1. 平均每篇报告的页数是50-70页，词数1万词以上。满分200分，最惨烈的精馏塔实验报告，平均分只有50/200，作为负责放大设计的planner，经常出现写了十几页拿0分的情况。这课开了几十年，培养了几千人，但没人知道某个实验真正应该怎么做，因为教授从来不公布正确的design方法或实验步骤！包括已经毕业的我，还不知道到底某个实验应该如何scale up。导致这种怪象发生的原因有很多，但最主要的原因在于每个实验的独立变量和控制变量太多，实验时可能出现的突发状况也太多，因此同一个实验可以有无数种做法，全凭小组自己根据实际情况优化。比如，某组在摸清管路、引流、调阀以达到稳态等前期工作上若花时间过多，以至超出了实验前小组通过要径法（CPM）讨论出的时间，那么在这时候，作为整个实验决策核心的planner就需要和负责具体操作的experimenter进行沟通，在弄清实验和取样顺序条件下，临时调整实验进度，有时不得不在权衡利弊后冒险放弃某些取样和数据点。甚至有些实验，同一个组用同样方法上午做和下午做，结果也会不一样（实验室的室温和室压对某些实验影响颇大）。这一切都需要我们自己进实验室之后摸索，教授事先不会透露半点信息。

这是我们9个实验的其中一个——“精馏塔”的工艺流程图（PFD）。这张PFD是由我们进入实验后经过细致比对确认后自己画出来的。上面的阀门全部由手动控制，一个小小的失误就会导致整个系统稳态的打破。当我看到全美其它化工top10学校的实验都是由DCS自动控制，学生只需要按一个键然后记录数据就可以完成实验的时候，不由得哀吾生之多艰。

2. 负责这门课的总教授（是的，这门课由6个教授联合执教，足见其分量之重）会经常在大家做实验的时候过来巡视。为了尽可能模拟化工厂出现的各种突发状况，他会在巡视过程中，趁人不注意把某个阀门关掉，从而人为破坏了系统稳态，以考验小组处理突发状况的应变能力。有些实验本身系统稳态就很难达到（坑爹的双效蒸发！！！），阀门又多，还隐藏在各种角落（双效蒸发有63个阀！），教授只要动其中任何一个阀，稳态就被打破了，物料和能量都不平衡了，整个实验就废了。但教授总是乐此不疲。后面大家学乖了，每次只要教授一进来，所有人放下手中的活盯着教授的手，教授走到哪人就跟到哪，以防他又碰某个阀。后来把教授都惹毛了，放下狠话：“我以后都不会再管你们了，即使爆炸了也不关我的事，你们自求多福。”

3. Presentation是这门课的重要组成部分，主要是向教授汇报本小组对该次实验的理论认识（如涉及到的化工原理知识）、初定的实验步骤、以及自己的CPM（精确到小组里每个人）。但实际上，不论准备多么充分，每次presentation的主题只有一个，那就是被教授和助教骂...教授骂什么的都有，学期第一次汇报的时候，教授一般会说“你们做的是bullshit，赶紧退课吧，不要在化工系待了”；学期中的时候，教授则会说“你们做的是bullshit，赶紧退课吧，否则你们三个人都得挂”。即便如此，我们还是必须尽全力准备，否则教授甚至可能当面扔东西摔门而走。因为如此，几乎每年都会有学生因为连续准备某次实验的presentation连续几天不吃不喝不睡结果在presentation的时候晕倒送医的事情发生。我们这届是一个越南女生，上午晕倒下午还要继续做下一个实验，她向教授请示能否不做，教授回复说“你如果不做，这门课就直接不及格”，她于是不得不抱恙进入实验室做实验。期间她又头晕了，连助教都看不下去了，招呼她悄悄到实验室的非实验区域吃一个苹果以缓解症状。结果她还是被教授发现了，教授明确表示：“No food or drink is allowed in the lab，如果你要吃，请你出去。”

4. 因为挂人太厉害（大三下的junior lab又挂了好不容易熬到大三的学生的四分之一，大四上的senior lab还要继续挂人），这门课的变态引来了当地媒体的关注，并上了校报[3]。被采访的学生声泪俱下地表示，自己“每次写报告都aim for perfection, but only expecting not to fail”。而化工系系长则说，“You are either right or completely wrong, because there is no partial credit in real life，所以系里将继续按照更加苛刻的指标要求学生”。

5. 这门课除了实验部分，还有每学期两次的理论考试。教授第一次上课时就告诉了我们，考试只有两道题，一题考泵的计算一题考换热器的计算。学过化工的都知道，泵和换热器是两个最最基本的化工机械，照理来说，这种题应该分分钟拿满分了吧。如果这样想，那就真的是too simple, sometimes naive了。记得第一次考试时，见到题目的我们马上傻眼了，第一题确实有个泵，但除此之外还有茫茫管线，一会上一会下，一会通到敞开储罐一会又连到密闭储罐（对应着压强究竟算表压还是大气压），究竟在哪里画控制体积才能简化问题？英制公制单位并存，换算的时候乱得像坨翔。第二题呢？好吧，确实是换热器，可就在这换热器里的流体同时进行着液相升温、泡点沸腾、汽相蒸发和冷凝四个物态变化，那么每种过程分别对应了多少换热面积？主要机理是对流还是传导？如果是对流的话，是自然对流还是强制对流？一系列问题让我们根本无从下手。最后平均分，25/100算高的。下一次考试，下下次考试，又是两道一样的题目。可是直到我们毕业，都没有人真正知道正确的思路究竟是什么。同样的考试题目已经给了十几届学生，每次大家都是糊里糊涂来，糊里糊涂走，因为教授对正确答案完全保密。

招生学院、专业代码、研究方向

预计招生人数

考试科目

备注

001化学工程与材料学院 (0571-88320411)

160

080501材料物理与化学

01多相材料表面与界面设计与控制技术

02功能材料制备、结构与性能

03纳米材料的物理与化学特性

04材料电化学

05辐射固化技术

06聚合物共混物结构与性能

07高分子纳米复合材料制备技术

08环境友好材料

09新型聚合物合成技术

10玻璃材料结构与性能

11晶体生长理论与凝固技术

12材料摩擦磨损及理论

8

①101政治②201英语③302数学二④420有机化学I或421物理化学（任选一门）

同等学力考生复试加试科目：物理化学（或有机化学）、高分子物理、材料物理(选二门)

复试笔试科目：材料科学基础或材料结构表征及应用。

080502▲材料学

01材料成型过程计算机仿真

02聚合物共混与纳米复合材料

03紫外光固化材料

04阻尼减振及波吸收高分子复合材料

05金属材料及表面技术

06纳米材料及应用技术

07信息功能材料

08无机硅酸盐材料

09纳米功能玻璃材料

10耐磨复合材料制备及应用

11金属与合金熔炼及凝固控制技术

22

①101政治②201英语③302数学二④420有机化学Ⅰ或421物理化学(任选一门)

同等学力考生复试加试科目：物理化学（或有机化学）、高分子物理、材料物理(选二门)

复试笔试科目：材料科学基础或材料结构表征及应用。

081701▲化学工程

01新型传质分离过程及设备

02膜材料制备及膜分离技术

03超重力场、超声波场化工技术

04天然植物有效成分的分离技术

05离子液体与分离过程

06化工过程控制与优化

07化工过程系统集成(工程)

08化工过程专家系统

09生化分离技术与工程

10水合物及海洋技术

11新型干燥过程及设备

12颗粒设计技术

25

①101政治②201英语③302数学二④421物理化学或422化工原理（任选一门）

同等学力考生复试加试科目同081705

复试笔试科目：化学工程基础或化学综合。

081702化学工艺

01有机化工催化剂与工艺

02有机中间体的合成工艺

03化工产品工程

04石油化工工艺

05过程模拟与优化

8

①101政治②201英语③302数学二④421物理化学或422化工原理（任选一门）

同等学力考生复试加试科目同081705

复试笔试科目：化学工程基础或化学综合。

081704▲应用化学

01绿色化学

02催化加氢

03农药及其中间体合成

04应用电化学

05纳米化学

06分析化学

07染料及其中间体合成

08化学药物及其中间体合成

56

①101政治②201英语③302数学二④420有机化学Ⅰ或421物理化学或422化工原理或423电极过程动力学（任选一门）

同等学力考生复试加试科目同081705

复试笔试科目：化学工程基础或化学综合。

081705★▲工业催化

01化工和能源催化

02新型催化加氢催化剂和医药、染料及中间体的合成

03催化新材料与环境友好催化剂

04绿色化学合成与碳一化学催化

05精细化工和石油化工催化剂

06不对称催化和手性技术

07催化反应工程和清洁工艺技术

08金属氮化物与纳米催化剂

25

①101政治②201英语③302数学二④420有机化学Ⅰ或421物理化学或422化工原理或425化学反应工程（任选一门）

同等学力考生复试加试科目从考试科目中选择二门（不得与报考科目相同）

复试笔试科目：化学工程基础或化学综合。

090403农药学

01超分子农药剂型工程研究

02新农药创制与开发

03农药工艺工程开发研究

04农药分析

16

①101政治②201英语③321无机及分析或 322 农药制剂学（任选一门）④420有机化学Ⅰ或421物理化学（任选一门）

同等学力考生复试加试科目同081705

复试笔试科目：化学工程基础或化学综合。

002机电工程学院

(0571-88320232)

130

080102固体力学

10

01电子封装与微电子机械系统计算机模拟

02流体机械动力学仿真及优化设计

03 结构的完整性分析（包括断裂、强度等）

04 传感器与计算机辅助实验力学

05 土木结构与岩土工程

06材料加工成型的计算机模拟与微观结构分析

07 材料宏微观力学性能

①101政治②201英语③301数学一④416工程力学

同等学力考生复试加试科目：微机原理、复变函数、机械制造工艺学或机械原理（任选二门）

复试笔试科目：计算机编程，英语，力学小问题

080201▲机械制造及其自动化

01制造系统与信息化制造

02计算机辅助设计（CAD）与计算机辅助制造（CAM）

03精密加工与特种加工

04机械动态控制与计算机辅助测试（CAT）

05机电系统控制技术

06工业工程

07工业设计及快速成型技术

08车辆振动与噪声控制及行驶装置

30

①101政治②201英语③301数学一④411机械原理或412微机原理（乙）或413机械制造工艺学或417机械制造工程学

同等学力考生复试加试科目：材料力学、考试科目④中没有选考的另三门中任选其一

复试笔试内容：计算机程序编写、机械制造工艺学（机械制造工程学）的基本概念与基本理论、专业英语翻译、以及与本专业相关的综合知识。

080202★▲机械电子工程

01机电控制及自动化

02机器人技术及智能控制

03流体传动及控制技术

04机电系统信号处理及故障分析

05精密、超精密加工技术及其智能化装备

06车辆电子工程

40

①101政治②201英语③301数学一④412微机原理（乙）或411机械原理或410材料力学任选一门

同等学力考生复试加试科目：考试课目④中未选考的另两门中任选其一，理论力学

复试笔试科目：电工学、测试技术、科技英语阅读与翻译

080203▲机械设计及理论

01机电系统与现代装备

02模具设计与制造

03机电产品快速设计与制造

04制造业信息系统集成与开发

05现代设计理论与方法

06 虚拟现实及数字化仿真

20

①101政治②201英语③301数学一④410材料力学或411机械原理或412微机原理（乙）（任选一门）

同等学力考生复试加试科目：理论力学、机械设计基础

复试笔试科目：计算机基础知识及编程（语言自定），机械设计基础知识，或机电一体化基础知识

080503材料加工工程

01金属材料加工工程

02激光现代制造科学与工程

03复合材料加工工程

04冲压模和注塑模设计与仿真分析

05材料成形过程及计算机应用

06材料失效分析与装备防护技术

07反求工程与CAD/CAM/CAE技术

08材料表面工程

15

①101政治②201英语③302数学二④410材料力学或415工程材料（任选一门）

同等学力考生复试加试科目：材料成形技术、考试科目④中没有选考的另一门

复试笔试科目：本专业基础及综合

080706★▲化工过程机械

01新型高效过程装备及控制工程

02制药装备及控制工程

03过程装备的结构完整性研究

04过程装备的智能技术及软件开发

05新材料技术与应用

06机械设备的状态检测与故障诊断

07流体机械与工程

08 热过程装备与节能技术

15

①101政治②201英语③301数学一④410材料力学或422化工原理或415工程材料（任选一门）

同等学力考生复试加试科目：机械原理或化工原理，微机原理

复试笔试科目：专业基础和专业综合知识、英语

003信息工程学院

(0571-88320810)

175

081001▲通信与信息系统

01光纤多媒体数字通信与宽带接入网

02通信信号处理与软件无线电

03光信息传输、储存与光电子器件

04通信网管理与网络安全

05计算电磁学与射频器件设计

30

①101政治②201英语③301数学一④430通信原理或431电子技术基础或436信号与系统（任选一门）

同等学力复试加试科目：信号与系统或电子技术或通信原理任选2门（不与考试科目重复）

复试笔试科目：采用口试方式

081002信号与信息处理

01光电子信息处理技术

02通信传输技术

03通信信号处理技术

04通信网络控制与管理

05光纤通信网组网技术

06智能仪器及信号检测

20

①101政治②201英语③301数学一④430通信原理或436信号与系统或431电子技术基础（任选一门）

同等学力复试加试科目：信号与系统或电子技术基础或通信原理任选2门（不与考试科目重复）

复试笔试科目：采用口试方式

081101★▲控制理论与控制工程

01计算机控制与智能自动化

02计算机先进控制技术

03计算机网络控制与管理

04计算机网络通信与远程控制

05现代电气自动化

06控制与管理自动化

07先进过程控制

08控制理论与应用

45

①101政治②201英语③301数学一④432自动控制理论或433微机原理及应用或436信号与系统（任选一门）

同等学力考生复试加试科目：自动控制理论或微机原理及应用或电路原理或电子技术基础任选2门（不与考试科目重复）

复试笔试科目：采用口试方式

081102检测技术与自动化装置

01智能检测及传感器技术

02自动化系统与装置

03动力系统的检测与自动化技术

04信号处理与融合

05现代过程控制

06神经网络技术与研究

07检测与智能分析

20

①101政治②201英语③301数学一④432自动控制理论或433微机原理及应用或436信号与系统（任选一门）

同等学力考生复试加试科目：自动控制理论或微机原理及应用或电路原理或电子技术任选2门（不与考试科目重复）

复试笔试科目：采用口试方式

081103系统工程

01计算机先进控制技术

02网络控制系统的设计、优化与调度

03计算机控制系统的集成与优化

04数据挖掘与信息集成

05综合自动化系统设计与开发

06先进控制软件的设计与开发

07运动控制

20

①101政治②201英语③301数学一④432自动控制理论或433微机原理及应用或436信号与系统（任选一门）

同等学力考生复试加试科目：自动控制理论或微机原理及应用或电路原理或电子技术任选2门（不与考试科目重复）

复试笔试科目：采用口试方式

081203计算机应用技术

01网络系统的研究与应用

02智能系统与机器人技术

03计算机嵌入式系统

04数据库与数据挖掘

05多媒体技术与虚拟现实

06电子政务和电子商务

40

①101政治②201英语③301数学一④435程序设计或433微机原理及应用（任选一门）

同等学力考生复试加试科目：电路、数据结构

复试笔试科目：计算机网络

004经贸管理学院

(0571-85290277)

130

020206▲国际贸易学

01国际贸易与国际投资

02 WTO与对外经贸管理研究

03企业跨国经营研究

04农产品贸易与农业组织创新研究

30

①101政治②201英语③303数学三④461经济学

同等学力考生复试加试科目：国际金融、运筹学

考生也可选择我校其它有数学考试科目的任一组考试科目跨学科报考。复试笔试科目：国际贸易理论与实务、WTO规则。

120100▲管理科学与工程

01生产制造系统组织与优化

02移动计算与移动商务

03信息智能与决策支持

04地理信息系统与空间数据挖掘

05现代物流与供应链管理

06企业集成与企业资源计划(ERP)

07软计算与决策优化

30

①101政治②201英语③301数学三④465运筹学或467数据库原理（任选一门）

同等学力考生复试加试科目：管理学，运筹学或数据库原理（任选2门，不与报考科目相同）

考生也可选择我校其它有数学考试科目的任一组考试科目跨学科报考。复试笔试科目：运筹学或数据库原理（入学考试选考运筹学，复试只能选考数据库原理；入学考试选考数据库原理，复试只能选考运筹学；其他任选）

120202企业管理

01现代企业理论与管理模式创新

02现代企业制度与文化创新营建

03中小企业成长与区域集群化发展

04战略规划与决策分析

05企业跨国经营与营销策划

06财务分析与投资管理

07人力资源管理

08科技管理

09公司理财与纳税实务

30

①101政治②201英语③303数学三④466管理学

同等学力考生复试加试科目：经济学、市场营销

考生也可选择我校其它有数学考试科目的任一组考试科目跨学科报考。复试笔试科目：财务管理。

120204▲技术经济及管理

01技术创新与管理

02投资决策分析

03创新资源开发与管理

04投资项目管理、创业管理

05可再生能源项目评估与循环经济

06 不动产投资分析

40

①101政治②201英语③303数学(三)④463技术经济学

同等学力考生复试加试科目：管理学、经济学

考生也可选择我校其它有数学考试科目的任一组考试科目跨学科报考。复试笔试科目：有关技术创新与中小企业发展方面的小论文一篇。

005生物与环境工程学院

(0571-88320765)

100

071005微生物学

01应用微生物学

02微生物分子生物学

20

①101政治②201英语③372微生物学Ⅱ④450生物化学或456分子生物学或420有机化学Ⅰ（任选一门）

同等学力复试加试科目：分子生物学与生物化学或生物学（不得与考试科目相同）。

复试笔试科目:微生物学或生物化学或生物学（任选一门不得与考试科目相同）。

081703★▲生物化工

40

生环学院招生方向：

01生物催化与生物转化

02 微生物工程

03制药生物技术

04化学药物及中间体的合成

20

生环学院：①101政治②201英语③302数学二④450生物化学或451微生物学Ⅰ或420有机化学I或422化工原理（任选一门）

同等学力考生复试加试科目：生物工艺学及生物分离工程。

复试科目：1.生环学院笔试：生物工程专业综合（含生物工艺学、生物分离工程、生物工程设备）；英语口试：基础和专业综合素质考核。

药学院招生方向：

01生物制药工程

02化学制药工程

03天然药物工程

04中药药物工程

考生报考时请选定所报考学院

20

药学院：①101政治②201英语③302数学二④450生物化学或451微生物学或422化工原理或420有机化学Ⅰ（任选一门）

同等学力考生复试加试科目：药物合成反应或微生物学或药物化学或生物化学，任选两门(不得与报考科目相同)。

2. 药学院:复试笔试科目：药物合成反应或微生物学或生物化学(不得与报考科目相同)

082203发酵工程

01微生物制药

02基因工程

03微生物信息学

04生物反应器与生化工程

05生物催化与应用

06微生物代谢工程

6

①101政治②201英语③302数学二④450生物化学或451微生物学Ⅰ或422化工原理（任选一门）

同等学力考生复试加试科目：生物工艺学、生化与微生物学

复试笔试科目：生物工艺学、生物化学和微生物学

083001环境科学

01环境污染控制化学

02手性与环境安全

03水资源可持续利用

04环境生物学

05环境监测

06环境管理

6

①101政治②201英语③302数学二④452环境化学或421物理化学或450生物化学或422化工原理（任选一门）

同等学力考生复试加试科目：环境科学导论、化学反应理论

复试笔试科目：环境学

083002▲环境工程

01大气污染控制

02水污染控制

03固体废弃物处理与资源化

04环境生物技术

38

①101政治201英语③302数学二④452环境化学或421物理化学或450生物化学或422化工原理（任选一门）

同等学力考生复试加试科目：环境工程导论、反应工程

复试笔试科目：环境工程基础

083201食品科学

01天然食品资源的开发与利用

02食品化学

03食品生物技术

04食品工程技术

10

①101政治②201英语③302数学二④450生物化学或451微生物学Ⅰ或422化工原理（任选一门）

同等学力考生复试加试科目：食品工艺学、食品机械与设备

复试笔试科目：食品科学专业课（含食品化学、食品工艺学、食品机械与设备等）

006建筑工程学院

(0571-88320607)

38

081401岩土工程

01软土工程理论及工程应用

02地下结构与岩土介质的相互作用

03深基坑与边坡工程

04岩土工程灾害预测与防治

05土动力学与地基抗震

06岩土工程材料

07环境岩土工程

8

①101政治②201英语③301数学一④471材料力学

同等学力考生复试加试科目：土木工程概论论、地基处理

复试笔试科目：基础工程学

081402▲结构工程

01混凝土结构与预应力混凝土结构

02结构可靠度研究

03钢结构与空间大跨度结构

04桥隧结构

05工程结构抗震与防灾减灾

06高等结构材料

07流体与结构相互作用

30

①101政治②201英语③301数学一④471材料力学

同等学力考生复试加试科目：土木工程概论、土木工程材料

复试笔试科目：混凝土结构基本原理或钢结构基本原理或水泵与泵站（任一门）

007药学院(0571-88320320)

85

其中20名在生物化工专业招生

100701▲药物化学

01药物及中间体化学

02新药开发及药物合成

03天然药物化学

40

①101政治②201英语③371有机化学Ⅱ④421物理化学或453药物化学或454分析化学或450生物化学（任选一门）

同等学力考生复试加试科目：在考试科目中选择二门（不得与报考科目相同）

复试笔试科目：生物化学、微生物学、有机化学、分析化学、药物合成反应（任选一门，不得与考试科目相同）

100705▲微生物与生化药学

01微生物制药

02生化药物及生化分离技术

03天然药物化学

04生化药物及天然药物的药理学研究

25

①101政治②201英语③373微生物学（III）或371有机化学Ⅱ④450生物化学或457药理学或454分析化学（任选一门）

同等学力考生复试加试科目：在考试科目中选择二门（不得与报考科目相同）

复试笔试科目：生物化学，微生物学，有机化学，分析化学，生理学（任选一门不得与报考科目相同）

008职业技术教育学院

(0571-88320489)

10

040108职业技术教育学

01高等职业技术教育课程论

02工业职业技术教育与企业人力资源发展

03区域职业教育规划与政策

04教育经济学与职业学校管理

05教师专业发展与教育

10

①101政治②201英语③303数学三或341教育学④481心理学或463技术经济学或466管理学

欢迎工学或管理学考生跨学科报考。

复试要求：（1）笔试：命题写作+外语短文翻译/听力； （2）面试：综合提问+英语口语。

009理学院(0571-85290306)

10

070207光学

01激光物理及技术

02光电子技术及光通讯器件

03玻色—爱因斯坦凝聚和原子激光理论

10

①101政治②201英语③331普通物理④491电动力学或492量子力学（任选一门）

同等学力考生复试时加试科目：

① 近代物理实验（面试，参照普通四年制本科一般实验内容，以光电为主）

② Matlab计算机编程（笔试加面试，参照一般教材）

复试（面试）:主要内容为计算机C语言或Matlab编程、英文文献阅读等。

010人文学院(0571-88320356)

13

050105▲中国古代文学

01中国古代诗歌研究

02中国古代小说研究

13

①101政治②201英语③343中国古代文学④401古代汉语

同等学力考生复试加试科目：文学概论、中国文学批评史

复试（口试）课程：

中国古代诗歌史（方向1）或中国古代小说史（方向2）

011政治与公共管理学院

(0571-88320771)

12

010108科学技术哲学

01科学决策与科技管理

02区域科技与经济社会协调发展

03科技政策与法规

04科学技术文化学

05科学技术哲学

12

①101政治②201英语③381科学方法论或382马克思主义哲学（辩证唯物主义）（任选一门）④466管理学或482科学技术法学或411机械原理或433微机原理及应用或422化工原理（任选一门）

本专业不招同等学力考生。复试为英语口语和翻译。

013 软件学院

（0571—88320441）

35

081202▲计算机软件与理论

01软件开发环境与技术

02网络技术与信息安全

03图形图像处理与虚拟现实

04空间信息服务与管理信息系统

05嵌入系统与中间件技术

06信息系统分析与设计

07机器学习与计算智能

35

①101政治②201英语③301数学一④437离散数学与程序设计或438数据结构（任选一门）

同等学力考生复试加试科目：计算机组成原理，软件工程

复试笔试科目：计算机网络

012浙江工业大学

35

120280工商管理硕士

35

①199综合能力②299英语(MBA)

《01726-河海大学》百度网盘资源免费下载

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关键词：生物质热解；研究进展；发展现状；展望

0 引 言

通过生物质能转换技术可高效地利用生物质能源， 生产各种清洁能源和化工产品，从而减少人类对于化石能源的依赖，减轻化石能源消费给环境造成的污染。 目前，世界各国尤其是发达国家，都在致力于开发高效、无污染的生物质能利用技术，以保护本国的矿物能源资源，为实现国家经济的可持续发展提供根本保障。

生物质热解是指生物质在没有氧化剂（空气、氧气、水蒸气等）存在或只提供有限氧的条件下，加热到逾500℃，通过热化学反应将生物质大分子物质（木质素、纤维素和半纤维素）分解成较小分子的燃料物质（固态炭、可燃气、生物油）的热化学转化技术方法。生物质热解的燃料能源转化率可达95.5%，最大限度的将生物质能量转化为能源产品，物尽其用，而热解也是燃烧和气化必不可少的初始阶段[1]。

1 热解技术原理

1.1 热解原理

从化学反应的角度对其进行分析， 生物质在热解过程中发生了复杂的热化学反应，包括分子键断裂、异构化和小分子聚合等反应。木材、林业废弃物和农作物废弃物等的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素。热重分析结果表明，纤维素在52℃时开始热解，随着温度的升高，热解反应速度加快，到350～370℃时，分解为低分子产物，其热解过程为：

(C6H10O5)n→nC6H10O5

C6H10O5→H2O+2CH3-CO-CHO

CH3-CO-CHO+H2→CH3-CO-CH2OH

CH3-CO-CH2OH+H2→CH3-CHOH-CH2+H2O

半纤维素结构上带有支链，是木材中最不稳定的组分，在225～325℃分解，比纤维素更易热分解，其热解机理与纤维素相似[2]。

从物质迁移、能量传递的角度对其进行分析，在生物质热解过程中，热量首先传递到颗粒表面，再由表面传到颗粒内部。热解过程由外至内逐层进行，生物质颗粒被加热的成分迅速裂解成木炭和挥发分。其中，挥发分由可冷凝气体和不可冷凝气体组成，可冷凝气体经过快速冷凝可以得到生物油。一次裂解反应生成生物质炭、一次生物油和不可冷凝气体。在多孔隙生物质颗粒内部的挥发分将进一步裂解，形成不可冷凝气体和热稳定的二次生物油。同时，当挥发分气体离开生物颗粒时，还将穿越周围的气相组分，在这里进一步裂化分解，称为二次裂解反应。生物质热解过程最终形成生物油、不可冷凝气体和生物质[3，4]。

1.2 热解反应基本过程

根据热解过程的温度变化和生成产物的情况等， 可以分为干燥阶段、预热解阶段、固体分解阶段和煅烧阶段。

1.2.1 干燥阶段（温度为120～150℃），生物质中的水分进行蒸发，物料的化学组成几乎不变。

1.2.2 预热解阶段（温度为150～275℃），物料的热反应比较明显，化学组成开始变化，生物质中的不稳定成分如半纤维素分解成二氧化碳、一氧化碳和少量醋酸等物质。上述两个阶段均为吸热反应阶段。

1.2.3 固体分解阶段（温度为275～475℃），热解的主要阶段，物料发生了各种复杂的物理、化学反应，产生大量的分解产物。生成的液体产物中含有醋酸、木焦油和甲醇（冷却时析出来）；气体产物中有CO2、CO、CH4、H2等，可燃成分含量增加。这个阶段要放出大量的热。

1.2.4 煅烧阶段（温度为450～500℃），生物质依靠外部供给的热量进行木炭的燃烧，使木炭中的挥发物质减少，固定碳含量增加，为放热阶段。实际上，上述四个阶段的界限难以明确划分，各阶段的反应过程会相互交叉进[5，6]。

2 热解工艺及影响因素

2.1 热解工艺类型

从对生物质的加热速率和完成反应所用时间的角度来看，生物质热解工艺基本上可以分为两种类型：一种是慢速热解，一种是快速热解。在快速热解中，当完成反应时间甚短（＜0.5s）时，又称为闪速热解。根据工艺操作条件，生物质热解工艺又可分为慢速、快速和反应性热解三种。在慢速热解工艺中又可以分为炭化和常规热解[5]。

慢速热解（又称干馏工艺、传统热解）工艺具有几千年的历史，是一种以生成木炭为目的的炭化过程，低温干馏的加热温度为500～580℃，中温干馏温度为660～750℃， 高温干馏的温度为900～1100℃。将木材放在窑内，在隔绝空气的情况下加热，可以得到占原料质量30%～35%的木炭产量。

快速热解是将磨细的生物质原料放在快速热解装置中，严格控制加热速率（一般大致为10～200℃/s）和反应温度（控制在500℃左右）， 生物质原料在缺氧的情况下，被快速加热到较高温度，从而引发大分子的分解，产生了小分子气体和可凝性挥发分以及少量焦炭产物。可凝性挥发分被快速冷却成可流动的液体，成为生物油或焦油，其比例一般可达原料质量的40%～60%。

与慢速热解相比，快速热解的传热反应过程发生在极短的时间内，强烈的热效应直接产生热解产物，再迅速淬冷，通常在0.5s内急冷至350℃以下，最大限度地增加了液态产物（油）。

常规热解是将生物质原料放在常规的热解装置中，在低于600℃的中等温度及中等反应速率（0.1～1℃/s）条件下，经过几个小时的热解，得到占原料质量的20%～25%的生物质炭及10%～20%的生物油[7～9]。

2.2 热解影响因素

总的来讲，影响热解的主要因素包括化学和物理两大方面。化学因素包括一系列复杂的一次反应和二次反应；物理因素主要是反应过程中的传热、传质以及原料的物理特性等。具体的操作条件表现为：温度、物料特性、催化剂、滞留时间、压力和升温速率[10]。

2.2.1 温度

在生物质热解过程中，温度是一个很重要的影响因素， 它对热解产物分布、组分、产率和热解气热值都有很大的影响。生物质热解最终产物中气、油、炭各占比例的多少，随反应温度的高低和加热速度的快慢有很大差异。一般地说，低温、长期滞留的慢速热解主要用于最大限度地增加炭的产量，其质量产率和能量产率分别达到30%和50%（质量分数）[11～13]。

温度小于600℃的常规热解时，采用中等反应速率，生物油、不可凝气体和炭的产率基本相等；闪速热解温度在500～650℃范围内，主要用来增加生物油的产量，生物油产率可达80%（质量分数）；同样的闪速热解，若温度高于700℃，在非常高的反应速率和极短的气相滞留期下，主要用于生产气体产物，其产率可达80%（质量分数）。当升温速率极快时，半纤维素和纤维素几乎不生成炭[5]。

2.2.2 生物质材料的影响

生物质种类、分子结构、粒径及形状等特性对生物质热解行为和产物组成等有着重要的影响[3]。这种影响相当复杂，与热解温度、压力、升温速率等外部特性共同作用，在不同水平和程度上影响着热解过程。 由于木质素较纤维素和半纤维素难分解，因而通常含木质素多者焦炭产量较大；而半纤维素多者，焦炭产量较小。在生物质构成中，以木质素热解所得到的液态产物热值为最大；气体产物中以木聚糖热解所得到的气体热值最大[5]。

生物质粒径的大小是影响热解速率的决定性因素。粒径在1mm以下时，热解过程受反应动力学速率控制，而当粒径大于1mm时，热解过程中还同时受到传热和传质现象的控制。大颗粒物料比小颗粒传热能力差，颗粒内部升温要迟缓，即大颗粒物料在低温区的停留时间要长，从而对热解产物的分布造成了影响。 随着颗粒的粒径的增大，热解产物中固相炭的产量增大。从获得更多生物油角度看，生物质颗粒的尺寸以小为宜，但这无疑会导致破碎和筛选有难度，实际上只要选用小于1mm的生物质颗粒就可以了。

2.2.3 催化剂的影响

有关研究人员用不同的催化剂掺入生物质热解试验中，不同的催化剂起到不同的效果。如：碱金属碳酸盐能提高气体、碳的产量，降低生物油的产量，而且能促进原料中氢释放，使空气产物中的H2/CO增大；K+能促进CO、CO2的生成，但几乎不影响H2O的生成；NaCl能促进纤维素反应中H2O、CO、CO2的生成；加氢裂化能增加生物油的产量，并使油的分子量变小。

另外，原料反应得到的产物在反应器内停留时间、反应产出气体的冷却速度、原料颗粒尺寸等，对产出的炭、可燃性气体、生物油（降温由气体析出）的产量比例也有一定影响[5]。

2.2.4 滞留时间

滞留时间在生物质热解反应中有固相滞留时间和气相滞留时间之分。固相滞留时间越短，热解的固态产物所占的比例就越小，总的产物量越大，热解越完全。在给定的温度和升温速率的条件下，固相滞留时间越短，反应的转化产物中的固相产物就越少，气相产物的量就越大。气相滞留期时间一般并不影响生物质的一次裂解反应过程，而只影响到液态产物中的生物油发生的二次裂解反应的进程。当生物质热解产物中的一次产物进入围绕生物质颗粒的气相中，生物油就会发生进一步的裂化反应，在炽热的反应器中，气相滞留时间越长，生物油的二次裂解发生的就越严重，二次裂解反应增多，放出H2、CH4、CO等，导致液态产物迅速减少，气体产物增加。所以，为获得最大生物油产量，应缩短气相滞留期，使挥发产物迅速离开反应器，减少焦油二次裂解的时间[3～5]。

2.2.5 压力

压力的大小将影响气相滞留期，从而影响二次裂解，最终影响热解产物产量的分布。随着压力的提高，生物质的活化能减小，且减小的趋势渐缓。在较高的压力下，生物质的热解速率有明显的提高，反应也更激烈，而且挥发产物的滞留期增加，二次裂解较大；而在低的压力下，挥发物可以迅速从颗粒表面离开，从而限制了二次裂解的发生，增加了生物油产量[14，15]。

2.2.6 升温速率

升温速率对热解的影响很大。一般对热解有正反两方面的影响。升温速率增加，物料颗粒达到热解所需温度的相应时间变短，有利于热解；但同时颗粒内外的温差变大，由于传热滞后效应会影响内部热解的进行。随着升温速率的增大，温度滞后就越严重，热重曲线和差热曲线的分辨力就会越低，物料失重和失重速率曲线均向高温区移动。热解速率和热解特征温度（热解起始温度、热解速率最快的温度、热解终止温度）均随升温速率的提高呈线形增长。在一定热解时间内，慢加热速率会延长热解物料在低温区的停留时间，促进纤维素和木质素的脱水和炭化反应，导致炭产率增加。气体和生物油的产率在很大程度上取决于挥发物生成的一次反应和生物油的二次裂解反应的竞争结果，较快的加热方式使得挥发分在高温环境下的滞留时间增加，促进了二次裂解的进行，使得生物油产率下降、燃气产率提高[16～18]。

3 热解技术研究现状

3.1 国内研究现状

与欧美一些国家相比，亚洲及我国对生物质热解的研究起步较晚。近十几年来，广州能源研究所生物质能研究中心、浙江大学、东北林业大学等单位做了一些这方面的工作。

广州能源研究所生物质能研究中心，目前研究方向重点为生物质热化学转化过程的机理及热化学利用技术。其研究内容为：（1）高能环境下的热解机理研究：等离子体热解气化、超临界热解等；（2）气化新工艺研究：高温气化、富氧气化、水蒸汽气化等；（3）气化技术系统集成及应用：新型气化装置、气化发电系统等；（4）生物质气化燃烧与直接燃烧：气化燃烧技术、热解燃烧技术、直接燃烧等。

浙江大学着眼于流化床技术在生物质清洁能源规模化利用上显示出的巨大潜在优势，在上世纪末成功开发了以流化床技术为基础的生物质热裂解液化反应器，并在先期成功试验的基础上，针对已有的生物质热裂解液化工艺中能源利用率不高以及液体产物不分级等缺点，采用独特的设计方案研发了生物质整合式热裂解分级制取液体燃料装置，得出了各运行参数对生物质热解产物的得率及组成的影响程度，适合规模化制取代用液体燃料。目前正在开展深层技术和扩展应用的研究。

东北林业大学生物质能研究中心研究方向： 转锥式生物质闪速热解液化装置。经过一系列的调试、实验和改进后，现已经探索出了一些基本的设计规则和经验。现阶段设备制造已完成，即将进入实验阶段，为今后设备改进及技术推广打好坚实的基础。

另外在快速热裂解研究上，沈阳农业大学在联合国粮农组织（FTO）的协助下，从荷兰的BTG集团引入一套50 kg/h旋转锥闪速热解装置并进行了相关实验研究；上海理工大学、华东理工大学、浙江大学、中国科学院广州能源研究所、清华大学、哈尔滨工业大学和山东理工大学等单位也开展了相关实验研究，目前正在开展深层技术和扩展应用的研究。在现在技术的支持下，用于商业运行的只有输运床和循环流化床系统[19，20]。

河南农业大学农业部可再生能源重点开放实验室也长期进行了生物质热解方面的研究。“YNO4型生物质燃气脱焦机”的诞生解决了现有生物质热解气化机组净化装置复杂、脱焦效率低且焦油难收集等问题，结构简单，操作方便，避免了二次污染，系统运行可靠，维护费用低，经济效益显著，适用于各类生物质热解气化机组的配套及其商业化应用，已于2001年11月通过省科技厅技术鉴定，并已在许昌机电厂投入批量生产。

同时，该实验室与河南商丘三利新能源有限公司对生物质热解产物进行了综合利用的研究，并形成了配套设备。根据农作物秸秆资源存在着季节性、分散性的特点和运输、储存难的矛盾，采取了分散和集中的模式，即在农作物秸秆易收集的范围内建造小型生物质热解装置，就地使用生物质燃气， 然后将便于运输的生物质炭、焦油、木醋液收集，建设若干集中加工厂，生产多种产品以供各种用途，较适合我国的国情。

3.2 国外研究现状

生物质热解技术最初的研究主要集中在欧洲和北美。20世纪90年开始蓬勃发展，随着试验规模大小的反应装置逐步完善，示范性和商业化运行的热解装置也被不断地开发和建造。欧洲一些著名的实验室和研究所开发出了许多重要的热解技术，20世纪90年代欧共体JOULE计划中生物质生产能源项目内很多课题的启动就显示了欧盟对于生物质热解技术的重视程度。

但较有影响力的成果多在北美涌现，如加拿大的Castle Capital有限公司将BBC公司开发的10Kg/h～25Kg/h的橡胶热烧蚀反应器放大后，建造了1500Kg/h～2000 kg/h规模的固体废物热烧蚀裂解反应器，之后，英国Aston大学、美国可再生能源实验室、法国的Nancy大学及荷兰的Twente大学也相继开发了这种装置。

荷兰Twente大学反应器工程组及生物质技术（BTG）集团研制开发了旋转锥热裂解反应器，由于工艺先进、设备体积小、结构紧凑，得到了广泛的研究和应用；Hamberg木材化学研究所对混合式反应器鼓泡床技术进行了改进和发展，成功地采用静电扑捉和冷凝器联用的方式，非常有效地分离了气体中的可凝性烟雾。ENSYN基于循环流化床的原理在意大利开发和建造了闪速热解装置（RTP），还有一些小型的实验装置也相继在各研究所安装调试。

传统的热解技术不适合湿生物质的热转化。针对这个问题，欧洲很多国家己开始研究新的热解技术，这就是Hydro Thermal Upgrading（HTU）。将湿木片或生物质溶于水中，在一个高压容器中，经过15min（200℃，300bar）软化，成为糊状，然后进入另一反应器（330℃，200bar）液化5～15min。经脱羧作用，移去氧，产生30%CO2、50%生物油，仅含10%～15%的氧。荷兰Shell公司证明：通过催化，可获得高质量的汽油和粗汽油。这项技术可产生优质油（氧含量比裂解油低），且生物质不需干燥，直接使用[21，22]。

4 前景与展望

面对化石能源的枯竭和环境污染的加剧，寻找一种洁净的新能源成了迫在眉睫的问题。现在全世界都把目光凝聚在生物质能的开发和利用上。生物质能利用前景十分广阔，但真正实际应用还取决于生物质的各种转化利用技术能否有所突破。

随着技术的不断完善，研究的方向和重点也在拓宽，以前侧重热解反应器类型及反应参数，以寻求产物最大化，而现在整体利用生物质资源的联合工艺以及优化系统整体效率被认为是最大化热解经济效益、具有相当大潜力的发展方向；除此之外，提高产物品质，开发新的应用领域，也是当前研究的迫切要求。

我国生物质热解技术方面的研究进展缓慢，主要是因为研究以单项技术为主，缺乏系统性，与欧美等国相比还有较大差距。 特别是在高效反应器研发、工艺参数优化、液化产物精制以及生物燃油对发动机性能的影响等方面存在明显差距。同时，热解技术还存在如下一些问题：生物油成本通常比矿物油高，生物油同传统液体燃料不相容，需要专用的燃料处理设备；生物油是高含氧量碳氢化合物，在物理、化学性质上存在不稳定因素，长时间贮存会发生相分离、沉淀等现象，并具有腐蚀性；由于物理、化学性质的不稳定，生物油不能直接用于现有的动力设备，必须经过改性和精制后才可使用；不同生物油品质相差很大，生物油的使用和销售缺少统一标准，影响其广泛应用。以上问题也是阻碍生物质高效、规模化利用的瓶颈所在[6]。

针对以上存在的差距和问题，今后的研究应主要集中在如何提高液化产物收率，寻求高效精制技术，提高生物油品质，降低运行成本，实现产物的综合利用和工业化生产等方面。同时加强生物质液化反应机理的研究，特别是原料种类及原料中各种成分对热化学反应过程及产物的影响。在理论研究的基础上，将现有设备放大，降低生物油生产成本，逐渐向大规模生产过渡，完善生物油成分和物理特性的测定方法，制定统一的规范和标准，开发生物油精制与品位提升新工艺，开发出用于热化学催化反应过程中的低污染高效催化剂，使其能够参与化石燃料市场的竞争[23]。?

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