2025年大学《能源化学》专业题库—— 生物质气化制氢技术研究.docxVIP

2025年大学《能源化学》专业题库——生物质气化制氢技术研究

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每小题2分，共20分。下列每小题选项中，只有一项是最符合题意的，请将正确选项的字母填在题后的括号内。）

1.生物质在气化过程中，主要发生的物理化学过程不包括：

(A)热解(B)氧化(C)还原(D)结晶

2.在生物质固定床气化中，下列哪种操作方式通常有利于提高氢气产率？

(A)低温、高氧浓度(B)高温、低氧浓度(C)低温、无氧(D)高温、高氧浓度

3.生物质气化过程中产生的焦油，其主要成分通常是：

(A)氮氧化物(B)碳水化合物(C)大分子有机化合物(D)氢气和一氧化碳

4.水煤气变换反应（CO+H2O=CO2+H2）在生物质气化制氢过程中主要发生在：

(A)气化阶段(B)焦油裂解阶段(C)粗煤气净化阶段(D)氢气提纯阶段

5.下列哪种气体净化技术主要利用物理吸附原理？

(A)变换脱碳(B)催化氧化脱硫(C)活性炭吸附脱焦油(D)脱水

6.与传统水蒸气气化相比，空气气化的主要缺点是：

(A)设备简单(B)氢气纯度高(C)氧气成本高(D)碳转化率较低

7.生物质气化技术的核心目标是：

(A)直接获取固态生物炭(B)生产高热值生物油(C)高效、清洁地转化生物质为气体燃料或化学品(D)减少生物质收集运输成本

8.下列哪种生物质原料通常不适合进行快速热解气化？

(A)麦秸秆(B)木材(C)废弃塑料(D)城市生活垃圾中的纸巾

9.流化床气化相比固定床气化，其主要优势之一是：

(A)对原料粒径要求不严格(B)操作温度通常较低(C)更容易实现连续操作(D)设备结构相对简单

10.生物质气化制氢过程的环境效益主要体现在：

(A)减少固体废弃物产生(B)相比直接燃烧，二氧化碳排放量减少(C)氢气燃烧产物为水(D)以上都是

二、填空题（每空1分，共15分。请将正确答案填在横线上。）

1.生物质气化过程通常在________和缺氧或富氧条件下进行。

2.生物质气化产生的粗合成气主要成分包括氢气、一氧化碳、二氧化碳、水蒸气、甲烷和________。

3.为了提高气化效率和降低焦油含量，常采用________气化技术。

4.常用的焦油脱除方法包括洗涤、吸附和________。

5.水煤气变换反应是一个________反应，通常在高温下进行以促进氢气生成。

6.催化剂在生物质气化过程中可以起到降低活化能、提高反应速率和________的作用。

7.评价生物质气化技术经济性的关键因素包括原料成本、设备投资、运行成本和________。

8.生物质资源评估需要考虑资源的________、可获得性和质量。

9.生物质气化制氢技术是可再生能源利用和________的重要途径。

10.移动床气化是一种连续操作的气化技术，其特点是固体原料沿特定路径移动。

三、简答题（每小题5分，共20分。请简要回答下列问题。）

1.简述生物质气化过程中产生焦油的机理。

2.简述生物质气化与直接燃烧在原理和产物上的主要区别。

3.简述水煤气变换反应的化学方程式及其在生物质气化制氢过程中的意义。

4.简述生物质气化技术面临的的主要挑战。

四、计算题（共10分。请根据题目要求进行计算。）

某生物质气化实验产生了1000标米3/小时的粗合成气，其组成为：H220%，CO30%，CO210%，CH45%，N215%，H2O10%（体积分数）。假设气化剂为空气（空气中O2占21%，N2占79%），计算：

（1）该粗合成气中各可燃组分（H2,CO,CH4）的摩尔流量（单位：mol/h）。

（2）生产该粗合成气理论上消耗的空气流量（单位：m3/h）。

五、论述题（共20分。请围绕下列主题进行论述。）

论述生物质气化制氢技术的集成策略及其对提高整体系统效率和经济效益的意义。可以结合具体的工艺组合方式进行分析。

试卷答案

一、选择题

1.D

2.B

3.C

4.C

5.C

6.D

7.C

8.D

9.C

10.D

二、填空题

1.高温

2.硫化物

3.两段式

4.催化裂解

5.放热

6.选择性

7.产品价值（或市场销售价格）

8.产量

9.能源结构多元化

10.固定床

三、简答题

1.生物质在热解过程中热解生气的同时，部分有机分