●第1章緒論001
1.1光生化制氫的定義與發展歷史001
1.2農業廢棄物資源特點及利用模式006
1.2.1農業廢棄物資源特點006
1.2.2農業廢棄物資源利用模式007
1.3光生化制氫過程中的熱量分布傳輸特性008
1.3.1光生化制氫過程的傳熱特性008
1.3.2光生化反應器的熱量傳輸特性009
1.4農業廢棄物光生化制氫過程的工程熱物理問題010
1.4.1工程熱物理問題研究的必要性010
1.4.2光生化制氫過程熱效應理論的提出011
參考文獻011

第2章農業廢棄物能源轉化預處理016
2.1農業廢棄物理化性質016
2.1.1秸稈類農業廢棄物物理特性016
2.1.2秸稈類農業廢棄物化學特性018
2.2農業廢棄物微觀結構與生化轉化途徑020
2.2.1粒徑020
2.2.2比表面積020
2.2.3松裝密度變化021
2.2.4SEM微觀形貌022
2.2.5官能團023
2.2.6結晶度025
2.2.7聚合度027
2.2.8抽提物028
2.3農業廢棄物超微化粉碎預處理技術029
2.3.1農業廢棄物超微預處理工藝單因素評價030
2.3.2農業廢棄物超微預處理工藝過程優化033
2.4農業廢棄物同步及異步酶解預處理技術034
2.4.1不同球磨時間高粱秸稈的酶解反應速率變化034
2.4.2不同球磨時間高粱秸稈粉體的酶解動力學參數037
2.4.3酶解糖化過程中的單因素分析039
2.4.4酶解糖化過程的響應面工藝優化043
2.4.5纖維素酶回收利用技術研究048
參考文獻052

第3章農業廢棄物光生化制氫工藝過程053
3.1產氫基質對光生化制氫過程的影響053
3.1.1秸稈類農業廢棄物光生化制氫過程的影響因素053
3.1.2能源草光生化制氫過程的變化與比較060
3.1.3瓜果類農業廢棄物光生化制氫過程的影響因素064
3.1.4落葉類廢棄物光生化制氫過程的影響因素072
3.2光源特性對光生化制氫過程的影響080
3.2.1光合產氫混合菌群生長光譜耦合特性081
3.2.2光合產氫混合菌群代謝產氫光譜耦合特性082
3.3金屬離子添加物對光生化制氫過程的影響093
3.3.1鐵離子添加物對光生化制氫過程的影響094
3.3.2鎳離子添加物對光生化制氫過程的影響096
3.3.3鋅離子添加物對光生化制氫過程的影響098
3.3.4光生化制氫過程金屬離子添加工藝技術優化100
3.4無機鹽添加物對光生化制氫過程的影響100
3.4.1磷酸鹽添加物對光生化制氫過程的影響100
3.4.2碳酸鹽添加物對光生化制氫的影響112
3.5氨基酸類添加物對光生化制氫過程的影響124
3.5.1氨基酸類添加物對產氫量的影響125
3.5.2氨基酸類添加物對產氫速率的影響127
3.5.3氨基酸類添加物對光生化制氫液相末端產物的影響129
3.5.4氨基酸類添加物對光生化制氫能量轉化效率的影響131
參考文獻132

第4章光生化制氫過程熱效應的特性與影響因素139
4.1光生化制氫過程的熱量傳輸特性分析139
4.2光生化制氫過程熱效應理論140
4.2.1光生化制氫過程熱效應研究現狀140
4.2.2光生化制氫過程產氫微生物的生長動力學特性141
4.2.3光生化制氫過程產氫微生物的熱動力學特性142
4.3光生化制氫繫統熱效應的影響因素148
4.3.1初始溫度對光生化制氫繫統熱效應的影響148
4.3.2光照強度對光生化制氫繫統熱效應的影響150
4.3.3接種量對光生化制氫繫統熱效應的影響151
4.3.4碳源對光生化制氫繫統熱效應的影響153
4.3.5底物濃度對光生化制氫繫統熱效應的影響154
4.3.6底物接入時間對光生化制氫繫統熱效應的影響156
4.3.7NH+4濃度對光生化制氫繫統熱效應的影響157
4.4熱效應理論與光生化制氫過程的耦合特性159
4.4.1光生化制氫熱效應對光合細菌產氫能力的影響159
4.4.2光生化制氫熱效應對光合細菌酶活性的影響175
4.4.3光生化制氫熱效應對光合細菌生長代謝能力的影響180
參考文獻185

第5章基於熱效應的光生化制氫過程調控原理188
5.1光生化制氫過程的熱質傳遞特性188
5.1.1光生化制氫過程的傳熱特性188
5.1.2光生化制氫過程的傳質特性190
5.2基於熱效應的光生化制氫體繫多相流動特性193
5.2.1農業廢棄物光生化制氫多相流體繫固相沉降性能196
5.2.2農業廢棄物光生化制氫體繫多相流動特性198
5.2.3農業廢棄物光生化制氫體繫速度分布規律201
5.2.4農業廢棄物光生化制氫多相流體繫產氫能力203
5.2.5農業廢棄物光生化制氫體繫速度場數值模擬209
5.2.6農業廢棄物光生化制氫多相流體繫濃度場數值模擬220
5.3基於熱效應的光生化制氫繫統溫度場分布規律及其調控223
5.3.1光生化制氫繫統溫度場分布規律224
5.3.2光生化制氫繫統溫度場分布調控技術226
5.3.3光生化制氫繫統溫度場特性236
5.3.4光生化制氫繫統溫度場數值模擬238
參考文獻249

第6章熱效應理論在光生化反應器設計中的應用251
6.1基於熱效應理論的環流罐式光生化制氫反應器設計251
6.1.1環流罐式反應器內部熱能傳輸過程研究251
6.1.2環流罐式反應器光生化制氫過程中的產熱速率254
6.2基於熱效應理論的連續式光生化制氫反應器設計260
6.2.1連續式光生化反應器啟動階段溫度變化規律263
6.2.2連續式光生化反應器產氫過程溫度變化規律281
6.3基於熱效應理論的折流板式光生化制氫反應器設計290
6.3.1折流板式光生化反應器內的溫度場模擬290
6.3.2折流板式光生化反應器內的光熱傳遞特性295
6.3.3折流板式光生化制氫過程中的分析298
參考文獻314

本書在總結農業廢棄物資源特點及其光生化制氫過程研究進展的基礎上，繫統介紹了農業廢棄物能源轉化過程中的預處理技術及光生化制氫工藝過程，闡述了光生化制氫熱效應理論的內涵，並對熱效應在光生化制氫過程調控和光生化反應器研制等領域的應用進行了介紹。本書從理論上和技術上解答了農業廢棄物光生化制氫過程中的熱量累積和傳遞規律，提出了光生化制氫過程中的熱效應理論，具有較強的原創性、引領性和學術性。
本書可供可再生能源領域相關研究人員和工程技術人員，以及高等院校的有關專業的本科生、研究生參考。