(生物)膜的现状和未来发展：热电联产系统和膜技术

Current Trends and Future Developments on (Bio-) Membranes：Cogeneration Systems and Membrane Technology

作者：Angelo Basile and Giuseppe Spazzafumo

出版：Elsevier

索书号：Q735/C976/2020/Y

ISBN: 978-0-12-817807-2

藏书地点：武大外教中心

近几十年来，世界能源需求急剧增长，预计由于普遍增长和生活水平提高，能源需求还将继续增长。众所周知，现代技术与能源的可用性密切相关。工业化国家需要大量的能源，这在一个世纪前是难以想象的。如果我们比较今天与19世纪早期的经济合作与发展组织国家的能源消耗，或者与能源消耗领域没有完全达成的最现代的技术相比较，这方面将更加明显。传统化石燃料占很大一部分(接近81%)，它们排放了大部分温室气体，对世界气候和人类健康产生了负面影响。因此，需要对能源转换系统进行重大改进，以解决这些可持续性和环境问题，减少燃料消耗和排放，并提高能源的安全性、可获得性和可负担性。在这个框架中，热电联产和三联发电能源系统代表了一种有效的替代传统能源转换系统，并以分离的热能和电能发电为特征。特别是，热电联产是由电能和热能同时产生的，也被称为热电联产，而三联发电(热电联产)则为空调或冰箱提供冷冻水。CHP/CCHP的能源生产可以分散，以满足当地消费者的热能和电能需求(与电能不同，热量应在接近最终用户的地方生产)。

在这种情况下，基于膜的过程是需要电力或轴动力来驱动进料泵系统的高级水处理技术，如反渗透、膜蒸馏和电渗析。例如，运行海水淡化和处理厂所需的能源仍然是一个缺点。因此，在热电联产系统中使用膜技术是一个非常有吸引力的想法。

第一章介绍了用于集中供热和冷却应用的热电联产的概念。第一部分专门介绍热电联产电厂的热力概念和性能指标的定义。然后从工厂布局和工作原理的角度，重点分析了初车采用的主要技术(包括燃气轮机、蒸汽循环、联合循环、内燃机和燃料电池)，本章还讨论了用于冷却应用的吸收式制冷机。最后，简要讨论了集中供热和冷却网络的主要特点。

第二章讨论了区域能源系统(DESs)，也称为区域供暖和制冷(DHC)系统，以及膜在这些系统中的应用。DHC系统是冷热水管道网络，通常覆盖在地下，用于有效地为建筑物供暖和制冷。它们可以提供热水在建筑库存和空间供暖，在某些情况下，这些热量可以通过热电联产工厂供应。使用DES通常伴随着水处理和燃料电池系统。在过去的几十年里，燃料电池系统已经被开发用于分布式发电。然而，为了更好的性能，膜也可以用于燃料电池和水处理系统。例如，质子电解质膜燃料电池(PEMFC)被认为是CHP应用或分布式能源的电源。与传统的燃烧型发电技术相比，这种聚合物燃料电池具有污染低、效率高的优点。

第三章介绍了热电联产PEMFC系统的废气排放影响评估，涵盖了热电联产PEMFC系统的废气排放影响评估。矿物燃料是一种散发有害排放物的不可再生能源，人们对它的使用日益关切，这是发展有效和清洁技术的动力。燃料电池技术是最适合这一目的的技术之一。由于燃料电池能同时产生热量和电能，因此它适用于热电联产。在各种用于热电联产的燃料电池系统中，质子交换膜燃料电池(PEMFC)因其高效、耐用和启动快而备受关注。PEMFC如果用作热电联产，可以达到双倍的效率。

《(生物)膜的现状和未来发展：热电联产系统和膜技术》一书于2020年由Elsevier出版社出版，作者为Angelo Basile和Giuseppe Spazzafumo。

《(生物)膜的现状和未来发展：热电联产系统和膜技术》一书，作者展现了(生物)膜的现状和未来发展中关于热电联产系统和膜技术的应用，讨论的主题主要包括集中供热(和供冷)的热电联产装置，膜在区域能源系统中的应用，热电式质子交换膜燃料电池系统废气排放的影响评估，废气净化和碳捕获与封存的常规系统，废气净化和碳捕获与封存的膜技术，冷热电三联供植物的生命周期评估，住宅区废热发电与冷热电三联供，用于热电联产应用的集成膜辅助重整燃料处理器，住宅热电联产和燃料电池三联发电，太阳能改革派与PEMFc结合，用于住宅热电联产和三联发电应用，低温燃料电池的常规合成气清洗系统，低温燃料电池重整制氢膜反应器技术的发展，以及IGCC电厂燃料和电力热电联产的经济评估。

《(生物)膜的现状和未来发展：热电联产系统和膜技术》是生物学实验室不可或缺的工具用书，适用于生物物理学等相关专业的高年级本科生、研究生，也可作为教师的教学和科研参考书，亦可供材料物理学及相关领域的研究人员参考。

《(生物)膜的现状和未来发展：热电联产系统和膜技术》一书作为生物物理学专业研究读物，内容饱满详实、语言浅显易懂，除此之外，还包括一些其他的特点：

1.本书提供了对热电联产系统的现状全面的概述，因为它们与先进的膜技术节能有关。分析了不同的热电联产方案，包括大型(地区)和小型(住宅)机组，使用不同的初级燃料。报告了能源效率，并对所有不同的选择进行生命周期分析。最后，本书还包括三个章节的生命周期分析(LCA)和经济分析。

2.本书概述了膜技术和用于热电联产的系统之间的相互联系，如废气净化、碳捕集和隔离。对各种传统的热电联产系统提出了全面的综述，并将它们与基于膜的替代技术进行了比较。涵盖了基于膜的相关技术及其在联产系统中的应用，解决了在能源生产中引入过程强化的关键问题。

3. 汇集了相关领域的权威的专家，保证了本书的专业性和权威性。

总的说来，《(生物)膜的现状和未来发展：热电联产系统和膜技术》一书为想要了解热电联产系统和膜技术的人员提供了清晰的导读路径，作为生物物理学领域的一本前沿研究图书，是一本值得为想要涉足该领域的人员推荐的专业书籍。

本书目录：

撰稿人名单

前言

第1章集中供热(和供冷)的热电联产装置

Stefano Campanari and Nicola Fergnani

第2章膜在区域能源系统中的应用

Alimohammad Motieshirazi and Mohammad Reza Rahimpour

第3章热电式质子交换膜燃料电池系统废气排放的影响评估

Sheida Soltanimehr, Fatemeh Rezaei and Mohammad Reza Rahimpour

第4章废气净化和碳捕获与封存的常规系统

Kamran Ghasemzadeh, S.M. Sadati Tilebon and Angelo Basile

第5章废气净化和碳捕获与封存的膜技术

Kamran Ghasemzadeh, S.M. Sadati Tilebon and Angelo Basile

第6章冷热电三联供植物的生命周期评估

Antonio Valente, Diego Iribarren and Javier Dufour

第7章住宅区废热发电与冷热电三联供

Mario Amelio and Pietropaolo Morrone

第8章用于热电联产应用的集成膜辅助重整燃料处理器

Hossein Safarzadegan and Mohammad Reza Rahimpour

第9章住宅热电联产和燃料电池三联发电

Alessandra Perna and Mariagiovanna Minutillo

第10章太阳能改革派与PEMFc结合，用于住宅热电联产和三联发电应用

Maryam Meshksar, Fatemeh Afshariani and Mohammad Reza Rahimpour

第11章低温燃料电池的常规合成气清洗系统

Taher Yousefi Amiri and Kamran Ghasemzadeh

第12章低温燃料电池重整制氢膜反应器技术的发展

Adolfo Iulianelli and Angelo Basile

第13章案例研究：IGCC电厂燃料和电力热电联产的经济评估

Kamran Ghasemzadeh, S.M. Sadati Tilebon and Angelo Basile

索引

胡萌欣武汉大学生命科学学院博士