【導(dǎo)讀】將生物質(zhì)作為燃料使用，是可再生能源的有效利用途徑。的辦法存在操作條件復(fù)雜、燃燒不充分等缺點(diǎn)。后生物質(zhì)燃料質(zhì)量的變化。采用熱重分析法，對(duì)鋸末這種生物質(zhì)燃料以空氣。為氧化劑及以MnO2為催化劑的燃燒過(guò)程進(jìn)行了對(duì)比研究。結(jié)果表明，相同試驗(yàn)條件下MnO2催化效果相對(duì)好，是較好的催化劑。未經(jīng)煅燒的MnO2中可能含有Mn、gamma-MnO2、epsilon-MnO2。當(dāng)MnO2與生物質(zhì)燃料混合燃燒時(shí)，其自身的燃燒程度

　　

【正文】 41) 4 314. 408 I / I c PD F 1. 5 Operat ions : I m portF ile: gh2. raw T y pe: 2T h/ T h loc k ed St art : 10. 000 ? End: 80. 000 ? St ep: 0. 020 ? St ep t im e: 0. 3 s T em p. : 25 癈 (R oom ) T im e St art ed: 10 s 2T het a: 10. 000 ? T het a: 5. 000 ? C hi: 0. 00 ? Phi: 0Lin (Cps)010020030040050060070080090010002 Th e ta Sc a le10 20 30 40 50 60 70 80hg1eps ilonM nO2 Y: 100. 00 % d x by : 1. W L: 1. 5406 H ex agonal a 2. 80000 b 2. 80000 c 4. 45000 alpha 90. 000 bet a 90. 000 gam m a 120. 000 Prim it iv e P63/ m m c (194) 1 30. 2139 I / I c PD F gam m aM nO2 Y: 34. 23 % d x by : 1. W L: 1. 5406 Ort horhom bic a 6. 36000 b 10. 15000 c 4. 09000 alpha 90. 000 bet a 90. 000 gam m a 90. 000 264. 026 I / I c PD F 1. SQ 17. 3 % F 15= 1(0. 1M n Y: 46. 38 % d x by : 1. W L: 1. 5406 C ubic a 8. 91290 b 8. 91290 c 8. 91290 alpha 90. 000 bet a 90. 000 gam m a 90. 000 Body c ent ered I 43m (217) 58 708. 039 I / I c PD F 1. SQ 23. 5 %M nO2 Y: 57. 55 % d x by : 1. W L: 1. 5406 Ort horhom bic a 9. 37200 b 2. 85080 c 4. 47060 alpha 90. 000 bet a 90. 000 gam m a 90. 000 Prim it iv e Pnm a (62) 4 119. 444 I / I c PD F 1. SQ 29. 2Operat ions : I m portF ile: gh1. raw T y pe: 2T h/ T h loc k ed St art : 10. 000 ? End: 77. 060 ? St ep: 0. 020 ? St ep t im e: 0. 3 s T em p. : 25 癈 (R oom ) T im e St art ed: 12 s 2T het a: 10. 000 ? T het a: 5. 000 ? C hi: 0. 00 ? Phi: 0Lin (Cps)01020304050607080901001101201301401501601702 Th e ta Sc a le10 20 30 40 50 60 70河南科 技大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)（ 論文 ） 27 還原為 Mn3O4。 (3)取經(jīng) 900℃煅燒后的 MnO2 做樣品，在 X 射線衍射儀的樣品板上壓片后，裝入樣品位置進(jìn)行衍射分析。 其 X 射線衍射圖譜如圖 37 所示 。 圖 37 MnO2 經(jīng) 900℃ 煅燒后的 XRD 圖譜 對(duì)其 XRD 圖譜進(jìn)行分析，黑色代表樣品，藍(lán)色代表 Mn3O4，同樣 可推斷其中存在 Mn3O4。說(shuō)明經(jīng)高溫燃燒后， MnO2 被還原為 Mn3O4。 將 (2)與 (3)中的樣品分別記為 2 號(hào)樣和 3 號(hào)樣。將 2 號(hào)樣與 3 號(hào)樣 XRD圖譜 中的一個(gè)峰進(jìn)行比較，比較的圖譜如圖 38 所示。 黑色代表 2 號(hào)樣，紅色代表 3 號(hào)樣，可以看出 3 號(hào)樣的峰較 2 號(hào)樣寬，說(shuō)明 2 號(hào)樣煅燒的比較充分。而 2 號(hào)樣與 3 號(hào)樣的煅燒溫度同為 900℃，所以可以推斷，當(dāng) MnO2 以催化劑的形式與生物質(zhì)燃料共燃時(shí)，其自身的燃燒相對(duì)于其單獨(dú)燃燒時(shí)更充分，其還原產(chǎn)物均為 Mn3O4。 (4)取 MnO2 與鋸末的混合物經(jīng) 600℃煅燒后的 產(chǎn)物做樣品，在 X 射線衍射儀的樣品板上壓片 后，裝入樣品位置進(jìn)行衍射分析。其 X 射線衍射圖譜如圖 39 所示。 對(duì)其 XRD 圖譜進(jìn)行分析，黑色代表樣品，藍(lán)色代表 Mn3O4，紅色代表MnO，可推斷其中含有 Mn3O4 及半穩(wěn)定狀態(tài)的 MnO。說(shuō)明 MnO2 經(jīng) 600℃煅燒后被還原為 Mn3O4，同時(shí)存在半穩(wěn)定狀態(tài)的 MnO。 hg3M n3O4 Y: 25. 13 % d x by : 1. W L: 1. 5406 T et ragonal a 5. 76210 b 5. 76210 c 9. 46960 alpha 90. 000 bet a 90. 000 gam m a 90. 000 Body c ent ered I 41/ am d (141) 4 314. 408 I / I c PD F 1. 5 Operat ions : I m portF ile: gh3. raw T y pe: 2T h/ T h loc k ed St art : 10. 000 ? End: 80. 000 ? St ep: 0. 020 ? St ep t im e: 0. 3 s T em p. : 25 癈 (R oom ) T im e St art ed: 8 s 2T het a: 10. 000 ? T het a: 5. 000 ? C hi: 0. 00 ? Phi: 0.Lin (Cps)0100200300400500600700800900100011002 Th e ta Sc a le10 20 30 40 50 60 70 80河南科 技大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)（ 論文 ） 28 圖 38 2 號(hào)樣與 3 號(hào)樣峰對(duì)比圖譜 圖 39 600℃ 煅燒后混合物的 XRD 圖譜 hg4M nO Y: 17. 76 % d x by : 1. W L: 1. 5406 C ubic a 4. 43450 b 4. 43450 c 4. 43450 alpha 90. 000 bet a 90. 000 gam m a 90. 000 F ac ec ent ered F m 3m (225) 4 87. 2035 I / I c PD F 4. 9 SQ 9. 1 M n3O4 Y: 53. 76 % d x by : 1. W L: 1. 5406 T et ragonal a 5. 76210 b 5. 76210 c 9. 46960 alpha 90. 000 bet a 90. 000 gam m a 90. 000 Body c ent ered I 41/ am d (141) 4 314. 408 I / I c PD F 1. 5 Operat ions : I m portF ile: gh4. raw T y pe: 2T h/ T h loc k ed St art : 10. 000 ? End: 80. 000 ? St ep: 0. 020 ? St ep t im e: 0. 3 s T em p. : 25 癈 (R oom ) T im e St art ed: 8 s 2T het a: 10. 000 ? T het a: 5. 000 ? C hi: 0. 00 ? Phi: 0.Lin (Cps)01002003004005002 Th e ta Sc a le10 20 30 40 50 60 70 8023 p areM n3O4 Y: 25. 13 % d x by : 1. W L: 1. 5406 T et ragonal a 5. 76210 b 5. 76210 c 9. 46960 alpha 90. 000 bet a 90. 000 gam m a 90. 000 Body c ent ered I 41/ am d (141) 4 314. 408 I / I c PD F 1. 5 Operat ions : I m portF ile: gh3. raw T y pe: 2T h/ T h loc k ed St art : 10. 000 ? End: 80. 000 ? St ep: 0. 020 ? St ep t im e: 0. 3 s T em p. : 25 癈 (R oom ) T im e St art ed: 8 s 2T het a: 10. 000 ? T het a: 5. 000 ? C hi: 0. 00 ? Phi: 0.Operat ions : I m portF ile: gh2. raw T y pe: 2T h/ T h loc k ed St art : 10. 000 ? End: 80. 000 ? St ep: 0. 020 ? St ep t im e: 0. 3 s T em p. : 25 癈 (R oom ) T im e St art ed: 10 s 2T het a: 10. 000 ? T het a: 5. 000 ? C hi: 0. 00 ? Phi: 0Lin (Cps)01002003004005006002 Th e ta Sc a le2 8 . 5 3 2 8 . 6 2 8 . 7 2 8 . 8 2 8 . 9 2 9 . 0 2 9 . 1 2 9 . 2 2 9 . 3 2 9 . 4河南科 技大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)（ 論文 ） 29 第 4章 結(jié)論 與 建議 167。 結(jié)論 本試驗(yàn)分別采用初步熱失重分析法、熱重分析法及 X 射線衍射分析法對(duì)生物質(zhì)燃料（鋸末 、玉米秸稈）與催化劑（ MnO Fe2O KMnO4）混合燃燒的情況，生物質(zhì)燃料、催化劑單獨(dú)燃燒的情況進(jìn)行了研究分析。得出 以 下結(jié)論： (1)通過(guò)初步熱失重分析試驗(yàn)，由得出的數(shù)據(jù)可以看出 MnO2 是一種較好的催化劑。以鋸末為生物質(zhì)燃料時(shí)，溫度越高其催化性能越好， 生物質(zhì)燃料燃燒的更充分。以玉米秸稈為生物質(zhì)燃料時(shí)，低溫 其催化性能 相對(duì)高溫 時(shí) 較好，生物質(zhì)燃料燃燒的更充分。 (2)通過(guò)熱重分析試驗(yàn)可知，添加 MnO2能顯著改善生物質(zhì)燃料 鋸末 的燃燒性能 ，降低生物 質(zhì)燃料的著火溫度，提高生物質(zhì)燃料的燃燒速度，使生物質(zhì)燃料 的 燃燒 過(guò)程更集中 。 (3)通過(guò)物相分析試驗(yàn)可知， 未經(jīng)煅燒的 MnO2 中可能含有 Mn、gammaMnO epsilonMnO2。經(jīng) 900℃煅燒后，混合樣與純樣中的 MnO2 均被還原為 Mn3O4，其自身起到氧化劑的作用。當(dāng) MnO2 與生物質(zhì)燃料混合燃燒時(shí) ，其自身燃燒 程度 相對(duì)其單獨(dú)燃燒時(shí)更充分。 167。 建議 (1)論文從宏觀上得出合適的生物質(zhì)催化燃燒的催化劑和燃燒工藝，對(duì)催化機(jī)理進(jìn)行了初步的探討，但是燃燒過(guò)程尚不清楚，有待于進(jìn)一步研究。 (2)與燃燒工藝配套的燃燒裝置有待于研制。 河南科 技大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)（ 論文 ） 30 參考文獻(xiàn) [1]馬 隆龍 ． 生物質(zhì)能利用 技術(shù)的研究及發(fā)展 [J]． 化學(xué)工業(yè) ， 20xx， 25(8)： 914 [2]蔣劍春 ． 生物質(zhì)能源應(yīng)用研究現(xiàn)