微波技術在化工行業(yè)中的應用

微波技術在化工行業(yè)中的應用

一、微波的特性：
1、 直線性：與可見光相似直線傳播。
2、 反射性：遇到導體如金屬物體就反射，象鏡子反射光波一樣，金屬不吸收微波。
3、 吸收性：易被極性分子（介質體如水）吸收而轉變成熱能。
4、 穿透性：微波不會被非極性分子（絕緣體如陶瓷、聚丙烯等）吸收，不會發(fā)熱但可以穿透這些物體。
二、微波在化工行業(yè)的應用：
1、 微波在化工業(yè)的研究是一門新興的前沿交叉學科。微波在化工產品中的應用，不僅能大大節(jié)省能源，且可將一些產品的幾道工序在微波設備中一次完成。許多有機化合物不能直接明顯地吸收微波，但可利用某種強烈吸收微波的“敏化劑”把微波能傳給這些物質而誘發(fā)化學反應，微波通過催化劑或其載體發(fā)揮誘導作用，即消耗掉的微波能用在誘導催化反應的發(fā)生上，此稱為微波誘導催化反應。微波馬弗爐里可用熔融和灰化樣品，并在樣品容器周圍放一些具有很高吸收微波的tgsin材料（常用sic），這些材料可100%的吸收微波，從而在很短的時間內將溫度升高（2min內可達到1000℃的高溫）；與普通馬弗爐相比，用微波馬弗爐的熔融和灰化升溫更快，而且耗能較少，使用才在放入和取出樣品時還可避免熱輻射。
2、 化工微波干燥設備主要應用于玻璃纖維、化工原料、淀粉草酸鈷、纖維素（如羥乙基纖維素、羧甲基纖維素等）、甘露醇、氫氧化鎳、鈷酸鋰、石墨、炭刷、碳化硅、二水氯化鈣、活性碳、氧氯化鋯、氧化鋯、氫氧化鋯、氧化鋁、氧化銅、碳酸鋯、正硫酸鋯、碳酸鋯銨、硅酸鋯、硫酸錳、碳酸鋯鉀、油性油墨催干劑、水性油墨交聯(lián)抗水劑、可膨脹石墨、各種樹脂、各種陶瓷氧化鋯、納米氧化鐵、正溫度系數(shù)（PTC）熱敏材料陶瓷元器件及蜂窩式PTC元器件等各種化工材料干燥處理。
三、微波的優(yōu)點：
    微波加熱與傳統(tǒng)的加熱方法相比有很大的區(qū)別，傳統(tǒng)加熱方法是依靠熱源，通過輻射、傳導、對流等途徑，首先使物體的表面加熱，然后經熱傳導，使內部的溫度由表及里逐步升高。大多數(shù)物體內的熱量傳遞速度很慢，如橡膠材料，因此達到物體整體加熱需很長時間。同時容易造成物體加熱的不均勻性，影響加熱物體的質量，甚至改變加熱物體的色澤、營養(yǎng)成分和物化性能，而微波加熱具有獨特的加熱方式——物料整體加熱，因此微波加熱具有以下優(yōu)點：
1、 穿透性加熱，加熱速度快，均勻加熱。其穿透的距離，在理論上與電磁波波長同數(shù)量級。因此宏觀上表現(xiàn)為加熱速度快，均勻性好，物體色澤，成份保持不變。微波加熱是使用使被加熱物體本身成為發(fā)熱物體，稱之為整體加熱方式，不需要熱傳導的過程，因此能在短時間內達到均勻加熱。微波加熱時物體各部位不論形狀如何，通常都能均勻滲透電磁波，以產生熱量，因此介質材料加熱的無效性大大改善。微波加熱與高頻加熱相比較不需在設計適合物形狀的電極，所發(fā)不論何種開頭的物體都能做到均勻加熱，這一點對提高產品質量很有利。
2、 選擇性加熱，節(jié)能高效。微波對不同介質特性的物料有不同的作用，這一點對干燥加工特性很有利，因為水分子對微波的吸收效果最好，所以含水量最高的部位吸收微波功率最多，只對能吸收微波能的物體直接加熱，對爐體、爐腔內空氣幾乎不加熱，且微波加熱時，被加熱物料一般都是放在用金屬制造的加熱容器內，加熱室對電波來說是個封閉的空腔，微波不能外泄，只能被加熱物體吸收，加熱室內的空氣與相應的容器都不會發(fā)熱，所以熱效率極高，因此既高效節(jié)能又改善工作環(huán)境。
3、 無熱慣性，即具備即時性。因此能保證加工物料高品質。
4、 操作方便，宜于控制。微波加熱可瞬間達到升降、開停的目的，熱慣性極小，應用PLC加觸摸控制屏，特別適宜于加熱過程和加熱工藝的規(guī)范和自動化控制。
5、 環(huán)保、清潔衛(wèi)生。設備加熱箱采用金屬不銹鋼制作，可采用水清洗，出料配有全密封料斗及粉塵回收裝置，更無“三廢”產生。
6、 安全無害。微波能是在金屬制造的封閉加熱容器和波導管中工作，能量的泄漏極小；進出料口、觀察窗、爐門等處的微波泄漏嚴格控制在國家的安全指標內。

    微波不屬于放射性射線，又無有害氣體排放，不產生余熱和粉塵污染，既不污染物料，也不污染環(huán)境，是一種十分安全的加熱干燥技術。微波漏能符合國家GB 10436-1989作業(yè)場所微波輻射衛(wèi)生標準、符合國家GB 5226.1-2002機械電氣設備安全標準、符合國家GB 5959.6-2008 電熱裝置的安全標準。

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