从微波能应用技术的发展探索其产业化前景

简述了近期国内外微波能应用技术的发展动态,特别是在微波化学;微波等离子体材料改性及化学汽相沉积(MPCVD)制备新材料;微波高温烧结;微波低温干燥;微波橡胶硫化;微波废橡胶脱硫再生等新的交叉学科领域和新技术的发展趋势。同时,提出了开拓微波能应用技术在这些领域产业化发展的问题和良好的发展前景。     

微波加热在含碳球团中应用的研究

论述了微波加热含碳球团基本原理和应用效果。赤铁矿和磁铁矿是吸收微波的良好介质，活性碳和焦炭也能较好地吸收微波。含水的粘结剂（水泥）能提高含碳球团吸收微波的效果和升温速度。并提出了微波加热技术在含碳球团中应用亟待解决的问题。     

微波辐照活性炭同时脱硫脱硝的试验研究

为了提高微波辐照活性炭同时脱硫脱硝技术的脱除效率,降低能耗并增加还原反应的选择性,选择几种催化剂负载于活性炭上,研究了其对同时脱硫脱硝的影响.结果表明：微波功率越大,活性炭床所能达到的温度越高,反应温度也越高;催化剂的加入提高了同时脱硫脱硝的效率,且不同催化剂所产生的效果不同,在420 W的微波功率下,铜基催化剂能促进微波辐照活性炭脱硝,却不利于微波辐照活性炭脱硫,而Mn（NO3）2可作为工业上的最佳催化剂,使同时脱硫脱硝的效率提高到95％左右.     

气流特征对柴油机微粒捕集器微波再生的影响研究

柴油机微粒捕集器过滤体再生时,流过过滤体的气流特征对再生过程有重要影响.根据泡沫陶瓷过滤体微波再生的特点,建立了一个适用于圆柱形过滤体的二维微波再生数学模型.模型中考虑了过滤体微波再生时气流与过滤体、碳烟微粒之间的对流换热、微波能量在过滤体空间的再分布和衰减变化、碳烟颗粒在过滤体空间的分布不均匀性等主要因素.使用该数学模型研究了尾气中含氧量、流速、温度等物性参数对过滤体再生时间和再生效率等再生特性的影响,计算结果与试验结果吻合良好,说明所建立的数学模型合理,能满足工程应用要求.研究结果揭示了泡沫陶瓷过滤体微波再生过程中的一些重要特征和规律,为微粒捕集器的设计和优化提供了依据.     

活性炭床加微波辐射脱硫脱硝的研究

简要介绍了微波加热原理和微波化学的发展,对微波脱硫脱硝进行了综述。利用微波装置和活性炭研究了模拟烟气同时脱硫脱硝。利用此技术可以将96％的一氧化氮和二氧化硫一步分解为环境友好的氮气和可以回收的有价值的单质硫。分析了微波诱导催化还原脱硫脱硝机理．指出微波作用能降低脱除反应的活化能．这表明微波不仅以其热效应促进了反应的进行,更发挥了它的催化作用。     

微波谐振腔内强化换热的实验研究

微波热风技术是以微波为热源,利用吸波材料作为微波加热体,在微波场内吸收微波能,转换为热能后通过强化换热与冷空气进行热交换,实现微波热能的利用的微波热风新技术,具有清洁、温度稳定性好、热效率高、能耗低等优点。微波谐振腔内强化换热结构是保证微波热风系统正常高效运行的重要环节,也是微波热风技术的关键所在。对比了两种不同的微波谐振腔内强化换热结构,并探究了通过不同微波功率、换热结构、风速、散热对保温箱内温度的影响。     

整包秸秆微波热解的试验研究

使用自制的微波热重分析装置,对压缩打包后的小麦和玉米秸秆进行了微波热解试验,考察了微波辐射下秸秆的热解特性和影响因素.使用气相色谱对气体产物进行了定性定量分析,考察了气体的热值,并与常规热解得到的气体产物进行了比较.结果表明:秸秆的微波热解过程可以划分为干燥、预热解、挥发份大量析出和炭化等4个阶段,物料种类和微波功率对热解过程具有重要影响.热解气体产物中主要成分为氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷等.较高的氢气含量预示着秸秆微波热解可以用来生产富氢燃气,研究结果为生物质微波热解的工业应用提供了基础性数据.     

微波消解原子荧光法测定土壤中的痕量砷

采用微波消解土壤原子荧光法测定土壤中痕量砷的方法,优化了微波消解条件。在0.50~15.0μg/L范围内线性良好,检出限为0.02μg/g,加标回收率为94.0%~105.0%。本法前处理操作过程简单、酸用量少,微波消解能使样品消解完全,能满足环境监测分析的要求。     

微波能应用于柴油机排气微粒过滤体再生机理的研究

本文介绍了微波加热的基本原理及选择性加热的特性.实现了用微波对陶瓷过滤体进行再生的构想.通过对微粒及陶瓷过滤体的微波特性测量和计算,得出了过滤体上的微粒是微波选择性加热的主要对象的结论.文中描述了微波再生试验的结果,其再生效果也由过滤体的失重试验加以证实.此外还介绍了作者开发的一套微波再生试验系统,由此可以对过滤体的再生情况和规律进行分析研究.     

微波辅助点火对甲烷预混球形火焰的影响

基于微波等离子体辅助点火可视化试验台架和分离影响因素的研究思路,试验了不同脉冲频率和峰值功率下微波辅助火花塞的放电特性,以及当量比为0.6～1.0、环境压力为0.1～0.7 MPa下的甲烷-空气预混球形火焰的着火及传播特性.干放电试验结果表明:微波脉冲频率为1 kHz时,由于第一个微波脉冲正处于放电电子密度高峰时刻,微波对火花塞放电核心膨胀的加速作用最明显,随着微波脉冲频率的增大,微波强化放电的效果减弱;随微波源的峰值功率增大,微波脉冲对放电的强化作用愈发明显.点火试验结果表明:频率为1 kHz、峰值功率为1 kW微波脉冲的馈入,使当量比为0.6、环境压力为0.1 MPa下的早期火核生长速度提升了60%,随着当量比的增加,微波对火焰发展的增强幅度减小;随着环境压力的增加,微波对点火的增强作用减弱.总之,微波对火焰发展的增强作用主要是对初始火核发展的促进;在火焰后期,燃料燃烧的热能远大于微波能量,导致微波的馈入对后期燃烧过程没有明显影响.     

高水分褐煤微波脱水提质的多工况研究

为了改善和加快褐煤的微波脱水干燥过程,对不同微波功率、初始含水率以及添加剂影响下褐煤的微波脱水过程进行了研究.为了探究添加剂对干燥产物理化性质所产生的影响,从多种角度探究添加剂促进褐煤微波脱水的作用机理,对添加剂在脱水后产生的固体和液体产物理化性质上所产生的影响进行了研究.结果表明,不同的微波功率、初始含水率和添加剂均...     

微波热风技术的研究及应用

微波热风技术是以微波为热源,利用吸波材料吸收微波能转换为热能,与冷空气接触实现热交换得到热风,并加以利用的一种新兴技术,具有加热速度快、温度稳定、能耗低、热效率高、热风清洁无污染等优点。主要阐述了目前高温热风技术的研究及应用,并对微波腔体内强化换热机理与结构进行了分析与设计。     

微波热风技术在艾萨炉电收尘中的半工业化研究

针对云南某厂艾萨炉烟气电收尘设备对保温箱温度的技术要求,在前期小实验基础上进行半工业化试验,研究微波功率和初始微波加热体温度对保温箱平衡温度的影响。结果表明增大微波功率和初始微波加热体温度能显著提高保温箱平衡温度,在控制控制微波功率9 k W,微波加热体初始温度760℃的条件下,打开循环风机,风机电压220 V,风量为410 m3/h,经15 min传质换热后,保温箱温度达到258℃,高于云南某厂艾萨炉烟气露点温度,能满足工业应用需求。     

微波辅助法在二氧化锰合成中的应用及研究

在简要介绍微波加热机制及微波条件下二氧化锰纳米晶合成原理的基础上,对微波辅助法在二氧化锰合成中的研究进行了总结,结果表明:微波辅助法能有效提高合成的二氧化锰的电学、催化和光学性质;使合成的二氧化锰形貌更加均匀及特殊;二氧化锰产率在一定程度上得到提高。通过阐述微波辅助法在二氧化锰合成中的应用及现状,认为微波辅助法在二氧化锰合成中的应用日渐成熟,将有利于推动微波辅助法在其他无机材料合成中的应用及工业化。     

微波冶金耐火材料研究

对微波冶金耐火材料的使用要求和特性进行了系统的理论分析和研究,提出了微波冶金耐火材料的分类及评价指标,并对几种重要的微波冶金耐火材料进行了论述和评价.     

无心插柳柳成荫的发明——微波炉(一)

<正>微波炉目前是家家户户必备的厨房用具,它是用微波的能量来加热或煮熟食物。微波是电磁波的一种,微波炉释放的微波频率为2.45GHz,功率为300～1000W。当微波的能量被食物中的水分吸收而引发水分子旋转,水分子的旋转能位差     

微波加热在煤除湿中的应用研究

简要介绍了微波的特性及其加热原理,并对煤在微波场下的除湿机理、特点和除湿效果进行了分析。与传统除湿方法相比,微波辐射能对物料具有选择性加热特点,可在一定程度上实现对煤的“体加热”,也有可能在较低温度下完成煤的除湿过程,有利于保持煤的热性质和成焦性能,并且可部分脱除煤中有害元素。文章在前人工作的基础上综合分析了煤在微波除湿过程中的影响因素及其应用前景。     

微波辐照玉米芯水解制取木糖的研究

考察了微波辐照水解玉米芯制备木糖的新工艺.通过单因素试验和正交试验,确定了最佳微波辐照反应条件,并与传统蒸煮法制木糖工艺进行了对比.试验结果表明:以1.25%硫酸为催化剂,固(玉米芯)液(水)比为1:15,在微波反应器内于:140℃水解15min,可获得高还原糖及木糖得率,分别为95.33%和71.48%,同时副产物糠醛的转化率为3.07%.通过对水解过程的动力学研究,表明在微波辐照下玉米芯中半纤维素转化为木糖的反应速率大于传统蒸煮法,验证并说明了微波处理所需时间更短,效率更高.     

微波特性对放电/点火核心形貌特征影响

基于微波辅助点火/电试验台架,采用因素解耦的方法,探究了微波辅助放电/点火过程中,微波脉冲频率、峰值功率对放电/点火核心半径及形貌的影响规律及其内在机制.研究发现:在频率为1kHz和功率为1kW时微波辅助模式的放电/点火核心半径是火花点火模式的173.6％,同时微波馈入导致核心表面出现褶皱;中断效应的存在使不同脉冲频率...     

炼油化工节能技术的新进展(一)

1微波分离和磁性分离技术 埃克森美孚公司开发了原油乳化液微波分离设备.该技术采用微波范围的电磁辐射使分离困难的乳化液脱稳,分离成油、水和固体.转换器将电能转化为微波范围的电磁辐射,设备额定功率为75kW.通过波导进入微波发生器,与乳化液进料接触.该MST（微波分离技术）设施典型的进料速率为0.057～0.144m^3/min.乳化液吸收能量使温度上升约28℃,出口温度小于93℃,操作压力为138～345kPa.出口物流用离心机或沉降罐分离.美国托伦斯炼油厂原油脱水效率低下,使原油处理量降低,化学药剂用量增加.进料速率100m^3/d,进料含油45m^3/d、含水50 m^3/d、含固体5 m^3/d.采用MST设施分离后,含油物流含油96.5v%、固体2.5v%、水1.0v%;含水物流含水91.5v%、固体8.2v%、油0.3v%;固体物流含固体46.3v%、油44.0v%、水9.7v%.使脱盐器消除了瓶颈制约,大大提高了原油处理量,减少了化学药剂消耗和油品损失,减小了废水处理负荷。