废次烟叶中烟碱微波提取工艺研究

以废次烟叶为原料,用正交实验法优化了烟叶中烟碱的微波提取工艺。考察了微波辐射时间、固液比、微波功率3个因素对烟碱提取率的影响,确定了微波提取烟碱的最佳工艺:辐射时间为5 min,固液比为1∶5,微波功率为600 W。在该优化条件下,烟碱提取率为96.97%。     

活性炭辅助微波气化褐煤的研究

以贵州省六盘水地区褐煤为原料,活性炭为辅助加热介质,水蒸气为气化剂制备水煤气,探索褐煤气化的最佳工艺条件。在活性炭的辅助加热下,褐煤的气化率显著增加,煤气纯度高。通过单因素实验法和正交试验法,探索褐煤和活性炭的总量、气化剂流量、气化反应时间和微波功率对能耗的影响。结果表明,在褐煤和活性炭(质量比为1:3)总量为8. 0g,气化剂流量为34. 54g/h,微波功率为540W,气化时间为20s的条件下,褐煤气化率为90. 5%,微波能耗仅为5966. 8508kJ/kg。煤气中H_2、CO和CH_4的成分达到87. 32%,活性炭具有良好的使用效果。     

煤的微波辅助脱硫试验研究

考察了微波对矿物加热和磁性改变的选择性，研究了微波辅助磁选脱硫和微波化学脱硫的影响因素。     

微波辅助加热浸出废荧光粉中稀土氧化物实验研究

采用微波辅助加热, 研究了硫酸从废弃荧光粉中浸出稀土元素的工艺, 考察了硫酸浓度、液固比、浸出温度及浸出时间对浸出稀土的影响。实验结果表明;采用微波辅助硫酸浸出废荧光粉, 稀土元素的回收率分别为;Y₂O₃ 90%~98%, Eu₂O₃ 80%~90%, CeO₂ 26.16%, Tb₄O₇ 22.5%。CeO₂、Tb₄O₇、Al₂O₃和MgO浸出率较低, 变化规律一致。液固比和浸出时间对Y₂O₃和Eu₂O₃浸出率的影响较大, 硫酸浓度和浸出时间对CeO₂和Tb₄O₇浸出率的影响较大, 浸出温度对各组分的浸出率影响不显著。     

微波辅助破碎的新进展

阐述了高电场强度微波能对含铜碳酸岩矿石破碎性能的影响。点负载试验测量结果表明．微波很短时间的照射可使矿石强度明显降低。落锤试验表明，微波处理使物料所需破碎能发生大幅度变化。在微波输入能小于1kWht^-1时，所需的破碎能降低30％以上。破碎相对速率研究结果表明，矿石经短暂的微波照射后，也可使矿石的可磨度明显改善，其变化与矿石粒度有关。QEM*SEM解离研究显示，在 500μm粒级中未解离和中等解离的硫化铜量从69.2％降低到31．8％。由此可知，要关注这种技术潜在的未来发展。     

微波辅助气流床煤气化工艺研究

为寻求一种对煤种及汽氧比无任何特殊要求的煤气化工艺,采用微波为辅助热源,以吸波剂为传热介质,以低温低压饱和水蒸气为单一气化剂对无烟煤、烟煤、褐煤进行气流床煤气化。结果表明,在正交试验的最佳工艺条件下,以流量为2.2 L/s、158.7℃饱和水蒸气为气化剂,800 W微波功率下,75 g无烟煤与MnO_2基吸波剂以质量配比3∶1混匀后在直径10 mm反应器中的稳定气流床气化温度为1 966℃,完全气化时间为10.7 s,单位质量煤气化微波能耗仅为114.2 kJ/kg,所制水煤气中CO和H_2的含量为94.1%。当稳定气化温度为1 742℃时,所制水煤气中CO_2体积分数仅为0.8%,本工艺的高温环境对变换反应进行了有效抑制。无烟煤、烟煤、褐煤所制水煤气组成随煤与吸波剂配比变化曲线均按CO、CO_2、N__2、H_2、O_2、CH_4的顺序顺时针旋转,小管径反应器具有更快的气化速度及更低的能耗。     

低阶煤微波辅助催化热解焦油特性研究

为提升低阶煤热解焦油产品的品质,在微波管式热解炉内,考察了K、Ca和Fe对煤热解焦油生成特性的影响,研究了不同焦油产品的族组分分布和芳香烃组成结构的变化规律。结果表明:负载K、Ca和Fe的煤样会快速响应微波产生极化损耗和电导损耗,使得活性组分周围被选择性加热因而诱发焦油催化裂解反应进行。微波辅助金属组分可催化调节焦油族组分分布,K、Fe使苯及其衍生物含量分别增加了12.8%和25.15%,Ca使脂肪烃含量显著增加了212%。K、Ca和Fe显著促进了三环、四环芳烃的开环裂解并使得四环以上芳烃几乎消失,其中Fe可将三环芳烃芴、苊和菲及其衍生物含量分别降低62.68%,67.25%和58.33%,表明微波辅助金属组分改变了重质芳烃的裂解途径,促进了焦油产品的轻质化。     

硬岩的微波辅助钻进

用两种或多种能量联合破碎岩石有可能克服单独用一种能量破岩的限制。美国矿业局双城研究中心在一项研究中用微波和机械法作为旋转刮刀钻头联合钻进法进行了硬岩钻进试验。目前已有各种破碎机械,如钻进机、巷道掘进机和连续采矿机,可用于软到中硬下限(抗压强度88.8～172.5MPa)岩石的     

硬岩的微波辅助钻进

联合能钻进法是美国矿业局为开发先进的硬岩破碎方法而开展的一项研究工作。采用两种或多种能量联合的有可能克服岩石破碎分离过程中那些制约因素的作用,在该项研究中,采用微波能与机械能作为旋转刮刀钻头钻进硬岩的联合能量。     

高硫煤微波辅助脱除有机硫试验研究

以新阳高硫煤为试验用煤,采用硝酸洗涤法除去煤中无机硫,在微波与氧化剂协同作用下开展脱硫试验,采用单因子法考察了氧化剂配比、辐照时间对煤中有机硫脱除效果的影响,采用XRD和XPS方法分析试验前后含硫组分的变化情况。     

微波辅助脱硫应用浅谈

阐述了微波照射强化磁选脱硫、微波热解脱硫、微波加热苛性碱脱硫和微波辐射—过氧化氢与醋酸混合物氧化脱硫的方法及其脱硫的机理，并详细介绍了各种辅助脱硫方法的脱硫效果和优缺点，提出了自己的改进建议。     

响应曲面法优化钛铁矿微波辅助磨矿研究

采用微波辐射对攀枝花地区钛铁矿进行加热预处理,通过响应曲面法中模型的优化设计和分析,研究了微波辐射过程中微波功率、处理时间以及物料量对后续选矿过程中磁选精矿产率的影响,并通过方差分析(ANOVA)研究了各个试验因子或交互作用对磁选精矿产率的影响.得到试验优化工艺条件为:微波功率3000W,处理时间29.08 s,物料量42.23 g,后续选矿过程中磁选精矿产率达到71.76%,利用微波辅助磨矿提高攀西地区难处理钛铁矿的磁选精矿产率是可行的.     

微波辅助技术改善矿物分选理论及应用研究

在概述微波辅助技术改善矿物分选原理及其研究现状的基础上,着重总结了微波辅助技术改善矿物分选的理论基础及改善矿物分选的途径,同时例举了改善矿物分选的应用研究实例。结果表明:微波辅助技术可以改善矿物的分选效果,并且有助于实现清洁生产,具有较好的工业化前景,提出了在矿物分选方面引进微波辅助技术需要迫切解决的问题,展望了今后的重点研究方向。     

矿物尺寸对微波照射辅助解离效果影响研究

采用有限元—离散元耦合方法,对黄铁矿和方解石组成的单颗粒矿物进行微波照射数值模拟.在提出解离率的基础上,研究黄铁矿尺寸对微波照射效果的影响.分析了矿物内电场、温度、裂纹及解离率的演化分布的情况.研究结果表明,相同微波功率照射下,黄铁矿尺寸越大,矿石模型内部电场强度越小,产生的温度也越高;相同照射时刻,矿物内裂纹数目均随...     

锡石多金属硫化矿微波辅助磨矿机理研究

以锡石多金属硫化矿作为研究对象,通过微波加热预处理矿石,考察矿石预处理前后和不同冷却方式对磨矿产品可磨度等指标的影响。结果表明,经微波加热预处理后,矿石可磨度提高,邦德功指数下降。这是因为微波辐射致使锡石多金属硫化矿中的脆硫锑铅矿、黄铁矿、闪锌矿、锡石等金属矿物温度升高,而脉石矿物升温并不明显,致使金属矿物和脉石的温度梯度大,产生不均匀热膨胀,导致在矿石内部出现应力集中对矿物与脉石产生破坏,强化锡石多金属硫化矿磨矿效果。     

微波辅助铁催化低阶煤热解特性

微波加热技术具有快速均匀、选择性加热和安全环保的优势,为煤炭高效分级转化利用提供了新途径。为研究微波辅助兼具介电响应和催化性能的金属组分Fe对低阶煤热解产品分布、气相组成及半焦碳微晶结构和介电性能的影响,在微波管式炉上对酸洗后负载不同量Fe的华夏低阶煤进行了催化热解实验。借助向量网络分析仪、XRD、FT-IR、Raman和SEM表征了不同Fe负载量煤样微波热解半焦的物化性质。结果表明:Fe催化剂有效强化了煤样对微波的介电损耗,能够显著提高升温速率使得煤样在短时间内即可达到热解终温。微波优先与Fe催化剂作用可高效诱发煤大分子有机质催化裂解反应的发生,使得合成气(CO+H_2)产量由酸洗煤样的221 mL/g明显提高至负载1%,3%和5%Fe煤样的273,394和457 mL/g。金属组分Fe的引入明显增大了热解半焦的介电损耗因子ε″_r和损耗角正切值tan δ,进而充分增强了半焦以热能形式耗散微波能的能力。微波辅助Fe催化剂抑制了半焦基本结构单元横向的内部生长和纵向的结合缩聚,增大了芳香碳网的不规整度,促进了碳骨架结构中小芳香环体系和无定形碳含量的提升,将有利于增强半焦的气化反应活性。此外,微波辐照下Fe催化剂的引入有助于半焦孔隙结构的构筑,促进了半焦表面形态由平滑致密层状向疏松多孔状的发展。     

低阶煤微波辅助热提质研究进展

微波热处理技术具有快速均匀、选择性加热和操作灵活、安全环保的优势,为实现低阶煤的清洁高效利用提供了新途径。从低阶煤的微波辅助干燥提质和热解提质出发,综述了低阶煤对微波的介电响应特性,梳理了影响低阶煤微波干燥提质过程的因素,阐述了微波干燥提质对低阶煤品质和理化性质的作用规律,不同工艺条件对低阶煤微波热解提质的影响以及引入吸波剂和催化剂对强化低阶煤微波热解提质的作用特性。结果表明:低阶煤中的水分和矿物含量是影响其介电损耗能力的主要因素,内在水分对微波的快速响应有利于实现微波对低阶煤的快速干燥提质。微波加热干燥有效提升了低阶煤固定碳含量和燃烧热值,内在水分被优先加热发生快速迁移可促进孔隙结构形成进而增强了其可磨性,极性含氧官能团在微波诱导下易发生分解有助于抑制低阶煤的自燃倾向。相比常规热解,微波辅助低阶煤热解提质表现出加热速率快、热解效率高、焦油轻质组分丰富以及合成气产量高的优势。微波功率、辐射时间、热解终温和反应气氛是影响低阶煤微波热解提质的主要因素,基于目标导向的热解工艺参数优化是实现低阶煤高效分级分质利用的核心。利用吸波剂和催化剂充分强化低阶煤微波热解提质,有利于提高微波能利用率、加深煤热解程度、定向调控产物分布以及改善热解产物品质。此外,微波辅助低阶煤和生物质、油页岩和废塑料等富氢物质进行共热解,能够增强焦油向轻质化的转变以及提升有效气体收率,是实现低阶煤清洁高效梯级利用的重要发展方向。     

微波辅助羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺/膨润土复合保水剂的研究

以N,N-亚甲基双丙烯酰胺作交联剂,过硫酸钾为引发剂,利用微波辅助合成羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺/膨润土复合保水剂.研究纤维素与单体的配比、膨润土添加量、引发剂用量、交联剂用量、中和度及单体质量比对吸水率的影响,通过XRD和IR表征复合保水剂的微观特征.结果表明,膨润土在聚合物中能较好分散,复合保水剂吸自来水倍率达523 g/g,吸0.9％生理盐水倍率达84g/g.该保水剂有较好的吸水保水性能.     

微波辅助回收废旧三元锂电池中锰、钴、镍、锂试验研究

以混合酸抗坏血酸和葡萄糖酸作为浸出体系，辅以微波加热技术从废旧三元锂电池正极材料中浸出有价金属。采用N-N,二甲基吡咯烷酮(NMP)对废旧三元锂电池正极材料进行预处理，单因素试验确定了最佳条件为微波温度90℃、微波反应时间6 min、抗坏血酸浓度0.5 mol/L、葡萄糖酸浓度1 mol/L以及固液比20 g/L，获得对应Mn、Co、Ni、Li的最佳浸出率分别是99.5%、98.7%、99.7%、97.8%，并利用XRD、SEM和XPS对正极材料和不同条件下浸出后固体残留物进行表征分析。通过传统浸出与微波辅助浸出方法的对照，发现微波辅助浸出的效率更高。