微波在化工行业中的应用

一、        微波的特性：

1、    直线性：与可见光相似直线传播。

2、    反射性：遇到导体如金属物体就反射，象镜子反射光波一样，金属不吸收微波。

3、    吸收性：易被极性分子（介质体如水）吸收而转变成热能。

4、    穿透性：微波不会被非极性分子（绝缘体如陶瓷、聚丙烯等）吸收，不会发热但可以穿透这些物体。          

二、        微波在化工行业的应用：

1 微波在化工业的研究是一门新兴的前沿交叉学科。微波在化工产品中的应用，不仅能大大节省能源，且可将一些产品的几道工序在微波设备中一次完成。许多有机化合物不能直接明显地吸收微波，但可利用某种强烈吸收微波的“敏化剂”把微波能传给这些物质而诱发化学反应，微波通过催化剂或其载体发挥诱导作用，即消耗掉的微波能用在诱导催化反应的发生上，此称为微波诱导催化反应。微波马弗炉里可用熔融和灰化样品，并在样品容器周围放一些具有很高吸收微波的tgsin材料 (常用sic)，这些材料可100%的吸收微波，从而在很短的时间内将温度升高（2min内可达到1000℃的高温）；与普通马弗炉相比，用微波马弗炉的熔融和灰化升温更快，而且耗能较少，使用才在放入和取出样品时还可避免热辐射。

2 微波化工设备主要应用对象有：玻璃纤维、化工原料、淀粉草酸钴、纤维素（如羟乙基纤维素、羧甲基纤维素等）、甘露醇、氢氧化镍、钴酸锂、石墨、炭刷、碳化硅、二水氯化钙、活性碳、氧氯化锆、氧化锆、氢氧化锆、碳酸锆、碳酸锆铵、硅酸锆、碳酸锆钾、油性油墨催干剂、水性油墨交联抗水剂、可膨胀石墨、各种陶瓷氧化锆、纳米氧化铁、正温度系数（PTC）热敏材料陶瓷元器件及蜂窝式PTC元器件等。

三、        微波的优点：

 微波加热与传统的加热方法相比有很大的区别，传统加热方法是依靠热源，通过辐射、传导、对流等途径，首先使物体的表面加热，然后经热传导，使内部的温度由表及里逐步升高。大多数物体内的热量传递速度很慢，如橡胶材料，因此达到物体整体加热需很长时间。同时容易造成物体加热的不均匀性，影响加热物体的质量，甚至改变加热物体的色泽、营养成分和物化性能，而微波加热具有*的加热方式- 物料整体加热，因此微波加热具有以下优点：

1、    穿透性加热，加热速度快，均匀加热。其穿透的距离，在理论上与电磁波波长同数量级。因此宏观上表现为加热速度快，均匀性好，物体色泽，成份保持不变。微波加热是使用使被加热物体本身成为发热物体，称之为整体加热方式，不需要热传导的过程，因此能在短时间内达到均匀加热。微波加热时物体各部位不论形状如何，通常都能均匀渗透电磁波，以产生热量，因此介质材料加热的无效性大大改善。微波加热与高频加热相比较不需在设计适合物形状的电极，所发不论何种开头的物体都能做到均匀加热，这一点对提高产品质量很有利。

2、    选择性加热，节能*。微波对不同介质特性的物料有不同的作用，这一点对干燥加工特性很有利，因为水分子对微波的吸收效果好，所以含水量*高的部位吸收微波功率*多，只对能吸收微波能的物体直接加热，对炉体、炉腔内空气几乎不加热，且微波加热时，被加热物料一般都是放在用金属制造的加热容器内，加热室对电波来说是个封闭的空腔，微波不能外泄，只能被加热物体吸收，加热室内的空气与相应的容器都不会发热，所以热效率极高，因此既*、节能又改善工作环境。

3、    无热惯性，即具备即时性。因此能保证加工物料*。

4、    操作方便，宜于控制。微波加热可瞬间达到升降、开停的目的，热惯性极小，应用PLC加触摸控制屏，特别适宜于加热过程和加热工艺的规范和自动化控制。

5、    环保、清洁卫生。设备加热箱采用金属不锈钢制作，可采用水清洗，出料配有全密封料斗及粉尘回收装置，更无“三废”产生。

6、             安全无害。微波能是在金属制造的封闭加热容器和波导管中工作，能量的泄漏极小；我公司的微波设备采用*的设计、精良的加工，使进出料口、观察窗、炉门等处的微波泄漏大大优于*。因微波没有放射线危害及有害气体的排放，所以这是一种十分安全的加热干燥设备。

四、微波高温烧结设备

    微波烧结设备主要用于烧结各种*陶瓷、钴酸锂、氮化硅、碳化硅、氧化铝、氮化铝、氧化锆、氢氧化镁、铝、锌、高岭土、草酸钴、五氧化二钒、磷石膏/硫石膏等；烧结电子陶瓷器件：PZT压电陶瓷、压敏电阻等。

    所谓微波烧结或微波燃烧合成是指用微波辐照来代替传统的热源。均匀混合的物料或预先压制成型的料坯通过自身对微波能量的吸收（或耗散）达到一定的高温，从而引发燃烧合成反应或完成烧结过程。由于它与传统技术相比较，属于两种截然不同的加热方式。因此，微波烧结有着自身的特点。微波介质加热原理，化学原料一旦放入微波电场中，其中的极性分子和非极性分子就引起极化，变成偶分子。按照电场方向定向，由于该电场属于交变电场，所以偶极子便随着电场变化而引起旋转和震动，例如频率为2450MHZ，以每秒24亿5千万次的旋转和震动，产生了类似于分子之间相互摩擦的效应，从而吸收电场的能量而发热，物体本身成为发热体。当用传统方式加热时，点火引燃总是从样品表面开始，燃烧从表面向样品内部传播*终完成烧结反应。而采用微波辐射时，情况就不同了。由于微波有较强的穿透能力，它能深入到样品内部，首先使样品中心温度迅速升高达到着火点并引发燃烧合成。烧结波沿径向从里向外传播，这就能使整个样品几乎是均匀地被加热，*终完成烧结反应。微波点火引燃在样品中产生的温度梯度（dT/dt）传统点火方式小得多。换句话说，微波烧结过程中烧结波的传播要比传统加热方式均匀得多。将金属利用微波辐射加热到1300-2000℃高温烧结成陶瓷。  

实验表明，当样品的压紧密度高时，传统加热方式引发的燃烧波的传播速率大大减小，甚至因“自熄”而不能自然。但是，若采用微波辐照，由于温度的升高是反应物质本身吸收（或扩散）微波能量的结果，只要微波源不断地给予能量，样品温度将很快达到着火温度（T1）。反应一旦引发，放出的热量又促使样品温度进一步升高达到燃烧温度（T2），样品吸收微波辐射的能力也同时增加，这就保证了反应能够保持在一个足够高的温度（T3＞T1）下进行，直到反应完全。微波燃烧合成或微波烧结是一个可以控制的过程。这就是说，我们可以根据对产品性质的要求，通过对一系列参数的调整，人为地控制燃烧波的传播。这是微波燃烧合成较之于传统技术的一个显著的优点。微波功率的调节，可以是直接采用可调功率的微波源来控制样品对微波能量的吸收（或耗散）。使产品性能更加符合我们的要求。

五、微波不锈钢反应釜

用途与特点：

u       主要用于化工、医药、石油、染料、生化等工业生产过程中的化学反应和加热冷却，液体萃取，气体吸收等物理变化过程。

u       内置搅拌桨的型式有锚式、锚框式、涡轮推进式、螺杆螺带式等加热形式。

u       与物料接触部位均采用321或316L不锈钢耐酸碱板制成，确保原料的化学性能及反应釜体的使用寿命。

u       微波反应釜的特点有：

A.        反应速度快，

B.        节能*，

C.        反应时间短，

D.       物料反应均匀，产品质量好，

E、便于控制，工艺*等特点。

六、微波陶瓷定型干燥设备

微波陶瓷定型干燥设备主要应用于蜂窝陶瓷、工艺陶瓷、高压绝缘瓷、特种陶瓷定型干燥等。

常规加热如火焰、热风、电热、蒸汽干燥等都是利用热传导的原理，将热量从被加热物外部传入内部，逐步使物体中心温度升高，称之为外部加热。要使中心部位达到所需的温度需要一定的时间，导热性较差的物体所需时间就更长。这些传统的干燥方法时间长、耗电量大，加热不太均匀，上下翻动，劳动强度大，而微波能干燥特点，微波能穿透物体内部里外同时加热，频率为2450MHZ，以每秒24亿5千万次的震荡，分子之间互相摩擦产生热量，自己发热。所以可广泛用于化工产品的粉状物料的干燥脱水定型。

　　微波陶瓷干燥定型设备的优点有：
1、产品干燥定型的质量好，不开裂。

2、易于控制，操作方便灵活。自动控制加热时间及干燥温度

3、节省时间，产量高。

4、能源消耗少。

5、生产强度小，占地少。

6、省力，省工序，特别是易于和前后工序连成自动线，减少搬运次数。

7、环保、清洁卫生。无污染，更不会产生“三废”问题。

七、微波真空干燥设备的应用

真空式微波干燥设备主要应用于高附加值、且具有热敏性的农副产品、保健品、食品、药材、果蔬、化工原料等的脱水干燥；用于化工产品的低温浓缩、结晶水的脱除、酶制剂的干燥等；中草药的真空提取；适用于科研院校的实验室。

微波真空干燥设备在延长食品的保质期、保存食品原有的风味和营养成分、保留原料的生理活性、增强保健食品的功能性、提高农副产品的附加值等方面，微波真空干燥技术优势明显，一是可以有效地保持物料的形状、色泽、营养成分和香气不变，这些特性，对于保健品的生产尤为重要；而是可以大幅度地节约能源。物料在采用冷冻干燥方法处理时，需要补升华热。

在真空条件下，水的汽化温度低，实现了低温干燥，完好的保持了加工物料原有的色、香、味及营养成分，避免了物料中活性成分的氧化变质，制品复水性好；微波穿透至物料内部，回转系统驱动物料做回转运动，使物料受热更均匀，干燥更迅速，其运行成本远远低于冷冻干燥和红外干燥，节能降耗、卫生环保；充分利用微波的加热均匀物料内外温差小，既利用了真空干燥的特点，又解决了真空中热能传导困难的问题，大大提高了干燥的工作效率和产品质量。根据国内外资料显示，采用微波设备对物料加热，其速度和效能是常规加热方法的4~20倍。

八、微波萃取设备

微波萃取（提取）设备主要应用于化工、香料、调味料、黄豆、花生、当归、天麻、海带、人参、芥菜籽、化妆品、茶饮料、果胶等的微波萃取（提取）。

微波萃取技术是一项新技术应用于化工、中药和食品行业。微波萃取主要用于固体样品的萃取。已用于萃取如土壤、动植物、食品、种子和饲料、中药等。与传统的萃取（索氏、超声萃取）法相比，微波萃取的主要特点是快速、能耗小、溶剂用量少，而且有利于极性和热不稳定的化合物，避免了长时间处于高温引起的热分解。传统萃取是以热传导、热辐射等方式由外向里进行，而微波萃取是微波瞬间穿透物料里外同时加热进行萃取。微波萃取法不仅快速，而且回收率也较高，用醋酸萃取沉淀物中各种金属锡有机化合物，与通常的萃取法相比，萃取时间仅用3分钟，降低20~100倍，而对各种金属锡有机化合物的提取率却增加了。

二、微波萃取与传统方法的比较

化合物	回收率（%）		所需时间
	微波萃取	传统方法	微波萃取	传统方法
天然脂肪	98	100	＜5分钟	＞3h
杀虫剂	100	90	＜1分钟	＜1.5h
Autinutritives	100	40	＜5分钟	≥3h

设备技术参数：

l         电源输入：三相380V±10%，50Hz

l         微波频率：2450MHz±50MHZ

l         输出功率：30KW（可调）

l         额定功率：42 KW

l         外型尺寸：2400 mm×1800 mm×1800mm

l         内腔容积：1000×1300 mm（1立方）

l         微波泄露：符合*≤5 mw/cm²

l         周围无腐蚀性气体，导电粉尘和爆炸性气体

l         自动进料、自动出料系统

l         自动控制加热时间、及加热温度

九、微波橡胶硫化设备

   在人类社会发展的现代进程中．橡胶工业也是一门不可缺少的经济产业。而在橡胶工业发展过程中，橡胶工艺及橡胶机械(或机电)技术的进步和发展起了重要的推动作用。橡胶工业的发展，橡胶工业技术及橡胶机械技术构成了橡胶制品的全部技术过程和产业技术体系。1820年英国制成了由人力驱动的单辊式炼胶机．1826年双辊筒式的开放式炼胶机投入生产，拉开了人类橡胶机械生产的序幕。至今，人类社会橡胶机械的应用已有180多年的历史了。

微波硫化设备，是各种橡胶制品的*后一道工序的加工机械，主要用于各种橡胶制品、胶带、胶板等制品的硫化加工。其主要结构有3种形式：一种是平板硫化机，另外是硫化罐(包括水压硫化罐)和鼓式硫化机。平板硫化机的使用范围较广，种类也多．除直接用于橡胶制品的硫化加工外，还可用于塑料工业中的热固性塑料或热塑性塑料的压制加工．因为他们的工作原理和机体结构都基本相同。其种类及形态繁多。按用途来分，大体有橡胶模型制品平板硫化机、平带平板硫化机、三角带平板硫化机、胶板平板硫化机等。硫化罐是橡胶制品生产中应用*早的硫化设备之一．主要用于橡胶制品硫化工作。硫化罐还可用来硫化鞋底、涂胶胶布及模型制品等．故有“*”硫化机之称。鼓式硫化机，有“平带”和“三角带”两大类．主要用来硫化表面形状和表面质量有特殊要求的薄型橡胶板带制品，如花纹胶板、印刷胶板及印染导带等。若配上必要的配件装置，还可用于硫化运输带、传动带及其他类似橡胶制品的硫化加工。鼓式硫化机可连续硫化，容易实现自动化和形成流水作业生产线．大大减轻劳动强度，提高工效和产品质量。

　　对于橡胶工业的发展，微波技术及工艺研究决定着其发展速度和水平，决定着产品的性能和质量。一般说来，产业和产品工艺研究的周期变化频率较快一些．而微波技术的变化周期则较快，它的周期变化决定着机器设备的使用寿命、工作效率和产品质量。正因为机器设备有一个明确使用寿命，才使得它具有一定的运行惯性．从而给人们一个不易变化或也不需要较快变化的直接感受。这也是造成现实社会的许多人们．甚至包括一些科研部门只十分重视工艺技术的革新变化．而忽视机械技术的进步和发展的主要原因之一。人们的观念意识是决定行为的变化和发展。任何物质性产品的生产．首先起源于对现实社会生产实践的客观需求。

　　对于橡胶工业发展来说，不仅正常的橡胶制品生产过程．越来越需要机械技术与工艺技术的深入研究及协同发展，现代商品市场的竞争态势也容不得人们再坐等观望或延误时机，而且除人类物质文化生活资料的日益丰富，需要橡胶工业的快速发展外，大量堆积如山的废旧橡胶制品，也急待需要人们去面对和有效处理。这不仅是节约橡胶资源的需要，也是保人类生存环境的要求。要解决橡胶工业的正常发展及废弃橡胶资源的回收利用问题，只有机械技术与工艺技术的协同发展才能达到目的。当代橡胶工业的发展，使废旧橡胶资源的回收利用．必须走机器改良和化学进步联合发展的道路．才是一*正确的途径。而机器的改良就是机械技术的本质工作之一，化学的进步则是工艺技术的核心内容，它们联合发展也正是现代橡胶工业得以快速*和优化发展的内在促动力。当然还包括科学管理技术的决策组织因素在内。

微波橡胶硫化设备主要用于多种规格的*橡胶条的连续硫化生产，与传统的硫化相比较，胶料升温均匀、快速，可节省能源5倍，产量提高三倍以上；与热空气、盐洛和硫化床相比较，其加热成本低、节省人力、环境干净、操作方便。

l         采用*的多路微波分布式馈能，单片机自控全数字显示和紧凑的结构设计，使胶条加热十分均匀，控制方便，硫化*、速度快，工作稳定胶条质量好。

l         设备加设四道安全微波炉门，便于清扫、维修，微波泄漏完全符合*。

l         设备工作稳定，自控性好，操作简单安全，节省劳动力，生产环境优良。

十、    主要业绩：

我公司所制造的化工粉体微波干燥设备，已达到*生产技术水平。

主要客户有：

江门长优实业有限公司   湖北祥泰纤维素有限公司

江西晶安高科技股份有限公司 南海蜂窝电子有限公司

河北茂源化工有限公司   西安工业学院

华南理工大学　赤峰富龙珍珠岩新材料有限责任公司

四川建材工业学院   江西萍乡中源实业有限公司

江西南昌化学填料有限公司   江西萍乡美景陶瓷厂

山西净土实业有限公司 江西萍乡新科发陶瓷厂

江西萍乡三元陶瓷厂 辽宁朋义矿产有限责任公司

联系人：沈仁强                       手机：13434186900

电话：020-87476099                   传真：020-87470812

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