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          工業微波化工高溫加熱技術引起科技領域的高度重視

          時間:2020-12-10 09:19   作者:admin 點擊:

          微波加熱技術應用于活性炭,氧化鋁,陶瓷過濾器,高晶硅,硅酸鋁,紙類、木材、樹脂擠出等物理加工過程。近年,微波鉬工業的生產過程中導入微波加熱技術,不僅可有效提高反應轉化率、選擇性,而且體現出節能環保等諸多優點,其作為實現綠色工藝的手段之一而到人們的廣泛重視。

          微波在化工加熱領域中,所處理的材料大多是介質材料,而介質材料通常都不同程度地吸收微波能,介質材料與微波電磁場相互耦合,會形成各種功率耗散從而達到能量轉化的目的。能量轉化的方式有許多種,如離子傳導、偶極子轉動、界面極化、磁滯、壓電現象、電致伸縮、核磁共振、鐵磁共振等,其中離子傳導及偶極子轉動是微波加熱的主要原理。微波加熱是一種依靠物體吸收微波能將其轉換成熱能,使自身整體同時升溫的加熱方式而完全區別于其他常規加熱方式。

          微波加熱技術與傳統加熱方式不同,它是通過被加熱體內部偶極分子高頻往復運動,產生"內摩擦熱"而使被加熱物料溫度升高,不須任何熱傳導過程,就能使物料內外部同時加熱、同時升溫,加熱速度快且均勻,僅需傳統加熱方式的能耗的幾分之一或幾十分之一就可達到加熱目的。從理論分析,物質在微波場中所產生的熱量大小與物質種類及其介電特性有很大關系,即微波對物質具有選擇性加熱的特性。采用微波加熱具有加熱速度快、熱量損失小、操作方便,既可以縮短工藝時間、提高生產率、降低成本,又可以提高產品質量。

          微波是在被加熱物內部產生的,熱源來自物體內部,加熱均勻,不會造成"外焦里不熟"的夾生現象,有利于提高產品質量,同時由于"里外同時加熱"大大縮短了加熱時間,加熱效率高,有利于提高產品產量。微波加熱的慣性很小,可以實現溫度控制可調,有利于連續生產地額自動控制。微波加熱所產生的熱量和被加熱物的損耗有著密切關系。各種介質的介電常數在0.0001到0.5的范圍內,所以各種物體吸收微波的能力有很大的差異。介電常數大的介質很容易用微波加熱,介電常數太小的介質就很難用微波加熱。

          這就是微波對物體具有選擇性加熱的特點。常規的加熱方法,如蒸汽加熱、電熱、紅外加熱等,要達到一定的溫度,需要一定的時間,在發生故障或停止加熱時,溫度的下降又要較長時間。而微波加熱可在幾秒的時間內迅速地將微波功率調到所需的數字,加熱到適當的溫度,便于自動化和連續化生產。介質中單位體積內吸收的微波功率正比于電場強度的平方,這樣就可以在很高的場強下使加工物件在極短的時間內上升到需要的加工溫度。場強高溫還能在產品的質量不受影響下,產生殺菌作用。

          微波加熱穿透能力強,遠紅外加熱的頻率比微波加熱的頻率更高,照理加熱效率要更好,但其實不然,這里面還存在一個穿透能力的概念。而遠紅外加熱的波長很短,加熱時穿透能力差,在遠紅外線照射下,只有物體一薄層發熱,而熱量要到內部主要靠傳導,這樣不僅加熱時間長,而且容易造成加熱不均勻。根據對比,微波加熱的穿透能力比遠紅外加熱強的多。工業加熱設備比較大,占地多,周圍環境溫度也比較高,操作工人勞動條件差,強度大。而微波加熱占地面積小,避免了環境高溫,工人的勞動條件得到了大大的改善。


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