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废气治理中微波技术的应用前景和优势探讨
RSS 打印 复制链接 发布时间:2017-08-17 11:21:23

【摘 要】近些年以来,随着我国的经济不断发展和改革,很多工业企业以及化工业企业都在为了满足发展的需求相继不断的扩大规模,这样就给我们的环境和生活造成一定的影响和危害,为了能够对这样的情况进行控制和掌握,我们研究发现可以通过微波技术来对一些废弃进行治理,效果比较理想,能够大大降低了废气带来的污染,微波技术在进行废气治理中,发挥着非常重要的作用和意义,科学合理使用好微波技术能够在很大意义和程度上,提高其废气治理的效率,下文中我们就主要针对废气治理中微波技术的应用前景和优势进行进一步的研究和讨论,希望能够发挥出一定的借鉴作用。

【关键词】废气治理;微波技术;前景;特点;分析

  微波技术始于我们二十世纪四十年代,开始主要是应用在通讯领域过程中,之后,随着在通讯领域中的得到了广泛的使用和发展,随着不断的发展和创新,现在已经被应用到了很多个领域之中,比如说,食品加工,中草药抽取,有机合成等等,可以说已经成为了多个领域发展不可获取的重要的技术手段,因为微波技术在使用过程中,能够很大程度上的降低对环境的污染,还能够将一些污染物改造成微污染物,对于一些需要加快反应速度的有机合成,微波技术还能够起到一定的加速作用,可以说在微波技术在应用过程中有很多优点,很多人都把它称为绿色化学反应技术,受到了广泛的应用和研究,下面我们我们就对其发展前景和特点进行表述。

  一、废气污染的主要成分

  为了能够满足经济发展的需求,我国重工业以及化工业都在不断的提高生产总量,目的就是为了提高更多的价值,但是在随之发展过程中,虽然满足了经济发展的需求,但是给我们的生存环境也带来了很大的影响,为了能够更好的保护我们的生存环境,必须要制定出有效的方式方法,废气中的污染物主要成分是由NOx、SOx、重金属和碳微粒等一些污染物组合而成,这些成分对于我们的生活可以说是,百害而无一,如果我们不及时的进行治理和控制那么必然会给我们生活环境带来非常大的影响,微波技术的出现,就给其带了很大程度上的改观,微波技术能够在应用过程中,及时将有效的气体转化成无害物质,将一些有害气体进行吸附和分解,能够起到保护环境的作用。

  二、微波技术在废气治理中的特点

  微波(microwave,MW)是一种电磁波,通常是指波长在1“m~lmm,频率在300MHz一300GHz的超高频电磁波。在微波辐射下,物质内部的分子相互摩擦发热,发生反应最终吸收热量。然而,并非所有材料均能被微波加热,通常把吸收微波的材料称为电介体,因此微波加热又称介电加热。自然界的绝大多数物质是由大量的极性分子和非极性分子组成的。极性分子在自然状态下做杂乱无章的运动和排列见图l。

  但是当极性分子处于电场中时,就会发生重排,即分子带正电荷的一端趋向负极,带负电的一端趋向正极,分子发生转动,排列有序化见图2。

  随着电场变化频率的增加,分子转动速度加快。而微波的电磁场频率高达3x105MHz,因此分子的转动相当快,产生的热量也很可观,从而使体系在很短时间内就能达到很高的温度[2]。可见,微波加热不同于一般的常规加热方式。传统的加热过程,能量是由物质的表面通过热对流、热传导和热辐射而传递到物质内部的。相反,微波能量是通过分子在电磁的交互作用而直接传送到物质内部。对于热传递,物质之间必须有热梯度,但对于微波加热,是把电磁能转化为热能,因此微波加热过程是能量转化过程而不是热传递过程。由于能量传送方式不同,利用微波处理物质能带来许多优势。在微波加热过程中,能量的传递不依赖于物质表面的热扩散,也可以达到快速及均衡的加热效果,因此可大大降低加热时间和提高整体质量。

  目前已经对微波加热技术在许多领域的应用进行了研究,这使微波具有的节约能源和处理时间等优点得到充分发挥。与传统的加热技术相比,微波加热具有如下优点:①高效快速;②节能省电;③热源+孑加热材料不直接接触;④能进行选择性加热;⑤便于制;⑥设备体积小且无废物生成。

  三、微波技术使用中一些不足之处

  微波技术在废气治理等方面的应用前景令人鼓舞,但还存在一些问题。如微波泄漏对人体的影响,从微波的作用原理来看,人体也会吸收微波,对人体会产生一定的危害。因此,在使用微波时,必须保证安全,以排除微波辐射对人体造成的不良影响。另外,微波技术在环境保护领域的应用主要基于它的热效应。因此,准确测定或计算微波场中温度场的分布情况就显得特别重要,目前还没有一种很理想的方法能准确计算微波场中温度场的分布。

  四、废气治理中微波技术的应用前景和优势

  当前,微波技术已经在很多的领域之内得到了相关的研究与应用;这也使得微波技术所具备的处理的时间与节约能源等方面的优势得到了充分的发挥。和传统的技术相比,微波技术具有以下优势:其一,节能省电;其二,快速高效;其三,可进行选择性的加热;其四,加热的材料和热源不直接的接触;其五,设备的体积很小,没有废物产生;其六,方便控制等等。

  与此同时,虽然微波的加热技术和其它的传统处理的技术相比具备着,以上诸多的优势和特点;但是,其于环境工程的相关领域地商业化的应用不没有太多。其中,造成这样一种局面地最主要的因素在于:缺少相应的有关材料地电介性质地基本数据;因为这些基本数据的缺乏,进而致使了设计的谐振腔等一些微波的加热设备技术的相对滞后;微波技术的发展,迫切的需要有关的微波工程地基本数据。就我国当前微波技术发展的现状而言;只有将这些问题解决了,我国的微波加热技术方可能会大规模的被工业化应用。除此之外,微波的辅助处理的过程当中,其不仅是将能源节约了;同时还大大的将处理的时间缩短了,在一定的程度上将整体地产率提高了;并且在进行处理的过程当中,对环境无污染;其所具备的这一些处理的过程均是以今后能够进一步的开发作为着手点的。

  今后的微波加热技术,其主要的研究将着重于下面的几个方向:其一,微波加热技术地处理地深入研究,并建立起加热过程当中数学的模型;其二,各种草料的介电参数的完备;其三,设计,制作以及开发微波技术的加热设备;其四,实现加工操作与控制过程地自动化、智能化;其五,进一步的将应用的范围拓展;其六,将微波加热这一技术同其他的技术进行有效的结合使用等。

  通过对其简单的发展趋势分析,笔者认为微波技术在废气治理中应用应该多向这一方向和目标发展,这样的发展趋势和前景可以说一方面的能够对环境起到有效的保护,另一方面还能够做到技术上的创新。

  结束语

  综上所述,采用微波技术进行废气治理过程中应该还存在一些不足之处,我们应该在实践工作中,对其进行不断的完善和创新,尽量做到将其污染做到最小,利用价值最大化,微波技术在废气治理过程中其发展趋势是非常广阔的,相信随着我们科学技术的不断发展和日益完善,微波技术在废气治理中还会取得更好的效果。 

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