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XXX 加热机理 2.1 微波技术在大气治理中的应用 微波高能电离技术 原理：废气中除SO2和NOx外,还有大量的N2,H2O ,CO2和O2, 这些物质能被5～20 eV之间的电子能电离和激发,形成活性基。微波这种高频电磁波具有高能性,可激发和电离N2,H2O , CO2,O2,形成HO·, HO2·, N·, H·活性基和自由电。HO·, HO2·, O·又与SO2和NOx反应生成SO3NO2。因此,可以利用微波的高能性直接处理SO2和NOx。 微波放电直接分解技术 原理 微波诱导还原技术 以活性炭为还原剂 技术特点 装置简单、一次性投资小、操作简单、使用寿命长 由于不使用催化剂,不存在催化剂失活和中毒等问题 烟气温度不受限制，只要选择合适的吸波物质作为载体或者强吸波性地还原剂（活性炭）任何烟气温度进去反应器均可 将NOX还原为N2，将SO2还原成S单质，清洁技术，无二次污染 使用活性炭（活性焦）为还原剂时，避免了传统NH3-SCR技术 带来的二次污染，和安全性问题，同时也避免了设备腐蚀问题 脱硫工艺为干法脱硫，减少废水排放，同时副产物为经济价值高的S 选择良好的吸波物质，可实现加热过程高效节能，同时加热过程简便易于自动控制 微波诱导氧化法 活性炭吸附 - 微波辐射解吸法 微波与其他技术的结合使用 ①敏化剂+hv→ecb-+hvb+ 优点实用范围广、处理效率高、 极少有二次污染、氧化速率快 缺点需要高温、高压, 对于难降解氧化的有机物, 条件则 更为苛刻, 不适应实际的工业生产 废水经 Fe- C预处理, 曝气氧化后, 取A、B、C 水样 微波功率为 630W, 辐照时间 10 m in，H2 O2，TiO2(敏化剂) 微波功率 630W, 辐照时间 15min，Fenton试剂，活性炭（吸波物质） 100mL垃圾渗滤液水样的氨氮含量为 32mg/L，改性沸石 480W下氨氮去除率可达到92.11% 技术特点 烟气中含有的金属氧化物颗粒对微波场控温系统产生的负效应无法避免 微波设备的泄露防护问题：过量的微波辐射对人的神经系统、心血管系统生殖系统、晶状体和视网膜等器官有一定的伤害。 目前没有完善的计算微波场温度分布模型 微波加热与物质介电特性有密切联系，而介电特性又与物质形状、组成、体积和湿度等多种因素有关，会对微波场温度分布产生较大影响 国家NOX，SO2排放标准的严格化导致微波脱除效率有待提高 副产物S的存在形式，若温度过低，以固态形式存在则会堵塞还原剂孔道，反应器中S颗粒无法清除 废水中含有的金属粒子对微波场控温系统产生的负效应无法避免 微波设备的泄露防护问题：过量的微波辐射对人的神经系统、心血管系统生殖系统、晶状体和视网膜等器官有一定的伤害。 目前没有完善的计算微波场温度分布模型 微波加热与物质介电特性有密切联系，而介电特性又与物质形状、组成、体积和湿度等多种因素有关，会对微波场温度分布产生较大影响 微波泄漏和出水温度过高 废气方面： 完备各种材料介电参数和微波加热的机理的深入研 建立加热过程的数学模型，掌握微波炉腔内的温度分布以便控制微波泄漏和降低能耗； 设计、制造和使用微波设备时，加强微波泄漏的安全防护，提高加工控制和操作过程的自动化 开发完善的微波反应器，辅助设施如冷却水系统的建立，同时加强谐振腔的开发、设计，实现微波场的均匀分布，避免局部累积过热损坏设备 开发高活性的催化剂，提高微波诱导还原脱硫脱硝反应的效率，达到国家排放标准 设计微波反应器内部炉腔结构，实现可清理腔内固态副产物 废水方面： 催化剂是微波诱导氧化工艺的核心, 而催化剂的性质和寿命直接 影响到它的使用价值。因此研究经济、高效的催化剂是今后研究的一个重点。 催化剂的选择要求: 必须能快速与微波发生作用并被激活 耐高温、耐酸碱腐蚀 损耗小、使用寿命长 可连续使用?易于分离 逐步降低水处理的能耗, 合理利用出水的热能, 降低水处理成本 研究和完善有关材料的电介性质的参数,设计合理有效的反应器, 对微波连续处理废水的稳定性及其工艺参数进行研究, 逐步实现微波水处理技术的产业化。 将微波技术与其他技术相结合处理传统方法难以处理的高浓度COD废水、难降解的有机废水、氨氮废水等。如微波-光催化氧化法等。 美好环境 凯天创造 微波催化技术在环境领域的研究 ——凯天环保集团研究院 主要内容 一、微波技术简介 二、微波在废气废水治理领域的应用 三、存在的问题 四、发展方向 一、微波