微波加熱技術在固體廢棄物處理中的應用

發布日期:
2017-04-18

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微波加熱技術在固體廢棄物處理中的應用


微波,作為20世紀興起的新興加熱技術,因其高效發熱的特性和其獨特的微波催化效應,經過近70年的發展,已廣泛應用至干燥、材料燒結、檢測、醫療、化工和環保等領域。其中在環保領域,特別是在工業污泥、廢舊輪胎等固體廢棄物的處理方面取得了較大的進展,其中我司(湖南長儀微波科技有限公司)在這方面有很多研究。


1、微波加熱技術簡介

傳統加熱是利用傳導、對流、熱輻射方式進行,首先加熱容器,容器將熱量傳遞到物體表面,再由表面傳遞到物體內部,因此被加熱物體存在里外溫差。為獲得熱平衡條件,加熱需要較長時間。同時而加熱環境一般不可能嚴格地絕熱封閉,長時間加熱,就可能向環境散發大量熱量。而微波加熱通常在全封閉狀態下進行,微波功率以光速滲入物體內部,及時轉變為熱能,避免了長時間加熱過程中的熱散失,并且可對物體內外部進行“整體”加熱,無溫度梯度。

微波因這樣的加熱方式,在固廢處理中,物料發生的物理及化學變化會集中在較短的時間內同步進行,與傳統加熱方式相比,微波處理效率更高、更徹底、更節能。


2、微波加熱技術在固體廢棄物處理中的應用


2.1、工業污泥的破乳

工業污泥是油和含固體碎屑的水的乳化物,全球每年產生的含油污泥多達幾十億噸,常規的處理工藝是:加熱破乳—離心分離—填埋。由于加熱破乳時常常使用破乳添加劑,因此產生的殘留物很難處理,脫油后需要填埋處理的殘渣量大,填埋費用高。研究表明,該微波破乳脫油系統的處理速度比常規的脫油系統快30倍,處理系統的體積可節省90,大幅度降低了需要填埋處理的固體廢渣,降低了填埋費用,采用微波脫油處理該鋼廠污泥,處理費用比常規處理方法降低10倍。


2.2、工業污泥的熱解

我司以啤酒廠產生的污泥為原料,在氣氛保護下,采用微波輻照可制備污泥活性炭。300~600℃下,微波熱解20~120s,成功制得污泥活性炭,該活性炭的碘值為563.6 mg/g。用制得的污泥活性炭回用至廢水處理站,處理效率略高于粉狀商品活性炭。


2.3、廢舊輪胎的回收

相關研究發現利用微波熱解技術,將廢舊輪胎橡膠進行軟化處理,能快速的使橡膠分子結構中的C—C 鍵和C—S鍵斷裂,從而回收了36%的C(包括高質量的活性炭和石油烴等其他碳化產品),殘余的CH4、H2等還可用于系統的加熱。該加熱處理過程,必須在嚴格封閉的條件下進行,避免產生廢氣、油煙和飛灰。


2.4、放射物污染衣物熱解

我司技術人員研究發現,利用微波熱解技術處理放射性污染衣物,與傳統熱解技術相比,在同一溫度條件下,微波熱解效率提高46.3%,裂解氣比例提高18.6%,殘炭減少14.2%??纱蠓忍岣咛幚硇?、減少后期需填埋處理的固體殘渣量。具有極高經濟價值。

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