微波技术在气态污染物治理工程中的应用研究

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1、微波技术在气态污染物治理工程中的应用研究：随着微波技术的不断的改革和创新，该技术在大气污染控制领域的应用也得到不断加强。传统废气催化处理和吸附处理存在温度影响较大和设备易腐等问题，微波技术在传统废气工程中的应用，克服了传统工艺的缺点，明显的加快了反应速度，降低了运营能耗，污染物削减率也有提升。就微波技术的特征，应用以及存在问题等进行讨论，为微波技术在气态污染物减排领域的推广提出可行性思路。　　关键词：废气治理；微波技术；应用　　Abstract:icroandinnovation,thistechnologyinairpollutioncontrolin

2、theapplicationofstrengtheningconstantly.Traditionalfromcatalyticprocessingandadsorptionhandleexistingtemperatureonthelargerandequipmentproblemssuchasperishable,microptionandpollutantcutratesalsohaveascension.Thecharacteristicsofmicrosofdiscussion,formicrootionofgaseouscontaminant

3、sreductionfieldputforethods.　　Keyent;Microm-100cm，频率在300MHz-300GHz范围内的电磁波，位于电磁波普的红外辐射(光波)和无线电波之间。微波的量子能量约为10-6-10-3eV，介质在微波场中发生离子传导和偶极子转动，这使得极性分子产生高速旋转并发生碰撞，提高分子活性，降低反应活化能和分子的化学键强度，提高化学反应速率；同时，剧烈的极性分子震荡，可使化学键断裂，从而导致污染物的降解。此外，微波还能诱导催化反应的发生。微波诱导催化反应是指当反应物不直接明显地吸收微波时，可以利用某些强烈吸收微波的“敏

4、化剂”（如磁性物质、活性炭、过渡金属及其化台物等）把微波传给这些物质而诱导化学反应[2]。　　2微波技术在废气催化治理工艺中的应用　　在工业废气治理工程中，微波技术的应用促进了污染物削减率提高并表现出更高的反应速度，对于氮氧化物和二氧化硫均具有良好的去除效果。Tang等[3]利用微波辐射法直接处理NO，以Fe/NaZSM-5作为催化剂，分别研究了反应温度、O2浓度、NO浓度、气体流速和湿度等因素对处理效果的影响。结果表明，在微波场中，该催化剂对O2浓度具有较好的承载能力，70％以上的NO都能被还原为N2。Kataoka[4]研究了微波辅助光催化氧化法(M

5、oS2/A12O为催化剂用微波辐射法处理SO2气体，产物为CO2和S，实现了对硫的回收利用，通过氧化铝晶型的转化验证了催化剂中“热点”的存在，证明了在微波场中，催化剂表面的某些点位产生了所谓的“热点”，这些“热点”附近的温度比较高，能够氧化SO2气体。　　3微波技术在进行活性炭处理废气中的应用　　3.1微波一炭还原处理废气　　活性炭能够很好地吸收微波辐射能。美国Cha公司对燃煤烟气中的SO2、NOx的微波消解进行了研究[6]，利用易吸收微波射频能的活性炭为还原剂制成炭床，常温下将SO2，NOx通过炭床吸附到饱和后，再进行微波加热，检测发现吸附的SO2、N

6、Ox分别被炭还原为单质硫和氮气，而炭转化为CO2，NOx去除率达到98％，回收的单质硫可作为化工原料重新利用。　　与传统的湿式石灰法相比，微波脱硫脱硝具有工艺简单、处理效率高、无二次污染等优点；与电子束法相比，具有投资小，装置简单、能耗低等优点。目前烟气的脱硫脱硝技术的竞争已由去的追求控制效率和可靠性转向经济效益的竞争。另外实验发现，随着炭床脱硫脱硝微波循还辐射次数的增加，炭的表面积逐渐增大，炭床对硫、硝化合物的吸附能力和吸附速率有明显提高。研究者认为，在吸附NOx的区域比其他区域吸附更多的微波能量。这些区域随后被快速加热形成“热点”，使NOx被碳迅速还

7、原。而且，当进气中有湿分和氧气时，吸附的NOx以NO2和HNO3的形式存在。如果HNO3的比例越高，出气的温度也就越高，即NOx的还原效率也就越高，由这点推知，吸附HNO3的区域比吸附NO2的区域能吸收更多的微波能量。进一步的研究还表明，90％以上的NOx在这个再生的过程被碳还原，此法的优点是快速有效的加热，出气的温度接近常温。张达欣等[7]在实验室模拟条件下进行实验，研究了一种采用微波一碳还原技术处理二氧化硫的新方法。研究结果表明，微波功率和反应器的类型及升温速率对二氧化硫的去除率影响较大。