二氧化锰基吸波剂的微波成粒规律及反应机理
2015-03-21连明磊孔德顺缪应菊白志玲王克良
华中师范大学学报(自然科学版) 2015年3期
连明磊, 孔德顺, 缪应菊, 白志玲, 王克良
(六盘水师范学院 化学与化学工程系, 贵州 六盘水 553004)
连明磊*, 孔德顺, 缪应菊, 白志玲, 王克良
(六盘水师范学院 化学与化学工程系, 贵州 六盘水 553004)
用微波辐照粉末状二氧化锰以制备颗粒状二氧化锰基吸波剂,探索其升温过程及成粒规律.发现存在决定二氧化锰是否升温成粒的“临界功率点”,当二氧化锰质量为30.0 g时,临界功率点为580 W.在740 W微波功率下,平均粒径主要分布在0.52 mm与0.40 mm,所占质量百分比分别为20.3%与43.9%.随微波功率升高,成粒粒径向增大的方向移动.提出了过程的反应机理,认为过程分为微波诱导、一次反应(少量)、一次反应(大量)、二次反应、成粒等5个步骤,一次反应、二次反应的临界点分别为535℃、1 870℃,且传热过程应尽量在二次反应临界点以内操作.发现中期升温速率高,前期与后期升温速率低,并对引起该现象的原因进行了分析.二氧化锰基吸波剂与煤以1∶3.0的质量比混合后在680 W微波场中气化的稳定温度达1 504℃,质量损耗率为1.11%,而相同条件下的颗粒活性炭的质量损耗率达43.78%.
微波成粒; 二氧化锰; 吸波剂; 临界功率点; 煤气化
吸波剂主要用在微波场中吸收、传递热量来提升反应物系的温度,在微波活化煤矸石、微波辅助水处理等领域其作用至关重要[1-4].目前,应用较多的吸波剂是颗粒活性炭(GAC),但GAC在微波场中能达到的极限温度通常在1800℃以下,且损耗率高,使用5~6次后其吸波性能已大幅下降[5-7].
气流床煤气化不仅对煤种要求苛刻,而且……
登录APP查看全文