微波技术在食品和化工中的应用

2019-04-03 10:49作者:王噶子  |

微波是电磁波谱的红外辐射与300mhz至300GHz之间的频率的无线电波之间的非电离电磁能。微波技术起源于20世纪30年代,最初用于电视,广播和通信技术。 1945年,美国人首次发现微波的另一种特有的热效应,并首次将微波作为工业,农业乃至科学研究的非通信能源。微波工业应用是指利用微波能量作用于物体以达到预期目标。微波能量的应用是基于能量转换,即微波产生的热量通过偶极旋转和分子极化而不是热传导被加热物体的分子转换;第二是高传热。效率相当于对流传热的5倍。

微波技术在食品和化工中的应用

微波能量的作用原理是当物体在超高频电流的交变电场中受到微波作用时,物体中的极性分子受到强烈和快速的振荡和旋转,从而导致自感应。 ,使物体获得热量。发生物理,化学或生物学变化。

目前在工业应用中使用的微波具有2450mhz和915mhz的两个频率。产生微波的核心部件是磁控管,磁控管是微波源的主要部件。

微波工业应用在替代传统技术,产品附加值高,适用于微波(微波吸收能力较强)等领域取得了快速发展。主要产品有茶叶加工,橡胶脱硫,活性炭和竹炭的高温烧制,陶瓷材料和能源材料。 (磁性材料,锂电池材料)烧结和环保(生物质能,水处理,有机物处理(工业废水,废物排毒))等领域。

微波技术应用于茶叶绿化和干燥

微波绿化和干燥是微波发生器,它将微波辐射到绿色干燥材料并渗透到材料内部。诱导水等极性分子同步旋转。例如,915mhz的微波干燥材料,身体的极性分子每秒旋转915万次。这种高速旋转导致材料瞬间产生摩擦热,导致材料表面同时升温,内部温度高于材料表面温度,因此大量水分子从材料中逸出并蒸发。带走,以达到杀戮和干燥的目的。杀菌和干燥的方法的特征在于加热时间短,内外温度均匀,传热方向从内向外和湿传递方向也一致。与传统的加热方法不同,从外部向内部加热需要一定的时间,并且有内部和外部。温差与湿热传递方向相反。

茶叶是绿色和干燥的。茶叶的水分含量为58%-60%,干燥后的水分含量为6%。保持茶叶的原始味道,原始颜色和原始颜色,以确保基本营养不会丢失,同时,它是安全和卫生的。然而,不同季节生产的茶具有不同的生理结构和不同程度的组织。例如,清明前后的茶叶主要是叶芽,夏季和秋季用于制茶的原料大多是老叶。干燥过程也不同,这使得难以杀死和干燥。制作后的大部分茶叶都用于饮茶。被杀死的茶叶在水中煮沸,其颜色,形状,味道和营养成分与新鲜茶基本相同。目前,茶叶绿化过程和热风干燥过程任意大,茶叶容易出现红茎,红叶,颜色不均匀,叶片发黄,烟熏味等问题,且质量难以提高。控制。微波能具有茶叶内部加热的特点和对高温热媒的需求,从根本上改变了传统的高温灭菌和抑制方法,取决于高温介质和热传导加热,同时,微波电磁场正在杀灭和干燥过程中。它还具有非热效应,可以大大缩短杀灭和杀菌的时间,有利于茶叶干燥后的储存和卫生标准。因此,使用微波杀菌,干茶可以解决传统杀灭和干燥方法的问题。2.微波技术应用于橡胶加工

(1)橡胶硫化

橡胶是适用于微波加热的偶极材料。当接收微波时,橡胶分子经受剧烈和快速的振荡和旋转,导致自感应和热量。电场频率越高,橡胶化合物的极性越高,温升效果越明显。由于微波加热从内部开始,因此过程快速且稳定,从室温到200℃仅需几十秒。目前,橡胶工业中使用的微波频率为2,450 mhz和915 mhz。快速升温特别适用于短流程硫化生产线,也适用于厚壁产品的预热和废橡胶的再生。

在实际生产中,为了实现节能,缩短工艺,保证质量等目的,经常在微波加热段后加入热风或远红外线补充加热装置。

微波技术在食品和化工中的应用

用于橡胶工业的微波设备具有12至24kW的功率。用于微波加热的一度电可使22kg未硫化的半成品从室温加热至硫化温度。我做了一个比较,用微波炉硫化350公斤的挤压带材消耗50度,而盐浴硫化消耗180度。对于导电性差的橡胶材料,微波炉的使用不仅可以节省能源,减少消耗,节省时间,还可以减少设备占用的空间。

例如,当在橡胶挤出产品中使用微波硫化时,管道占据的面积仅为蒸汽加热线的1/5至1/4。原因是微波加热产生的几乎所有热量都被橡胶吸收,蒸汽硫化中90%的热量在对流过程中消失,被加热装置(硫化槽)或周东森游戏平台围介质吸收。

(2)橡胶脱硫

废橡胶回收是指经过粉碎,加热,机械处理等后的硫化橡胶的物理和化学过程,从弹性状态到塑性和粘性,可再硫化的橡胶。再生过程的本质是在热,氧,机械作用和再生剂的化学和物理作用的共同作用下破坏硫化胶的β键和键合网络。

微波脱硫在微波场中进行,具有非常高的变化频率。随着微波场的变化,所有极性基团都会剧烈运动,这将在极性基团和分子之间产生巨大的能量。 ss键和sc键存在于硫化橡胶的分东森平台注册子间和大分子之间,其可以被认为是硫醚键的偶极矩。因此,硫化橡胶在微波场中将发生偶极极化,并且硫醚键合偶极子力矩大,并且在微波场中获得的能量也大。此外,硫化橡胶中通常含有炭黑,炭黑具有很强的吸收微波的能力。因此,在微波能的作用下,硫化橡胶的ss键和sc键可以被破坏,硫化橡胶的网络结构被破坏以获得可塑性。再生。

微波脱硫方法是一种非机械和非化学的一步再生方法。与传统方法相比,脱硫时间短,生产效率高,质量优良,不添加再生活化剂,生产过程无污染,均采用极性和非极性橡胶。有效地,通过控制微波场的强度,可以获得具有必要可塑性的再生橡胶。在充分认识和掌握微波能源应用理论与技术的基础上,有效结合特定行业的生产技术是微波能源产业应用的关键因素之一。根据特定工业生产工艺的需要,微波能源应用设备(或生产线)的标准化和生产工艺是扩大微波能源应用市场规模的关键因素。随着微波技术的发展,未来微波将继续扩大应用领域,在环保,化工,新材料等领域有巨大的发展空间。

上一篇:新昌铁路边坡稳定性与绿化探讨
下一篇:音乐欣赏的感性体验和理性体验