微波加热在干燥过程中的研究现状.pdfVIP

第 4期 矿 产 综 合 利 用 No．4 2016年 8月 MultipurposeUtilizationofMineralResources Aug．2016 }}}}}泞 } }} 辞 综合评述 丰 l÷ 微波加热在干燥过程 中的研究现状 廖雪峰 ，刘钱钱 ，陈 晋 ，胡 途 ，张利波 ，陈 菜 ，彭金辉 (1．昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室，云南 昆明 650093； 2．微波能工程应用及装备技术国家地方联合工程实验室，昆明理工大学，云南 昆明 650093； 3．昆明理工大学冶金与能源工程学院，云南 昆明 650093； 4．云南省高校民族地区资源清洁转化重点实验室，云南民族大学，云南 昆明 650500； 5．云南省跨境 民族地区生物质资源清洁利用国际联合研究中心，云南 民族大学 ，云南 昆明 650500) 摘要：本文介绍了微波加热干燥的原理和主要特点，对 目前微波干燥技术在矿冶、材料和化工领域的应用 进行了综述，并对微波工业应用实践进行了总结。文献结果表明：微波加热由于其独特的选择性介电加热，被 广泛应用于矿石预处理 、矿物脱水、材料制备、煤炭干燥等工业生产 ；与传统法相比，微波干燥具有选择性加 热、脱水效率高、能耗低以及改善物料性能等优势。 关键词：微波；干燥；冶金；应用 doi：10．3969／j．issn．1000-6532．2016．04．001 中图分类号：TD989 文献标志码：A 文章编号：1000—6532(2016)04—0001—05 现代干燥技术一方面是为了除去物料中多余 其他组分的介 电常数远小于水分子的介 电常数，因 的水分，另一方面则是为了满足现代工业的需求，得 此吸波性能较水分子更弱，水分子可以大量吸收微 到更高品质的工业产品。干燥过程涉及到国民经济 波能并转化为潜热。这种独特的加热机理决定了物 的诸多领域，从冶金工程、化学工程、矿物加工工程、 料并不是整体加热，而是选择性先对水分进行加热， 材料工程、食品工程、制药工程到制浆造纸、木材加 从而达到节能、提高脱水效率的效果 J。茹赛红 工等行业，都涉及到干燥工艺。 等-7进行了微波干燥和热风干燥金萱茶叶对 比试 在冶金、化工工业生产中，干燥的过程是将物料 验 ，结果表明波干燥 比热风干燥时间缩短 45％，且 中水分由液态变成气态，需要外界提供较高的汽化 干燥后 的茶叶具有较好的复水性 。彭金辉课题 潜热，因此能耗较高，每年用于工业干燥的能耗约为 组 采用微波加热对钛精矿、高钛渣、白碳黑、单 全球总能耗的 15％以上 ¨j。理论上，蒸发 1kg水 宁锗和氯化钠等物料进行系统干燥试验 ，结果表 明 分需要2200～2700kJ能量，但实际干燥过程中单 微波干燥具有干燥速率快、能量利用率高、清洁无污 位能耗比理论值要高很多u3J。同时，工业上常见的 染等特点。合理利用微波干燥替代传统干燥，对促 传统热风干燥、回转窑干燥和流化干燥等还存在干 进工业企业的产业升级、发展方式的转变 以及节能 燥时间长、效率低等问题_4J。 减排具有重要意义。 在微波干燥过程 中，水分总是优先于其他物质 1 干燥类型 被微波选择性加热，这是因为水分子是典型的极性 分子，其介电损耗因数远高于一般材料。而物料中 任何类型的干燥都需热量，而这些热量大多数 收稿 日期 ：2015—10—14；改回日期 ：2016—03—40 基金项 目：国家自然科学基金资助5150