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微波是频率在300MHz~300GHz之间的电磁波,最常用的是2450MHz。由于其独特的体加热方式和不需媒介就能对物质进行选择性快速加热的特点使其在脱附方面有独特的优势,近年来许多学者在这方面做了许多尝试性研究。
本文以NDA-150超高交联树脂为吸附剂,2-氯酚和2,4-二氯酚为吸附质,氢氧化钠稀溶液为脱附剂,采用微波间歇辐照脱附的方法,对吸附氯酚树脂的脱附过程进行了研究。实验结果表明:采用多次、短时间微波辐照可有效避免体系内的“热点”现象。与常规热脱附相比,微波脱附速度快,效率高。在辐照的初始瞬间即能达到较高的脱附率,这说明微波穿透能力强,加热无滞后,对脱附动力学历程具有积极的推动作用。
对脱附剂用量、微波辐照的方式、树脂吸附的氯酚量、外加搅拌等影响微波辅助再生因素进行了考察。结果表明:在微波辐照条件下,低浓度的碱液有更好的脱附效果;微波辐照功率和辐照时间对脱附过程影响明显,提高微波辐照功率和辐照时间均可以提高脱附率;树脂上吸附的氯酚量对脱附影响不明显;施加外部搅拌力作用,对微波场中吸附氯酚树脂的脱附有积极的作用;在实际应用中应综合考虑各影响因素。
对比了2-氯酚和2,4-二氯酚的脱附效果,结果表明:在相同的脱附条件下,2-氯酚的脱附效果好于2,4-二氯酚;脱附剂用量和微波辐照的方式对2-氯酚的脱附效果影响更明显。
对微波辅助脱附技术的应用性进行了评价。通过BET、IR等分析手段对经微波重复辐照再生的树脂结构进行表征,同时进行了树脂的重复吸附实验。结果表明:树脂经多批次微波辐照,吸附性能和化学结构保持稳定。
对微波脱附技术的应用前景进行了展望,在理论支持的基础上推动微波脱附技术在实际工程上的应用。