微波在煤矿行业中的裂解技术应用,微波节能助力碳中和

一、微波工业设备技术原理特点：

微波设备通过物料自身吸收微波热能,因为微波是一种频率极高的电磁波，物体在微波场中，其中的极性分子和非极性分子就引起极化，变成偶分子。按照电场方向定向，由于该电场属于交变电场，所以偶极子便随着电场变化而引起旋转和震动，例如频率为2450MHZ，以每秒24亿5千万次的旋转和震动，产生了类似于分子之间相互摩擦的效应，从而吸收电场的能量而发热，物体本身成为发热体。所以微波加热是物料自身整体发热。而传统煤、电、油、气窑，能耗高或有污染和废气排放，其加热方式是外热传导过程，由表及里，升温耗时长、热效利用低，易出现结焦现象，要定期清炉，停机检修，元器件更换频率高。

微波具有节能（转化成热能效率高，比传统加热方式节能30%以上）、环保（对外无排放，有效减少有害物质产生）、清洁（物料自身吸收微波发热,无接触无污染,提高产品品质和成品率）、高效（加热升温速度快,能量利用率高）因此中晟制造的微波工业设备高达使用温度1600℃，窑炉温度稳定度±5℃，自动化作业程度高，有效减少生产人工量，改善生产环境。

二、微波在煤矿中技术优势：

1. 低变质煤微波低温干馏

微波作为加热源对低变质煤进行快速热解，利用微波的非热效应及电磁极化能力和超高的振幅频率进行超低温热解.解决现行传统加热下的中低温热解主导工艺无法彻底对20mm以下粉煤进行深度完全热解的难题.通过微波热解得到与传统热解工艺更高的煤焦油产率、更低的煤焦油杂质灰分、更高的煤焦油组分中轻质组分的占比，更适合于高品质化工产品的加工及汽油、柴油产品的加氢炼化.通过微波热解得到热解所产煤气中可燃气体成分高达90%以上、纯度高，富含甲烷、氢等高价值组分，更利于提氢、加氢、甲烷生产LNG等综合利用项目。

2. 褐煤干燥及微波低温干馏

采用微波裂解技术可快速干燥褐煤，进一步加热裂解杂质干馏，提高褐煤燃值制气

3. 微波热解油页岩制取页岩油，页岩气。

采用微波裂解技术可热裂解页岩油，页岩气中的有机杂质，提升油品可燃值，低温制气，冷凝等产出煤焦油

4. 粉煤，沫煤，渣煤微波热解制气

一般煤矿产区存在大量不易处理，剩余价值低的渣煤，沫煤，粉煤等。如利用微波的内部穿透辐射高温加热裂解特性，可充分获取等同块煤的可燃气油，提高粉煤渣煤沫煤的可使用经济价值，变废为宝。粉煤与块煤原材料约200元的单位价差经济利益得以实现，同时微波加热与传统加热过程一样，产物一样，但微波处理不需要大量空气，在尾气处理端脱硫脱硝方面减少处理量，降低设备成本价格5%－10%，这类煤制气微波处理技术，设备相对占地少，生产过程可控性强，比常规加热节能，并且微波裂解所产生的煤制气经过进一步提纯液化处理，可获得高燃值，高品质的高价值轻质煤气油，因此微波裂解技术是当前粉渣沫煤的资源再利用先进技术的新途径。

三、微波加热方式具有独特优势特点：

（1）加热速度快。由于微波加热基本上是里外一起整体（太厚的物体除外）地被加热，除非电磁波渗透不进去，或渗透深度不够，这种加热方法与热风、燃气、蒸汽、电热、远红外等加热方法相比，速度要快得多，通常为数倍至数十倍甚至更高。

（2）加热效率高，省电节能。由于微波加热是电磁波直接与物料分子相互作用的结果，而不像常规热辐射或热传导的方法会使一部分热能无为地浪费掉，微波在空气中传播时的损耗是很小的（在短距离内），能量损耗主要集中于物料体积内，加上微波功率转换效率高，因此可节省电能消耗，提高经济效益。

（3）加热均匀。微波加热原理决定了物料的温升过程与常规方法不同，后者的温度分布是外热内冷；而微波加热方法会使里外温差保持相当低的水平，有时甚至会产生内部温度高于表面温度的情况。因此从总体上来说，微波加热产生的温度要均匀得多。

（4）选择性加热。对不同物质或不同含水量的物料在微波加热过程中产生的温升是不同的，含水量愈大，加热愈快；反之，则愈慢。这就是通常所说的选择性加热效应。最简单的一个例子就是将食品放在微波炉中加热或烹饪时，食品被加热或烧熟了，而盛放食品的容器及旋转的底盘却仍然是冷的，这就是微波选择性加热的结果。

（5）加热过程的即时控制性。微波加热控制起来非常迅速方便，具有即时性。换句话说，打开微波设备的电源开关，微波立即产生并开始对物料加热，完全没有其他加热方法那样具有热惯性。当将微波电源关闭后，微波立即消失，加热过程立即停止。这在很多加热应用时非常有用，也是用其他方法加热无法做到的。

（6）提高产量、质量和档次。由于微波加热时物体表面温度不会太高，不会产生过热、结壳或焦化现象，这对一些物体表面外形或颜色要求较高的应用场合非常有利。

（7）微波的物（理）化（学）效应。微波加热时会产生一定的物化效应，因此，目前除了直接利用热效应去作为加热、脱水、干燥、回原、煮白、灭菌、消毒、固色等应用外，还利用这种特有的物化效应去作为膨化、蛋白质变性、化学萃取、消解、淀粉胶化等物化领域中的应用。

（8）环境保护好、改善劳动条件。由于微波加热时除物料升温外，整个设备温度不高，人工操作自动化程度较高，环境温度低，操作简单，可靠性高，符合环保要求，因此大大改善了劳动条件。

（9）占地面积小、节省投资。由于微波加热设备体积小，只需一定功率大小的电源，因此在使用时占地面积小，可大大节省投资成本。

（10）维护成本低。微波工业设备在长期运行时，主要维护成本是微波电源，即产生大功率微波的电子管—— 磁控管。一般情况下，磁控管的正常工作寿命可达数千小时甚至更长。

四、市场用户都看好厂家中晟的优势：

 湖南中晟热能公司成立于2011年，注册资金1200万元，是一家长期专业从事微波热能技术在工业上研发，应用及装备的集设计，制造，销售一体化微波工业公司。主要生产适合科研院所微波实验炉以及订制型工业微波设备。在微波应用领域，具有独有专利发明12项和实用型专利证57项，其中微波加热窑炉技术早已入选国家发委第五批重点节能技术推广目录。相比于低功率的家用型微波炉，中晟热能开发的工业微波设备适应工业生产中设备连续运行，稳定生产作业，装备耐用要求，专业配置1.5KW工业级微波源，且功率连续可调，保证炉腔温度均匀，可调，可控。确保24小时不间断使用，同时，采用专有的裂缝天线馈能装置，确保微波场均匀且微波反射不对磁控管产生损害，保证磁控管能24小时不停机使用，也可在线不停机更换易损件而不影响正常生产运行。并采用独特的微波防泄露装置:微波泄露量不大1mW/cm2  (国家标准微波泄露量不大于5mW/cm2 ),生产安全性大大提高，而其他厂家一般只能达到国标要求。中晟公司的微波干燥设备、微波实验炉、微波高温钟罩窑、微波高温推板窑、微波高温辊道窑、微波裂解窑等都具备成功应用案例。

五、订购事项：建议试样考察检验效果

微波煤制气设备咨询：

中晟许经理:156 74393491