微波技术试验分解

硫化氢废气处理1.引言随着人类的环境保护的逐渐增强，人类越来越关心周围生存环境的质量。

工业排放的废气中所含的H2S气体，不仅能够引起管道和催化剂的中毒、致使工艺条件恶化、设备的腐蚀，而且会造成相当严重的环境污染，甚至危害人类生存。

因此，必须对排放的H2S气体进行治理。

硫化氢气体是一种日益引起全球重视的大气污染公害，它是典型的恶臭类气体，具有污染范围很广、影响很大的特点。

而硫磺在能源、化工、医药、农业等方面都是很珍贵的化工行业的原料。

因此，合理利用硫化氢，使硫化氢气体变废为宝，在现实生产中具有非常重要的现实意义。

2.国内外硫化氢废气处理的方法近年来，关于处理H2S气体技术研究越来越活泼。

根据去除硫化氢的方法的不同特点，可把净化方法分为：吸收法：物理溶剂吸收法、化学溶剂吸收法；分解法：热分解法、微波技术分解；吸附法：可再生的吸附剂法、不可再生的吸附剂吸附法；氧化法：干法氧化法、湿法氧化法；生物法等。

按照硫化氢去除方法和工艺的不同，可以分为吸收法和吸附法。

吸收法又可以分为：物理吸收和化学吸收。

2.1硫化氢的处理方法常规的处理硫化氢的方法的方法有吸收法和吸附法。

2.1.1吸收法吸收法包括：物理吸收和化学吸收法。

物理吸收：物理吸收法通常情况下是采用有机溶剂作为硫化氢的吸收剂，有机溶剂有两大优点：(1)可以有选择性地吸收硫化氢；(2)加压吸收后只需降压即可解吸。

物理吸收法流程简单，通常情况下只需吸收塔，在常压闪蒸罐和循环泵，不需外加蒸汽和外加其他来源的热源。

物理吸收大的溶剂必须具备的特点：〔1〕的溶解度要比在水中溶解度高数倍，而对烃类、氢气溶解度比它们在水中的溶解度低；该溶剂的蒸汽压需要尽量的低，以免其溶剂的蒸发而造成溶剂的损失；〔2〕该溶剂须具有很低的粘度和吸湿性；该溶剂对金属根本不发生腐蚀；溶剂的价格应当是相对较低的。

目前提出的有机溶剂物理吸收H2S的工艺有很多，也逐步走向成熟，有很多工艺已有工业化装置在运行，应用的吸收剂有磷酸三定酷〔埃斯塔索尔法〕、N-甲基-2-砒咯烷酮〔普里索尔法〕、碳酸丙烯酷〔福洛尔法〕、甲醇〔勒克梯索尔法〕等。

微波实验教学方式：讲述和演示（30分钟）学生实验（120分钟）一、实验背景微波技术是近代科学的重大成就之一，几十年来，微波已发展成一门比较成熟的学科。

在雷达、通讯、导航、电子对抗等许多领域得到了广泛的应用。

雷达更是微波技术的典型应用。

可以说没有现代微波技术的发展，具体的说是没有微波有源器件的发展，就不可能有现代雷达。

现代的手机通讯更是与微波休戚相关。

微波是频率大约在300MHz～3000GHz或波长在1m～0.1mm范围内的电磁波，此波段称之为微波波段。

常把微波波段简单的划分为：分米波段（频率从300～3000MHz）、厘米波段（频率从3～30GHz）、毫米波段（频率从30～300GHz）、亚毫米米波段（频率从300～3000GHz）。

微波是一个非常特殊的电磁波段，尽管它介于无线电波和红外辐射之间，但却不能仅依靠将低频无线电波和高频红外辐射加以推广的办法导出微波的产生、传输和应用的原理。

微波波段之所以要从射频频谱中分离出来单独进行研究，是由于微波波段有着不同于其他波段的重要特点。

（波长短、频率高、量子特性、能穿透电离层……）二、实验目的1．用迈干法测定微波波长，加深对微波具有类似光线直线传播性质的理解；2．用模拟晶格观察微波的布拉格衍射，学习Ｘ射线分析晶体结构的基本知识。

三、实验仪器微波源（厘米波信号发生器）、微波分光计、立方晶体模型；四、实验原理1．迈干法测定微波波长：微波的迈克尔逊干涉和光学迈克尔逊干涉仪的基本原理相同，只是用微波代替光波而已（图1）。

微波源发射喇叭发出的微波，经过与发射喇叭发射方向成45度的分光玻璃板，把一束微波等幅地分成两束，一束经分光板发射后向固定金属板A 方向传播，另一束微波通过分光板，向可移动的金属反射板B 方向传播，这样把一列单色的电磁波经过分光板后，分解成频率相同，振动方向一致，而传播方向互相垂直的两列微波。

当第一束微波传到全反射板A 时，沿相反方向被全部反射回来，透过分光板到达接受喇叭，第二束微波经B 板反射后到达分光板，再经反射也到达了接受喇叭。

农作物秸秆微波热解实验及机理研究一、内容概览微波热解原理的探讨：通过详细阐述微波热解的基本原理和过程，揭示农作物秸秆在微波场中的加热机制和生物化学反应机理。

实验方法的建立与优化：根据农作物秸秆的物理化学特性，设计并搭建高效的微波热解实验系统，对影响热解过程的主要参数（如微波功率、处理温度、处理时间等）进行系统的研究和优化，以提高热解效率和产物质量。

热解产物的表征与分析：对热解过程中产生的各种产物（如可燃气体、液体燃料、炭黑等）进行详细的定性定量分析，探究各产物在能源化利用中的潜在价值及其影响因素。

微波热解过程中的催化技术研究：引入适当的催化剂，以降低热解过程的活化能，提高反应速率，以期获得更多的有用产品。

微波热解机理的实验验证：综合运用多种现代化的实验手段和分析方法，对实验结果进行全面的实证分析，从机理上阐释微波热解过程中发生的各种物理化学变化及其相互关系。

1. 背景与意义随着世界人口的增长和经济的发展，对粮食的需求也不断增加。

农作物秸秆作为农业生产过程中的副产品，在很多地区却未能得到足够的重视和充分利用，反而成为了一种负担。

如果能够将农作物秸秆转化为能源，不仅可以缓解燃料短缺的问题，并且有助于减缓因燃烧秸秆引起的环境污染。

对农作物秸秆进行微波热解技术的研究具有重要的现实意义。

对农作物秸秆进行微波热解实验及机理研究的背景还包括了化石能源的日益枯竭和人们对环保要求的提高。

利用丰富的农业废弃物，来获取能源可以降低对环境的压力，并有助于实现能源的可持续发展。

通过深入研究微波热解机理，可以为科研人员提供理论基础，推动相关技术的创新和完善。

2. 国内外研究现状近年来，随着化石能源的逐渐枯竭和环境污染问题的加剧，农作物秸秆等生物质能源的开发与利用受到了国内外广泛关注。

微波热解技术作为一种高效、环保、可再生的能源转换技术，在农作物秸秆等生物质能源转化方面展现出了巨大的应用潜力。

通过微波加热实现农作物秸秆内部的水分子和有机物质受热分解，进而转化为炭、油、气三种有用产物的过程。

EPA 30521样品消解1.1称取混合均匀的样品（精确到0.001g）于一个配有压力缓解机制的罐中。

对于土壤，灰，沉积物，淤泥和硅酸盐废弃物，第一次用不要超过0.5g。

对油或者被油污染过的土壤，第一次用不要超过0.25g。

1.2在通风橱中向罐中加入9±0.1mL浓硝酸，3±0.1mL浓氢氟酸。

如果样品中的二氧化硅含量未知，基于数量原因，氢氟酸的量可以在0-5mL之间变动。

样品中二氧化硅含量较高(>70%)的可以要求较高浓度的氢氟酸（>3mLHF）。

样品中二氧化硅含量较低(<10%-0%)的可以要求较少量的氢氟酸（0.5-0mL）。

1.3在之前的消解过程中添加其他有机酸试剂可以使更多的有机样品因素彻底氧化，满足特殊分解的化学要求或者解决特殊元素稳定性和可溶性问题。

在硝酸和氢氟酸体系中加入2±2mL浓盐酸，对稳定溶液中的Ag、Ba和Sb以及高浓度的Fe 和Al是恰当的。

需要的盐酸的数量将依据基质和分析物的浓度而改变。

然而盐酸的加入能会限制技术的适用和增加分析的困难。

针对有机物质的彻底氧化，可以加入少量的过氧化氢（30％），如0.1-2mL。

加入0-5mL二次去离子水可以改善矿物质的溶解性和同时因为反应放热，还可以避免温度的剧增。

注意：在一批微波消解程序中只能有一种酸混合体或数量被使用，以确保所有罐中的反应条件和监控条件一致。

这种限制归咎于目前的监控一个有代表性的罐和用一个唯一的微波区域重现一批同时被加热的罐的反应条件的习惯。

注意：在消解过程中通常会产生有毒的氮氧化物，氢氟化物和有毒的氯气（来自加入的盐酸）。

因此，所有的步骤包括打开或者开启微波罐都必须在有良好通风设备的系统中进行。

注意：分析人员应该带防护手套和脸部保护装置，在任何时候都一定不能让含有氢氟酸的溶液接触到皮肤或者是肺部。

注意：因为在预先混合的酸溶液中会产生有毒的氯和其他可能的气体，盐酸只能加浓盐酸而不能加预先混合好的稀酸。

微波消解技术邹晓菊云南大学为了测定有机试样中所含有的常量的或痕量的元素，一般需要把有机试样分解，对于各种不同的有机物质有多种分解方法，如干法灰化法、湿法灰化法等。

干法灰化法设备简单，操作容易，但耗时，高温下挥发性元素以损失分解过程中元素以玷污。

湿法灰化法将试样直接用酸处理，方法简单、操作容易，但污染大、耗时，也不能避免挥发性元素的损失。

为了找到更好的方法，人们开始了微波技术在分析化学中的应用研究。

微波制样技术具有多种优点：高压微波溶样技术可以处理常规消化方法难以溶解的试样；若与密闭溶样罐相结合，增加温度和压力可提高酸分解试样的效率，减少试剂用量。

微波制样可广泛应用于生物、地质、环保、药物、食品、合成材料等各种试样。

微波是一种电磁波，是频率在300MHz—300GHz的电磁波，即波长在100cm至1mm 范围内的电磁波，也就是说波长在远红外线与无线电波之间。

为了防止民用微波功率对无线电通讯、广播、电视和雷达等造成干扰，国际上规定工业、科学研究、医学及家用等民用微波的频率为2450 土5OMHz。

因此，微波消解仪器所使用的频率基本上都是245OMHz，家用微波炉也如此。

一、微波的特性1．金属材料不吸收微波，只能反射微波。

如铜、铁、铝等。

用金属（不锈钢板）作微波炉的炉膛，来回反射作用在加热物质上。

不能用金属容器放入微波炉中，反射的微波对磁控管有损害。

2．绝缘体可以透过微波，它几乎不吸收微波的能量。

如玻璃、陶瓷、塑料（聚乙烯、聚苯乙烯）、聚四氟乙烯、石英、纸张等，它们对微波是透明的，微波可以穿透它们向前传播。

这些物质都不会吸收微波的能量，或吸收微波极少。

物质吸收微波的强弱实质上与该物质的复介电常数有关，即损耗因子越大，吸收微波的能力越强。

家用微波炉容器大都是塑料制品。

微波密闭消解溶样罐用的材料是聚四氟乙烯、工程塑料等。

3．极性分子的物质会吸收微波（属损耗因子大的物质），如：水、酸等。

它们的分子具有永久偶极矩（即分子的正负电荷的中心不重合）极性分子在微波场中随着微波的频率而快速变换取向，来回转动，使分子间相互碰撞摩擦，吸收了微波的能量而使温度升高。

微波消解的工作原理
微波消解是一种常用于化学实验室中的样品预处理技术，其工作原理是利用微波加热的方式对样品进行消解。

具体工作原理如下：
1.产生微波：微波消解仪首先产生微波能量，通常通过一个微
波发生器来产生微波信号。

2.波导传输：微波信号从微波发生器中通过一个波导传输线
（例如镍铁合金或铜管）传输到反应器中。

通常，波导传输线的长度会根据不同的应用和样品容器的大小而有所调整，以确保微波能够均匀地传输到反应器中。

3.样品加热：微波能量进入反应器后，会与样品中的分子发生
相互作用，导致样品分子发生剧烈的振动和摩擦，从而产生热量。

这样，样品中的化学键会断裂，有机物会分解为无机离子，而无机物会转化为更容易分析的形式。

微波消解加热的优势是它可以快速、均匀地加热样品，从而提高样品消解的效率。

4.冷却和处理：加热完成后，通常会采用冷却系统来降低样品
的温度。

在冷却过程中，可以根据需要添加适当的溶液或试剂进行进一步处理和分析。

需要注意的是，由于微波消解过程中样品中发生的剧烈振动和摩擦，以及微波加热引起的高温和压力变化，因此在操作过程中需要注意安全，并根据具体实验要求合理选择反应器和操作条件。

前言乙炔可用以照明、焊接及切断金属(氧炔焰)，也是制造乙醛、醋酸、苯、合成橡胶、合成纤维等的基本原料。

乙炔燃烧时能产生高温，氧炔焰的温度可以达到3200℃左右，用于切割和焊接金属.供给适量空气，可以完全燃烧发出亮白光，在电灯未普及或没有电力的地方可以用做照明光源。

乙炔化学性质活泼,能与许多试剂发生加成反应.在20世纪60年代前,乙炔是有机合成的最重要原料,现仍为重要原料之一。

如与氯化氢、氢氰酸、乙酸加成,均可生成生产高聚物的原料。

乙炔在不同条件下，能发生不同的聚合作用，分别生成乙烯基乙炔或二乙烯基乙炔，前者与氯化氢加成可以得到制氯丁橡胶的原料2-氯—1，3—丁二烯。

乙炔在400~500℃高温下，可以发生环状三聚合生成苯；以氰化镍Ni(CN)2为催化剂,在50℃和1。

2～2MPa下，可以生成环辛四烯。

乙炔在高温下分解为碳和氢，由此可制备乙炔炭黑。

一定条件下乙炔聚合生成苯，甲苯,二甲苯,,萘，蒽，苯乙烯,茚等芳烃。

通过取代反应和加成反应，可生成一系列极有价值的产品。

例如乙炔二聚生成乙烯基乙炔，进而与氯化氢进行加成反应得到氯丁二烯；乙炔直接水合制取乙醛；乙炔与氯化氢进行加成反应而制取氯乙烯；乙炔与乙酸反应制得乙酸乙烯；乙炔与氰化氢反应制取丙烯腈;乙炔与氨反应生成甲基吡啶和2-甲基-5-乙基吡啶；乙炔与甲苯反应生成二甲苯基乙烯,进一步催化剂裂化生成三种甲基苯乙烯的异构体：乙炔与一分子甲醛缩合为丙炔醇,与二分子甲醛缩合为丁炔二醇；乙炔与丙酮进行加成反应可制取甲基炔醇，进而反应生成异戊二烯;乙炔和一氧化碳及其他化合物(如水，醇，硫醇）等反应制取丙烯酸及其衍生物。

本文针对乙炔尾气中的主要成分H2S和PH3 的化学性质和净化方法,进行了分析。

随后根据乙炔尾气各种成分比例的特点，重点介绍了三个主要常用的净化方法、吸收法、吸附法、催化氧化法,并最终找到了合理的优化净化方案。

深度净化乙炔尾气，同时回收乙炔尾气中磷和硫,能够促进我国乙炔制造行业清洁生产及资源回收利用，使乙炔制造行业出现新的经济增长点,这也势必带动化工行业的“绿色化工”“循环化工”等理念的实践和实施。