基于HFSS优化微波反应器去除废水中喹啉

微波化学反应器反应腔体形式能影响微波场在腔体内的分布,不同的微波分布形式会影响微波腔体内的温度分布均匀性,这种温度差异性造成了微波能量的浪费,从而将影响微波化学反应器对污染物的去除效果.从微波腔体形式方面考察了微波场在腔体中的分布,建立了矩形、八面体和圆柱体3种微波反应器反应腔体模型,利用HFSS专业电磁模拟软件进行仿真计算,讨论了不同的微波反应腔体对微波分布均匀性的影响,结果显示相对于矩形微波腔体和八面体微波腔体,微波在圆柱形反应腔体内的分布呈现规律性分布,即驻波均匀的分布在负载水的周围,这种分布会使得负载水中的电场分布更加均匀,并且这种趋势从矩形到八面体再到圆柱体腔体越来越明显.结合圆柱体微波腔体在实际制作中的困难,所以选择八面体微波腔体作为最佳的微波反应腔体形式.根据模拟结果对实验室现有的微波反应器进行了优化,并应用于喹啉降解实验,结果显示改造后反应装置对H2O2分解速率加快,对喹啉去除率提高了5.27%,对TOC去除率提高了4.15%.     

微波辐射与常规加热下催化分解NO动力学比较

以Cu/ZSM_5为催化剂,在新型微波催化反应器上进行了微波协同催化分解NO反应.初步探讨了微波协同催化分解NO反应的宏观动力学,并与常规加热条件下催化分解NO反应的宏观动力进行了对比.计算结果表明：在微波辐射条件下,该反应的活化能为14.6 kJ/mol.而常规加热条件下,该反应的活化能为75.6 kJ/mol.微波辐射条件下该反应活化能仅仅是常规加热条件下该反应活化能的1/5.177.这说明微波作用不仅具有致热效应,而且大大降低了反应活化能,具有微波催化效应.     

微波场中锰矿粉碳热还原反应研究

采用微波加热和常规加热对锰矿粉的碳热还原反应进行了研究.利用热重分析仪研究温度、粒度和碳氧原子摩尔数比等因素对微波场中锰矿粉碳热还原反应速率的影响,并通过拟合得到碳热还原反应过程动力学方程,进而得到微波加热相对于常规加热碳热还原的速率增加因子Q.实验结果表明:在微波加热时,随着碳氧原子摩尔数比的升高,物料升温速率随之提高;同时,反应前期升温速率较大,随着反应的进行,升温速率逐渐降低.提高碳氧原子摩尔数比和温度,微波加热碳热还原反应速率加快.减小粒度可以提高反应速率,但当粒度减小到150目时,进一步减小粒度后,反应速率不会有明显的提高.相同的温度和保温时间下,微波加热失重率远大于常规加热,微波加热的促进作用在低温和低温反应后期更为显著.     

微波辐射氯化铁催化合成乙酸乙酯

在微波辐射下以六水合氯化铁为催化剂合成了乙酸乙酯.探讨了酸醇物质的量比、氯化铁用量、微波辐射时间和微波功率对酯化率的影响.结果表明最佳反应条件为：酸醇物质的量比3∶1,氯化铁用量为酸醇总质量的4.0%~5.5%(1.2 g),微波功率280 W,微波辐射时间8 min.反应酯化率可达89.2%.     

微波加热与常规加热硅锰粉固相脱硅动力学比较

采用微波加热和常规加热对硅锰粉和巴西粉锰的脱硅反应进行了动力学行为研究,以巴西粉锰为脱硅剂,与硅锰粉中的硅发生氧化还原反应.微波加热和常规加热分别加热到不同温度并保温一定时间,测定产物中硅含量并计算固相脱硅反应的表观活化能.实验表明:单一和混合料均可在微波场中快速升温.随着温度的升高和保温时间的延长,两种加热方式脱硅率均随之提高,在相同实验条件下,微波加热的脱硅率和反应速率均高于常规加热,微波加热可以提高固相脱硅率;微波加热固相脱硅反应的限制性环节为扩散环节,其表观活化能为102.93 kJ·mol-1,常规加热脱硅反应的表观活化能为180 kJ·mol-1,说明微波加热能改善固相脱硅的动力学条件,提高固相脱硅反应速率,降低脱硅反应的活化能.     

波辐射硫酸铁催化合成α-萘乙酸甲酯的研究

以α-萘乙酸和甲醇为原料,以硫酸氢钠为催化剂,在微波辐射下通过酯化反应合成植物生长调节剂α-萘乙酸甲酯.考察了醇酸摩尔比、催化剂用量、微波辐射功率、微波辐射时间等因素对酯化产率的影响.找出了最佳反应条件,取得了满意的结果.     

微波等离子体设备场分布的仿真和实验

为使激发微波等离子体的腔体设计更便捷并详细了解腔内的电场分布,迫切希望有仿真工具支持.该文介绍了一台环形波导微波等离子体设备,利用一种有限元软件对反应腔内的电场分布和功率密度进行仿真,并运用光电探头和水负载温升法实际测量反应腔内的对应参数.实验结果表明: 反应腔内的电场分布、功率密度均与仿真结果大致接近,证实运用此种计算工具对微波等离子体反应腔进行数字化设计是可行的.同时,该软件仿真得到的腔内电场分布,能够为微波等离子体激发过程的研究提供指导.     

微波辐射法合成1-苯甲酰基-3-对甲基苯基硫脲

微波辐射法具有反应时间短、产率高、副反应少、易于分离提纯等优点.本文采用微波辐射法合成了1-苯甲酰基-3-对甲基苯基硫脲,通过元素分析、IR和1HNMR对其结构进行了表征,并从微波功率的选择和反应时间两方面优化了反应条件,结果表明:微波功率60 W,反应10 min收率最高.     

微波条件下环戊酮合成的探讨

研究了微波促进己二酸制备环戊酮,探讨了微波功率、反应时间、促进剂量对此反应的影响.与传统操作相比,微波条件下此反应缩短了反应时间,简化了反应操作,具有一定的优势.     

L-谷氨酸-γ-乙基酯的微波合成方法研究及分析

对L-谷氨酸-γ-乙基酯的微波合成方法进行研究,采用HPLC法进行分析测定.实验表明,不同的微波辐射时间、温度及催化剂用量对合成反应的影响较大.经试验得到最佳的反应条件:微波辐射温度45℃,微波辐射时间为30 min,催化剂用量为1.1 mL,其产率可达80%以上.实验结果说明,微波技术可用于L-谷氨酸-γ-乙基酯的合成,方法操作简便、反应时间短、产率高,具有一定的实用价值.     

微波辐照对酯化反应的作用机理

通过乙二醇单乙醇和醋酸的酯化反应，研究了微波辐照对酯化反应的作用机理．利用微波辐照与常规加热两种方法，对介质回流温度前后两个阶段反应的结果作了对比，从而得出微波对酯化反应有明显的加速作用，其加速作用实质是提高反应介质的升温速率．在实验条件下，微波提供给反应体系的能量是热能．     

对甲苯磺酸催化微波合成月桂酸甲酯的工艺优化

采用微波辐射加热方法,以对甲苯磺酸为催化剂合成月桂酸甲酯,考察酯化反应条件对产物收率的影响.实验结果表明,反应物甲醇、月桂酸和催化剂的投料摩尔比为n(甲醇)∶n(月桂酸)∶n(催化剂)为20∶1∶0.25,微波功率195W(30%),回流反应70min,酯化收率可达80%.产物用红外光谱,折光率进行了表征.     

微波法催化合成水杨酸异戊酯

研究了利用微波辐射技术，在对甲苯磺酸的催化下以水杨酸和异戊醇合成水杨酸异戊酯的反应，探讨了原料配比、反应时间、催化剂用量、微波功率等参数对酯化率的影响．在适宜工艺条件下，酯化率可达97％以上、     

固体超强酸TiO_2/SO_4~(2-)催化合成邻苯二甲酸二异辛酯

本文报导了以固体超强酸ＴｉＯ２／ＳＯ２－４代替浓硫酸催化合成邻苯二甲酸二异辛酯（ＤＯＰ）．同时,对酯化反应的影响因素如：催化剂的制备、用量及原料配比、反应时间等进行了研究     

己二酸二乙酯合成中的微波催化行为研究

在微波催化下,己二酸和乙醇为主要原料合成了己二酸二乙酯采用正交设计法对反应条件进行了优化,找出了最佳反应条件,并对反应时间、微波辐射强度、酸醇比等因素对产量的影响进行了讨论.     

微波辐射水合硫酸铁催化合成乳酸环己酯

研究了以水合硫酸铁为催化剂、乳酸和环己醇在微波辐射下进行酯化反应时,醇酸物质的量比、反应时间、催化剂用量、带水剂用量、微波功率等因素对酯化率的影响.结果表明：当醇酸物质的量比为2∶1、催化剂水合硫酸铁用量为2.5 g、反应时间为25 min、带水剂环己烷用量为6 mL、微波功率为640 W时,酯化率达到91.9%,为该酯化反应的最佳条件.     

采用微波加热与共沸精馏分水联合方法合成松香丁酯

利用硫酸作催化剂,在微波加热与共沸精馏分水联合的新型酯化反应装置中合成松香丁酯。最佳反应条件为：正丁醇与松香的摩尔比为6：1、催化剂用量为松香用量的6％、反应时间为120min,微波功率为607．5W。粗产品酸值为52mgKOH／g,产率为92％。     

微波辐射一步法合成富马酸二乙酯的研究

报道了以马来酸酐和乙醇为原料用微波辐射的方法一步合成富马酸二乙酯.其最佳反应条件为:微波辐射功率480W,催化剂硫酸氢钠用量为3.6%、氯化铝用量为3.5%,醇酐物质的量比为3∶1,微波辐射时间15min.结果表明,此法反应时间短,产率达92.5%.     

微波辐射一步法合成富马酸单甲酯的研究

报道了以顺丁烯二酸酐和甲醇为原料,用微波辐射一步合成富马酸单甲酯的方法.其最佳反应条件为:微波辐射功率480 W,催化剂磷酸用量为3.0 mL,氯化铝用量为2.0 g,醇酐物质的量比为11∶,微波辐射时间12 min.结果表明,此法反应时间短,产率达92.3%.