工業(yè)微波設(shè)備

工業(yè)微波設(shè)備應(yīng)用范圍有:食品，醫(yī)藥，木材，化工產(chǎn)品，茶葉，制藥，陶瓷，紙類等行業(yè)所需干燥，殺菌，反應(yīng)，燒結(jié)，提取，加熱等作用。應(yīng)用結(jié)構(gòu)有:隧道式，窯式，柜式幾種類型。

民以食為天，食品工業(yè)是我國(guó)迅速崛起的支柱產(chǎn)業(yè)。利用微波可對(duì)食品進(jìn)行干燥菌、熟化、焙烤、脫腥、膨化和保鮮處理。目前已用于米粉、麥片、豆奶粉、袋裝、鹵菜類、肉類小包裝、方便面、保健茶、糕點(diǎn)、牛肉干、土豆片、魚(yú)片干、鹽水鴨、腰果、花生米、瓜子、大豆等許多方面的生產(chǎn)中。我公司每年都生產(chǎn)大量的微波設(shè)備應(yīng)用于食品工業(yè)。

微波技術(shù)在制藥工業(yè)上的應(yīng)用主要在以下幾個(gè)方面:粉狀、顆粒狀、片狀、丸狀粘液狀等醫(yī)藥制品的干燥滅菌，中草藥材的快速干燥、殺蟲(chóng)、滅菌。中草藥微波萃取，口服液的殺菌等方面。

微波可對(duì)1-6公分厚的木板進(jìn)行均勻、快速烘干，干燥只需十幾分鐘，且不開(kāi)裂變 形小，同時(shí)殺死木材內(nèi)部的卵蟲(chóng)和幼蟲(chóng);也可對(duì)膠合板或拼板膠接的固化處理以及竹制品木制工藝品干燥、滅霉、殺菌。

日本用2450MHz、5~10kw微波加熱設(shè)備對(duì)輪胎作一次加熱，升溫到硫化溫度后用熱風(fēng) 保溫，可硫化3~4 噸重量的輪胎;美國(guó)采用915MHz、50kw喇叭天線作為輻射熱器利用程序控制對(duì)大型輪胎進(jìn)行旋轉(zhuǎn)掃描，其優(yōu)點(diǎn)是加熱均勻、硫化時(shí)間縮短三分之一。我 公司研制的微波橡膠硫化設(shè)備在造型、結(jié)構(gòu)、性能、硫化質(zhì)量等方面均可和日本、德國(guó)等進(jìn)口設(shè)備相媲美。

殺蟲(chóng)滅菌

用微波可在較低溫度下滅菌殺蟲(chóng)?？商幚硎称贰⑺幤?、煙草、木材等，升溫速度快不受物料厚度、形狀影響。

脫硫

原煤中的硫以黃鐵礦形式出現(xiàn)，黃鐵礦比煤有更高的損耗角正切，因此利用微波可使黃鐵礦得到選擇性加熱與氣體發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)行脫硫。而煤不受影響。理想的方法是以持續(xù) 時(shí)間為0.1秒的脈沖波進(jìn)行間歇式加熱，將黃鐵礦石加熱到650℃的高溫。這種方法去硫效果好，不需昂貴的催化劑，節(jié)省資金，能源效率高，環(huán)境污染小。

微波等離子體技術(shù)

半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝中已經(jīng)采用微波等離子體技術(shù)，進(jìn)行刻蝕、濺射、氣相沉積、氧化硅片;還可用于金屬、合金、非金屬的表面處理;用于等離子體光譜分析可檢測(cè)十幾種元素。

醫(yī)療

微波生物效應(yīng)分熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)。其熱效應(yīng)在醫(yī)療方面可進(jìn)行微波理療、配合放療和化療進(jìn)行透熱治癌;另外還可以利用微波加熱血漿、解凍冷藏器官;還可設(shè)計(jì)微波手術(shù)刀，開(kāi)刀止血快、出血量少。

測(cè)量

微波測(cè)量精度高，適宜于生產(chǎn)中連續(xù)測(cè)量和自動(dòng)控制。已廣泛用于測(cè)距、測(cè)溫、測(cè)厚測(cè)速等方面。

陶瓷燒結(jié)

微波可進(jìn)行陶瓷的均勻致密化燒結(jié)，最高溫度可達(dá)2000℃，獲得大尺寸的精細(xì)陶瓷

化學(xué)工業(yè)

微波在化學(xué)中有廣泛的應(yīng)用，如微波消解、萃取、水解、催化反應(yīng)等

微波是頻率在300兆赫到300千兆赫的電波，被加熱介質(zhì)物料中的水分子是極性分子。它在快速變化的高頻電磁場(chǎng)作用下，其極性取向?qū)㈦S著外電場(chǎng)的變化而變化。造成分子的運(yùn)動(dòng)秀相互摩擦效應(yīng)，此時(shí)微波場(chǎng)的場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為介質(zhì)內(nèi)的熱能，使物料溫度升高，產(chǎn)生熱化和膨化等一系列物化過(guò)程而達(dá)到微波加熱干燥的目的。

微波殺菌是利用了電磁場(chǎng)的熱效應(yīng)和生物效應(yīng)的共同作用的結(jié)果。微波對(duì)細(xì)菌的熱效應(yīng)是使蛋白質(zhì)變化，使細(xì)菌失去營(yíng)養(yǎng)，繁殖和生存的條件而死亡。微波對(duì)細(xì)菌的生物效應(yīng)是微波電場(chǎng)改變細(xì)胞膜斷面的電位分布，影響細(xì)胞膜周圍電子和離子濃度，從而改變細(xì)胞膜的通透性能，細(xì)菌因此營(yíng)養(yǎng)不良，不能正常新陳代謝，細(xì)胞結(jié)構(gòu)功能紊亂，生長(zhǎng)發(fā)育受到抑制而死亡。此外，微波能使細(xì)菌正常生長(zhǎng)和穩(wěn)定遺傳繁殖的核酸[RNA]和脫氧核糖核酸[DNA]，是由若干氫鍵松弛，斷裂和重組，從而誘發(fā)遺傳基因突變，或染色體畸變甚至斷裂。

利用微波能來(lái)提高萃取率的一種最新發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)。它的原理是在微波場(chǎng)中，吸收微波能力的差異使得基體物質(zhì)的某些區(qū)域或萃取體系中的某些組分被選擇性加熱，從而使得被萃取物質(zhì)從基體或體系中分離，進(jìn)入到介電常數(shù)較小、微波吸收能力相對(duì)差的萃取劑中;微波萃取具有設(shè)備簡(jiǎn)單、適用范圍廣、萃取效率高、重現(xiàn)性好、節(jié)省時(shí)間、節(jié)省試劑、污染小等特點(diǎn)。目前，除主要用于環(huán)境樣品預(yù)處理外，還用于生化、食品、工業(yè)分析和天然產(chǎn)物提取等領(lǐng)域。在國(guó)內(nèi)，微波萃取技術(shù)用于中草藥提取這方面的研究報(bào)道還比較少。

微波萃取的機(jī)理可從以下3個(gè)方面來(lái)分析:①微波輻射過(guò)程是高頻電磁波穿透萃取介質(zhì)到達(dá)物料內(nèi)部的微管束和腺胞系統(tǒng)的過(guò)程。由于吸收了微波能，細(xì)胞內(nèi)部的溫度將迅速上升，從而使細(xì)胞內(nèi)部的壓力超過(guò)細(xì)胞壁膨脹所能承受的能力，結(jié)果細(xì)胞破裂，其內(nèi)的有效成分自由流出，并在較低的溫度下溶解于萃取介質(zhì)中。通過(guò)進(jìn)一步的過(guò)濾和分離，即可獲得所需的萃取物。②微波所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)可加速被萃取組分的分子由固體內(nèi)部向固液界面擴(kuò)散的速率。例如，以水作溶劑時(shí)，在微波場(chǎng)的作用下，水分子由高速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，這是一種高能量的不穩(wěn)定狀態(tài)。此時(shí)水分子或者汽化以加強(qiáng)萃取組分的驅(qū)動(dòng)力，或者釋放出自身多余的能量回到基態(tài)，所釋放出的能量將傳遞給其他物質(zhì)的分子，以加速其熱運(yùn)動(dòng)，從而縮短萃取組分的分子由固體內(nèi)部擴(kuò)散至固液界面的時(shí)間，結(jié)果使萃取速率提高數(shù)倍，并能降低萃取溫度，最大限度地保證萃取物的質(zhì)量。③由于微波的頻率與分子轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率相關(guān)連，因此微波能是一種由離子遷移和偶極子轉(zhuǎn)動(dòng)而引起分子運(yùn)動(dòng)的非離子化輻射能，當(dāng)它作用于分子時(shí)，可促進(jìn)分子的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，若分子具有一定的極性，即可在微波場(chǎng)的作用下產(chǎn)生瞬時(shí)極化，并以24.5億次/s的速度作極性變換運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生鍵的振動(dòng)、撕裂和粒子間的摩擦和碰撞，并迅速生成大量的熱能，促使細(xì)胞破裂，使細(xì)胞液溢出并擴(kuò)散至溶劑中。在微波萃取中，吸收微波能力的差異可使基體物質(zhì)的某些區(qū)域或萃取體系中的某些組分被選擇性加熱，從而使被萃取物質(zhì)從基體或體系中分離，進(jìn)入到具有較小介電常數(shù)、微波吸收能力相對(duì)較差的萃取溶劑中。

微波解凍是使凍品整體加熱升溫，溫度由冷凍溫度(-19~-22 C 以下)回升到接近冰點(diǎn)溫度(0~-4 C左右)。微波解凍設(shè)備具有凍物料整體回溫、回溫溫度梯度小，即溫度均勻性好且需時(shí)間短，以及溫升速率易控制等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)使凍品解凍達(dá)到較理想狀態(tài)。

1、凍品能整體加熱回溫，減少了凍品的解凍層之間溫度不均勻性，不存在如常規(guī)法解凍時(shí)凍品出現(xiàn)再結(jié)晶現(xiàn)象;

2、解凍過(guò)程所需時(shí)間短，細(xì)菌等微生物不易繁殖生長(zhǎng)。

3、微波加熱無(wú)熱慣性。凍物料溫升速率由微波輸出功率大小，或者說(shuō)微波供能速率控制，相互具有同步性。

4、微波解凍的最終溫度一般選擇在-2─-4 C為宜，此時(shí)凍品無(wú)滴水，也能用刀切割加工。