Особливості взаємодії діелектричних матеріалів з енергією мікрохвильового поля: приклад нагрівання цеолітів

Розглядаються переваги методу нагрівання діелектричних матеріалів в мікрохвильовому полі, що ґрунтуються на особливості перетворення електромагнітної енергії в тепло безпосередньо в об'ємі шару. Перетворення енергії мікрохвильового поля в теплову в об’ємі матеріалу здатне призвести до унікальних ефектів, які не проявляються при застосуванні традиційних способів термообробки, як то зміна внутрішньої структури матеріалу, що дає можливість отримати кінцевий продукт з якісно новими властивостями. Визначається, що процеси, засновані на мікрохвильовому нагріванні матеріалів з достатньо високими діелектричними коефіцієнтами, мають великий потенціал енергоефективності. Нагрівання у мікрохвильовому полі є альтерна­тивою традиційним методам, проте для багатьох технологій в промислових масштабах не використовується внаслідок недостатньо вивчених особливостей поглинання мікрохвильової енергії конкретним матеріалом та можливості виникнення негативних явищ, таких як великі температурні неоднорідності, локальне перегрівання, низький ККД перетворення енергії мікро­хвильового поля у внутрішню енергію матеріалу. Основний фокус роботи зосереджений на визначенні ефективності застосування мікрохвильового нагріву для регенерації цеолітів. Інтерес до використання цеолітів визначається широкою сферою застосування, зокрема в технології зберігання тепла без втрат протягом тривалих періодів часу. Представлені результати досліджень сушіння щільного шару цеоліту 13Х в мікрохвильовому полі та оцінка впливу діелектричних характеристик на енергоефективність перетворення мікрохвильової енергії в теплоту. Результати довели, що сушіння цеоліту 13Х проходить дещо інтенсивніше порівняно з цеолітом 4А. Проведено порівняння діелектричних властивостей цеоліту 13Х та 4А, які суттєво впливають на перетворення енергії мікрохвильового поля в теплову та на енергетичну ефективність