微波脱硫

微波脱硫是一種正在研究中的煤脱硫方法。高硫煤在微波頻率的電磁場作用下，硫鍵 (Fe-S或C-S) 可選擇性地吸收大量能量而產生高活性的硫；但微波能量不加熱煤質本身。因此既不破壞煤質又可在50～150℃之間使硫鍵斷裂。生成的遊離硫可與煤中的氫、氧等進行反應，生成H2S，SO2或COS等氣體，從煤中析出。選擇某一特徵的微波頻率是脱硫的關鍵。根據我國實驗結果，頻率在8.35～8.40千兆赫之間時，煤質與微波作用較為強烈。不僅可脱除黃鐵礦硫，也能除去有機硫。有機硫在高温下分解為H₂S等揮發性硫化合物而與煤分離。脱硫率幾乎可達100%。但如何降低成本和揮發性硫化合物的回收等問題尚需進一步研究 ^[2]  。

微波脱硫過程中無須添加任何助劑，基本上無污染，另外脱硫時所用膠粉為6～8 mm的膠粒，而不像傳統的脱硫方法需要24～30目的膠粉，因此，機械損耗可大量減少，電能也可大量減少，微波脱硫時間短，一般只需要5 min，因此生產效率高，生產成本可大幅降低，微波脱硫法是生產高質量和低成本再生膠的最佳方法之一 ^[3]  。

微波場是一個頻率變化極高的交變電場，在方向振盪如此之快的電場中，一切極性基團都將迅速改變自己的方向而擺動。但因分子本身的熱運動和相鄰分子的相互作用及分子的慣性，使極性基團隨電場變化的擺動受到阻力和干擾，從而在極性基團和分子之間產生巨大的能量。對於生膠而言，有極性橡膠，也有非極性或弱極性橡膠，因生膠與硫黃交聯生成硫化橡膠，分子間及大分子內都存在S-S鍵和S-C鍵，可將硫橋看成是一種硫醚鍵的偶極矩，因而硫化膠在電場中都會發生偶極極化。因此，無論是極性生膠還是非極性生膠，其硫化膠都具有一定的極性。加之，一般硫化膠中都含有炭黑，而炭黑吸收微波的能力很強，並且硫醚鍵的偶極矩較大，在微波場中，該處獲得的能量也較大，這就有可能使含有炭黑的硫化膠在微波能的作用下發生S-S或S-C鍵斷裂，因此，破壞了硫化膠的網狀結構而獲得塑性，從而達到再生的目的。

在微波作用下，有機反應的反應動力學與常規加熱方式下的有所不同，反應活化能和反應速率都有所變化。而且我們認為，用一定頻率的微波輻射硫化橡膠，對硫化網絡中的某些結構進行選擇性加熱，可以實現脱硫的目的 ^[4]  。