Shell煤气化飞灰冷态沉积行为的研究的开题报告.docx

Shell煤气化飞灰冷态沉积行为的研究的开题报告
开题报告
一、研究背景及意义
随着煤炭资源的逐渐耗竭和环境污染问题的日益严重，煤气化技术越来越受到人们的关注。而煤气化过程中产生的飞灰是一种重要的固体废弃物，由于其水分含量低、比表面积大、粒径小等特点，具有较高的微细颗粒物（PM2.5）的排放量，严重影响大气环境。因此，减少煤气化飞灰的排放成为了一个紧迫的问题。
目前，煤气化飞灰的处理方式主要包括化学稳定、固化、填埋等方法，但存在着处理不彻底、可以释放有害物质、对土壤和水源的污染等问题。为了避免这些问题的出现，在煤气化中，需要了解飞灰在冷态下的沉积行为。通过了解其颗粒的运动状态和形态等，探讨如何有效地收集和处理煤气化飞灰，从而优化工艺，降低环境污染。
二、研究内容
本研究将以Shell煤气化为研究对象，通过建立数学模型和实验验证的方式，深入剖析Shell煤气化飞灰在冷态下的沉积行为。具体内容包括：
1.建立Shell煤气化飞灰的沉积模型，通过实验验证从而得出最终的模型。
2.研究不同颗粒粒径的煤气化飞灰在冷态下的沉积速率，以及沉积过程中颗粒的运动状态和形态等参数。
3.探究对Shell煤气化飞灰沉积过程的影响因素，如风速、温度、湿度等。
三、研究方法
本研究将采用数学模拟和实验相结合的方式进行。
1.数学模拟：通过对Shell煤气化飞灰的特性进行分析，建立数学沉积模型，并通过计算机进行模拟分析。
2.实验验证：在实验室中建立相应的沉积装置，控制各影响因素的变化，通过实验得出各种参数的变化趋势和规律。
四、预期结果
通过本研究，可以深入了解Shell煤气化飞灰在冷态下的沉积行为，为进一步研究煤气化飞灰的处理方法、优化工艺提供依据，为环保事业作出贡献。
五、研究难点
1.由于Shell煤气化飞灰具有独特的颗粒特性，其沉积模型需要在多次实验基础上反复论证才能得出。
2.实验条件的控制较为复杂，需要对整个实验过程进行仔细的安排和调整。
六、研究意义
1.完善Shell煤气化飞灰的沉积模型，为煤气化厂的优化设计提供重要参考。
2.深入研究煤气化飞灰的沉积规律，对于环保污染控制有着重要的实际意义。
七、研究进度安排
本研究计划在3年内完成，具体进度安排如下：
第一年：对Shell煤气化飞灰进行基础分析研究，初步建立数学模型。
第二年：通过实验验证，逐步完善数学模型，研究影响沉积过程的因素。
第三年：综合分析实验数据，完成沉积模型的最终建立，并做出对详细情况的分析结论。
八、参考文献
1.Zhang,Y.,Wang,W.,&Luo,Y.(2018).Experimentalstudyongasificationflyashdepositioninanovelpilot-scalebubblingfluidized-bedgasifier.Energy&Fuels,32(2),1979-1987.
2.Zhou,Q.,Song,B.,Fang,L.,&Wang,J.(2018).CharacterizationofAshDepositsinaFluidizedBedGasifierandTheirRuttingBehavior.Energy&Fuels,32(9),9735-9743.
3.Zhang,W.,Bai,Y.,Liu,J.,Zhang,L.,Hu,X.,&Wu,S.(2017).Ashdepositionandsheddingina350MWpulverizedcoal-firedboiler.AppliedThermalEngineering,126,810-817.