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氧热法电石生产复合床反应器流动和换热性能研究的开题报告
开题报告
题目：氧热法电石生产复合床反应器流动和换热性能研究
研究背景和意义：
氧热法电石生产是目前电石生产的一种主要方法。复合床反应器是该方法的核心设备，通过在反应器中加入适量的发烟煤和氧气，使发烟煤燃烧产生高温高压的气体，再将电石石灰石粒子加入反应器中，进行气固反应得到电石。复合床反应器的流动和换热性能对反应器的运行效率和产品质量有重要影响，因此需要对其进行深入研究。
研究内容：
本文主要研究氧热法电石生产复合床反应器的流动和换热性能，具体研究内容包括：
1.复合床反应器的流动特性研究。通过数值模拟和实验方法，研究复合床反应器内气体流动特性，包括气体压降、气体速度分布等，为进一步改善反应器流动性能提供依据。
2.复合床反应器的传热特性研究。通过数值模拟和实验方法，研究复合床反应器内电石石灰石粒子和气体的传热特性，包括传热系数、热平衡、热失衡等，为提高反应器的换热效率提供依据。
3.复合床反应器的动态性能研究。通过实验和模拟方法，研究复合床反应器的动态响应特性，包括气体组成和温度变化对反应器效果的影响，为进一步优化反应器运行提供依据。
预期成果和贡献：
通过研究氧热法电石生产复合床反应器的流动和换热性能，预计可以得到以下成果：
1.建立复合床反应器流动和换热的模型，为进一步对复合床反应器进行优化提供依据。
2.通过对复合床反应器的深入研究，提高复合床反应器的运行效率和产品质量，降低生产成本，具有广泛的应用价值和经济价值。
3.对氧热法电石生产过程的认识有所提高，为电石生产的进一步发展提供理论和技术支持。
研究方法和步骤：
本文采用数值模拟和实验方法相结合的研究方法，具体步骤如下：
1.执行实验工作，获取复合床反应器的实验数据。
2.建立复合床反应器的流动模型和传热模型，进行数值模拟和计算，获得反应器内气体流动和传热的数值结果。
3.将实验数据和数值模拟结果进行对比分析和验证，检验模型的可靠性和准确性。
4.分析实验和模拟结果，深入研究复合床反应器的流动和换热性能，得出结论并提出相应的优化方案。
预期时间安排：
本研究预计用时两年，其中具体时间安排如下：
第一年：
1-6月：文献综述和实验准备
7-12月：执行实验工作，获取实验数据
第二年：
1-6月：建立数值模拟模型，进行计算和分析
7-12月：结果分析和论文撰写
参考文献：
1.邵成义，马秋涛.环保型电石生产技术的研究和进展[J].化工高校，2007，21（3）：387-396.
2.王丹.复合床反应器内气固两相流及其换热特性分析[D].北京化工大学，2012.
3.陈杰，刘方武，陈冬，等.多孔介质颗粒传热的数值模拟和实验研究进展[J].化工学报，2018，69(1）：41-49.