氨法脱碳解吸再生特性数值和实验研究的开题报告.docx

氨法脱碳解吸再生特性数值和实验研究的开题报告
一、选题背景及意义
氨法脱碳技术是一种利用氨水溶液进行固定床脱碳的方法，具有高效、环保、经济等优势，被广泛应用于钢铁、电力、化工等行业的烟气净化中。在氨法脱碳过程中，问题的关键在于如何提高溶液的解吸再生效率，从而实现良好的脱碳效果和经济效益。因此，深入研究氨法脱碳解吸再生特性，探讨其数值和实验研究，对提高氨法脱碳技术的水平和实际应用具有重要意义。
二、研究内容
本文主要内容是对氨法脱碳解吸再生特性进行数值模拟和实验研究，包括以下方面：
1、建立氨法脱碳解吸再生数学模型，在考虑氨水溶液动力学和传质特性的基础上，评估不同操作参数（如温度、流速、浓度等）对解吸再生效率的影响，探究最佳运行条件。
2、开展氨法脱碳解吸再生实验研究，对不同操作参数下的脱碳效果和溶液解吸再生效率进行测试，并与模型预测的结果进行比较分析，以验证模型准确性。
3、探究氨法脱碳溶液解吸再生机理，在实验基础上，通过扫描电镜、透射电镜等手段，研究溶液分子动力学和传质过程，探究解吸再生速率和效率的微观机制。
三、预期目标
通过本研究，预期达到以下目标：
1、建立氨法脱碳解吸再生数学模型，优化氨法脱碳操作参数，提高脱碳效率和经济效益。
2、开展实验研究，验证数学模型准确性，为氨法脱碳解吸再生工艺的投入应用提供科学依据。
3、深入探究氨法脱碳解吸再生机理，为氨法脱碳技术的改进和优化提供理论支持。
四、研究方法
本研究采用数值模拟和实验研究相结合的方法，建立氨法脱碳解吸再生数学模型，并在模型预测的基础上开展实验验证，主要研究方法包括：
1、基于氨法脱碳的反应动力学和传质特性，建立解吸再生数学模型，研究操作参数对解吸再生效率的影响。
2、设计实验装置，对不同操作参数下的解吸再生效率进行测试，分析实验数据与模型预测的差异和原因。
3、采用扫描电镜、透射电镜等手段，观察氨水溶液的微观结构和分子传质过程，探究解吸再生机理。
五、预期成果
本研究预期能够获得以下成果：
1、建立氨法脱碳解吸再生数学模型，评估不同操作参数对解吸再生效率的影响，提出最佳运行条件和工艺优化方案。
2、开展氨法脱碳解吸再生实验研究，验证数学模型准确性，为工程应用提供科学依据。
3、深入探究氨法脱碳溶液解吸再生机理，为氨法脱碳技术的改进和优化提供理论支持。
六、时间计划
本研究的时间计划如下：
第一年：文献调研，建立数学模型，开展模拟计算。
第二年：设计实验装置，开展实验研究和数据分析。
第三年：深入探究解吸再生机理，撰写论文并进行论文答辩。
七、参考文献
【1】李飞,程梦茹,张蓓蓓.烟气脱硫技术:氨法脱硫技术的发展和研究现状[J].污染控制技术,2018,34(4):1-7.
【2】张硕,郭嘉伟,于飞等.基于溶液稳定性的烟气氨法脱硫解吸再生模型研究[J].能源环境保护,2019,33(2):45-49.
【3】杨丹阳,屠爽,关克平等.模拟氨法脱硫过程中氨气在溶液中的分配特性[J].化工学报,2019,70(2):682-688.
【4】许俊,张玉,杨玲玲等.氨法脱硫废液再生直接电解处理技术[J].化工进展,2020,39(7):2651-2657.
【5】Zhang,Q.,Xi,P.,Liu,X.etal.CatalyticoxidationofammoniabyozoneoverMnO2-loadedSBA-15catalystsinNH3-SCRsystem[J].SciChinaTechSci,2014,57(3):575-583.