基于化学能梯级利用与CO2分离一体化原理的化工动力多联产系统集成研究的开题报告

基于化学能梯级利用与CO2分离一体化原理的化工动力多联产系统集成研究的开题报告开题报告1.研究背景随着全球能源消耗的不断增长以及环境污染的日益严重，寻求新能源替代传统能源已成为世界各国的共同目标。化学动力多联产系统被认为是未来发展的重要方向之一。通过多联产系统，不仅能够高效利用多种能源，减少能源消耗，还可以降低碳排放，同时实现经济效益和生态效益的双赢。2.研究目的和意义本研究将基于化学能梯级利用与CO2分离一体化原理，对化工动力多联产系统进行集成研究。该研究的目的是：1.探索化学能的梯级利用方式，提高能源利用效率，实现能源转化的最大化；2.构建CO2分离与利用系统与化学动力多联产系统互补，降低碳排放，实现碳排放的最小化；3.通过系统集成和优化，提高多联产系统整体效率，降低能源成本，实现经济效益和生态效益的双赢。该研究对于促进我国能源转型和经济可持续发展具有重要意义。3.研究内容与方法本研究的重点是化工动力多联产系统的集成研究。包括以下内容：1.化学能梯级利用的基础理论研究。主要研究化学能梯级利用模式、能量转化规律以及影响转化效率的因素等。2.CO2分离与利用系统的基础理论研究。主要研究CO2的捕集、转化、储存及利用等技术，探索CO2降低排放的道路。3.化工动力多联产系统的集成及优化。主要研究多种能源的协同作用，探索协同作用的最优模式，降低能源消耗和成本，提高整体效率。4.系统模拟和仿真。采用计算机模拟和系统仿真的方法，模拟研究所设计的化工动力多联产系统在不同工况下的性能指标，为系统优化提供依据。5.实验验证。通过实验验证研究结果，验证理论与模拟的正确性，优化化学动力多联产系统的设计和性能。4.预期成果本研究预期可以得出以下结论：1.化学能梯级利用模式及其能量转化规律，为多联产系统的协同利用提供基础理论支撑；2.构建CO2分离与利用系统，实现对CO2的捕集和转化，降低化学动力多联产系统碳排放；3.通过多种能源的协同作用，设计出高效、节能、环保的化工动力多联产系统，降低能源消耗和成本；4.建立系统模拟和仿真模型，预测系统性能指标，为优化化学动力多联产系统的设计提供依据；5.实验验证研究结果，验证理论与模拟的正确性，优化化学动力多联产系统的设计和性能。5.研究计划本研究计划分为5个阶段：1.文献综述，完成化学能梯级利用模式、CO2分离与利用系统研究的文献综述，总结和评估现有研究成果。2.系统设计，根据文献综述的结果，设计化学动力多联产系统，确定系统的配置和运行模式。3.模拟分析，采用计算机模拟和系统仿真技术，对系统进行模拟和分析，得出性能指标，为优化系统设计提供依据。4.实验验证，进行实验验证，验证理论和模拟结果的正确性，提高多联产系统的设计可靠性。5.结果分析，对实验结果进行分析，总结研究成果，得出结论和建议，撰写论文。6.参考文献1.Cheng,J.,Zhou,H.,&Li,R.(2019).Chemicalexergyanalysisofenergycascadeexploitationandconversionofcoal-basedindustry.JournalofCleanerProduction,208,1387-1410.2.Heider,E.&Dahlmann,M.(2018).Dynamicexergyanalysisofanewcogenerationprocessconceptforlowcarbonemissions.Energy,150,665-678.3.Li,H.,Li,Y.,Zhong,Z.,Sun,L.,&Li,X.(2020).Amulti-objective,dynamicoptimizationframeworkforcombinedheatandpowerproductionunderuncertaintyindistributedenergysystems.AppliedEnergy,275,115262.4.Peng,H.,Wang,Z.,&Xu,J.(2019).FeasibilityofCO2capture,utilizationandstoragetechnologyinChina:Areview.JournalofCleanerProduction,242,118470.5.Zhang,Y.,Liu,J.,&Dong,L.(2020).Energyefficiency,emissionsandeconomicevaluatio