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化工数学建模典型案例分析1 天有不测风云全球气候变化与碳排放问题的争论与是非简介：气候变暖与温室气体排放之间的关系已成为不同国家博弈的政治议题，从京都议定书、哥本哈根、德班会议到新进欧盟征收航空“碳排放税“。2012年2月8日，16位世界知名的科学家联名质疑气候变暖的推论，其理由就是这一预测是根据数学模型计算得到的，而模型过分强调了CO2排放的作用，忽视了其它因素对气候的影响，同时与近年来的极寒天气趋势不符。 作业要求：1）介绍问题的背景及其与数学模型的关系 2）介绍预测气候变化的数学模型 3）对该数学模型进行评价并对“气候变暖说”进行评论2 雾里看花南亚蘑菇云背后的技术动因简介：1998年5月，印度与巴基斯坦相继进行了多次核试验，引爆了南亚核危机。为什么印巴会在这一敏感时机进行多批次连续的核试验？有关内幕报道揭示出其主要的技术需求就是为了建立模拟核爆炸与核武器的数学模型。作业要求：1）与化工过程开发类比，介绍核武器与核装置的开发步骤与开发内容 2）介绍模拟核试验的数学模型3 追本溯源单事件模型：从量子化学到复杂体系动力学 （文献）简介：G. Froment 针对炼油和FCC 过程，抛弃了传统化工动力学研究的“集总”做法，从量子化学分析出发，将数千个组分和数十万个基元反应归结为六类基本反应，用33个本怔反应参数描述，据此重构了接近真实过程的复杂反应过程，开发了商业炼油软件获得很大成功，其采用的方法论颇具启发性，对于化工动力学的研究具有开创性的意义。作业要求：1）介绍single event 的概念、方法和模型 2）用这种动力学研究方法处理MTO与其它复杂反应过程4 超越极限微观混合模型与混合强化技术 （课题成果+文献）（微观混合，MDI撞击流，四喷嘴煤气化炉，超重力反应器，微反应器）简介：混合强化技术的目的是为了突破常规混合方法的限制，满足快速反应的需求。试给出一个快速反应的例子，给出其本征动力学；给出混合反应器流动与混合的定量描述；建立反应器模型模拟快速反应结果。5 精雕细琢催化剂颗粒与气泡模型（文献)（催化剂颗粒动力学，颗粒构型设计，流化床中的颗粒群温度；气液宏观动力学，气泡群动力学与群体衡算）6 巧夺天工仿生反应器的模拟与设计 （在研课题）（固定床、monolith、微反应器，芯片式仿生反应器，大型仿生反应器，短接触反应器）7 照猫画虎费托合成气液反应器数学模拟放大 （在研课题）（颗粒模型、反应器RTD模型、CFD模拟）8 纸上谈兵流化床甲醇制烯烃（MTO）过程模拟 （在研课题）（动力学特点与产物分布、CFD模拟放大、多级组合反应器新工艺）9 殊途同归液膜萃取与渗透汽化处理有机废水 （在研课题）（高沸点有机物-液膜萃取；低沸点有机物-渗透汽化）10 借刀杀人废热处理废水，多级闪蒸与多效蒸发海水淡化过程模拟与集成（文献在研）简介：火力发电、核电厂、煤化工企业等产生大量废热（80-120C的低压蒸汽），耗用风冷塔、凉水塔、海水热交换器等排放废热，同时，我国北方能源企业又严重缺水。内蒙古自治区曾向国家发改委建议项目，引渤海湾海水进蒙，利用煤化工废热进行海水淡化，大连、天津、塘沽、葫芦岛北方沿海工业区均可效仿。除海水淡化外，也可处理煤化工污染废水。11九天揽月关于空间化学工程的暇想简介：今年（2011）9月29日与11月1日，我国相继发射“天宫一号”目标飞行器和神州八号飞船，并在11月3日凌晨在太空成功对接，标志着我国航天工程进入建设永久性轨道空间站的阶段。不久还将建成空间实验室甚至太空工厂。为了实现这一梦想，应当事先做好知识和人才方面的准备。请您设想，如果您有机会设计太空工厂，在太空无重力和超洁净的环境中合成地面上难以获得的特种产品，则太空中的“三传一反”规律会与地面的情况有哪些主要差别？流体流动可能与重力无关，但粘性力、惯性力、表面张力仍然起作用，与流动有关的主要无量纲参数是哪些？12化腐朽为神奇CO2的资源化利用新思路简介：经济地、大规模地将CO2资源化利用是目前化工领域的研究热点，现有的碳捕集和封存（CCS）方法经济上代价太大，各种以CO2为原料的合成方法不是规模太小，就是成本过高。一种解决方案是以煤化工排放的高浓度CO2和工业盐为原料，制备纯碱和氯气。此法的关键步骤是纯碱副产物氯化铵的催化分解制氨气和氯气。若经济上可行，则可以用非电解法获得大量氯源，从而将煤化工、氯碱、氯乙烯三大行业集成为一个全新