Shell煤气化飞灰冷态沉积行为的研究的开题报告

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).Ashdepositionandsheddingina3