選擇性催化脫硝反應(yīng)器預(yù)分布系統(tǒng)的數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究的開題報(bào)告

選擇性催化脫硝反應(yīng)器預(yù)分布系統(tǒng)的數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究的開題報(bào)告一、研究背景與意義氮氧化物（NOx）是空氣污染中的主要來源之一，特別是在燃煤電廠等大型工業(yè)領(lǐng)域中，其排放量非常大。選擇性催化脫硝（Selectivecatalyticreduction，SCR）技術(shù)是目前深度去除NOx的最有效方法之一。在SCR系統(tǒng)中，氨作為還原劑在催化劑表面與NOx反應(yīng)，生成無害的氮和水。預(yù)分布式SCR系統(tǒng)是SCR技術(shù)的一種變種，通過將催化劑床分散在鍋爐煙道中的不同位置，提高反應(yīng)器的空間利用率，從而增加去除NOx的效率。但是，預(yù)分布式SCR系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化需要考慮多個(gè)因素，如反應(yīng)器尺寸、氨排放量、催化劑選擇等，這需要深入研究。本研究旨在利用數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究的方法，研究預(yù)分布式SCR系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，為實(shí)現(xiàn)高效去除NOx提供技術(shù)支持，具有重要的理論與實(shí)踐意義。二、研究內(nèi)容與方法（一）研究內(nèi)容1.建立預(yù)分布式SCR系統(tǒng)的數(shù)值模型，利用計(jì)算流體力學(xué)（ComputationalFluidDynamics，CFD）方法模擬催化劑床內(nèi)的氣體流動(dòng)和化學(xué)反應(yīng)過程。2.調(diào)節(jié)反應(yīng)器尺寸、氨排放量、催化劑選擇等因素，研究它們對預(yù)分布式SCR系統(tǒng)去除NOx效率的影響。3.利用實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)值模擬所得的結(jié)果，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)的差異原因，找出改進(jìn)方案。（二）研究方法1.利用Fluent等CFD軟件建立數(shù)值模型，通過對催化劑床內(nèi)部的氣體流動(dòng)和化學(xué)反應(yīng)過程的模擬，研究預(yù)分布式SCR系統(tǒng)的性能。2.利用實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)裝置，通過對預(yù)分布式SCR系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的模擬和測試，驗(yàn)證數(shù)值模擬所得的結(jié)果，并尋找改進(jìn)方案。3.利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，找出預(yù)分布式SCR系統(tǒng)設(shè)計(jì)和優(yōu)化的方案。三、研究預(yù)期成果1.建立預(yù)分布式SCR系統(tǒng)的數(shù)值模型，模擬催化劑床內(nèi)部的氣體流動(dòng)和化學(xué)反應(yīng)過程，找出優(yōu)化設(shè)計(jì)的方案。2.通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)值模擬所得的結(jié)果，并尋找改進(jìn)方案。3.提供高效去除NOx的預(yù)分布式SCR系統(tǒng)的技術(shù)支持，推動(dòng)環(huán)保技術(shù)的發(fā)展。四、研究進(jìn)度安排1.第一年：建立數(shù)值模型，進(jìn)行計(jì)算流體力學(xué)模擬。2.第二年：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。3.第三年：優(yōu)化預(yù)分布式SCR系統(tǒng)設(shè)計(jì)，總結(jié)和發(fā)表研究成果。五、研究團(tuán)隊(duì)及分工本研究由***教授領(lǐng)銜，研究團(tuán)隊(duì)包括博士生*、碩士生*等，分工如下：1.***教授：負(fù)責(zé)研究項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)與管理，參與研究方案的審定及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析。2.博士生*：負(fù)責(zé)數(shù)值模擬的建立及計(jì)算流體力學(xué)模擬等工作。3.碩士生*：負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)測試及數(shù)據(jù)處理等工作。六、參考文獻(xiàn)1.Huang,Y.,Lu,J.,&Ji,L.(2018).NumericalsimulationoftheSCRprocessincoal-firedpowerplants.EnergyProcedia,152,1232-1238.2.Wang,R.,Li,Y.,Liao,Y.,&Fu,X.(2017).ExperimentalstudyontheperformanceofadistributedSCRsystemforNOxreductionincoal-firedpowerplants.AppliedEnergy,199,171-181.3.Luo,L.,Lv,M.,Xiang,J.,Chen,S.,Wang,Y.,&Liu,H.(2020).NumericalinvestigationofammoniadistributionpropertiesandNOxremovaleffi