區(qū)域選擇性模擬移動床集成反應(yīng)分離裝備技術(shù)研究的開題報告

區(qū)域選擇性模擬移動床集成反應(yīng)分離裝備技術(shù)研究的開題報告題目：區(qū)域選擇性模擬移動床集成反應(yīng)分離裝備技術(shù)研究一、研究背景及意義反應(yīng)分離技術(shù)是化學(xué)工業(yè)中的重要分支，具有高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等優(yōu)點。然而，傳統(tǒng)反應(yīng)-分離方法存在質(zhì)量轉(zhuǎn)移差、操作復(fù)雜、設(shè)備大型化等問題，難以滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求。因此，集成反應(yīng)分離技術(shù)成為了一種趨勢。模擬移動床反應(yīng)器（SMB）是集成反應(yīng)分離技術(shù)的一種重要形式，其運用了高效的連續(xù)式分離技術(shù)，在反應(yīng)過程中實現(xiàn)了多組件分離。SMB技術(shù)具有高效性、環(huán)保性、操作簡易化、生產(chǎn)力高等特點，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、化工、生化等領(lǐng)域。但是，傳統(tǒng)的SMB技術(shù)需要使用多個床柱進(jìn)行反應(yīng)，而這些床柱的分離效率相互影響，導(dǎo)致了反應(yīng)分離效率下降。同時，在床柱內(nèi)，物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)物的濃度下降，導(dǎo)致了反應(yīng)效率的降低。因此，開發(fā)一種新的區(qū)域選擇性SMB技術(shù)可以進(jìn)一步提高反應(yīng)分離效率。此外，區(qū)域選擇性SMB技術(shù)可以實現(xiàn)反應(yīng)過程的可控性，提高了反應(yīng)產(chǎn)物的純度和穩(wěn)定性。二、研究目標(biāo)及內(nèi)容本研究的主要目標(biāo)是探索區(qū)域選擇性模擬移動床集成反應(yīng)分離裝備技術(shù)的應(yīng)用。具體內(nèi)容包括：1.建設(shè)區(qū)域選擇性模擬移動床反應(yīng)器實驗平臺，對床柱固定方式和反應(yīng)分離效果進(jìn)行初步研究。2.研究解析模擬移動床機(jī)理，探索區(qū)域選擇性SMB技術(shù)的動力學(xué)模型。3.對床柱內(nèi)部流動分布模擬，尋找反應(yīng)分離最佳區(qū)域。4.探索區(qū)域選擇性SMB技術(shù)對不同反應(yīng)系統(tǒng)的適用性和應(yīng)用前景。三、研究方法和步驟1.建設(shè)實驗平臺，對區(qū)域選擇性模擬移動床集成反應(yīng)分離裝備技術(shù)進(jìn)行初步研究。2.利用解析模擬移動床機(jī)理，對區(qū)域選擇性SMB技術(shù)的動力學(xué)模型進(jìn)行建模。3.利用CFD等工具進(jìn)行床柱內(nèi)部流動分布模擬，尋找反應(yīng)分離最佳區(qū)域。4.通過實驗驗證，探索區(qū)域選擇性SMB技術(shù)對不同反應(yīng)系統(tǒng)的適用性和應(yīng)用前景。四、預(yù)期成果1.建設(shè)區(qū)域選擇性模擬移動床反應(yīng)器實驗平臺，并進(jìn)行初步研究。2.研究得到區(qū)域選擇性SMB技術(shù)的動力學(xué)模型。3.研究得到床柱內(nèi)部流動分布模擬結(jié)果，尋找反應(yīng)分離最佳區(qū)域。4.探索區(qū)域選擇性SMB技術(shù)對不同反應(yīng)系統(tǒng)的適用性和應(yīng)用前景。五、研究難點1.區(qū)域選擇性SMB技術(shù)的動力學(xué)模型建立，需要對經(jīng)典SMB技術(shù)進(jìn)行深度研究，并對物質(zhì)在床柱內(nèi)動態(tài)的分離和混合進(jìn)行建模。2.床柱內(nèi)部流動分布模擬需借助復(fù)雜的數(shù)值模擬軟件，需要對軟件操作技術(shù)進(jìn)行深刻理解。3.區(qū)域選擇性SMB技術(shù)在實際應(yīng)用過程中，需要克服反應(yīng)系統(tǒng)固有的復(fù)雜性和難以控制的不確定性。六、參考文獻(xiàn)1.黃志強(qiáng)，等.模擬移動床反應(yīng)分離動力學(xué)模型研究進(jìn)展[J].化學(xué)工程，2016，44(3)：4~9.2.王霞，等.區(qū)域選擇性SMB技術(shù)在分離制備中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].化學(xué)與黏合，2017，12(7)：7~11.3.G.S.You，等.區(qū)域選擇性模擬移動床反應(yīng)器的設(shè)計及應(yīng)用研究[J].化學(xué)工程，2018，46(1)：1~5.4.