染雾化工研究生开题报告 篇一
标题：基于新型催化剂的废水处理技术研究
摘要：
废水处理对于环境保护和可持续发展至关重要。本研究旨在探索一种基于新型催化剂的废水处理技术，以提高废水处理效率和降低处理成本。本研究将重点研究新型催化剂的制备方法、催化性能以及在废水处理中的应用。
关键词：废水处理，催化剂，效率，成本
引言：
随着工业化进程的加快和人们对环境保护意识的提高，废水处理成为一个全球性的问题。传统的废水处理方法存在处理效率低、处理成本高等问题，因此需要开发新的废水处理技术。催化剂作为一种重要的废水处理辅助材料，具有提高废水处理效率和降低处理成本的潜力。因此，本研究将着重研究基于新型催化剂的废水处理技术。
研究目标：
本研究的主要目标是研究一种基于新型催化剂的废水处理技术，以提高废水处理效率和降低处理成本。具体目标包括：
1. 制备新型催化剂；
2. 研究催化剂的催化性能；
3. 探索催化剂在废水处理中的应用。
研究方法：
本研究将采用以下方法实现研究目标：
1. 利用溶胶-凝胶法制备新型催化剂；
2. 使用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）等技术表征催化剂的形貌和结构；
3. 通过催化活性测试，评估催化剂在废水处理中的催化性能；
4. 设计废水处理实验，研究催化剂在不同废水中的应用效果。
预期结果：
通过本研究，我们预期能够获得以下结果：
1. 成功制备出新型催化剂；
2. 研究催化剂的形貌、结构以及催化性能；
3. 探索催化剂在废水处理中的应用效果；
4. 提出一种基于新型催化剂的废水处理技术，以提高废水处理效率和降低处理成本。
结论：
本研究将为废水处理技术的发展提供新的思路和方法。通过使用新型催化剂，我们可以有效地提高废水处理效率，降低处理成本，为环境保护和可持续发展做出贡献。
化工研究生开题报告 篇二
标题：基于仿生材料的高效催化剂设计与应用研究
摘要：
催化剂在化工领域中起着至关重要的作用。本研究旨在探索基于仿生材料的高效催化剂设计与应用，以提高催化反应的效率和选择性。本研究将重点研究仿生材料的制备方法、催化性能以及在化工领域的应用。
关键词：催化剂，仿生材料，效率，选择性
引言：
催化剂在化工生产中广泛应用，可以提高反应速率和选择性，降低能量消耗和废物产生。传统的催化剂设计方法往往受限于催化剂结构和性能的限制，因此需要开发新的催化剂设计方法。仿生材料作为一种新兴的材料，具有结构多样性和功能多样性，被广泛应用于生物学和材料科学领域。因此，本研究将着重研究基于仿生材料的高效催化剂设计与应用。
研究目标：
本研究的主要目标是研究基于仿生材料的高效催化剂设计与应用，以提高催化反应的效率和选择性。具体目标包括：
1. 制备仿生材料；
2. 研究仿生材料的结构和性能；
3. 探索仿生材料在化工领域的催化应用。
研究方法：
本研究将采用以下方法实现研究目标：
1. 利用生物模板法制备仿生材料；
2. 使用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）等技术表征仿生材料的形貌和结构；
3. 通过催化活性测试，评估仿生材料的催化性能；
4. 设计催化反应实验，研究仿生材料在不同反应中的应用效果。
预期结果：
通过本研究，我们预期能够获得以下结果：
1. 成功制备出具有特定形貌和结构的仿生材料；
2. 研究仿生材料的结构和性能；
3. 探索仿生材料在化工领域的催化应用效果；
4. 提出一种基于仿生材料的高效催化剂设计方法，以提高催化反应的效率和选择性。
结论：
本研究将为催化剂设计和应用领域提供新的思路和方法。通过使用仿生材料作为催化剂，我们可以有效地提高催化反应的效率和选择性，为化工领域的可持续发展做出贡献。
化工研究生开题报告 篇三
化工研究生开题报告
引导语：钢铁工业迅猛发展，必然导致焦化企业迅速扩张。下面小编将分享一篇关于化工研究生开题报告的范文，欢迎阅读!
题目：干熄炉耐火材料劣化机理及提高寿命的研究
一、选题背景
1.1 课题的提出及意义
钢铁工业迅猛发展，必然导致焦化企业迅速扩张。据统计，我国XX年焦化企业共生产焦炭33554万t[1]，而80%的产量是采用湿法熄焦工艺装置。在湿法熄焦过程中产生大量的蒸汽排到大气中，其蒸汽中含有hcn、h2s、nh3、酚类及粉尘等大量有害物质[2]严重污染了环境，不仅有大量的热能被白白浪费，而且消耗了大量的熄焦水，另外对焦炭质量也有影响。随着世界能源短缺的不断加剧[3]和我国能源需求的快速增长，以及国家环保法规的不断完善，特别是对工业企业环境治理要求的不断提高，干法熄焦的节能和环保优势必然会得到充分发挥，焦化行业普及推广干熄焦技术势在必行。
与湿法熄焦相比干熄焦的特点如下：
(1)回收红焦显热
采用干熄焦可回收约80%的红焦显热，平均每熄1吨焦炭可回收3.9mpa、450℃蒸汽0.5t以上[4]，发达国家可产0.6t左右。日本新日铁株式会社曾对其企业内部包括干熄焦、高炉炉顶煤气压差发电等所有节能项目效果进行过分析，结果干熄焦装置节能占总节能的50%。
(2)减少环境污染
炼焦车间采用湿法熄焦，每熄1吨红焦炭就要将0.5t含有大量酚、氰化物、硫化物及粉尘的蒸汽抛向天空，严重地污染了大气及周围的环境[5]。这部分污染占炼焦对环境污染的三分之一。干熄焦则是利用惰性气体，在密闭系统中将红焦熄灭，并配备良好的除尘设施，基本上不污染环境。
(3)改善焦炭质量
干熄焦与湿熄焦相比，焦炭m40提高3-8个百分点，m10改善0.3-0.8个百分点[6]这对降低炼铁成本，提高生铁产量极为有利，尤
干熄焦与湿熄焦相比，确实存在着投资高及本身能耗高的问题，这是制约我国干熄焦技术发展的主要因素，也是我们一直想解决的问题。但干熄焦带来的经济效益、环境效益和节能效果完全可以抵消其投资高及本身能耗高带来的不足[7]
但近几年来，干熄焦工程推广进度并不快，全国需改造成干熄焦的焦炉约2200座左右，而至今投产的却不足100座[8]其原因虽然很多，但干熄焦的耐火材料达不到设计和使用年限，损毁严重，迫使干熄炉停产检修而造成业主经济损失是一大制约因素[9]。
干法熄焦简称干熄焦(coke dry quenching，简称cdq)是相对于用水熄灭炽热焦炭的湿熄焦而言的，其基本原理[10]闭路的循环系统内，利用惰性的循环气体，在干熄炉内与红焦换热从而冷却焦炭。吸收了红焦热量的惰性循环气体将热量传递给干熄焦锅炉产生中压(或高压)蒸汽，用于发电或供热。被冷却的惰性循环气体再由循环风机鼓入干熄炉冷却红焦。干熄炉结构图如图1所示。
干熄焦耐火材料主要用于干熄炉、一次除尘器等受冲刷和磨损的部位。初期的干熄炉和一次除尘器工作面层所采用的`耐火材料仅是一种普通的耐火砖，从运行情况来看，干熄炉斜道区、冷却段耐火砖断裂、掉砖和磨损非常严重，每年的正常维修已无法保证干熄炉生产的需要，1年后就需大修更换[11]，耐火材料存在的诸多问题严重影响着干熄焦后续生产的正常进行。
1.2干熄焦技术国内外现状
1.2.1国内干熄焦现状概述
宝钢1985年从日本新日铁引进4套75t/h干熄焦装置用于焦化生产，这是我国首次使用干熄焦装置。经过多年使用，设备运行良好，改善了焦化厂环境，经济效益高，各项指标都超过设计水平[12]。
鞍钢1号干熄焦系统是鞍钢1、2号焦炉的配套项目[13]，也是鞍钢重点环保技改项目，采用目前国内最新型的干熄焦技术，是世界上工艺及设备最先进的干熄焦工程之一。鞍钢干熄焦工艺流程由干熄和循环气体两大部分组成，最大处理能力和排焦能力分别为140t/h 和155t/h，年处理焦炭达100万t，设备国产化率达到90%以上。
武钢焦化公司干熄焦系统是武钢重点环保效益工程[14]，焦炭干熄率达到93%以上。为使干熄焦装置尽快达产，武钢在引进先进工艺的基础上，自主开发兼容三电一体化的电器仪表控制系统，可使电机车定位精度达到±10mm水平。
攀钢干熄焦系统是攀钢焦炉异地大修工程重要配套项目之一，其处理能力为145t/h，主要设备国产化，整体系统包括干熄炉、锅炉、除尘系统以及相配套的各种设备，XX年4月开始按干熄率为100%组织生产[15]。
济钢6、7号焦炉150t/h干熄焦工程引进了新日铁的最新技术，国内首家采用高温高压自然循环锅炉，采用多项国内先进技术，产汽量86.3t/h，年干熄焦炭112万t，发电17600万kwh，是目前国内规模最大的干熄焦装置之一[16]。
另外，唐钢、包钢、沙钢、莱钢、杭钢及本钢等相应的干熄焦项目也已投产运行。
1.2.2国外干熄焦现状概述
工业化干熄焦装置虽然最早由乌克兰发明，但由于其设备处理能力、自动化控制水平及环境保护措施方面没有多大改进，因此其技术领先地位被在这些方面有很大突破的日本所取代。
日本的新日铁、nkk等公司建设的干熄焦单炉处理能力均达到200t /h以上，远远超过乌克兰的70t/h。他们在装焦装置上采用料钟布料，改进了鼓风装置位置和结构，采用旋转密封阀式连续排焦和旋转焦罐接焦等措施。在循环系统增加了节能设施，使气料比由1500时/t焦降至1200m 3/t 。这不但使单炉处理能力得以提高，而且大大降低了装置运行费用。在自动控制方面，实现了三电一体化，作到了全自动无人操作。
除尘方面采用了地面站、实现了无尘操作，日本的干熄焦技术不仅在日本被普遍采用，而且打人了德国和韩国以及我国市场。
二十世纪80年代以来，德国tsoa公司成功地将水冷栅和水冷壁置人干熄炉，并将干熄炉断面由圆形改为方形，同时在排焦和干熄炉的出气方式上进行了根本改进，使焦炭在干熄炉中下降及气流在干熄炉中上升实现了均匀分布，大大提高了换热效率，使气料比降至1000m3/t以下，进一步降低了装置的运行费用。
同时，传统干熄焦工艺中的一次除尘器被省去，整个循环系统大大简化并减少。自动控制方面，tsoa干熄焦同样实现了无人操作。tsoa干熄焦不仅在德国，而且在韩国和中国台湾也得到了应用。
