氢气纯化变压吸附循环的模拟开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

氢气作为一种清洁、高效、可持续的能源载体，在未来能源结构转型中扮演着至关重要的角色。

然而，氢气的制备过程往往伴随着杂质的产生，例如氮气、一氧化碳、二氧化碳等，这些杂质的存在会影响氢气的纯度，进而限制其应用。

因此，高效的氢气纯化技术对于推动氢能源的发展至关重要。

2. 本选题国内外研究状况综述

氢气纯化变压吸附技术作为一种重要的气体分离技术，近年来受到国内外学者的广泛关注，并在理论研究和工程应用方面取得了显著进展。

1. 国内研究现状

国内学者在氢气纯化变压吸附循环模拟方面开展了大量研究工作，并在模型建立、循环优化、吸附剂开发等方面取得了一定的成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题将围绕氢气纯化变压吸附循环的模拟展开研究，主要内容包括以下几个方面:

1. 主要内容

1.氢气纯化变压吸附循环基础理论:对变压吸附基本原理、吸附等温线与吸附动力学、氢气纯化常用吸附剂等进行介绍，为后续的模型建立和模拟分析奠定理论基础。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法。

1.理论分析阶段：-深入研究氢气纯化变压吸附循环的基本原理和影响因素，查阅相关文献，了解国内外研究现状。

-基于质量守恒、能量守恒和动量守恒等基本原理，建立描述氢气纯化变压吸附循环过程的数学模型。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.模型创新：将尝试引入新的模型参数或改进现有的模型方程，以更准确地描述氢气纯化变压吸附循环过程中的传质和传热现象，提高模型的预测精度和可靠性。

2.优化策略创新：针对不同的应用场景，结合模拟结果和实际工况，提出新的循环优化策略，例如开发新的变压吸附循环模式、优化吸附剂组合等，以进一步提高氢气纯度、降低能耗、降低成本。

3.实验验证创新：设计更加精密的实验方案，采用先进的实验仪器和测试手段，获取更准确的实验数据，对模型进行更全面的验证和修正，提高研究结果的可信度和实用价值。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 王树森, 刘海波, 彭苏萍. 变压吸附空气分离提取氢气的研究进展[j]. 化工进展, 2021, 40(8): 4239-4251.

2. 李绍峰. 变压吸附制氢/空气分离技术研究[d]. 天津: 天津大学, 2022.

3. 李文, 吴迪, 邓建峰, 等. 变压吸附氢气纯化技术研究进展[j]. 天然气化工(c1 化学与化工), 2020, 45(3): 107-114.