化石燃料燃燒源頭控制PM2.5的基礎(chǔ)研究課題驗(yàn)收時(shí)的簡(jiǎn)介

清華大學(xué)、北京大學(xué)、浙江大學(xué)、華中科技大學(xué)、天津大學(xué)、東南大學(xué)、上海交通大學(xué)、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)和中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院化石燃料燃燒排放PM2.5源頭控制技術(shù)的基礎(chǔ)研究(2013CB228500)擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題：學(xué)術(shù)思想2擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題：學(xué)術(shù)思想第一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)途徑：減少PM2.5的形成第二個(gè)關(guān)鍵技術(shù)途徑：增強(qiáng)PM2.5的脫除主要學(xué)術(shù)思想：解決減少PM2.5生成和控制PM2.5排放兩個(gè)技術(shù)途徑中的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)從源頭上控制化石燃料PM2.5的形成和排放擬解決四個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題342.碳質(zhì)細(xì)顆粒物形成及湍流耦合快速氧化機(jī)理1.煤中礦物質(zhì)遷徙、轉(zhuǎn)化的細(xì)顆粒物形成及非均相反應(yīng)機(jī)制3.細(xì)顆粒物聚并、長(zhǎng)大及與氣態(tài)污染物轉(zhuǎn)化機(jī)理擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題4.細(xì)顆粒物在多場(chǎng)作用下多相流動(dòng)中遷移、沉積和分離機(jī)制51.煤中礦物質(zhì)遷徙、轉(zhuǎn)化形成細(xì)顆粒物的規(guī)律及調(diào)控機(jī)制煤+煤煤+生物質(zhì)吸附劑、添加劑燃燒條件：氣氛、溫度、氧量細(xì)顆粒物重金屬(1)高溫高壓條件下碳質(zhì)顆粒物形成機(jī)理(3)碳質(zhì)細(xì)顆粒物快速氧化的燃燒條件(2)含碳質(zhì)細(xì)顆粒物的湍流渦團(tuán)破碎與混合強(qiáng)化機(jī)理62.燃燒過(guò)程碳質(zhì)顆粒物形成與快速氧化(4)碳質(zhì)細(xì)顆粒物氧化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及關(guān)鍵基團(tuán)研究(5)固體燃料燃燒中碳質(zhì)細(xì)顆粒物與礦物質(zhì)相互作用和氧化機(jī)理內(nèi)在礦物質(zhì)煤粉顆粒有機(jī)鍵連接的成灰物質(zhì)CO-Na(K,S,P)揮發(fā)分析出分解揮發(fā)分析出CO-,

OH-Fe,

Si,

Al,

Ca,

Mg,

Na,

K,

etc.

,焦油,氣體成分(CH4,CO2,CO,H2Oetc.)揮發(fā)分燃燒碳燃燒碳煙缸內(nèi)噴霧燃燒過(guò)程中碳煙分布73.細(xì)顆粒物聚并長(zhǎng)大及與氣態(tài)污染物轉(zhuǎn)化機(jī)理及控制方法增加碰撞頻率和提高顆粒的粘附性以實(shí)現(xiàn)細(xì)顆粒物的聚并和長(zhǎng)大細(xì)顆粒物與氣態(tài)污染物（NOx，SO2，VOCs，NH3）復(fù)雜的相互轉(zhuǎn)化相變有機(jī)物一次排放PM2.5氣態(tài)前體物發(fā)展多場(chǎng)作用下多相流理論，利用多種物理化學(xué)機(jī)制聯(lián)合作用84.細(xì)顆粒物在多場(chǎng)作用下的遷移、沉積及分離過(guò)程高效脫除擴(kuò)散撞擊靜電力預(yù)期目標(biāo)2）在細(xì)顆粒物形成與控制的基礎(chǔ)理論研究方面達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，與其他科學(xué)研究項(xiàng)目一起在顆粒物的研究方面形成我國(guó)的整體優(yōu)勢(shì)91）實(shí)現(xiàn)PM2.5減排與環(huán)境空氣質(zhì)量改善，重點(diǎn)提出從源頭上控制PM2.5的思路和技術(shù)方法，掌握PM2.5形成與控制的基本規(guī)律，為PM2.5控制技術(shù)的發(fā)展提供技術(shù)支撐3）具體指標(biāo)：①SCI和EI的論文：200篇，專著2-4部；②原創(chuàng)性的發(fā)明專利10-20項(xiàng)，1-2項(xiàng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)方法；③4-6種新方法，達(dá)到可以向生產(chǎn)轉(zhuǎn)化的技術(shù)水平；④培養(yǎng)優(yōu)秀中青年人才2-3人，博士40-50人總體研究方案：總體研究思路基本指導(dǎo)思想：集中突破:“減少細(xì)顆粒物的生成”和“增強(qiáng)細(xì)顆粒物的脫除”形成排放控制核心:非均相反應(yīng)、多場(chǎng)作用下的多相流動(dòng)主線10目標(biāo):控制規(guī)律重點(diǎn):源頭控制轉(zhuǎn)化項(xiàng)目的創(chuàng)新性11增強(qiáng)細(xì)顆粒物的脫除利用多場(chǎng)協(xié)同作用，強(qiáng)化細(xì)顆粒物的聚并長(zhǎng)大、遷移、沉積和分離作用，達(dá)到高效控制掌握細(xì)顆粒物與氣態(tài)污染物的非均相轉(zhuǎn)化規(guī)律，PM2.5與氣態(tài)污染物的共脫除，抑制二次顆粒物形成豐富和發(fā)展非均相燃燒和污染物轉(zhuǎn)化機(jī)理及多場(chǎng)作用下細(xì)顆粒多相流這兩個(gè)關(guān)鍵理論，并進(jìn)行技術(shù)原理的創(chuàng)新減少細(xì)顆粒物的生成掌握PM2.5的生成規(guī)律，控制燃燒條件和加入添加劑和吸附劑以降低顆粒物生成及其毒性和有害性誘導(dǎo)湍流和增加氧化基團(tuán)強(qiáng)化后期氧化減少碳質(zhì)顆粒物的形成機(jī)理課題設(shè)置方案項(xiàng)目總體目標(biāo)減