叹岁月流逝太快，转眼间便到了年底，一年的辛苦工作中，我们留下了太多的难忘时刻，也在不断的工作积累中，成长为更好的自己。为了记录这一年的工作成长，我们需要写一份总结，以下是小编收集整理的《毕业设计过程总结》，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。
化工过程与开发设计总结
第一章小结
1、实验室研究的结果是确定一种有希望的反应方法;化工过程开发的结果是实现工业化。
2、化工过程研究与开发的基本方法有实验研究方法和数学模型方法，数学模型方法放大是过程开发研究的方向。
3、化工过程开发包括过程研究及工程研究，研究中要经常交换信息，反复交替展开工作。
4、技术经济观点十分重要，但不是唯一，必须考虑社会效益。 第三章 小结
绿色化学及其特点
绿色化学：即用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生
特点：绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物，不再处理废物。 绿色化学的核心是利用化学原理从根本上减少或消除化学工业对环境的污染。 清洁生产的定义
清洁生产:是指将综合预防的环境策略持续地应用于生产过程和产品中，以便减少对人类和环境的风险性。
概括地说，清洁生产就是低消耗、低污染、高产出，是实现经济效益、社会效益与环境效益相统一的工业生产模式。
清洁生产的特点
①清洁生产是一项系统工程; ②重在预防和有效性; ③经济性良好; ④与企业发展相适应
第四章
4.4
实验研究的方法论 1 思想模型与理想实验方法 2 科学思维的逻辑方法 3 科学思维的非逻辑方法 4 创造性思维方法 5 数学方法 第五章
化工过程采用的模拟放大方法有：经验放大法、数学模拟法、部分解析法、相似放大法。
逐级经验放大法的基本特征：
①着眼于外部联系，不研究内部规律;
②着眼于综合研究，不试图进行过程分解;
③人为的规定了决策序列。
数学模型方法的一般步骤： ①实验室研究 ②大型冷模实验 ③小型试验
④建立反应器数学模型 ⑤中间试验
数学模型法的基本特征：
①着眼于过程的内部规律，对过程进行分解和综合;
②抓住主要矛盾，忽略次要因素，对过程进行简化; ③在反应工程理论和传递过程理论指导下建立数学模型; ④设计模型来源于实践，又为实践所检验。 化学反应器选型原则
(1)工业生产对化学反应器的要求
①有较高的生产强度
②有利于反应选择性的提高
③有利于反应温度的控制
④有利于节能降耗
⑤有较大的操作弹性 (2)反应器选型判据 ①确定反应类型
②确定催化剂的失活速度 ③确定反应器的混合要求
④确定热量传递和温度控制要求 ⑤确定反应过程的控制步骤 中间试验分类 1 微型中试 2 部分流程中试 3 全流程中试 4 全规模中试
第六章
技术经济评价的基本内容
1、社会评价
2、技术评价
3、经济评价
4、环境评价
生产能力和销售量
生产能力：即设计产量，一个生产装置在设计时预定的产量。
销售量：是指实际销售出来的产品的量。 销售收入和产值
销售收入：是产品作为商品售出后所得的收入。
产值：是指产品的年产量与产品单价的乘积。固定资产投资额与总投资额
为增加固定资产而投入的资金，称为固定资产投资，即固定资金。
总投资额=固定资产投资+流动资金+建设期利息 利润与净利润
毛利(利润)=销售收入-总成本-增值税额
年利润总额=年产品销售收入-年产品销售税金及附加-年总成本费用
净利润=利润-所得税
增值税与所得税 增值税额=(销售收入-原辅材料所耗费用)×增值税率
所得税额=利润总额×所得税税率 时值与现值
时值：资金在使用过程中某一时刻的价值
现值: 按照“折现”的方法计算出来的资金金额。
(1)投资利润率
投资利润率=年利润总额/总投资 (2)投资利税率
投资利税率=年利税总额(年平均利税总额)/项目总投资
(3)基准投资利润
第八章
非均相混合物分离方法 (1)气固分离 (2)液固分离
均相混合物的分离方法 (1)液体混合物分离
(2)气体混合物分离
(3)固体混合物分离 原料与工艺路线的选择 (1)原料路线的选择 ①技术可行性;
②供需可行性;
③经济合理性;
④资源利用的合理性。
(2)工艺路线的选择 ①原料供应的稳定性 ②经济合理性 ③技术的先进性 ④运行的合理性
以精馏为例说明探试法的应用
M1规则：在所有的分离方法中，优先采用能量分离剂的分离方法，尽量避免使用质量分离剂的方法;
M2规则：精馏分离过程尽量避免使用真空和制冷操作。
D1规则：产品集合中元素最少的分离序列最为有利。
S1规则：首先安排除去腐蚀性组分和有毒有害组分，
S2规则：按组分间分离因子的大小顺序，逐个依次分离。最后处理难分离或分离要求高的组分。
C1规则：首先应分离出含量最多的组分，
C2规则：如果组分间的性质差异以及组分的组成变化范围不大，则应选择塔顶和塔底产品等摩尔分离。如果不能进行等摩尔分离，则可选择最容易分离处为切割点。
化工过程开发与设计
化工过程开发是从一个化学新产品、新工艺概念的形成，通过实验室研究、中试放大、工艺设计、技术经济评价等环节，直至付诸工业化的全部过程。 1. 化工过程开发概论
科学：关于自然、社会和思维的知识体系。
技术：根据自然科学原理和生产实践经验发展成的各种工艺操作方法和技能。 研究：钻研、反复探索
开发：开拓、发展、扩张的意思 方法：是解决问题的手段、途径等
1.1
收集材料方法(1)观察、测量(2)情报调研(3)实验、试验(4)模拟 1.1.2
搜集事实材料的方法
1、观察法
2、测量法
3、实验法
4、模拟法 1.1.3
思维加工方法
整理事实材料
建立系统理论
随即搜索性思维
数学处理
化学工艺：凡是运用化学方法改变物质组成、结构，合成新物质的生产过程和技术。 化学工业：运用化学工艺生产化学品的产业部门。
化学工程：研究化学工业生产过程中的共同规律，解决规模放大，设计和生产操作的科学。 化工过程研究与开发：从一个有关新产品、新技术或新工艺的概念的形成，到科研、设计、建设工厂，从实验室研究过渡到第一套工业规模生产装置，付诸实施的全部过程。 化工过程研究与开发的目的：
①产品开发②工艺过程开发 ③工艺改进④应用开发
化工过程开发的基本内容：根据基础理论研究的成果和有关工程资料，按照科学的方法，寻求技术可靠、经济合理的途径来制备该化学品，然后进行扩大试验，评价过程的可行性，设计工业装置，实现工业化。
1.3.1 实验室研究与工业生产的不 ① 原料来源的影响 ② 杂质的积累
③ 传递规律变化 1.3.2 化工过程开发的特点
(1)原料、生产方法和产品的多样性和化工开发的多方案性
(2)化工过程开发要十分重视能量和资源的充分利用
(3)环境保护和过程安全是化工过程开发中必须重视的问题
(4)在化工过程开发中技术经济观点十分重要 1.3.3 放大是化工过程开发的核心 1.4 化工过程开发的基本方法 1.4.1 实验研究方法
1.4.2 数学模型方法
数学模型方法放大是过程开发研究中的一个重要方向。 1.5 化工过程开发的主要步骤
化学实验
小型工艺实验
大型冷模实验
中间实验
概念设计
多级经济评价
基础设计 过程研究
工程研究
工程设计 第一章
化工过程开发概论
从以上案例中得到如下三点启迪： 产品的经济效益与社会效益是推进研究与开发的巨大动力;
逐级放大的开发过程，化工过程开发经历了实验室小试、模试、中试与工业规模四个阶段; 正确的理论指导是开发工作成功的捷径。 小
结
了解化工过程开发的内容、特点、方法、步骤，掌握一些基本观点。
1、实验室研究的结果是确定一种有希望的反应方法;化工过程开发的结果是实现工业化。
2、化工过程研究与开发的基本方法有实验研究方法和数学模型方法，数学模型方法放大是过程开发研究的方向。
3、化工过程开发包括过程研究及工程研究，研究中要经常交换信息，反复交替展开工作。
4、技术经济观点十分重要，但不是唯一，必须考虑社会效益。
3、绿色化学与技术
3.1
绿色化学及其特点
绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。
绿色化学即用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。 3.1
绿色化学及其特点
绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物，不再处理废物。 绿色化学的核心是利用化学原理从根本上减少或消除化学工业对环境的污染。 3.2.3 最大限度地使用或产生无毒或毒性小的物质 3.2.4 设计化学产品时应尽量保持其功效而降低其毒性 3.2.5 尽量不用辅助剂而须使用也应采用无毒无害物质
辅助物质可定义为能帮助处理和操作的化学品，但又不构成目标分子的物质。
选择环境友好的反应介质是绿色化学研究的一个重要方面。 几种清洁的辅助剂
1. 采用超临界流体2. 水作溶剂3. 固定化溶剂4. 无溶剂反应 3.2.6 能量使用应最小并应考虑其对环境及经济的影响 3.2.7 最大限度地使用可更新原料 3.2.8 尽量避免不必要的衍生步骤
(1)保护基团 (2)暂时改性(3)加入官能团提高反应选择性 3.2.9
催化试剂优于化学计量试剂
催化剂的作用：
1. 提高选择性
2. 降低能耗
催化剂的正确选择，对合成化学反应速度、反应的选择性和转化率，以及减少或消除产生副产物等有重要影响。无毒无害和高效催化剂的研究和开发是绿色化学的一个重要研究方向。 3.2.10
化学品应设计成使用后容易降解为无害物质
3.2.11
分析方法应能实现在线监测并在有害物质形成前加以控制 3.2.12
化工过程物质的选择与使用应使化学事故的隐患最小 3.2 绿色化学原理
从科学观点看，绿色化学是对传统化学思维方式的更新和发展; 从环境观点看，绿色化学是从源头消除污染; 从经济观点看，绿色化学合理利用资源和能源、降低生产成本，符合经济可持续发展的要求。
3. 3. 4
可同时防止与解决污染问题的化学技术 3. 3 .5
无溶剂反应与无溶剂分离技术
无溶剂反应：熔融态反应、等离子气体反应、纯的固体支撑反应等。 3. 3. 6
能源相关的研究 3. 3. 7
非共价键衍生物
3. 3. 8
无害介质水中的反应
3. 3. 9
超临界CO2作为绿色溶剂的利用 3. 3. 1 0
毒性与化学品设计中的计算机应用 3. 3. 11
可持续性分析
3. 3. 1 2
原子经济性反应的开发 3.4.1
生物工程技术
现代生物技术包括五大工程： (1)基因工程(遗传工程)(2)细胞工程(3)酶工程(4)微生物工程(发酵工程)(5)生物化学工程
(1)基因工程(遗传工程)将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程在20世纪取得了很大的进展： 一是转基因动植物，二是克隆技术
(2)细胞工程
按照人们的需要和设计，在细胞水平上的遗传操作，重组细胞的结构和内含物，以改变生物的结构和功能，即通过细胞融合、核质移植、染色体或基因移植以及组织和细胞培养等方法，快速繁殖和培养出人们所需要的新物种 。
(3)酶工程
酶工程就是将酶或者微生物细胞，动植物细胞，细胞器等在一定的生物反应装置中，利用酶所具有的生物催化功能,借助工程手段将相应的原料转化成有用物质。
(4)微生物工程(发酵工程)
是利用微生物发酵作用，通过现代工程技术手段来生产有用物质，或者把微生物直接应用于生物反应器的技术。
(5)生物化学工程
生物化学工程就是采用化学工程的技术和方法，设计制造最优化的生物发酵设备、生化反应器，以及与其配套的自动控制装置，还包括发酵产物、生化反应产物的分离提纯。
3. 4. 4
新型绿色催化技术 3.4.5
超临界流体技术
(1 )超临界CO2技术
超临界CO2萃取的特点决定了其应用范围十分广阔 ,具体应用可以
分为以下几个方面：
a、从药用植物中萃取生物活性分子，生物碱萃取和分离;
b、用于类脂脂类回收，或从配糖和蛋白质中去除类脂脂类;
c、从多种植物中萃取抗癌物质，特别是从红豆杉树皮和枝叶中获得紫杉醇防治癌症;
d、维生素，主要是维生素E的萃取;
e、对各种活性物质(天然的或合成的)进行提纯，除去不需要分子(比如从蔬菜提取物中除掉杀虫剂)或“渣物”以获得提纯产品;
f、对各种天然抗菌或抗氧化萃取物的加工，如百里香、蒜、洋葱、春黄菊、辣椒粉、甘草和茴香子等。
(1 )超临界水技术
最有应用前景的领域是废弃聚合物的资源以及有毒有害物质的处理。 3.4.6
传统工艺中的新技术 (1)电结晶(2)反应萃取(3)反应精馏 3.5.1、清洁生产的定义
清洁生产是指将综合预防的环境策略持续地应用于生产过程和产品中，以便减少对人类和环境的风险性。
概括地说，清洁生产就是低消耗、低污染、高产出，是实现经济效益、社会效益与环境效益相统一的工业生产模式。
3.5.2、清洁生产的内容
清洁生产主要体现在：
①尽量使用低污染、无污染的原料，替代有毒有害的原料;
②采用清洁高效的生产工艺，使物料能源高效益地转化成产品，减少有害于环境的废物量，对生产过程中排放的废物实行再利用，做到变废为宝、化害为利;
③向社会提供清洁的产品，这种产品从原材料提炼到产品最终的整个生命周期中，要求对人体和环境不产生污染危害或将有害影响减少到最低限度;
④在商品使用寿命终结后，能够便于回收利用，不对环境造成污染或潜在威胁;
⑤完善的企业管理，有保障清洁生产的规章制度和操作规程，并监督其实施。同时建设一个整洁、优美的厂容、厂貌;
⑥要求将环境因素纳入计划和所提供的服务中。 3.5.3
清洁生产的特点
①清洁生产是一项系统工程; ②重在预防和有效性;
③经济性良好;④与企业发展相适应。
3.5.4 实施清洁生产的途径
①在产品设计和原料选择时以保护环境为目标，不生产 有毒有害的产品，不使用有毒有害的原料，以防止原料及产品对环境的危害;
②改革生产工艺，更新生产设备，尽可能提高每一道工序的原材料和能源的利用率，减少生产过程中资源的浪费和污染物的排放;
③建立生产闭合圈，废物循环利用; ④加强科学管理。 小结
1、熟悉绿色化学的十二条原则及特点;
2、了解绿色化学的研究动向及绿色化学技术;
3、掌握清洁生产的定义、特点，了解其实施途径。 4.2.2
实验
实验能将研究对象置于严格控制条件之下，把自然过程加以简化和纯化，排除各种偶然、次要因素和外界的干扰，使对象的某种属性或联系以纯粹的形式呈现出来;实验可以在特殊条件下强化研究对象，以揭示研究对象的变化规律或本质;实验可以通过一定手段，使对象的属性及其变化过程重复出现。实验可以模拟研究对象的运动过程，从而认识对象的性质，对那些无法进行直接实验的对象，运用模拟方法可间接进行实验研究。 4.2.3
实验分类
(1)预实验 (2)系统实验
严格按照“规划-实验及记录-分析整理-报告”的基本程序工作。
4.4.1 思想模型与理想实验方法
4.4.2 科学思维的逻辑方法
4.4.3 科学思维的非逻辑方法
4.4.4 创造性思维方法
4.4.5 数学方法
4.5.1
实验室常见事故的预防和处理
(1)火灾的预防和灭火
预防火灾的发生必须注意：
①实验装置安装一定要正确，操作必须规范;②在使用和处理易挥发、易燃溶剂时不可存放在敞口容器中，要远离火源;
③实验室内不能存放大量易燃物;
④要经常检查煤气开关、煤气橡皮管及煤气灯是否完好。
灭火应注意：
一旦失火，首先采取措施防止火势蔓延，应立即熄灭附近所有火源(如煤气灯)，切断电源，移开易燃易爆物品。并视火势大小，采取不同的扑灭方法。
(a) 对在容器中(如烧杯、烧瓶，热水漏斗等)发生的局部小火，可用石棉网、表面皿或木块等盖灭。
(b) 有机溶剂在桌面或地面上蔓延燃烧时，不得用水冲，可撒上细沙或用灭火毯扑灭。
(c) 对钠、钾等金属着火，通常用干燥的细沙覆盖。严禁用水和CCl4灭火器，否则会导致猛烈的爆炸，也不能用CO2灭火器。
(d) 若衣服着火，切勿慌张奔跑，以免风助火势。化纤织物最好立即脱除。一般小火可用湿抹布，灭火毯等包裹使火熄灭。若火势较大，可就近用水龙头浇灭。必要时可就地卧倒打滚，一方面防止火焰烧向头部，另外在地上压住着火处，使其熄火。
(e) 在反应过程中，若因冲料、渗漏、油浴着火等引起反应体系着火时，情况比较危险，处理不当会加重火势。扑救时必须谨防冷水溅在着火处的玻璃仪器上，必须谨防灭火器材击破玻璃仪器，造成严重的泄漏而扩大火势。有效的扑灭方法是用几层灭火毯包住着火部位，隔绝空气使其熄灭，必要时在灭火毯上撒些细沙。若仍不奏效，必须使用灭火器，由火场的周围逐渐向中心处扑灭。
(2)爆炸事故的预防
①仪器装置应安装正确，常压或加热系统一定要与大气相通;
②在减压系统中严禁使用不耐压的仪器;
③在蒸馏醚类化合物之前，一定要检查并除去有机过氧化物后，再蒸馏，切勿蒸干;
④在使用易燃易爆物如氢气、乙炔等要特别小心，必须严格按照实验规定操作;
⑤有些化合物因反应过于激烈会使体系热量和气体体积突然猛增而发生爆炸，对这类反应，应严格控制加料速度，并采取有效的冷却措施，使反应缓慢进行。
(3)中毒事故的预防
一切有可能产生毒性蒸气的工作必须在通风橱中进行，并有良好的排风设备。不能用手直接接触药品，不能在实验室吃东西。从事有毒工作必须穿工作服，防护面具，处理完毕后方能离开。每次实验必须清洁消毒桌面，并彻底洗手等。 (4)化学灼伤
①酸灼伤：皮肤灼伤可用5%的碳酸氢钠溶液洗涤，眼睛灼伤可用1%的碳酸氢钠溶液清洗;
②碱灼伤：皮肤灼伤用1-2%醋酸溶液洗涤，眼睛灼伤用1%硼酸溶液清洗。 (5)割伤和烫伤
接装玻璃管时，注意割伤，带线手套，或用毛巾垫着操作 。烫伤后切勿用水冲洗，一般可在伤口处擦烫伤膏或用浓锰酸钾溶液擦至皮肤变为棕色，再涂上凡士林或烫伤药膏。
4.5.2
实验室安全用电
(1)保护接地和保护接零
(2)实验室用电的导线选择
4.6.1
常用玻璃仪器及其清洗干燥
(1)实验室常用玻璃仪器(2)清洗仪器(3)仪器的干燥
4.6.2
加热与冷却
(1)空气浴加热
这种加热方式较猛烈，不十分均匀，因而不适合于低沸点易燃液体的回流操作，也不能用于减压蒸馏操作。
(2)水浴
与空气浴加热相比，水浴加热均匀，温度易控制，适合于低沸点物质回流加热。
(3)油浴
常用的油浴浴液有石蜡油、硅油、真空泵油或一些植物油 。
(4)砂浴
通常将细砂装在铁盘中，把反应容器半埋在砂中，并保持其底部留有一层砂层，以防局部过热。
(5)致冷方法
可以将反应容器浸没在冷水中或冰水中; 如果水对反应无影响，还可以将冰块直接投入到反应容器中进行冷却。如果需要更低的温度(低于0℃)，可以采用冰—盐混合物作冷却剂。
4.6.3
干燥
干燥方法可分为物理方法和化学方法
常见的物理方法有风干、加热、吸附、分馏、共沸蒸馏、超临界干燥等，也可采用离子交换树脂或分子筛、硅胶除水。
化学方法除水主要是利用干燥剂与水分发生可逆或不可逆反应来除水。
液体有机化合物的干燥
选择合适干燥剂的原则是：不与被干燥化合物发生化学反应;不溶解于该化合物;吸水量较大，干燥速度较快，并且价格低廉。
固体化合物的干燥 ：自然晾干
烘干
干燥器中进行干燥
4.6.4 重结晶
重结晶就是用少量溶剂使含有杂质的晶体溶解，然后再进行蒸发和结晶。
进行重结晶最关键的是选择合适的溶剂。
进行重结晶的溶剂必须具备以下条件：
(1)不与被提纯物质起化学反应。
(2)在较高温度时被提纯物质的溶解度较大，而在室温或更低的温度时溶解度很小。
(3)对杂质的溶解度非常大或非常小(前一种情况是使杂质留在母液中，不随被提纯物晶体一同析出，后一种情况是使杂质在热过滤时被滤去)。
(4)溶剂容易蒸发，易与晶体分离除去。
(5)经济、安全、毒性小、易回收 。 重结晶的步骤：
(1)将需要纯化的固体溶解于沸腾或接近沸腾的适宜溶剂中; (2)将热溶液趁热抽滤，以除去不溶的杂质; (3)将滤液冷却，使结晶析出;
(4)滤出结晶，必要时用适宜的溶剂洗涤结晶。
注意事项：
(1)若使用易挥发的有机溶剂，一般都要采用回流装置如果所选溶剂是水，则可以不用回流装置。
(2)在采用易挥发溶剂时通常要加入过量的溶剂，以免在热过滤操作中，因溶剂迅速挥发导致晶体在过滤漏斗上析出。
(3)溶液中若含有色杂质，可以用活性炭来处理。
(4)热过滤操作是重结晶过程中的另一个重要的步骤。热过滤前，应将漏斗事先充分预热。热过滤时操作要迅速，以防止由于温度下降使晶体在漏斗上析出。
(5)热过滤后所得滤液应让其静置冷却结晶。如果滤液中已出现絮状结晶，可以适当加热使其溶解，然后自然冷却，这样可以获得较好的结晶。 4.6.5
升华
利用升华不仅可以分离具有不同挥发度的固体混合物，而且还能除去难挥发的杂质。
升华的操作步骤：
将待升华物质研细后置放在蒸发皿中，然后用一张扎有许多小孔的滤纸覆盖在蒸发皿口上，并用一玻璃漏斗倒置在滤纸上面，在漏斗的颈部塞上一团疏松的棉花(参见图)。
注意事项：
(1)待升华物质要经充分干燥，否则在升华操作时部分有机物会与水蒸气一起挥发出来，影响分离效果。
(2)在蒸发皿上覆盖一层布满小孔的滤纸，主要是为了在蒸发皿上方形成一温差层，使逸出的蒸气容易凝结在玻璃漏斗壁上，提高物质升华的收率。必要时，可在玻璃漏斗外壁上敷上冷湿布，以助冷凝。
(3)为了达到良好的升华分离效果，最好采取砂浴或油浴而避免用明火直接加热，使加热温度控制在待纯化物质的三相点温度以下。如果加热温度高于三相点温度就会使不同挥发性的物质一同蒸发，从而降低分离效果。
4.6.6
蒸馏
蒸馏操作就是利用不同物质的沸点差异对液态混合物进行分离和纯化。
(1)普通蒸馏
有时，在有机反应结束后，需要对反应混合物直接蒸馏，此时，可以将三口烧瓶作蒸馏瓶组装成蒸馏装置直接进行蒸馏 。 注意事项：
①蒸馏烧瓶大小的选择依待蒸馏液体的量而定。通常，待蒸馏液体的体积约占蒸馏烧瓶体积的1/3～2/3。
②当待蒸馏液体的沸点在140℃以下时，应选用直形冷凝管;沸点在140℃以上时，就要选用空气冷凝管，若仍用直形冷凝管则易发生爆裂。
③如果蒸馏装置中所用的接引管无侧管，则接引管和接受瓶之间应留有空隙，以确保蒸馏装置与大气相通。否则，封闭体系受热后会引发事故。
④沸石是一种带多孔性的物质，如素瓷片或毛细管。当液体受热沸腾时，沸石内的小气泡就成为气化中心，使液体保持平稳沸腾。如果蒸馏已经开始，但忘了投沸石，此时千万不要直接投放沸石，以免引发暴沸。正确的做法是，先停止加热，待液体稍冷片刻后再补加沸石。
⑤蒸馏低沸点易燃液体(如乙醚)时，千万不可用明火加热，此时可用热水浴加热。在蒸馏沸点较高的液体时，可以用明火加热。明火加热时，烧瓶底部一定要置放石棉网，以防因烧瓶受热不匀而炸裂。
⑥无论何时，都不要使蒸馏烧瓶蒸干，以防意外。 (2)水蒸气蒸馏
将水蒸气通入不溶于水(或难溶于水)的有机物中或使有机物与水经过共沸而蒸出，这个操作过程称为水
水蒸气蒸馏常用于下列几种情况：
①在常压下蒸馏易发生分解的高沸点有机物;
②含有较多固体的混合物，而用一般蒸馏、萃取或过滤等方法难以分离;
③混合物中含有大量树脂状的物质或不挥发性杂质，采用蒸馏、萃取等方法也难以分离。
注意事项：
①水蒸气发生器与烧瓶之间的连接管路应尽可能短，以减少水蒸气在导人过程中的热损耗。
②导入水蒸气的玻璃管应尽量接近圆底烧瓶底部，以利提高蒸馏效率。
③在蒸馏过程中，如果有较多的水蒸气因冷凝而积聚在圆底烧瓶中，可以用小火隔着石棉网在圆底烧瓶底部加热。
④停止蒸馏时，一定要先打开T形管，然后停止加热。如果先停止加热，水蒸气发生器因冷却而产生负压，会使烧瓶内的混合液发生倒吸。
减压蒸馏尤其适合于蒸馏那些沸点高、热稳定性差的有机化合物。
(3) 减压蒸馏
注意事项
①在减压蒸馏装置中，从克氏蒸馏头直插蒸馏瓶底的是末端如细针般的毛细管，它起到引入气化中心的作用，使蒸馏平稳。如果蒸馏瓶中装入磁力搅拌子，在减压蒸馏过程中，开启磁力搅拌器，也可保持平稳蒸馏，这样就不必安装毛细管。
②打开油泵后，要注意观察压力计。如果发现体系压力无多大变化，或系统不能达到油泵应该达到的真空度，那么就该检查系统是否漏气。如果是蒸馏装置漏气，可以在蒸馏装置的各个连接部位适当地涂一点真空脂，并通过旋转使磨口接头处吻合致密。若在气体吸收塔及压力计等其他相串连的接合部位漏气，可涂上少许熔化的石蜡，并用电吹风加热熔融(或涂上真空脂)。检查完毕，即可按实验方法所述程序开启油泵。
③减压蒸馏时，一定要采取油浴(或水浴)的方法进行均匀加热。一般浴温要高出待蒸馏物在减压时的沸点30℃左右。
④使用油泵时，应注意防护与保养，不可使水分、有机物质或酸性气体侵入泵内，否则会严重降低油泵的效率。
⑤图为封闭式水银压力计，常用于测量减压系统的真空度。其两臂汞面高度之差即为减压系统的真空度。使用时应当注意，当减压操作结束时，要小心旋开安全瓶上的双通旋塞，让气体慢慢进入系统，使压力计中的水银柱缓缓复原，以避免因系统内的压力突增使水银柱冲破玻璃管。
(4)共沸蒸馏
共沸蒸馏是指向被分离混合液中有目的的加入一种组分，此组分能与被分离混合物中的某一个或几个成分形成具有最低沸点的共沸物，从而使其它的成分的沸点增大，共沸物很容易从体系中蒸出来。 (5)分子蒸馏
分子蒸馏的分离作用就是利用液体分子受热会从液面逸出,而不同种类分子逸出后其平均自由程不同这一性质来实现的。
分子蒸馏装置从结构上大致可分为3 大类:一是降膜式,二是刮膜式,三是离心式。
分子蒸馏技术的特点：
操作温度低
蒸馏压强低
受热时间短
分离程度高
分馏和精馏的区别：
在分馏操作中，分馏的分离要求一般并不严格(否则就是精馏了)，分馏塔一般理论板数不多，操作时回流比也较小。
精馏塔一般以从塔顶或塔底分离得到较高质量的产品为目的，一般理论板数相对较多，操作时回流比也有严格要求。 简单说，精馏一般是高收率地分离得到较高质量的产品的重要手段，而分馏一般是产品精制前的预处理工序，只有在产品质量要求不高或杂质与产品的沸点差很大的条件下，分馏才能作为得到产品的手段。
4.6.8
萃取
用溶剂从固体或液体混合物中提取所需要的物质，这一操作过程就称为萃取。
萃取是利用同一种物质在两种互不相溶的溶剂中具有不同溶解度的性质。
(1)液—液萃取
用选定的溶剂分离液体混合物中某种组分。一般来讲，选择萃取剂的基本原则是：对被提取物质溶解度较大;与原溶剂不相混溶。
(2)液—固萃取
利用样品中被提取组分和杂质在同一溶剂中具有不同溶解度的性质进行提取和分离。
(3)超临界流体萃取
超临界流体萃取过程的实质是通过改变流体的密度以改变流体的溶解能力，从而实现物质的萃取和分离。
萃取过程之后，可以通过降低超临界流体的密度来选择性地使萃取物在分离器中分离出来。实施此分离，一般有三种调节方法：①恒压升温，②恒温降压，③降压升温。
4.6.9 离子交换分离法
定义：利用离子交换剂与溶液中的离子之间所发生的交换反应进行分离的方法。 原理：离子交换分离法是基于物质在固相与液相之间的分配。
分离形式：柱分离，电渗析隔膜，离子交换色层，离子交换纤维薄层。
特点：吸附的选择性高，适应性强，处理对象广，分离容易，使用设备简单。
应用：离子交换法分离对象广，几乎所有无机离子以及许多结构复杂性质相似的有机化合物都适用。
离子交换剂的分类：无机及有机两大类。 离子交换树脂：是具有网状结构的复杂的有机高分子聚合物，网状结构的骨架部分一般很稳定，不溶于酸、碱和一般溶剂。在网的各处都有许多可被交换的活性基团。
离子交换树脂的分类：
最常用的分类是依据树脂离子交换功能团分类。主要可分为：
(1)强酸性阳离子交换树脂(2)弱酸性阳离子交换树脂
(3)强碱性阴离子交换树脂(4)弱碱性阴离子交换树脂
离子交换分离操作： 树脂的选择和处理——装柱——交换——洗脱——树脂再生
4.6.10 膜分离
“膜分离”的定义：借助于膜而实现各种分离的过程称之为膜分离。
利用具有选择透过性的薄膜,以及外界能量或化学位差为推动力,对双组分或多组分体系进行分离,分级,提纯或富集。 “膜”的定义：
如果在一个流体相内或两个流体相之间有一薄层凝聚相物质把流体分隔开来成为两部分，则这一薄层物质就是膜。
膜的种类繁多，大致可以按以下几方面对膜进行分类：
①从材料来源上，可分为天然膜和合成膜，合成膜又分为无机材料膜和有机高分子膜;
②根据膜的结构，可分为多孔膜和致密膜;
③按膜断面的物理形态，固体膜又可分为对称膜、不对称膜和复合膜。
④根据膜的功能，可分为离子交换膜、渗析膜、微孔过滤膜、超过滤膜、反渗透膜、渗透汽化膜和气体渗透膜等。
⑤根据固体膜的形状，可分为平板膜、管式膜、中空纤维膜以及具有垂直于膜表面的圆柱形孔的核径蚀刻膜，简称核孔膜等。 近几十年来，反渗透、超滤、微滤、电渗析、气体膜分离、无机膜分离、液膜分离等都取得很多新的进展。
各种膜分离过程简介
1)、反渗透
反渗透是利用反渗透膜选择性地只能透过溶剂(通常是水)的性质。 反渗透膜均用高分子材料制成，已从均质膜发展至非对称复合膜，膜的制备技术相对比较成熟。
2) 超滤
应用孔径为10?到200?(1? =10-10m
)的超过滤膜来过滤含有大分子或微细粒子的溶液，使大分子或微细粒子从溶液中分离的过程称之为超滤。
超滤膜一般由高分子材料和无机材料制备，膜的结构均为非对称的。
3) 微滤
微滤与超滤的基本原理相同，它是利用孔径大于0.02μm直到l0μm的多孔膜来过滤含有微粒或菌体的溶液。 4) 渗析
是利用多孔膜两侧溶液的浓度差使溶质从浓度高的一侧通过膜孔扩散到浓度低的一侧从而得到分离的过程。 5) 电渗析
是基于离子交换膜能选择性地使阴离子或阳离子通过的性质，在直流电场的作用下使阴阳离子分别透过相应的膜以达到从溶液中分离电解质的目的。 6) 气体膜分离
气体膜分离是利用气体组分在膜内溶解和扩散性能的不同，即渗透速率的不同来实现分离的技术 7) 渗透汽化
渗透汽化也称渗透蒸发，它是利用膜对液体混合物中组分的溶解和扩散性能的不同来实现其分离的新型膜分离过程。 8) 其它膜分离过程
其它膜分离过程尚有：膜蒸馏、膜萃取、膜分相、支撑液膜、生物膜分离等。 4.6.11 色谱法
色谱法利用不同物质在不同相态的选择性分配，以流动相对固定相中的混合物进行洗脱，混合物中不同的物质会以不同的速度沿固定相移动，最终达到分离的效果。
(1)薄层色谱法
吸附薄层色谱法
原理：组分在薄层板上吸附、解吸附、再吸附、再解吸附的过程。
利用吸附系数不等实现分离。
最理想的Rf值为0.4～0.5，良好的分离Rf值为0.15～0.75，如果Rf值小于0.15或大于0.75则分离不好，就要调换展开剂重新展开。
未知物与已知物(标准物质)在相同条件下进行展开比较Rf值可提供定性依据。
定量方法
间接定量：将薄层分离后物质斑点定量地洗脱下来，再对洗脱液定量。
直接定量
斑点面积测量——用透明纸覆盖在薄层表面，描出斑点界限，然后测量其面积。
目测法——比较系列标准与样品的斑点面积大小、颜色深浅，得到样品的含量范围。
薄层仪扫描定量 (2)柱色谱 (3)气相色谱
气固色谱固定相通常是具有一定活性的固体吸附剂细小颗粒，常见的有：活性炭，三氧化二铝，硅胶，分子筛，高分子多孔微球(GDX系列)等。
气液色谱固定相是以一种惰性固体微粒作支持剂(称其为担体或载体)，在其表面涂敷上一高沸点的物质(其在色谱分离操作温度下呈液态，称其为固定液)而构成。
4.6.12 红外光谱
主要用来迅速鉴定有机化合物的官能团及通过与红外标准光谱对照来确定化合物的结构。
4.6.13 核磁共振谱
用于准确地测定分子中不同氢原子的位置及数目，并可对照核磁共振标准谱来确定化合物的结构。
4.6.14
催化剂反应性能的测试方法
催化剂反应性能测试目的：
①催化剂常规质量控制检验
②快速筛选大量催化剂 ③更详尽的比较几个催化剂 ④测定特定反应的机理 ⑤测定在特定催化剂上反应的详尽动力学⑥模拟工业反应条件下催化剂的连续长期运转 催化剂四个最重要性能：
①活性
②选择性
③寿命
④价格
催化剂活性测定的方法：
流动法
微量催化色谱法
流动法：流动法测定活性时，将反应物以一定的空速通过填充催化剂的反应器，然后分析反应后产物的组成，或者在某些情况下，分析一种反应物或一种反应产物。 催化剂活性测定的方法：
微量催化色谱法：利用色谱分析法的原理研究催化剂的活性和催化反应动力学的方法。 脉冲微量催化色谱法： 每隔一定时间向反应器中加入反应物，因而催化剂层中的化学反应是周期性的以脉冲的形式进行的，然后连接色谱仪进行分析。 稳定流动微量催化色谱法：采用微型反应器的一般流动法的反应系统，反应器隔着取样器和分析系统相连。
除上述介绍的方法外，还有流动循环法、沸腾床技术和静态法等 4.6.15
X射线衍射技术
X射线是一种波长很短的电磁波，能穿透一定厚度的物质，并能使荧光物质发光，照相乳胶感光、气体电离。 4.6.16 热分析技术
热分析是在程序控制温度下，测量物质的物理性质随温度变化的一类技术。 程序控制温度：指用固定的速率加热或冷却。
物理性质：包括物质的质量、温度、热焓、尺寸、机械、声学、电学及磁学性质等。 差热分析法(DTA)
应用范围：熔化及结晶转变、氧化还原反应、裂解反应等的分析研究，主要用于定性分析。
差示扫描量热法(DSC)
应用范围：分析研究范围与DTA大致相同，但能定量测定多种热力学和动力学参数，如比热、反应热、转变热、反应速度和高聚物结晶度等。 热重法(TG)
应用范围：沸点、热分解反应过程分析与脱水量测定等，生成挥发性物质的固相反应分析、固体与气体反应分析等。 4.6.17 电子显微镜法
电子显微镜基本分为两种类型：
透射电子显微镜，扫描电子显微镜。
透射电镜是透射成像，图像是二维的，靠欠焦形成一定的图像反差。
扫描电镜是反射成像，图像是三维的，有很好的立体感，但分辨率低于透射电镜，目前指标分辨率可以达到3个纳米。
4.6.18电子能谱法
电子能谱分析法是采用单色光源(如X射线、紫外光)或电子束去照射样品，使样品中电子受到激发而发射出来，然后测量这些电子的产额(强度)对其能量的分布，从中获得有关信息的一类分析方法。
4.6.19 常用测量技术
(1)温度测量
温度的测量方法分为接触式、非接触式测量。
实验室常用的有玻璃温度计、热电阻温度计、热电偶温度计等。
(2)压力测量
压力测量装置简称压力计或压力表，按转换原理的不同，可以分为液柱式压力计、弹性压力计和电气压力计等。
弹性压力计是利用弹性元件受压后所产生的弹性变形来测量压力。它包括弹簧管压力计、波纹管压力计和薄膜式压力计。
压力表量程应根据稳定压力为表量程上限的1/3-3/4来选择，交变压力不大于2/3量程上限来选择。
(3)气体流量的测量技术
①转子流量计
②皂膜流量计
③毛细管流量计
4.7 实验优选和数据处理
优化法：通过少量次数的实验并根据实验结果的比较，来迅速找出使某种指标最优的有关因素值的方法。
4.7.1 单因素实验优选
步骤：①确定评定结果好坏的方法和影响指标的主要因素;
②确定实验范围;
③进行实验;
④实验结果分析;
⑤进行下一轮实验，结果分析，直至得到满意结果;
⑥如果发现3-5个实验点对指标的改变并不大，可认为在实验范围内该因素不是主要影响因素，不必继续对该因素进行研究。
(1)平分法(中点取点)
作法：每次实验点都取在实验范围的中点，即中点取点法。
适用情况：适用于预先已了解所考察因素对指标的影响规律，能从一个试验的结果直接分析出该因素的值是取大了或取小了的情况。即每做一次实验，根据结果就可确定下次实验方向的情况，这无疑使平分法应用受到限制。
(2)黄金分割法(0.618法)
适用情况：实验中指标函数为单峰函数。
步骤：
①确定实验范围
②选实验点
③根据“留好去坏”的原则对实验结果进行比较，留下好点，从坏点处将实验范围去掉，从而缩小了实验范围;
④在新实验范围内按0.6
18、0.382的特殊位置再次安排实验点，重复上述过程，直至得到满意结果，找出最佳点。 分数法具体作法分两种情况：
①所有可能进行的实验总次数m=Fn -1;则前两个实验点分别放在Fn-1和Fn-2位置上;此时，可在实验范围两端增加虚点，人为使实验个数达到Fn -1。 分数法的特点：
1)具体搜索步骤与前述0.618法基本一致，所不同之处仅仅是选的实验点位置是分数，且要求预先给出实验总次数。
2)在实验点能取整数时，或由于某种条件限制只能做几次实验时，或由于某种原因，实验范围由一些不连续的、间隔不等的点组成或实验点只能取某些特定值时，利用分数法安排实验更为有利、方便。
3)适合于单峰函数
通过数学计算可知，经过同样次数的分割
后，分数法的缩减速度比0.618法快，当N很大时，
分数法比0.618法效率高17%。
4.7.2 正交试验设计法
正交试验设计是利用正交表来安排与分析多因素试验的一种设计方法。
它是从试验因素的全部水平组合中，挑选部分有代表性的水平组合进行试验，通过对这部分试验结果的分析了解全面试验的情况，找出最优的水平组合。
正因为正交试验是用部分试验来代替全面试验的，它不可能像全面试验那样对各因素效应、交互作用一一分析;当交互作用存在时，有可能出现交互作用的混杂
正交表的基本性质： (1)正交性
①任一列中，各水平都出现，且出现的次数相等
②任两列之间各种不同水平的所有可能组合都出现，且出现的次数相等 (2)代表性
①任一列的各水平都出现，使得部分试验中包括了所有因素的所有水平;
②任两列的所有水平组合都出现，使任意两因素间的试验组合为全面试验。 (3)综合可比性
任一列的各水平出现的次数相等;任两列间所有水平组合出现次数相等，使得任一因素各水平的试验条件相同。这就保证了在每列因素各水平的效果中，最大限度地排除了其他因素的干扰。从而可以综合比较该因素不同水平对试验指标的影响情况。 正交表的选择原则：在能够安排下试验因素和交互作用的前提下，尽可能选用较小的正交表，以减少试验次数。
所谓表头设计，就是把试验因素和要考察的交互作用分别安排到正交表的各列中去的过程。在不考察交互作用时，各因素可随机安排在各列上;若考察交互作用，就应按所选正交表的交互作用列表安排各因素与交互作用，以防止设计“混杂” 。 小
结
一、了解实验室工作的一般程序及实验室研究的方法论。
二、掌握实验室常用的基础实验技术(原理)。
三、熟悉单因素实验优化及多因素实验优化中的正交实验设计及均匀试验设计。 5
化工过程放大
一个新的化工过程能否在工业上得到实施、完成开发的时间长短、达到的水平如何，从技术上看，关键的问题依次是： (1)是否开发出高效催化剂;
(2)是否具有可靠的放大技术，特别是化学反应器的放大技术; (3)是否具有工业化过程要求的材料; (4)能否选购或制造出过程所需设备; (5)是否具有合适的计量与检测技术。
化工过程放大是科学理论与实践经验相结合，质和量相结合的工程科学问题。 5.1.1 基本概念
在未充分认识放大规律之前，因过程规模变大所引起的指标不能重复的现象称为放大效应。
从小型装置过渡到大型装置，下列条件的差别非常重要：
①装置的形状; ②装备的几何尺寸
③操作模式; ④装置的结构与材料;⑤散热问题;⑥边壁和终端效应。
5.1.2 反应过程放大基本方法
化工过程采用的模拟放大方法有：经验放大法、数学模拟法、部分解析法、相似放大法。 一般来讲，分离过程理论比较成熟，在取得可靠的平衡数据后，就可以用现有的数学模型直接放大到工业装置。而反应过程比较复杂，除化学反应的规律外，同时还受到传递过程因素的影响，故只有少数简单的可用数学模型法，现在大多还采用经验放大法和部分解析法。相似放大法主要应用在单元操作设备的放大中。 5.1.2.1 逐级经验放大
是从实验室规模的小试开始，逐级放大到一定规模实验的研究，最后将模型研究结果放大到生产装置的规模。 基本特征：
①着眼于外部联系，不研究内部规律;
②着眼于综合研究，不试图进行过程分解;
③人为的规定了决策序列。
5.1.2.2 数学模型方法
化工过程的数学模型可以将实验装置、中试装置，甚至大型生产装置的测试数据，通过数学回归，获得纯经验的数学关系，这就是经验模型;从化工过程的机理推导，并经实验验证的过程数学模型，即机理模型。如何对过程进行合理简化，是建立数学模型的关键问题。
数学模型方法的一般步骤：
①实验室研究(研究化学反应特征)
主要任务：测定反应动力学、热力学的特征规律及其参数; 研究目的：掌握过程的内在规律;
要尽可能的排除外界因素对研究对象的影响。 ②大型冷模实验(研究传递过程的特征)
冷模实验：在没有化学反应参与的情况下，专门考察设备内物料的流动与混合，以及传热、传质等物理过程规律的实验。
目的：是研究化学反应属性，了解反应器形式和结构对于反应过程的影响。 ③小型试验
目的：考察物理过程对化学反应的影响、工业原料的影响及工艺条件框架等。
④建立反应器数学模型
当可用数学方法将两种规律予以综合，就形成数学模型 ⑤中间试验(检验数学模型的等效性)
按上述步骤取得的数学模型是否能够模拟实际生产过程，还有待于通过实践检验。因此应建立试装置进行中试，以检验数学模型与实际过程的等效性。 数学模型法的基本特征：
①着眼于过程的内部规律，对过程进行分解和综合;
②抓住主要矛盾，忽略次要因素，对过程进行简化; ③在反应工程理论和传递过程理论指导下建立数学模型; ④设计模型来源于实践，又为实践所检验。
与逐级经验放大法相比，数学模型法有许多优点：可以实现高倍数放大，缩短开发周期，减少人力和物力的消耗，但建立可靠的数学模型比较困难。该方法的科学性和优点决定了它是今后化工过程开发技术发展的方向。 5.2.1 传递过程
5.2.1.1 动量传递过程——返混和不均匀流动返混：在连续流动的反应器内，不同停留时间的物料之间的混合。不均匀流动：是流体流动时呈现的速度分布不均匀。 返混的特点：
(1)返混是不同时刻进入反应器的物料间的混合， 它起因于空间的反向运动和不均匀流动。
(2)返混造成两种后果
①改变了反应器内的浓度分布; ②造成物料的停留时间分布; (3)返混的利弊取决于反应的动力学特征。
(4)限制返混的措施主要是分割——横向分割和纵向分割。
5.2.1.2
质量传递过程 传质的特点：
(1)传质是非均相反应过程伴生的现象，起因于反应物从非反应相向反应相的传递。 (2)传质造成的后果是：实际反应场所的反应物浓度下降，产物浓度上升，与返混的后果有相同之处。
(3)传质影响的表示方法 (4)传质影响程度 5.2.1.3
热量传递过程 传热的特点：
(1)传热是由反应热效应派生出来的问题，
(2)传热问题有尺度之分——分为颗粒尺度上的传热和反应器尺度上的传热。
(3)在放热反应中，由于放热曲线的非线性，造成反应器的多态操作问题。如飞温、着火、熄火现象，使传热问题的影响更为严重。
(4)反应放热时，定态温度有稳定与不稳定之分。 (5)反应放热强弱的判据因问题而异。 5.2.2 冷模实验
冷模实验 ：利用空气、水和砂等惰性物料替代 化学物料在实验装置或工业装置上进行的实验
冷模实验的优点： (1)直观、经济。
(2)实验条件容易满足，并且容易控制。
(3)可进行在真实条件下不便或不可能进行的 类比实验，减少实验的危险性。 5.2.2.1 冷模实验的理论基础 (1)相似现象
相似是指模型与原型之间相对应的物理量之间的相似
①几何相似在设备上或工程上的几何相似是指模型和原型的几何形状和内部结构相似。
②时间相似：是指在几何相似的两个体系中相对应的时间间隔应互相成比例，且比值相等。相似是指模型与原型之间相对应的物理量之间的相似
③运动相似：是指几何相似的两个体系中对应点上物质运动的速度(或加速度)应成比例且比例相等。 ④动力相似：是指几何相似的两个体系中在对应时刻和对应点上受力的方向一致，其大小应互成比例。相似是指模型与原型之间相对应的物理量之间的相似
⑤热(温度)相似：几何相似的两个体系中在对应时刻和对应点上的温度都成比例。 ⑥化学相似：几何相似的两个体系中在对应点的化学物质的浓度相同。 (2)相似理论 ①相似第一定律：彼此相似的现象必定具有数值相同的相似特征数。这是彼此相似现象具有的重要性质。
②相似第二定律：对于同一物理现象，如果单值条件相似，而且由单值量所组成的相似特征数在数值上相等，则其现象相似。 ③相似第三定律(π定理)：
设一物理过程有N个物理量，其中有K个物理量
的量纲是相互独立的，那么这N个物理量可表示成相似特征数π
1、π
2、„„πn-k之间的函数关系，即有：
f(π
1、π
2、„„πn-k)=0 (3)相似特征数
相似特征数是当两体系相似时，对应点上必须具有的、数值相等的、单值条件相似的并有一定物理意义的数组。
5.3 化学反应器
5.3.1 化学反应器的基本概念 5.3.1.1 化学反应器的类型
(1)管式反应器(2)釜式反应器(3)塔式反应器(4)固定床反应器(5)流化床反应器(6)移动床反应器
换热式固定
床反应器(列管式) 自热式固定
床反应器 流态化的形成
流化床反应器的结构
1-加料口2-气固分离装置3-壳体4-换热器5-内部构件6-卸料口7-气体分布装置 5.3.1.2 化学反应器的操作方式 (1)间歇操作
间歇反应过程是一个非定态的过程，反应器内物料的组成随时间而变，这是间歇过程的基本 特征。
需要对间歇反应器进行设计计算，计算的目的：确定达到一定的反应率时需要的反应时间。间歇反应适用于反应速率比较慢的化学反应，以及产量少的化学品。对于那些产量少但产品品种多的企业尤为适用。
但是间歇操作，需要的辅助时间比较多，如加料、出料、清洗等，劳动强度大，每一批生产的产品质量不易稳定。 (2)连续操作
连续操作具有产品质量稳定，劳动生产率高，便于实现机械化和自动化等优点。但连续操作系统一旦建成，要改变产品品种是十分困难的事。有时甚至要较大幅度地改变产品产量也不易办到。
(3)半连续操作
①将两种或两种以上的反应物、或其中的一些组分一次性放入反应器中，然后将某一种反应物连续加入反应器。
②将反应物料一次性加入反应器，在反应过程中将某个产物连续取出。 5.3.1.3 化学反应器的工艺条件 5.3.2 化学反应器的选型 5.3.2.1 化学反应器选型原则
(1)工业生产对化学反应器的要求
①有较高的生产强度
②有利于反应选择性的提高
③有利于反应温度的控制
④有利于节能降耗
⑤有较大的操作弹性 (2)反应器选型判据
①确定反应类型
②确定催化剂的失活速度
③确定反应器的混合要求
④确定热量传递和温度控制要求⑤确定反应过程的控制步骤 5.3.2.2 反应器主要工艺条件选择 (1)温度
①反应平衡的温度效应与标准反应热
②反应速率的温度效应与反应活化能
③温度的限制条件 (2)压力
①压力对反应平衡的影响
②压力对反应速度的影响
③压力对后续分离系统的影响 (3)浓度
①某一反应物要求有很高的转化率
②反应物和产物分离困难
③反应选择性的浓度效应
④浓度对分离循环费用的影响反应时间和转化率、催化剂 5.4 中间试验
5.4.1 中间试验的目的和作用 5.4.1.1 中间试验的目的
①检验与修改在小型工艺试验与冷模试验结果基础上形成的化学反应与传递过程综合模型， 考察实验室研究结果在工业规模下实现的技术及经济可行性。
②考察工业因素对过程设备的影响，发现和解决实际生产条件下可能发生的各种问题。 ③消除设计人员面临的种种不确定性，为设计工业装置提供所必须的、可靠的工艺数据和化学工程数据。
5.4.1.2 中间试验的作用
①考察过程放大中的问题，特别是反应过程的“放大效应”的问题。 ②验证原料预处理方案，考核杂质积累对过程的影响。
③验证反应产物的后处理方案的可行性、分离技术和设备型式的适用性。 ④考核反应器型式与设备材料的适用性。
⑤考察过程长期连续运行的可能性、安全性、研究生产控制方法，验证“三废”处理和排放问题。
⑥检验是否有被忽视或被误解的重要因素，研究一些由于各种因素没有条件在实验室进行研究的课题。
⑦如果以产品为目的的话，应提供少量供质量评价和市场试销的产品。
⑧提供新过程的开工和操作经验，考察调节与控制系统的功能，节省生产装置的开工费用。
5.4.2 中间试验分类 5.4.2.1 微型中试 5.4.2.2 部分流程中试 5.4.2.3 全流程中试 5.4.2.4 全规模中试 5.4.3.1 中试指导思想 5.4.3.2 中试装置的规模
(1)反应过程的特点
(2)中试装置规模应适应多方面要求
(3)关键设备必备的条件
(4)市场需求量
5.4.3.3
中试装置的完整性
(1)下列情况需进行全流程中试
①需要在小试的基础上对整个工艺过程进行综合研究 ②需要提供一定批量的样品进行应用试验
③物料循环对生产的影响不可预测，而且对生产的影响大 (2)化学反应过程要进行中试
(3)凡新物系分离、新分离方法和设备使用等要进行中试 (4)考察再循环过程对生产影响时要进行中试
5.4.3.4 运行周期 5.4.3.5 测试深度
5.4.3.6 中试装置的运行可靠性和安全性
小
结
1、了解反应过程放大的基本概念、反应过程放大的方法，掌握数学模型方法和逐级经验放大法的基本步骤，了解其特征。
2、掌握反应过程中出现的三种传递现象，了解其特点，了解冷模实验的理论基础。
3、了解化学反应器的类型、操作方式，掌握反应器的选型原则。
4、了解中间试验的目的、作用，掌握中间试验分类，了解中间试验要注意的问题
工程经济
6.1
评价的基本内容、方法和步骤
6.1.1 评价的基本内容
6.1.1.1 社会评价
1、政策和法律评价
2、劳动力结构和社会公益评价
3、社会效益评价
4、对人类生理和心理的影响
6.1.1.2 技术评价
1、技术可靠性评价
2、技术先进性
①新产品的技术性能和技术参数比现有产品提高的程度;
②在产品中或产品生产过程中新技术和新材料的含量;
③新产品在国内和国际同类产品中的水平;
④还体现在原材料和能量消耗低，产品质量好，劳动生产率高，生产周期短等。
3、技术适用性
①产品的功能应与其结构匹配;
②产品的技术参数应与企业的技术能力及市场需求的技术层次相匹配;
③产品的技术参数应与配套产品的技术参数相匹配;
④是在现有的时间、空间和环境下方案实施的可能性。
6.1.1.3 经济评价
6.1.1.4 环境评价
(1)项目“三废”的污染程度
(2)项目“三废”的危害性
(3)项目“三废”治理的有效性
(4)项目“三废”治理的代价
6.1.2 评价的方法和步骤
6.1.2.1 评价的方法
综合评分法的方法和步骤：
1、建立评价指标体系
①技术因素②经济因素③市场因素④时间因素⑤社会因素
2、确定因素指标的权重
3、确定评分标准
4、确定评价人员和权重 6.2 项目的投资估算 6.3 产品成本估算 6.4 经济评价要点
6.4.1.1 生产能力和销售量
生产能力：即设计产量，一个生产装置在设计时预定的产量。
销售量：是指实际销售出来的产品的量。 6.4.1.2 销售收入和产值
销售收入：是产品作为商品售出后所得的收入。
产值：是指产品的年产量与产品单价的乘积。
6.4.1.3 固定资产投资额与总投资额
为增加固定资产而投入的资金，称为固定资产投资，即固定资金。
总投资额=固定资产投资+流动资金+建设期利息+投资方向调节税
6.4.1.4 增值税与所得税
增值税额=(销售收入-原辅材料所耗费用)×增值税率
所得税额=利润总额×所得税税率 6.4.1.5 利润与净利润
毛利(利润)=销售收入-总成本-增值税额
年利润总额=年产品销售收入-年产品销售税金及附加-年总成本费用
净利润=利润-所得税
6.4.1.7 时值与现值
时值：资金在使用过程中某一时刻的价值
按照“折现”的方法计算出来的资金金额称为现值。
6.4.2 经济评价要点
6.4.2.1 静态评价方法和动态评价方法 (1)投资利润率
投资利润率=年利润总额/总投资 (2)投资利税率 投资利税率=年利税总额(年平均利税总额)/项目总投资
(3)基准投资利润率 (4)投资回收期
投资回收期=项目总投资额/年平均利润额
固定投资回收期=项目固定资产投资额/年平均利润总额 6.4.2.5 敏感性分析 小
结
1、技术经济评价的基本内容;
2、项目总投资包括哪些内容;
3、技术经济评价中的主要概念;
4、了解产品成本估算方法及项目的投资估算。 8
过程分析与合成
化学反应过程研究的目的在于使化工生产中的反应过程最优化。
化学反应过程的最优问题，实际上应达到两个目标：
一是最优化的经济目标
二是最优化的技术目标
应当指出：每一个单元设备最优，并不能保证整个系统达到最优。
8.1 单元操作的知识
8.1.1 物料输送、混合、粉碎的方法
(1)流体输送(2)流体混合(3)固体输送(4)固体粉碎(5)固体混合 8.1.2 改变物料温度的方法 8.1.3 非均相混合物分离方法 (1)气固分离(2)液固分离 8.1.4 均相混合物的分离方法
(1)液体混合物分离 (2)气体混合物分离(3)固体混合物分离 选用分离方法的原则：
1、选用分离方法时，应考虑生产产品的产值和产品的精细化程度;
2、在选择分离方法时，应尽可能先把物料中的固体除尽，也应尽可能避免在分离过程中加入其他物质;
3、尽可能先分离出容易导致副反应和特别有害的物质;
4、技术上的可靠性和经济上的合理性是主要原则。
分析确定操作单元的具体设备和工艺条件，综合确定总体结构。
8.2.1 分析与综合的基本概念 8.2 分析与综合
8.2.2 比较方案筛选
8.2.2.1 原料与工艺路线的选择 (1)原料路线的选择
①技术可行性; ②供需可行性;③经济合理性; ④资源利用的合理性。
(2)工艺路线的选择 原料的预处理
①原料中含有使催化剂中毒的杂质，必须先除去; ②原料中含有的杂质参加化学反应，为了避免原料消耗和不污染产品，也为了减轻后处理分离的负担，一般都先除去;
③原料中的杂质若不参与化学反应，则应根据这些杂质与原料或产品的分离难易程度来决定是否需要在预处理中先分离; ④原料中杂质含量较大时，即使这些杂质与产品的分离比它们与原料的分离容易，有时也需要进行预处理，因为大量的杂质会影响系统的生产能力和热平衡，也增加了系统内物料流动的阻力。
8.2.2.2 加工工艺选择
(1)牛奶浓缩 (2)难分离物系分离
8.2.2.3 生产规模的选择 8.3 化工过程合成 8.3.1 探试法
以精馏为例说明探试法的应用
M1规则：在所有的分离方法中，优先采用能量分离剂的分离方法，尽量避免使用质量分离剂的方法;
M2规则：精馏分离过程尽量避免使用真空和制冷操作。
D1规则：产品集合中元素最少的分离序列最为有利。
S1规则：首先安排除去腐蚀性组分和有毒有害组分，
S2规则：按组分间分离因子的大小顺序，逐个依次分离。最后处理难分离或分离要求高的组分。
C1规则：首先应分离出含量最多的组分，
C2规则：如果组分间的性质差异以及组分的组成变化范围不大，则应选择塔顶和塔底产品等摩尔分离。如果不能进行等摩尔分离，则可选择最容易分离处为切割点。
本科毕业设计(论文) 工 作 总 结
学 院： 机械与控制工程学院
课题名称： 复杂阶梯形圆筒件拉深有限元分析
专业(方向)： 机械设计制造及其自动化(模具设计与制造)
班 级：
学 生：
指导教师：
日 期：
工作总结
在大学四年的学习过程中，毕业设计是一个非常重要的环节，做毕设过程中，不断的回顾以前所学的知识，能够将所学的知识系统化，巩固化，为我们步入社会参与工作奠定了良好的理论基础。毕业设计有一定的学术价值和实用价值，能反映出作者所具有的专业基础知识和分析解决问题的能力。我本次毕业设计所研究的主要内容和成果如下：
1)先分析零件的结构特点，首先探讨一次拉深成形方案的可行性，通过理论计算压边圈最小压边力，确定参数的范围，在Dynaform对零件进行一系列压边力数组的数值模拟，观测成形极限图，根据厚度变化分布图采集数据绘制模拟数值表格，取证一次成形是行不通的。
2)根据一次成形数据模拟结果，动画模拟分析成形过程中出现拉裂和起皱的帧率，判断拉裂起皱的原因，确定拉深次数及拉深方法。
3)分别对设计好的造型方案进行首次拉深模拟实验分析，通过靠施加恒定的压边力来抑制起皱和拉裂等问题，改变压边力进行多次模拟，根据模拟结果判断各造型在其最佳压边力下首次成形可行性，选取合适的造型进行后续的二次成形模拟试验。
4)选取首次成型选取的方案，进行二次拉深成形模拟试验，利用控制变量的方法，改变压边力的大小，寻找造型的最佳效果，根据成形极限图和厚度变化数值分析最佳成形方案。
5)参照最佳方案下的数值，即其最佳压边力下，改变凸模速度，探凸模速度对二次拉深成形效果的影响，确定本案的最佳凸模速度，从而确定零件最佳成形方案及其最佳参数。
6)最后确定该复杂阶梯形圆筒件能够五次拉深成形，为生产该零件选用经济适用的设备提供理论参考。
从最初的选题，开题到零件的拉深次数确定以及拉深工序的设计、拉深模拟直到完成设计。期间，查找资料，老师指导，与同学交流，反复修改拉深参数，每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。在毕业设计期间，尽可能多的阅读文献资料是很重要的，一方面是为毕业设计做理论准备，另一方面是学习做毕业设计的方法。
但是毕业设计也暴露出自己专业基础的很多不足之处。比如缺乏综合应用专业知识的能力，对具体设计涉及到的规范要求的不熟悉等等，需要在做的过程中不断的翻阅相关的资料和书籍，这降低了自己的速度和设计的进程，但这个过程对我来说是对自己知识的不足处的一个很好的补充和对已学过知识的一个巩固。这个过程虽然是有一定的难度但还是通过自己的慢慢的摸索和老师的指导下从生疏到熟悉，提升了自信心。通过真正自己探索的整过过程，明白了光掌握理论的知识是远远不够的。
这次实践是对自己大学四年所学知识的一次大检阅，使我明白自己知识还很浅薄，虽然马上要毕业了，但是自己的求学之路还很长，以后更应该在工作中学习，努力使自己成为一个能独立完成设计的人。
本人的本科毕业设计论文一直是在导师覃天老师的悉心指导下进行的。覃天老师治学态度严谨，学识渊博，为人和蔼可亲。并且在整个毕业设计过程中，覃天老师不断对我所做的设计进行总结，并提出新的问题，从论文题目的选定到论文写作的指导,都经由覃老师悉心的点拨,才使得我的毕业设计课题能够深入地进行下去，也使我接触到了许多理论和实际上的新问题，使我做了许多有益的思考。在此表示诚挚的感谢和由衷的敬意。
另外我还要感谢桂林理工大学对我的培养与帮助，并为我提供了良好的设计的环境。在这里我学到了知识，开阔了思维，感受了快乐。
最后再一次感谢所有在毕业设计中曾经帮助过我的良师益友和同学，以及在设计中被我引用或参考的论著的作者。最后的最后我还要感谢我的家人对我的关爱。
讨论]泵站设计步骤的一点粗浅看法
一、经验与建议：
1、 大型抽水站以江苏、湖北二地搞得较多，江苏这几年搞了解台站、淮安二站等，有成功的经验也有值得引以为戒的。
2、大型水泵生产厂家以上海水泵厂和无锡水泵厂
新型泵种特别是潜水泵以江苏亚太集团、高邮水泵厂为多。
二、设计步骤：
1、首先收集资料，确定设计流量、特征水位、丰枯水期情况，泵站等级。站址选择。
2、泵型选择，这一点较关键，将决定建筑物的形式。采用新型泵应作水工模型试验。一般到南京水科院或扬州大学水建学院(严教授泵站设计规范起草者)或武汉大学(原水利电力大学)。
3、总体布置，泵房、进出水建筑物、专用变电站，其他控制建筑物，管理设施，交通通讯等。引水形式。水流复杂的大型泵站应通过水工模型试验论证。
4、泵房设计
主要是各层高程尺寸确定，机电设备位置布置。主厂房与副厂房布置。目前随着水工建筑物美观要求，泵房的外观建筑设计应予以重视，应有较丰富建筑学知识设计人员设计。
(1)机组布置间距满足吊装和泵房内部交通要求。
(2)水泵层、电机层高度确定。满足布置及安装要求。
(3)辅机，电器设备，管道、电缆道注意不要相互干扰。
(4)吊装设备确定。
(5)泵房门窗、屋面、消防、噪音、通风、采暖要求满足要求。
(6)防渗排水设施，也是关键点。
(7)大体积砼裂缝控制，不要用泵送砼，特别是流道，大体积砼，非裂不可。施工图应标明这一要求。
(8)流道设计。应水流平顺。 主要计算项目：
(1)泵房稳定分析。抗滑稳定，深层滑动(软基)、组合滑裂面滑动抗滑稳定(岩基)，抗浮稳定。
(2)地基承载力计算、持力层、软弱下卧层计算。最终沉降量计算。
确定地基处理方案。本人现搞泵站采用了灌注桩结合水泥深层搅拌桩(仅作安全储备)
可能液化土层或湿陷性黄土地基应特别注意，要处理!!!!!
地基问题请大家一定要注意!!!
(3)主要结构计算
一般可按平面结构计算，必要时可按空间结构计算。 主要：A、底板按弹性地基梁计算，注意边荷载的考虑。
B、进水和出水流道，根据结构布置，断面形状按单孔或多孔框架结构计算。对称时，可按对称框架进行计算。
双向流道，分别按肘形进水流道和直管式出水流道进行计算。
C、机墩计算：考虑动荷载影响。对于立式机组需按单自由度悬臂梁进行共振幅和动力系数验算。
卧式机组可只进行垂直振幅验算。均对大型机组而言。 D、排架、吊车梁计算
E、抗震计算，对于地震基本烈度7度及以上地区。设抗震措施。
5、进出水建筑物设计
(1)引河 与当地地形水文地质与工程地质有关。注意边坡稳定，流量要求，需计算。
(2)前池、进水池 ，必要时，作水工模型实验确定。一般宜正向，注意水流流态。
(3)进出水流道根据泵型、泵房、扬程、出水池水位变化断流方式综合考虑。
(4)出水管道：地基、镇墩、管型、管材、伸缩节、岔管，需作管道结构分析。镇墩要作抗滑、抗倾稳定、地基承载力计算。
(5)出水池与压力水箱
地形地基要好，压力水箱要建在坚实地基上。
6、水力机械与辅助设备
(1)主泵选型
应满足流量、扬程、不同时期供排水的要求。平均扬程时应在高效区工作最高与最低扬程时应能安全工作。机泵台数宜3~9台以方便管理。台数太少则一旦发生机器故障则影响使用。台数太多，不便管理且可能增加土建工程造价。
叶轮名义直径若大于等于160cm的轴流泵和混流泵应有装置模型试验资料，关键!!!!
轴功率的确定，以选取配套电动机。
(2)进水管道及泵房内出水管道，主要有平面与高程尺寸的要求，流速要求。穿墙管和伸缩节选取。
(3)水锤计算与防护
这一点很重要一定要重视!!!应进行特征线计算并严格按规范要求。
(4)真空、充水系统
主要对于有虹吸出水流道的轴流泵站和混流泵站及卧式泵叶轮淹没深度低于3/4时。注意密封性能。
(5)排水系统
排水沟，排水泵设置。
(6)供水系统
采用水塔或沉淀池。主要有冷却、润滑、密封、消防及生活用水。应作用水量计算。
(7)空压机系统
根据需要设高低压系统，至少应有2台，以备用。
(8)供油系统
根据需要，设置，透平油、绝缘油。
(9)吊装设备及机修设备
选择合适的起重设备，设置检修间。
(10)通风与采暖
根据当地气候及泵房形式，对空气参数的要求确
1、泵站地点选择：
本次设计中取水点位于城市东边的江，按照上游取水原则，应选择在上游。根据实际情况知道上游有一支流汇入，由于支流流量小，有断流的概率，因而选择在河流干道。由于支流的汇入会在交汇处产生沙洲，所以取水口应设计在交汇处一下400米以上
2、流量的设计：
任务书上已经给出了城市所需的用水量，只需换成立方米每小时或者立方米每秒(便于后面查相关数据用，《常用资料》中是以立方米每小时和升每秒给出数据 i 的) 流量还要乘以1.1的自用水系数，因为静水处理还需要消耗一部分水
3、自流管、压水管、吸水管、输水干管的选择
(1)自流管，是指河中取水口到泵房吸水间的那段管子，水流是因为二者之间的液面高差产生的
这段管子有一个要求：流速要大于0.6---1.0米/秒，这是为了产生一个冲淤流速，防止泥沉淀堵住管子，为了施工的方便，这段管子可以是可输水干管的一样，但是管中流速也不应该太大，以免产生过大水损
(2)吸水管，也就是吸水间吸水口到水泵吸人口的那段管子。需要按照经济流速进行设计(经济流速的来由，我现在也还不知道) 由是V=Q/S 和 S=(3.14*D*D) /4 得出
(3)压水管，也就是水泵出水口到输水干管之间的那段管子，也是一样按照经济流速来进行设计的(老师给的那个经济流速有些偏大，课本中有相关的内容)
(4)输水干管，也就是泵房到静水厂的那段管子，一般采用双管运行，这样可以比较安全运行，管径可以选择比压水管的大50到100mm,当然如果运行的不仅仅是两台水泵时，应该另当考虑，应该也可以按照略小于经济流速的速度进行求解
4、扬程的设计
由于洪水位出现的概率为1%，比较小，因而在本次设计中只考虑常水位和枯水位情况下的扬程
(1)静扬程的设计
假设自流管一根检修，另一根通过75%的流量，这时可以通过查《常用资料》找到相关的水力坡降系数 i 求得静扬程(从吸水间液面到静水厂的高差)是常水位(枯水位)-自流管水损
得到两个静扬程 Hst1 ,Hst2
(2)总水损的设计
已经假设泵房中总的水损是2米，因而只需要在求输水干管在最不利情况下的水损就可以了，假设最不利情况和自流管的一样，也就是其中一条检修，另一条通过75%的流量，查得水力坡降系数 i 后，求的水损 h ，求扬程时乘以1.1，因为中间还有一些局部水头损失
(3)扬程设计
设安全水头为2米
常水位时 H1=Hst1+2+2+1.1h
枯水位时 H2=Hst2+2+2+1.1h
5、水泵及电动机初选
流量依据：假设选择三台同型号水泵，两用一备。
总流量在设计供水量的的左右15%的范围内，也就是0.85Q~1.15Q，由于两台并联运行总流量不是两个水泵的单独时流量之和，两台运行时减少系数是0.9，故流量变化范围是：0.85Q/(2*0.9)~1.15Q/(2*0.9)
扬程依据：H1~H2
查给排水设计手册《常用设备》找到流量还有扬程匹配的水泵型号，还有和此水泵匹配的电动机
由于本次设计中流量是固定不变的，所以一般情况下都是选三台同型号两用一备的，
(但是在考虑流量变化时，是得使用多台不同水泵的。设计的依据是：两个水泵并联运行将在其中一台的扬程上运行。这个问题比较复杂，我还没有全部弄懂，以后的设计还会接触到这样的问题，到时自然会懂。你先有这么一回事就好了)
6、基础的设计
直接按课本上的公式算就可以了(3W/LBr)
其宽度和长度分别是机组相应尺寸加上0.15~0.20米
7、机组及管路布置
其实这个和画图已经联系上了
文字材料主要是写阀门的选择和布置，阀门的要求找不到相关的要求，以后再研究吧
8、泵站内水力计算
在画完图之后( 或者是在画完草图之后)，找到最不利水力路线，查《常用资料》可以查到各种局部水损系数
求得的水损后，加上其它水损，得到的扬程再和水泵的高效段的扬程进行比较，在其范围内的则所选水泵满足要求
我们这次实习不需要考虑
9、泵房平面尺寸的确定
主要是确定其直径
我问了老师，他们也没有给出很明确的计算方法
主要是依据机组尺寸，还有他们的布置要求(相互之间距离)来大概估计其直径，最好先画出大概的布置图，然后再求
你的平面比例布置感觉比较好，可以发挥一下
这步所确定的直径在画图时会再次得到检验
(其实水泵泵房形式有很多种的，主要是分为分建式和合建式，其中又有不少形式，这个在《城镇给水》中写得比较详细)
10、辅助设备的选择：
起重机：选择依据是：
(1)、起重重量是水泵或者电动机的最大者
( 2)、起吊高度是筒体高大加上2米
(3)、跨度选择略大于筒体的直径就可以了
引水设备：其实是灌泵需要需要设置的，因而只有在使用抽吸式时采用
排水设备：流量在20~40立方米每小时，扬程是筒体高度加上5米左右的水损，查水泵表找到相关的水泵装置
通风设备：一般是以每小时将通体体积8~10倍体积进行选择
计量设备：不采用的原因是：
1、水厂设置有;
2、在水厂设置要比在泵房设置好(值班问题还有就是泵房筒体较深看起来不方便)
11、泵站各部分标高的确定
(1)筒体高度，使用自灌式时，先假设吸水口在最枯水位下的距离，然后用 洪水位-最枯水位+一米波浪高+吸水口在最枯水位下的距离
采用抽吸式时，上面高度减去安装高度就可以了，(抽吸式泵房可以减少筒体高度，但是启动时需要先灌泵，因而启动较慢)
(2)泵房建筑标高的确定
应该考虑的因素：汽车高度、设备最高高度、电动葫芦高度、起重机梁的高度、起重绳竖直高度，基本上就是几个高度的直接相加
一、导入
《水浒传》和《红楼梦》《三国演义》《西游记》并称为四大名著，代表了中国古典小说的最高成就。
大家熟悉的《好汉歌》中有这么几句：“路风不平一声吼，该出手时就出手”，这是梁山好汉的作风，路见不平尚该拔刀相助，更何况自己受了冤屈?但是梁山好汉中也有人曾经有不平不能吼，举起来的拳头打不下，他是谁?他就是我们今天要学到的“林教头”。(板书《林教头风雪山神庙》)首先，我们了解一下相关知识
小说 小说在萌芽之初是相当不受重视的，那些文人雅士都吟诗作词，视小说者为末 流。《汉书·艺文志诸子略》中说：“小说家者流，盖出于稗官。街谈巷语，道听途说者之造也。孔子曰„虽小道，必有可观者焉，致远恐泥。‟是以君子弗为也。然亦弗灭也，闾里小知者之所及，亦使缀而不忘，如或一言可采，此亦刍荛(ráo)狂夫之议也。”可见小说当时的地位。即使是这样，它还是以自己顽强的生命力不断的生长完善着。六朝的志怪小说，唐代的传奇，宋代的话本、拟话本，元明的讲史(“讲史”就是说书的艺人们讲述历代的兴亡和战争的故事。讲史一般都很长，艺人在表演时必须分为若干次才能讲完。每讲一次，就等于后来章回体小说中的一回。在每次讲说以前，艺人要用题目向听众揭示主要内容，这就是章回体小说回目的起源。)都是它发展演变的历程，而到了明清的时候，古典小说达到了最高峰。以前多为文言短篇小说，明清时候，长篇得到长足的发展，中国的古典长篇小说都为章回体，每个故事前的回目都大致交代出本回的主要内容。(章回体：古代长篇小说的一种外在叙述，体式。其特点是将全书分为若干章节，称为“回”或节、则。少则十几回、几十回，多则百馀回。每回前用单句或两句对偶的文字作标题，称为“回目”，概括本回的故事内容。每回开头以“话说”、“且说”等起叙，每回末有“欲知后事如何，且听下文分解”之类的收束语，一回叙述一个较完整的故事段落，有相对独立性，但又承上启下。章回体是为方便读者阅读，在民间说书的基础上，借鉴史书“纲目体”叙事体式，并吸收诗词、戏曲的艺术营养，综合创制而成的。因符合民众欣赏习惯，所以为明、清两代长篇小说所普遍采用。)
本文 这篇课文节选自《水浒传》第十回，而林冲无端遭受迫害、终于被逼上梁山、参加了农民起义队伍的故事是从第七回开始的。故事的大致经过是：林冲本在东京当禁军教头。奸臣高俅的干儿子高衙内几次要霸占林冲的妻子，都遭到抗拒。高俅指使陆谦、富安等人设下毒计，企图置林冲于死地，于是林冲被陷害充军发配到沧州。由于鲁智深、柴进的保护和帮助，林冲一路上不仅免于被害，而且到沧州后还被派到天王堂当看守。《林教头风雪山神庙》是林冲由逆来顺受、委曲求全，走向反抗道路的重要章节，也是封建社会官逼民反的最典型的例子，可以帮助我们认识封建社会被压迫者走上反抗道路的必然性。
林冲形象的社会意义。
林冲性格的转变，关键在于一个“逼”字，“官逼民反”、“逼上梁山”。从林冲的遭遇我们可以看到加害于他的封建统治阶级的凶残、虽然安分守己，忍辱求全，尚且被逼得走投无路，愤然而起;至于广大的生活在水深火热之中的人民群众，他们所遭受的迫害，他们所承受的痛苦就可想而知了。因此，只有奋起反抗进行斗争才是唯一出路。林冲由逆来顺受、委曲求全，走向反抗道路，体现作品中心思想——“官逼民反”卑劣、阴险、狠毒。八十万禁军教头林冲
第3节
群落的结构
教学重点：种间关系
教学难点：常见种间关系的类型以及它们之间的差别和联系 教具准备：PPT课件;狼追捕驼鹿的视频以及爱护地球视频 教学方法：讲授法、讨论探究法 课时安排：2课时(第1课时) 三维目标：
1. 能说出群落所研究的问题 2. 能举例说明种间关系
3. 能划出不同种间关系中种群数量与时间的关系图线
4. 通过本节内容的学习，促使学生形成一种爱护其他生物以及地球母亲的热情
导入语：
在第二章和第三章我们在个体水平上研究了呆小症、巨人症、糖尿病以及植物的向光性等问题;接着在本章的前两节内容中在种群的水平中研究了种群密度，种群的出生率和死亡率等问题，那种群水平是不是我们生物学研究的最高水平? 生：不是!
师：比种群水平高的研究层次还有哪些? 生：群落，生态系统以及生物圈 师：那我们今天就来共同探讨一下有关于群落的问题之群落结构 (与此同时在黑板上写出本节课的标题“群落的结构”并展示第一张池塘的图片)，请问这个池塘里有哪些种群? 生：有芦苇，荷花，蜻蜓等等
师：那池塘里所有的鱼属于生命系统结构层次的那个水平呢? 生：哪个水平都不是。原因是池塘里的鱼有很多种，如青草鲢鳙等，所以它不属于种群水平，又没有包含池塘里的所有生物所以它也不属于群落水平. 师：分析的很好，请坐! 我们再回顾一下群落的概念(展示群落概念的图片并在黑板上写出“一.群落：是指同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合”)
师：在本章前两节内容中我们研究了，种群的密度、出生率、死亡率、迁入率、迁出率等内容;那么在研究群落时我们要关注哪
些问题呢?请同学们看一看课本71页(展示第三张图片并在黑板上写出“二.群落水平所研究的问题”)
假设以池塘为例的话，我们主要研究群落的物种组成，群落的空间结构，种间关系，以及群落的演替等内容。
今天这节课我们主要讨论其中的两个问题及群落的物种组成和中间关系。首先我们先看一组图片，福建的武夷山的常绿阔叶林与新疆北部的常绿针叶林。这两个地区所包含的所有生物构成的集合都可以称之为一个群落，那么这两个群落的是一样的么? 生：不一样!
师：为什么不一样?你判断的标准是什么?
生：因为群落是由不同的物种组成的，这两个群落所含有的物种的种类不同(课本图片中介绍了两个群落的组成) 师：总结的很好。我们规定群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。
不知道同学们有没有注意到课本72也中间偏左偏下有一段文字，其中说明了武夷山和西伯利亚泰梅尔半岛冻原上分别所含有的物种的数目，请问两个地区所含有的物种的数量一样么? 生：不一样
师：那么群落中所含有的物种数目的多少我们称之为? 生：丰富度!
师：那么我们可不可以说不同的群落它所含有的丰富度不同。 生：可以
师：物种的丰富度在地球上呈现的大致规律是什么? 生：从赤道向两极逐渐减少 师:随着海拔的升高呢? 生：逐渐减少
师：随着水深度加深呢? 生：逐渐减少
师：我们已经知道群落是由很多个物种组成，组成群落的物种他们之间是一个机械的组合呢，还是有其内部联系呢? 生：有其内在联系。
师：你的依据是什么?判断要有依据。
好，首先让我们看一段视频(狼捕驼鹿，2分钟) 从这个视屏中我们可以的得出什么结论?
生：群落中不同的物种之间是有其内在联系的(如捕食)不是简单的机械组合!
师：总结的非常好，请坐
接下来我们看一看72至73页资料，等会儿我请同学回答与其相关的一些内容。不懂的地方可以先讨论讨论(留给学生两分钟时间)
请问在单独培养大草履虫以及双核小草履虫时他们的数量变化情况类似于我们学过的哪一个类型?(同时在课件上展示两种草履虫单独培养时的时间-数量变化曲线) 生：S型
师：一开始种群的数量为什么会上升?后来一段时间内为什么其数量不再增加了?
生：一开始种群密度比较低，食物，空间等生命活动所必须的因素都是相对较充足的，出生率大于死亡率，种群数量会增加;但是随着种群个体数量的增加，对食物和生存空间的争夺更加激烈，种内斗争加剧，出生率等于死亡率，种群数量维持相对稳定。 师：解释的非常好!请坐。
如果其他条件都不变的情况下，时间顺延，请问曲线应该怎么样变化?
生：下降;原因是食物逐渐被消耗尽 师：分析的很好，请坐。
当我们把它们混合培养时，情况有没有变化?为什么会发生这样的变化呢?(展示混合培养时时间-数量变化曲线)
生：混合培养起初时两个种群的数量都比较少，食物，生存空间相对比较充足，所以两个种群的数量都会增加，但是由于它们所生存的空间和食物都是有限的，随着种群的数量增加，它们之间的斗争加剧，在斗争的过程中双核草履虫占据优势，大草履虫在竞争中处于劣势，将逐渐被淘汰。
师：生活中不同生物争夺资源的现象是非常常见的，让我们一起看两张图片。(鬣狗与秃鹫争夺猎物，大象与狮子争夺水源) 像这样两种或两种以上的生物争夺资源而形成的关系，我们称之为竞争关系(展示竞争概念图片)
师：如果以时间为横坐标，以种群的数量为纵坐标，那么竞争关系的图线应该是什么样的?思考一下，等会请一位同学到前面来
画。(与此同时在黑板上画出横坐标和纵坐标，让同学分析其为什么要这样画，并展示正确的曲线图)
生物之间的关系除了竞争之外有没有别的关系了? 生：有!捕食、寄生、共生
师：很好!我们先看材料中猞猁与雪兔的关系。它们两种生物之间的数量变化为什么呈现出课本上的关系?(提示雪兔是猞猁的食物)
生:猞猁与雪兔存在相关性!猞猁的数量增加导致雪兔减少;雪兔减少，又会造成猞猁减少，之后雪兔的数量又大量增加。长期调查发现，雪兔与猞猁相互制约，使他们的种群数量维持在一个相对稳定的范围内。
师：解释的很好。但如果没有猞猁了，会发生什么变化?
生：雪兔大量繁殖，会啃食树皮，吞噬大量牧草等，破坏植被，将导致水土流失!
师：回答的很好。生活中类似于这样的例子多吧? 生：多，狼吃羊，牛羊吃草(展示捕食图片)
师：同样地，我们应该怎么用图线来表示它们之间的关系? (学生共同回答，展示图片包含捕食的概念并分析图线并总结出捕食关系曲线中所表现出的三个特点：1.先增先减者为被捕食者，后增后减者为捕食者;2.数量多的是被捕食者，数量少的是捕食者;3.两个种群的数量呈周期性变化)
好让我们再看一组图片，分析其中的关系是什么?
(展示菟丝子和蛔虫图片，分析后总结出寄生的概念)
那么我们如何用数学建模的思想来呈现寄生者与寄主的关系呢?请同学思考一下，一分钟后请一位同学到黑板上画出你的想法。 生：(如果对，先鼓励肯定一下，然后让其分析其中所包含的内容;如果错了，敢于尝试，不错! 然后和大家一起分析图线应该再么画，画出来之后分析其中的特点：1.起始阶段寄生者的数量会随寄主的数量的增加而增加;2.当寄生者的数量太多时会导致部分寄主死亡;3.经过一段时间的斗争二者均产生了适应性变异，所以最后二者数量都达到新的稳定阶段)
师：我们再分析下面一组图片，请同学们自己判断他们之间的关系(地衣的图片，白蚁的图片;呈现图片后得出共生的含义)
那么这个我们又如何用曲线来表示它们之间的关系的呢?
(留半分钟思考，如果时间允许就请同学到黑板前做，其后步骤如寄生!)
师：刚刚我们解释了四个常见的种间关系，即竞争、捕食、寄生、共生，那么他们之间有哪些异同点? 呈现表格和学生一起做!
(做完之后播放保护环境以及其他生物的公益广告) 我们人类也是地球上的生物之一，与地球上的其他生物存在着千丝万缕的联系，如果我们不能很好的处理与其他生物的关系以及与地球母亲的关系，那么最后饱尝苦果的还是我们的人类。爱护其他生物，共建美好未来!
反
思
由于是工作以来第一次参加教学大奖赛，心中难免有些紧张。赛前做了充分的准备，查阅了很多的资料、图片以及视频等，心中的第一愿望并不是拿奖而是在课堂上要和同学们把问题分析透彻，把复杂的问题简单化，把知识系统化、网络化，最关键的是不能有知识点上的错误。一节课下来后有成功之处但问题让然存在，在以后的教学过程中争取越来越好! 一：成功之处
1. 板书的布局比较合理(图文结合)
2. 工作近两年来发现学生容易在课程的中间阶段走神，为了能更好地吸引学生，所以在课程的中间阶段设计了一个狼追捕驼鹿的两分钟视频。从课堂上学生的表现能够看出这一设计还是有成效的。
3. 本节课的内容相对比较抽象，单纯地用语言去表述效果不会很好，为了让学生能够较轻松地消化与吸收所探讨的新内容，我使用适当数量的图片去呈现本节课的内容，从而减轻学生的负担。
4. 这节课讲述的是种间关系，人也是地球上生物的一种与其它生物存在着千丝万缕的联系，只有处理好人与其它生物以及我们所生存的无机环境的关系，走可持续发展的道路，我们才能更好地在地球上生存，不然人类也会走向灭亡!在偶然的情况下我想到应该在本节课的最后把本节内容升华一下，把理论与现实结合起来，达到学以致用的目的。我选择了一个保护生物与地球的视频去表达我的这一设想，目的是加强学生爱护环境的意识，从而实现本节课情态度与价值观的所要达到的目的! 二：不足之处
1. 板书还有待于提高
板书布局比较合理，但黑板上的字并不是很理想。书写能力还有待于进一步加强，应向学生呈现出一副富含知识又充满文化功底的画卷。学高为师，身正为范，只有这样才能更好地起到模范带头的作用，与三次讲台配合的才更加默契。 2. 语言功底不够
表现为普通话说的不标准、言语缺乏启迪性、措词有时候并
不是很恰当以及有重复性语言等等 3. 应急预案不健全
为了顺利地完成教学任务，课堂上部分学生的问题并没有充分恰当地解释清楚，导致本节课的实用性不强;对学生学习生物的兴趣引导不足!
4. 本节课预设性强，生成性内容较少，学生的主动没能够充分地发挥。比如可以让学生在课下收集一些与本节内容有关的图片，视频以及其它资料等，在课上与大家共分享其劳动成果。这样学生才能更好地去领会所学的知识，收获付出的快乐!
山美版四年级品德与社会第四课《指南针的故乡》教学设计
(一) 课前课件播放《爱我中华》。
让学生伴随着优美的音乐走进课堂，走进本课的教学内容，提高学习兴趣。
(二)谈话导入
播放课件，灰太狼去捉羊，但是却在草原上迷路了，分不清东西南北了，该怎么办?让学生来想办法，学生会提到指南针，那指南针是哪个国家发明的?
(三) 展示资料，交流探究
1、交流课前搜集到的有关指南针的资料。指南针的作用是什么，引出航空，旅游，南极考察都要用到指南针。
(1)学生展示资料、集体交流。教师了解学生搜集资料的方式。 (2)教师展示资料，播放课件。让学生从资料中又了解到了什么?
2、谈话。
我国古代有闻名中外的“四大发明”你知道那些四大发明的知识?学生依据课前收集的资料回答。
学生选择自己最感兴趣的发明，自愿结合分为几个小组，成立“活 字印刷术小组”、“火药小组”、“造纸术小组”，“指南针小组”每个小组可以针对这项发明的时代、条件、原理、贡献等进行研究。
3、小组共同研究。
4、集体交流，播放课件。
5、小结：这四大发明相继传入世界各地后，对世界科技文化 的发展产生了深远影响，是中国对于世界文明的巨大贡献。你还知道哪些中国对世界文明的贡献?
(四)小组探究，激发情感。
1、根据学生搜集的资料情况，分类结合为各种小组(如医学小组，数学小组，天文小组)，组内交流后，全班展示。
2、让学生畅谈感想。经过交流，你对中国古代文明有什么感受?学生谈出自己的感想。
3、教师小结：中华民族是一个勤劳智慧的民族，创造了光辉 灿烂的文化，为世界文明作出了杰出的贡献。作为一个中国人， 我们感到由衷的骄傲与自豪。
(五)提出问题
在古代，除了中国之外，还有哪些国家对世界做出了贡献?这时引出四大文明古国：古代埃及，古代巴比伦，古代印度，古代中国 展示“四大文明古国及其位置图” 在图上你发现了什么，学生交流自己搜集关于四大文明古国的资料，引导学生发现孕育四大古国的河系。 板书设计：
4、指南针的故乡
指南针
四大发明：
造纸术、火药、印刷术 四大古代文明古国：
古代中国、古代埃及、古代巴比伦、古代印度
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