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蒸氨塔毕业论文

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蒸氨塔毕业论文

1、钱学森

作为一名在美国搞了十几年空气动力力学和火箭导弹技术的科学家,钱学森受到了中国国防和军事部门的高度重视。陈赓向国防部长彭德怀汇报钱学森参观哈尔滨军事工程学院的事之后,彭德怀希望尽快见到钱学森,亲自征询他关于中国如何搞导弹的具体意见。

钱学森尚未回到北京,彭德怀就几次给科学院打电话,询问钱学森回来没有。1955年12月下旬,钱学森从东北回到北京,彭德怀虽患病住院,仍然召集钱学森去见面。26日下午,在朱兆祥的陪同下,钱学森来到北京医院高干病房会见了国防部长彭德怀,陈赓陪同在旁。

彭德怀元帅的谈话直截了当,没有寒暄,没有客套。他说:“钱先生,我是个军人,今天找你来,想谈谈打仗的问题。我们不想打人家,但若人家打过来,我们也要有还手之力。”

2、李四光

1948年,李四光接受国际地质学会的邀请,来到英国出席第18届大会。在大会上,他发表了自己最新研究成果的论文《新华夏海的诞生》动摇了传统的地质学理论,轰动了欧洲。大会结束后,他夫妇俩来到英国南部养病。然而,他们的心却时刻挂念着动荡的祖国。

他参加中国留英学生总会年会,发表演说:“我虽然60岁了,身体一直不好,但我一定要回祖国去,把自己的余生贡献给新中国!”随后,他办理了回国的签证,预订了船票。

国民党驻英大使馆秘书找到李四光夫妇,掏出一张5千美金的支票说:“请你向全世界发表一个公开声明,否认中华人民共和国,并拒绝政协给你的全国委员的任命。

否则,将你扣留在国外!”李四光夫妇严厉斥责道:“难道我们归国之心能用金钱来收买吗?我们要回国,不要你们的美金!”1950年4月,几经周折,李四光夫妇终于回到祖国的怀抱。

3、竺可桢

竺可桢5岁进学堂,7岁开始写作文。竺可桢写作文,常常是写了一遍,自己觉得不好又重新再写一遍,等到他自己认为满意了才停笔。竺可桢读书很用功,一天晚上,当他上床睡觉时,大公鸡已经“喔、喔”地啼叫了。

母亲怕累坏了他的身子,就常常用陪学的办法督促他早睡。竺可桢很聪明,有时随母亲睡了,可当他听到鸡叫时,知道天快亮了,又轻轻地爬起来,背诵老师教的国语课。

竺可桢不仅爱学习,还爱用脑子思考问题。家乡雨水特别多,屋檐上老是滴水,落在石板上发出“滴滴答答”的响声。

竺可桢站在一旁数那滴答作响的水滴,数着数着,他像发现了奇迹,眼睛盯住石板出神,他心里纳闷:哎,这些石板上怎么有一个一个的水坑呀,水滴正好滴在小坑里。再看看另外一块石板,也是同样的情况。他立即跑去请教父亲。

竺嘉祥听了儿子的问话,由衷地高兴,耐心地向他解释说:“小熊啊,这就叫‘水滴石穿’呀!别看一滴一滴的雨水没有什么厉害的,但是,天长日久,石板就被滴出小坑了。读书、办事情,也是这个道理,只有持之以恒,才会有所成就。

4、钱伟长

出身江苏无锡县农村的钱伟长,由于家境贫穷,少年时长得十分瘦弱,穿得十分寒酸。见他这副模样,连祖母也断定他不会有什么大出息。

为了生计,钱伟长从小就不得不帮助家里干活。白天帮妈妈摘桑叶养蚕,晚上在油灯下跟妈妈学糊火柴盒和挑花,从早到晚地忙碌着。可忙里偷闲他还是常常和其他小伙伴到河中摸些小鱼小虾,或到田野里挖野菜。

钱伟长原本在本村的一所小学里读书。不幸的是一场无情的大火吞噬了他家的房子。全家人只好到镇上租房子住,因而上学地点也经常变动。懂事的他深知上学机会的来之不易,所以他加倍用功、努力地读书。

5、侯德榜

1921年10月,侯德榜回国任永利碱业公司总工程师,任务是要创建中国第一家制碱工厂。当时制碱通用的方法是用苏尔维制碱法生产。

由于外国人封锁制碱技术,侯德榜只能自己摸索。经过不断地研究、试验、探索,在克服了种种困难之后,侯德榜终于探索出了苏尔维制碱法的奥秘。1924年8月13日中国第一家制碱厂正式投产。

在具体生产过程中,侯德榜发现苏尔维制碱法存在着很多问题,制碱用的食盐质量低下,有30%的食盐都是废品,按照这样的生产方法来计算,成本太高。侯德榜打算用一种新的制碱法来取代苏尔维制碱法。

他首先分析了苏尔维制碱法的缺点,发现原料中有一半的成分没有利用上。怎样才能变废为宝呢?为此他设计了好多种方案,但都被一一推翻了。最后,他突然想到,能否把苏尔维制碱法和合成氨法结合起来,也就是说制碱用的氨和二氧化碳直接由氨厂提供,滤液中的氯化氨加入食盐水,让它沉淀出来。

氯化氨既可作为化工原料,又可以作为化肥,这样就可以大大提高食盐的利用率,还可以省去许多设备的开支,例如石灰窑、化灰桶、蒸氨塔等。设想能否成功还要靠实践来验证。于是他又带领技术人员作了无数次实验,终于使梦想变成了现实。

发明好“侯氏联合制碱法”的侯得榜最有名了。侯德榜,著名科学家,杰出的化工专家,我国重化学工业的开拓者。他于20年代突破氨碱法制碱技术的奥秘,主持建成亚洲第一座纯碱厂;30年代领导建成了我国第一座兼产合成氨、硝酸、硫酸和硫酸铵的联合企业;四五十年代又发明了连续生产纯碱与氯化铵的联合制碱新工艺,以及碳化法合成氨流程制碳酸氢铵化肥新工艺,并使之在60年代实现了工业化和大面积推广。他还积极传播交流科学技术,培育了很多科技人才,为发展科学技术和化学工业做出了卓越贡献。 侯德榜,名启荣,号致本,1890年8月9日生于福建省闽侯县一个普通农家。自幼半耕半读,勤奋好学,有“挂车攻读”美名。1903—1906年,得姑妈资助在福州英华书院学习。他目睹外国工头蛮横欺凌我码头工人,耳闻美国的旧金山种族主义者大规模迫害华侨、驱逐华工等令人发指的消息,使之产生了强烈的爱国心。他曾积极参加反帝爱国的罢课示威。1907—1910年,就读于上海闽皖铁路学院。毕业后,在英资津浦铁路当实习生。这期间,侯德榜进一步感受到帝国主义者凭技术经济优势对贫穷落后的中国和人民进行残酷剥削与压迫,立志要掌握科学技术,用科学和工业来拯救苦难的中国。1911年,侯德榜考入北平清华留美预备学堂,以10门功课1000分的优异成绩誉满清华园,1913年被保送人美国麻省理工学院化工科学习。1917年毕业,获学士学位,再入普拉特专科学院学习制革,次年获制革化学师文凭。1918年又人哥伦比亚大学研究院研究制革,1919年获硕士学位,1921年获博士学位。由于学习成绩优异,侯德榜被接纳为美国Sigma Xi科学会会员和美国Phi L ambda Upsilon化学会会员。侯德榜的博士论文《铁盐鞣革》,围绕铁盐的特性以大量数据深入论述了铁盐鞣制品易出现不耐温、粗糙、粒面发脆、易腐、易吸潮和起盐斑等缺点的主要原因和对策,很有创见。《美国制革化学师协会会刊》特予连载,全文发表,成为制革界至今广为引用的经典文献之一。 1921年,侯德榜接受永利制碱公司总经理范旭东的邀聘,离美回国,承担起续建碱厂的技术重任。在制碱技术和市场被外国公司严密垄断下,侯德榜带领广大职工长期艰苦努力,解决了一系列技术难题,于1926年取得成功,正常生产出优质纯碱。在总结亲身实践的基础上,侯德榜用英文撰写了《纯碱制造》(Manu-facture of Soda)一书,1933年在纽约出版,在学术界和工业界产生了深远影响。1934年,永利公司为了“再展化工一翼”和生产化肥,决定建设兼产合成氨、硝酸、硫酸、硫酸铵的南京铔厂,任命侯德榜为厂长兼技师长(即总工程师),全面负责筹建。侯德榜深知筹建这个联合企业的复杂性,且生产中涉及高温高压、易燃易爆、强腐蚀、催化反应等高难度技术,是当时化工高新技术之最;而国内基础薄弱,公司财力有限,工作难度极大。他很耽心“……万一功亏一篑,使国人从此不敢再谈化学工业,则吾等成为中国之罪人矣!”但抱着“只知责任所在,拼命为之而已”的决心,知难而上。他按照“优质、快速、廉价、爱国”的原则,决定从国外引进关键技术,招标委托部分重要的设计,选购设备,选聘外国专家……结果,仅用30个月,就于1937年1月建成了这座重化工联合企业,一次试车成功,正常投产,技术上达到了当时的国际水平。它给以后引进技术多快好省地建设工厂提供了好经验。这个厂,连同永利碱厂一起,奠定了我国基本化学工业的基础,也培养出了一大批化工科技人才。但不久,发生“七七事变”,日本侵略军逐渐逼向南京,曾先后3次以“工厂安全”相要挟,提出“合作”管理南京铔厂的要求。侯德榜和同仁们大义凛然,坚持“宁举丧,不受奠仪”,拒绝“合作”;同时,积极响应抗战,利用工厂设施,转产硝酸铵炸药和地雷壳等物资,支援前线。工厂被日本飞机3次轰炸,无法生产之后,侯德榜又组织职工紧急拆迁设备,并将人员和资料一同送往内地。 1938年,永利公司在川西五通桥筹建永利川厂,范旭东任命侯德榜为厂长兼总工程师。在十分困难的条件下,侯德榜带领职工,生产自助,维持公司人川员工生计;同时,着手筹办四川碱厂。由于四川的条件不适于沿用氨碱法,侯德榜特于1939年率队赴德国考察,准备购买察安法专利。在对方提出辱国的条件下,侯德榜中止谈判,发愤自行研究新的制碱方法。他领导一大批科研设计人员经过艰苦努力,于1941年研究出融合察安法与苏尔维法两种方法、制碱流程与合成氨流程两种流程于一炉,联产纯碱与氯化铵化肥的新工艺。1943年完成半工业装置试验,但由于战争和政局混乱,没有条件继续实现工业化而中断。1945年8月,日本侵略者投降不久,范旭东逝世,侯德榜继任总经理,全面领导永利化学工业公司的工作。他立即组织恢复永利沽厂与南京铔厂的生产。铔厂的硝酸设备在战争中被日本侵略者运往日本,经侯德榜和李烛尘等人一再向有关方面严正交涉,他亲赴东京找盟军总司令部等有关方面据理力争,才于1948年全部归还,恢复硝酸生产,至今仍在运行。1947年,侯德榜受聘兼任印度塔塔公司顾问总工程师,先后5次赴印度指导改进该公司碱厂的设备和技术,使这个碱厂正常运转,生产出优质纯碱。对此,后来尼赫鲁总理访华时也大加赞扬,引以为中印两国人民友谊的典范。1949年,侯德榜第5次赴印期间,得知中共中央领导人很关心永利的事业,并希望与他共商国家大计,使之十分激动,力克重重阻碍,绕道泰国、香港、韩国赶回北京。聂荣臻元帅亲自到车站迎接。毛泽东主席在接见他时说:“革命是我们的事业,工业建设要看你们的了!希望共同努力建设一个繁荣富强的新中国。”周恩来总理亲自到永利驻京办事处探望他,祝贺他胜利返国,赞扬他的爱国主义精神,邀请他参加中国人民政治协商会议,“共商国事,设计建设新中国的蓝图”。侯德榜受到极大鼓舞,决心加倍努力工作,报效祖国。之后,他相继当选为中国人民政治协商会议全国委员会首届委员,第二、三、四届常委;全国人民代表大会第一、二、三届代表;先后被任命为中央财经委员会委员,政务院重工业部技术顾问,化学工业部副部长;受聘为中国科学院技术科学部委员等等。1953年,他参加了民主建国会,并当选为第一、二届中央常委。同时,他更加勤奋于科学技术工作,为发展化学工业日夜操劳。他先后向中央领导人介绍过“永利公司建设十大化工企业的设想”,提出过“对复兴工业的意见”等多项建议。他参与了全国化学工业和科技事业的许多重要决策,领导了化工行业许多重大科技活动。在他的建议和指导下,对联合制碱新工艺继续进行补充试验和中间试验,1962年实现了工业化,成为我国生产纯碱和化肥的主要方法之一。1958年,他又提出了碳化法合成氨流程制碳酸氢铵化肥新工艺的设想,亲自领导示范厂的设计、施工、试验和改进,1965年获得成功。在各级政府大力支持和广大职工共同努力下,陆续推广建厂1000多座,其产量长期占全国氮肥总产量一半以上,对我国农业的发展作出了不可磨灭的贡献。此外,侯德榜在发展磷肥、农药、聚氯乙烯、化工机械等工业和化工防腐技术,以及传播交流科学技术,培育科技人才等方面,也作出了许多贡献。1972年以后,侯德榜日渐病重,行动不便,仍多次要求下厂视察,帮助解决技术问题,还多次邀请科技人员到家里开会,讨论小联碱技术的完善与发展等问题,呕心沥血,直至生命的最后一息。 侯德榜毕生的科学技术实践,为后人留下了宝贵的精神财富和物质财富。 突破氨碱法制造纯碱的奥秘 纯碱,学名碳酸钠,是生产玻璃、搪瓷、纸张等许多工业品、食品和日常生活不可缺少的基本化工原料。1861年比利时人苏尔维发明的氨碱法,即用食盐、氨和二氧化碳反应制造纯碱的方法,适于大工业生产,产品质量高,成本低,远优于早期用芒硝经硫化钠制纯碱的吕布兰法。但这种生产方法长期被几大公司控制着,封锁技术,垄断纯碱市场。1917年,第一次世界大战爆发后,卜内门公司在我国乘机抬高碱价七八倍,甚至有行无市,致使不少以碱为原料的工厂纷纷倒闭。爱国实业家范旭东为此十分痛心,特集资开办永利制碱公司。经多方努力从美国买来一套东拼西凑的碱厂图纸和一些设备,1919年开始在天津塘沽建厂。施工中,设计图纸和设备出了许多问题,氨碱法制碱技术的复杂性和难度逐渐被受到重视。连续化的制碱流程从化盐、烧灰、吸氨、碳化、煅烧、蒸氨到动力,一环扣一环,连成整体,均需配套协调动作,才能正常生产;任何局部故障或失调,都会牵动全厂,造成事故。范旭东认识到:要搞好这样的现代化化工厂,没有可靠的专家来主持技术工作,肯定不行。经陈调甫热诚推荐,范旭东选中了在美国攻读博士的侯德榜。1921年初,他写信并派专人送到美国,坦诚书怀,邀请侯德榜“学成回国,共同创办中国的制碱工业”。纯碱工业的重要性、问题的紧迫性以及范旭东工业救国的抱负、胆识和热诚,深深打动了侯德榜。他把邀请视为报效祖国的良机,毅然相许。 一到永利碱厂,侯德榜就全身心扑在了工作上。当时,碱厂设备安装已全面展开,侯德榜从边干边学入手,逐步熟悉情况,探索问题,解决问题。试车过程中,陆续出现问题和事故好几百起,彼伏此起,延续几年。其中包括蒸氨堵塔、巨震、碳化塔液泛、结疤,煅烧炉结疤、咬刀、烧裂,产品带色等重大技术问题。他通过深入现场,亲自观察、检测、操作,掌握第一手材料;他依靠广大职工,听取意见和建议,组织指导他们查阅书刊资料,搞试验研究,搞处理方案,逐一解决这些问题。在解决蒸氨工序结疤堵塔问题中,侯德榜和他的同事们经过反复探索,找出了硫酸铵、炼焦氨水等不同氨源对结疤的不同影响,以及它们对氨气浓度和氨盐水质量的不同影响,从而得出了各自不同的适宜操作条件。对于碳化工序,他们通过计算、测定、试验等,深入研究了反应热、溶解热、四元体系相图等从理论到实践的广泛问题,对碳化塔及换热器的型式、结构、尺寸、配伍、操作条件、碳化/清洗倒塔制度、异常状况等都找到了合适的参数与措施。关于煅烧工序,他们研究弄清了碱灰湿度对结疤的影响,找出了适量硫化物对确保白色纯碱的作用机理与操作办法;通过研究煅烧过程温度/分解速度的变化进程、热腐蚀与煅烧炉的材质与结构等问题,自行设计、委托制造,用上了先进的回转式煅烧炉。到1926年6月,侯德榜和他的同事们陆续解决了各工序的问题,彻底掌握了氨碱法制碱的全部技术秘密,而且比苏尔维法有所创造,有所改进,从而使这座亚洲第一碱厂生产出了红三角牌优质纯碱。8月,这种纯碱在美国费城“万国博览会”上获得了金质奖章,并被誉为“中国工业进步的象征”。 永利制碱公司曾长期遭受别人垄断技术、独霸市场的折磨,多次濒临天折,侯德榜对此感受很深,在碱厂生产成功之后,他不愿看到后来人再受箝制。他坚守老师杰克逊(D.D.Jackson)的铭言:“科学技术是属于全人类的,它应该造福于人类”,他说:“我们决不做第二个苏尔维,第二个卜内门”,决心把自己多年实践获得的制碱技术经验公布于世。范旭东对此大为赞赏、支持。1933年,侯德榜用英文撰写了《纯碱制造》(Manufactureof soda)一书,作为美国化学会丛书之一,在纽约出版。在该书前言中,侯德榜写道:“本著作可说是对存心严加保密长达世纪之久的氨碱工艺的一个突破。书中叙述了氨碱制造方法。对其细节尽可能叙述详尽,并以做到切实可行为本书的特点。书中内容是作者在厂十多年从直接参加操作中所获的经验、记录以及观察、心得等自然发展而形成的……总的来说,制造厂已得到本工业独特要求的充分保护,而其细节只能通过多年实际操作亲身体现方可获得,至于工厂的特殊环节可以说任何一个好的设计师通过一些试验都能得到好的解决方法,所以无必要为本工业对外保密……在物理化学这一领域中处理大量气体与液体的经验及数据应当公诸于世界,为其他化学工业所利用。这是出版此书的基本动机。”这段前言,恰如其分地概括了这本书的宗旨和性质。这本书的出版,结束了氨碱法制碱技术被垄断、封锁的历史,在学术界和工业界受到高度重视,被公认为制碱工业技术的权威著作。美国著名化学家威尔逊教授称赞这是“中国化学家对世界文明所作出的重大贡献”。它相继被译成多种文字出版,对世界制碱工业的发展起了重要作用。 为了表彰侯德榜突破氨碱法制碱技术奥密的功绩,1930年哥伦比亚大学授予他一级奖章;1933年中国工程师协会授予他荣誉金牌;1943年英国皇家学会聘他为名誉会员,是当时全世界仅有的12位名誉会员之一。 发明联合制碱新工艺 联产纯碱和氯化铵的连续法联合制碱新工艺,是纯碱生产技术发展历程中继吕布兰法、氨碱法之后的第三次飞跃。它的出现,正如侯德榜后来在《制碱化学》一书中指出的那样,是由于氨碱法消耗原料(食盐)多,不经济;废液量甚大,要占用大片土地来堆积且污染水源。为了克服这些缺点,1931年,察安公司首先用碳酸氢铵处理盐卤的方法在捷克建了一座日产纯碱和氯化铵各10吨的工厂,其食盐利用率可达90%—95%。1938年在筹建永利川厂纯碱装置之初,由于四川井盐昂贵,耕地少等缺点,侯德榜等人.认为不能沿用氨碱法,因此侯德榜乃率队到德国洽购察安法专利。在德意日已结成法西斯轴心的政治背景下,他们一行在旅途和工作中遭遇困难重重。谈判中,对手先以高价勒索,后又提出:“用察安法生产的产品,不准向满州国出售。”公然否定东三省是我国领土。对这种损权辱国的条件,侯德榜十分气愤,当即据理批驳,中止谈判,撤离德国。之后,侯德榜利用他的丰富经验和渊博知识,组织指导永利公司大批技术骨干开展了新法制碱的研究。第一步,先摸索仿试察安法。当年就在川西五通桥开始试验。当时,四川科研器材、试剂、资料十分匮乏,举步维艰。次年春,侯德榜安排科研人员将试验迁到香港进行,他自己在纽约函电联系指导。通过500多次试验,分析2000多个样品,侯德榜和几位技术骨干基本掌握了察安法。第二步,侯德榜决定研究碳酸氢铵水溶液与食盐粉直接复分解的方法。1940年初,试验获得了初步结论,随即在上海法租界安排进行扩大试验。同时,增派技术人员到美国深入进行补充试验,并着手进行碱厂设计。1941年初,在美国的试验得到了准确的结论,并查明了察安法专利报告所谓“该法的关键在中间盐的加入”的虚妄论断。同时,上海的扩大试验也初步得到了近似小试的结果,表明新法制碱初步成功。永利川厂厂务会议决定将新法命名为“侯氏碱法”,驰电纽约,祝贺侯德榜“积二十年深邃学理之研究与献身苦干之结果,设计适合华西环境之新法制碱,为世界制碱技术辟一新纪元”。 不久,太平洋战争爆发,上海法租界被日军占领,新法制碱的扩大试验被迫中断;同时永利化学工业公司在其撤退中的设备器材等尽陷敌手,川厂的建设前景受到了严重威胁。在范旭东的支持下,侯德榜仍继续进行他的第三步试验,即研究制碱流程与合成氨流程结合,连续生产纯碱与氯化铵的工业试验方案。他在美国购买了已受控制的液氨,空运四川。郭锡彤等技术人员和工人们按照侯德榜的方案,在川西五通桥建设了一套日产纯碱和氯化铵各几十公斤的连续法中间试验装置。1943年秋,开车试验,精制的盐液(含盐母液)送人吸收塔,用(氨厂的)氨进行氨化后,送碳化塔,用(氨厂的)二氧化碳进行碳酸化,得到含碳酸氢钠结晶的反应液,过滤,滤饼煅烧,得纯碱;滤液经降温,加人粉盐,析出结晶,再过滤,将结晶干燥,得氯化铵;母液加盐,再送吸收塔氨化……如此循环,连续运转,不断制得纯碱和氯化铵两种产品。试验运行顺利,确立了“侯氏碱法”的原则流程。它融合了氨碱法与察安法,使碱厂与氨厂密切结合,食盐利用率达95%—98%,没有废液排出,投资和产品成本比分别建厂可大幅度降低。同年12月,中国化学会特将第十一届年会安排在永利川厂举行。通过听取报告和参观试验车间操作运行,年会对“侯氏碱法”给予高度评价,并致函在国外的侯德榜表示祝贺。这一新工艺还在1949年和1953年两次得到主管专利机关批准,获得专利证书。不幸的是,由于战争影响,条件困难,这套中试装置运转两个多月就停产了。 1945年抗战胜利后,永利公司的精力转向了恢复塘沽碱厂与南京铔厂的生产,随后,又受内战影响,永利川厂的建设和“侯氏碱法”的工业化问题长期未能继续。1949年底,侯德榜受中央财经委员会和重工业部委托,率团到东北考察时,发现生产氨的大连化学厂与生产碱的远东电业曹达工厂隔墙为邻,是发展联合制碱的极好条件,当即建议两厂结合,采用这一新工艺;同时,建议在恢复大连化学厂生产的过程中,建立联合制碱的生产试验车间。他的建议得到有关各方支持,很快调集了大批技术人员,在侯德榜的指导下,开展了日产10吨的试验装置设计、设备制造、安装、试验;同时,在实验室进行补充试验。1952年底,试验装置投入全流程试验不久,主管部门传来苏联某专家的意见,说“氯化铵肥效有问题;苏联不以氯化铵为肥料,也不搞联合制碱,”试验被迫停了下来。迎着“一边倒”的压力,侯德榜认真进行调查研究,充分掌握了德国、朝鲜、英国、日本以及苏联和我国东北、华北使用与试用氯化铵的大量资料,证明“肥效肯定”。1957年初,侯德榜,“坚持科学真理,这是科学家的基本信念”,给化工部***组写报告,并找彭涛部长面谈,坦诚、严肃、详细陈述了对苏联专家意见的看法,以及日本已有3个氨碱厂改用类似方法生产了氯化铵。不久,彭部长告诉他:“周总理刚才来电话,说部***组的报告和你的信都收到了。中央讨论了这个问题,同意你的意见,支持你继续把大连的试验搞下去,希望早日成功。周总理还说,你年纪大了,要多加保重。”这年下半年,试验重又展开,并进一步充实力量,随后。开展了16万吨级生产车间的设计。在侯德榜的指导下,进一步完善了联合制碱流程,确定了工艺参数、设备选型等生产所需数据。其中,“改用两次碳化”,进一步稳定提高了单位含盐母液所得氯化铵与碱的产率;结晶器的研究和防腐蚀的研究也取得了成果;搭伴试验的蒸汽煅烧炉,进一步提高了全流程的技术先进性。1961年,第一条8万吨级生产线建成,投入试生产。1964年,试生产达到了预定的各项指标,国家科委副主任亲临现场,主持通过了联合制碱新工艺的技术鉴定。之后,这种新工艺陆续在全国50多家工厂推广,年产纯碱和氯化铵各达百多万吨,成为我国生产纯碱和化肥的主要方法之一。 发明碳化法合成氨流程制碳酸氢铵化肥。 50年代中期,亿万中国农民发展农业的积极性空前高涨,迫切需要化肥。1957年初,化工部彭涛部长提出了遍地开花办小氮肥厂的战略构想,在广大技术人员中开展了大讨论。讨论很快集中到氨加工品种选择这个关键问题。同年7月,侯德榜在大连碱厂参观食用碳酸氢铵小装置时受到了启发。他运用联合制碱新工艺的思路,进一步想出了把碳酸氢铵的生产融入合成氨生产之中的方法。合成氨生产流程中有个水洗工序,用水吸收变换气中的二氧化碳,可以使合成气净化。侯德榜设想,将水洗改成氨水洗,用合成氨车间生产的氨制成氨水代替水,吸收二氧化碳,可以在净化合成气的同时生成碳酸氢铵,使脱碳工序与氨加工车间合而为一。这种办法,既不要特殊材料,又能大幅度降低氮肥厂的投资、能耗和产品成本;搞小型装置,不仅降低了设备制造、安装及生产操作管理的难度,而且产品可就地就近使用,能减少分解损失,节省包装运输费用。这些优点可能是当前中国条件下大办化肥,实现彭涛部长构想的希望所在。他立即向彭涛部长提出建议,很快得到了部领导和广大技术人员的支持。通过进一步研讨、计算,侯德榜和有关设计人员拟定了工艺流程和设计方案。经部领导批准,决定首先利用上海化工研究院已有的合成氨车间加以改造,作为年产2000吨合成氨配8000吨碳酸氢铵的县级小氮肥厂示范试验装置。 1958年春,侯德榜率领一批技术人员到上海,与有关单位合作,进行设计、设备试制、安装及试验。在“大跃进”的热潮中,68岁的侯德榜与大家同吃同住,爬高塔,下地沟,挑灯夜战,抢时间搞设计、施工。在工作中,侯德榜高度重视工程质量与节约,对技术问题一丝不苟,每张图纸都经他校核到每一个尺寸确实无误,再签字发出。为了降低设备制造难度,使没有大型水压机的省级机械厂也能制造全套设备,能确保设备质量,能安全运转。侯德榜特别注意革新制造工艺。其中,对于采用铸钢工艺取代锻造工艺制造高压容器(包括合成塔、铜液塔、碱洗塔等)之类重大问题,他既积极,又慎重。一方面,他积极倡导,大力支持;另一方面,再三组织上海机电系统的有关人员研讨落实其可行性、可靠性及其相应措施。还亲自找当时在上海工作的德国机械专家孔歇尔教授讨论,证核无误之后,才确定进行试制和试验。对其中高压高温运转的关键设备合成塔,他还亲自参加爆破试验,确证安全可靠才同意在小氮肥厂中采用。1958年4月底,示范装置建成,“五一”节那天按计划开车试验,当天下午顺利打通了全流程,生产出了第一批碳酸氢铵化肥。接着,在化工部安排下,由部分省市采用定型设计和统一制造的成套设备,陆续建设13套县级氮肥厂试验装置,从煤、焦造气到生产出化肥,进一步试验这种新工艺的广泛适应性,积累经验,以便大面积推广。 由于各地条件不尽相同,这13套装置存在不少因地制宜的差异,试验工作十分复杂,其中,二氧化碳与氨是否平衡问题,众说纷纭,莫衷一是,而影响却很大。为了防止不平衡对全流程的影响,有的厂已在流程中增加了高压水洗,回收高浓度的二氧化碳,用以提高碳化效率,调节平衡。但这样一来,新工艺的许多优点就不存在了。侯德榜对这些试验,尤其对平衡问题抓得很紧。一面自己查阅资料,组织检测、计算、试验,一面深入各试验现场,调查研究,总结交流。他先后提出了吸氨与碳化工序影响稳产高产的主要操作条件和适宜的参数,碳酸氢铵的湿度与稳定性的关系,降低碳酸氢铵湿度的方法以及其他提高碳酸氢铵稳定性的措施等等,指导各地搞好试验。对于丹阳化肥厂狠抓二氧化碳与氨的平衡试验研究,侯德榜特别关心,曾同彭涛部长一起向江苏省化工厅主持该厂试验的陈东总工程师布置任务,提出要求;又亲自八下丹阳,与该厂一起研讨问题,总结经验,观察措施效果。这个厂在已有水洗脱碳装置的基础上,结合管理,将送人水洗塔的变换气量逐步减小,送人氨水塔的变换气量逐步增大,最后做到全部不送水洗,只送氨洗。1962年实现了全流程二氧化碳和氨的平衡,保证了高产、稳产、低能耗,这标志碳化法合成氨流程制碳酸氢铵化肥的新工艺通过了技术关和经济关。之后,在全国各地进一步迅速推广这种新工艺,建厂达1000多家,而且有的厂又陆续扩建增产。从70年代中期开始,这种小氮肥厂的产量长期占全国氮肥总产量一半以上,为我国农业的发展作出了不可磨灭的贡献。1965年,国家科委特向以侯德榜为首的3位技术负责人和4个有重大贡献的单位颁发了发明证书,给予了表彰。 传播科技知识培育科技人才 自幼树立“科学救国”、“工业救国”宏愿的侯德榜,十分热心科技知识的传播与应用,注意爱护和培育科技人才。 早在美国求学时,侯德榜就积极收集对我国发展工业有实用价值的技术。1917年他在《科学》杂志上发表了至今仍有技术指导作用的《碳化矽之制造》等科技文章。对自己从事科技工作的成果和心得体会,他认真总结,勤于笔耕,力求翔实地公诸于世。于1959年出版的《制碱工学》这部巨著的前言中。侯德榜写道:“我国制碱工业获得突飞猛进之发展,工人成为国家的主人,迫切要求掌握技术。因此,塘沽永利碱厂员工将作者的英文第二版(编者按:指1942年出版的《纯碱制造》)译为中文……但作者认为英文第二版之内容,已为十数年前的资料,尤以其中多系外国资料,现应结合中国的资源情况,作重要之修订和补充……近承化学工业部领导同志以作者多病,给予休养,因得在青岛及北京小汤山两地,于休养时期历时四五个月,完成此书,以偿夙愿……若能有裨于亚、非、拉丁美洲国家建立自己的制碱工业,并促进其国家的化学工业的独立,摆脱帝国主义者的控制,则更是欣幸的。”这些话,深刻地反映了侯德榜从事著述的心情。在这种心情的驱动下,毕生忙于生产建设的侯德榜,竟撰写出版了10部科技图书和70多篇论文,共250余万字。对传播技术、培养人才起了重要作用,也为我国和世界科技知识宝库增添了财富。

德国科学家韦勒于1855年得到第一块工业铝作的勋章;李比西对生产钾肥、尿素的贡献;康尼查罗对苯甲醇和苯甲醛、山道年的贡献;凯库勒对雷酸汞、芳香族化合物的研究;门捷列夫对周期表的贡献;莫瓦桑对氟的贡献;费舍对糖类结构、合成葡萄糖、果糖其他单糖的贡献;范霍夫对溶液、渗透压的研究用在胜产盐的德国;等等这许多科学家都是后人学习的榜样。国内的就是侯德榜先生。

童第周先生也算是新中国的,73年才去世的啊少年童第周-效实中学的两个“第一” 童第周慢慢长大了,他的几个哥哥深明大义,将小童第周送入了可供食宿的浙江省立第四师范学校读书。 童第周的大哥希望童第周努力学习,将来有出息,回家乡帮助哥哥办学。已经开阔眼界的小童第周此时心中已有另一番高远的志向,要进当时省内名望极高的宁波效实中学读书。大哥为小弟有志向感到高兴,又为小弟感到担心。小童第周坚决地告诉哥哥们:“我一定能考上效实中学!”小童第周一丝不苟地进行备考,一家人也全都动员起来,支持他。善良的老母亲经常在半夜时分悄悄起床,隔着窗户静静地注视着儿子房间的烛光…… 小童第周终于考取效实中学,成为三年级的插班生,可是他的成绩全班倒数第一。面对成绩单,小童第周流下了伤心的泪水…… 很快,童第周所在的寝室传出了“小童第周不顾学习,经常谈恋爱到深夜”的新闻,引起了关心他的同学和老师的担忧。一天深夜,教数学的级任陈老师办完事情回到学校,发现在昏黄的路灯下有个瘦小的身影在晃动,陈老师想:“深更半夜的,谁还不回寝室就寝呢?”陈老师带着疑问走过去一看,原来是童第周正在借着路灯光演算习题。“这么晚了你怎么还不回寝室休息呢?”“陈老师,我要抓紧时间把功课赶上去,我不要倒数第一名。”陈老师望着童第周瘦小的身躯,关心地劝童第周回去休息,可是走出不远,童第周又站在路灯下捧着书本读了起来。陈老师被深深地感动了,他深深地理解童第周的志气,为自己有这样的学生感到自豪。 第二天,陈老师当着全班同学的面郑重地辟谣:“我明确地告诉大家,童第周是一个勤奋好学的人!凡事不要靠推测下结论,更不要用流言去中伤别人,特别是对于一个勤奋好学的人,更不能这样!”陈老师严肃地说,“我亲眼目睹了童第周熄灯后还在昏暗的路灯下,专心致志地演算习题。他太辛苦,太勤奋了!他值得全体同学学习!”陈老师最后提高了嗓门,“不错,童第周曾经是全班成绩最差的,但一个人的成绩不能仅仅用一次考试分数来判定。衡量一个人的知识和能力,最终要看他如何走自己的奋斗之路!” 期末考试到了,童第周又成了全校关注的对象。他终于靠自己刻苦的努力,使各科平均成绩都达到了70分,其中几何得了满分,引起了全校的轰动。 在自己的努力和老师的关心下,到高三期末考试,他的总成绩名列全班第一。校长陈夏常无限感慨地说:“我当了多年校长,从来没有看到过进步这么快的学生!” 后来童第周回忆自己童年的时候感慨地说:“在效实的两个‘第一’,对我一生有很大影响。那件事使我知道自己并不比别人笨,别人能做到的,我经过努力也一定能做到。世上没有天才,天才是用劳动换来的。” 1924年7月,童第周在哥哥的支持下,考入复旦大学,从此,他开始了追求科学,献身事业的漫漫求索之路……2、水滴石穿 童第周1902年出生在浙江宁波。他的父亲是一个教私塾的先生。童第周从小就跟着父亲读私塾,边学习边劳动。父亲常常给小童第周讲古人刻苦读书的故事,讲学海无涯、一定要持之以恒的道理,还写了“水滴石穿”四个字,挂在童第周的书桌旁,勉励他好好学习,希望他将来有出息。 “水滴石穿”,这是父亲对童第周的勉励,而事实上,童第周就是身体力行地实践着这种精神,他抓住每一分钟、每一秒钟,以顽强的毅力向着科学的顶峰登攀。 在私塾里,童第周只学了一些文史方面的知识,这远不能满足童第周对知识的渴求。因为家境不好,没钱供他上学,所以,尽管童第周十分盼望有一天能走进学校,与同伴们一起学习,可是不行。直到他17岁那年,在哥哥的帮助下,他才进入了宁波师范预科班。这里不用交学费,还管食宿,穷人家的孩子能在这儿上学,是很幸运的。童第周十分高兴,他抓住这个得之不易的机会,刻苦学习,不放过一分一秒。因为以前只是在私塾里学过一点文史知识,没有一点数理方面的基础,所以童第周学习起来非常吃力,但他并不气馁,而是更加努力地学习,他要赶上别人。 不仅如此,在他内心深处,还为自己确立了更高的目标——他要考效实中学。该校是当时宁波第一流的学校,毕业生一般都能进大学。多少达官贵人,以自己的子弟在效实中学就读为荣!效实中学对英语要求很高,还十分重视数理基础,而这几门课恰恰是童第周的薄弱环节。而且,他从未学过英语。自从确立了要考效实中学的目标后,童第周更加用功了。他开始自学英语,常常学到深夜。哥哥被童第周的决心所感动,答应供他上学,还请在宁波的朋友为弟弟打听效实中学的招生情况。 哥哥的朋友从宁波给童第周带来了不利的消息:效实中学这次不招一年级新生,只招到三年级插班的优等生。哥哥想:就童第周的基础来说,本来考一年级就已经很费劲了,现在却只招三年级插班生,这可怎么办呢?哥哥犹豫不决,就去与童第周商量。听到这个消息后,童第周仍不改初衷,他一定要进效实中学,于是,他决定去考插班生。 靠着“水滴石穿”的精神,铁杵也能磨成针。童第周考取了效实中学三年级,只不过成绩是倒数第一。一年以后,童第周从倒数第一变为顺数第一,几何成绩从入学时的不及格变为一年后的100分!后来,童第周以优异的成绩考入了复旦大学,成为复旦的高材生。毕业以后,他又到比利时布鲁塞尔的比京大学留学。1934年获博士学位,这时他32岁。3、昂贵的显微镜 抗日战争期间,童第周一家来到了四川的一个小镇上。他们一家人靠着少得可怜的薪水生活。当时,童第周在一所大学教书,教书之余,童第周还继续着他的胚胎学研究工作。 要研究胚胎学,光靠空想不行,必要的实验是少不了的。做实验就得有实验设备,可上哪儿去弄这些设备呢?为此,童第周吃不香、睡不着,科学研究是他生命中最大的事情,不能搞科学研究就像要了他的命一般的难受。看着童第周的那股难受劲,全家都为他着急。 一天,童第周从外面回来,满面春风,他兴冲冲地告诉夫人叶毓芬,说他发现了一个宝贝。很长时间没见到过丈夫笑脸的夫人感到很奇怪,什么事值得丈夫这样高兴?她问道:“什么宝贝?”“我见到了一架显微镜,还是双筒显微镜!”“在哪儿?”夫人也激动起来,要知道,显微镜是进行胚胎学实验最主要的仪器,有了它,就可以做实验了。“在镇上的旧货摊上。”童第周边回答,边拉着夫人出门,他要让她和自己一起享受发现“宝贝”的喜悦。两人高高兴兴地来到了旧货摊,果然,一架旧的双筒显微镜摆在那儿,似乎正在向他俩招手。 “请问,这架显微镜要多少钱?” “六万块。”夫妇两人吃了一惊,这么贵?这个价钱相当于两人两年的薪水。 “这么贵?能不能便宜点?” “不行,你们看,这还是德国货。” 老板打量着他们,凭经验断定,他们是真心想买的,所以要价比较高。 没办法,两人只好空手而归。梦寐以求的东西,就放在眼前,可是又不能得到。晚上,他们翻来覆去,就是睡不着觉。 第二天,两人又到了旧货摊前,跟昨天一样,显微镜还在那儿。可唯一不同的是,老板居然还涨了价,要卖“六万五千块”了,理由是物价飞涨,昨天和今天的钱就是不一样。 同样,他们又是空手而归。接连几天,他们一趟又一趟地往旧货摊上跑,生怕心爱的显微镜被别人抢走。老板很不耐烦,后来干脆不理他们了。 夫妇俩下定决心,为了搞科研,这台显微镜非买不可。家里实在是没有钱,他们就开始到处向亲友借钱,还变卖了不少衣服。“可是,我们说不定多少年都还不清这笔债呀!”夫人担心地说。“为了事业,宁可一辈子受苦!”童第周回答。 他们终于凑齐了65000元,买回了这台显微镜。 有了显微镜,就可以做实验了。可是,新的困难又来了。用显微镜时,必须要有灯光照明或者要有很明亮的阳光照明。童第周住的屋子又小又暗,因为是抗战时期,常常停电,怎么办呢?童第周想尽了办法,他和同事们把显微镜放在窗台上,阳光好的时候利用阳光照明,阳光不好又停电时,就用干电池作电源照明或用煤油灯照明。 显微镜的问题解决了,对于其他设备,他们就因陋就简,比如说,用茶杯、废弃的玻璃瓶、碗等来代替玻璃器皿。他们在外人看来没有什么用的瓶瓶罐罐中,做着科学实验,探索着生命的奥秘。4、“童鱼” 春天,大地复苏,是金鱼繁殖的季节,为了探索生物遗传性状的奥秘,年过古稀的童第周,开始了新的探索。他选择了金鱼和鲫鱼作为他的实验材料。实验室里,童第周坐在实验台前,助手们在实验室里紧张地忙碌着,做着实验前的准备。这是一场紧张的战斗就要打响的时刻,一切都在有条不紊地进行着。童第周想通过这个叫做核酸诱导的试验来验证他自己在科学研究上的设想。金鱼排卵了,排出的受精卵比芝麻还小! 一场紧张的战斗开始了,助手们把他们已经提纯过的鲫鱼卵的核酸,迅速送到童第周的手边,童第周用他那灵巧的双手将这些核酸注入了金鱼受精卵的细胞质内。他想看看鲫鱼卵的核酸对金鱼的受精卵是否有影响,看看由这种金鱼受精卵长大而成的金鱼的性状是否会发生变化。 从清晨到下午两点,8个小时过去了,实验在一批接一批地进行,坐在实验台前的童第周,已经是腰酸背疼、饥肠辘辘了。但是,他还是顽强地坚持着,一丝不苟地操作着。助手们都看不过去了,要知道,童第周已是 70高龄的人了啊! “童老,您休息一会儿吧!”一位助手忍不住说道。童第周摇摇头说: “应该记住,我们的事业需要的是手,而不是嘴!而且,你们不是和我一样忙吗?”童第周就是这样,以身作则,严格要求自己。助手们每人一个实验记录,他都要亲自过目。他常以“认真是成功的秘诀,粗心是失败的伴侣”来勉励他的助手。后来,助手们都成了他的亲密的朋友。 不久,这些由动过手术的爱精卵产生的金鱼慢慢长大了,奇迹也出现了。童第周和他的助手们惊喜地发现,一些金鱼出现了奇妙的变化:在发育成长的320条幼鱼中,有106条由双尾变成了单尾,金鱼表现出鲫鱼的尾鳍性状!这些鱼既有金鱼的性状,又有鲫鱼性状。这说明,从鲫鱼卵中提取的核酸对改变金鱼的遗传性状起着显著的作用。这也说明并不只是细胞核控制生物的遗传性状,细胞质也起着非常重要的作用。 实验的成功,证实了童第周的设想。童第周的脸上露出了成功后的喜悦之情。这种单尾的金鱼就是诗人赵朴初所称誉的“童鱼”。“童鱼”,它是童第周汗水、意志和心血的结晶。它的身上凝聚着童第周的智慧和求实精神,是童第周在探索真理道路上的一个里程碑。 后来,童第周还采用了亲缘关系更远一些的种类,来作类似的实验,也获得了成功,从而更有力地证实了他的设想。 一定要争气 童第周是我国著名的生物学家、优秀的教育家,生前曾担任过中国科学院副院长、动物研究所所长。 童第周出生在浙江省鄞县的一个小村里,家庭生活十分贫困,没有钱进学校读书,只能在家里边做些农活,边跟父亲学点文化。直到17岁,才在二哥的帮助下,进了宁波师范予科。可是第一学期考试成绩总平均分没有及格,学校让他退学或降级,经童第周再三请求,学校勉强答应试读半年。童第周发誓,一定要把成绩赶上去。童第周坚持顽强的学习。终于取得了好成绩。在进入上海复旦大学以后,他更加勤奋学习,临近毕业时,他已经成为生物系的高材生了。童第周认识到,世界上没有天才,天才是用劳动换来的。要攀登生物学的高峰,需要付出更艰苦的劳动。 1930年童第周在亲友们的资助下,远度重洋,来到北欧比利时的首都--布鲁寒尔。在欧洲著名生物学者勃朗歇尔教授的指导下,研究胚胎学。当时,他发现有的外国留学生对中国人抱着一种藐视的态度,说“中国人是弱国的国民”。和他同住的一个洋人学生,公开说:“中国人太笨。”听到这些,童第周再也压抑不住满腔的怒火,对那个洋人说:“这样吧,我们来比一比,你代表你的国家,我代表我的国家来和你比,看谁先取得博士学位。” 童第周憋着一股气,在日记中写下了自己的誓言:“中国人不是笨人,应该拿出东西来,为我们的民族争光!” 研究胚胎学,经常要做卵细胞膜的剥除手术,有一次做实验,教授要求学生们设法把青蛙卵膜剥下来,这是一项难度很大的手术,青蛙卵只有小米粒大小,外面紧紧地包着三层象蛋白一样的软膜,因为卵小膜薄,手术只能在显微镜下进行。许多人都失败了,他们一剥开卵膜,就把青蛙卵也给撕破了。只有童第周一人不声不响地完成了这项实验任务。 布朗歇尔教授知道后,特地安排了一次观察实验,把学生们都找来看。实验开始了,童第周不慌不忙地走到显微镜前,熟练地操作着。人们看到,他象钟表工人那样细心,象绣花姑娘那样灵巧,象高明的外科医生那样一丝不苟。在显微镜下,他先用一根钢针在卵上刺了一个小洞,于是胀得圆滚滚的青蛙卵马上就松弛下来,变成扁圆形的,再用钢镊往两边轻轻一挑,青蛙卵的卵膜就从卵上顺利地脱落下来了。他干得又快又利落。 “成功了!成功了!”同学涌上去祝贺,勃朗歇尔教授更是激动万分,这是他搞了几年也没有搞成的项目啊!他抑制不住内心的喜悦,连声称赞:“童第周真行!中国人真行!”童第周剥除青蛙卵膜手术的成功,一下子震动了欧洲的生物界。4年之后,通过答辩,比利时的学术委员会决定授予童第周博士学位。在荣获学位的大会上,童第周激动地说:“我是中国人,有人说中国人笨,我获得了贵国的博士学位,至少可以说明中国人决不比别人笨。”在场的教授纷纷点头,有的还伸出大姆指。而那位洋人学生却一篇论文也没有,更谈不上当博士了。 1937年抗日战争爆发,童第周谢绝了专家和同学们的挽留,毅然回到了灾难深重的祖国。他来到四川宜宾一个村镇教书。在紧张的教学中始终没有忘记搞科学研究。可是,这里没有科学仪器,连一架显微镜也没有,没办法继续开展胚胎学的研究工作。一次意外的发现给他带来了希望:在小镇的旧货摊上他们看到了一架旧显微镜,但要价太贵,当时他们夫妻俩掏尽了口袋还凑不足一半,又向别人借了一些还不够,最后只好把他们的衣服拿去典当,好不容易才买回这架旧显微镜。 有了显微镜,但没有所需要的灯光照明,还是不能进行操作。他们只好把显微镜搬到室外,冬天利用雪地微弱的反光,他忘记了寒冷在聚精会神地工作着。夏天烈日当头,汗流浃背即使汗水滴在视镜上模糊了视线,或是风把一粒小沙子吹进了载物器,甚至占据了整个视野……童第周仍然坚持攻关。一般说来,每一个试验数据都要重复一、二次,而他往往要重复五、六次。然而,就在这简陋的显微镜下,在这低矮的小土屋里,童第周却撰写了一篇篇具有学术价值的论文,震惊了国内外生物界的学者。 1973年,在周总理的亲切关怀下,童第周和他的伙伴们开始了细胞遗传学的研究工作。他在解剖显微镜下,用比绣花针还细的玻璃注射针,把从鲫鱼的卵细胞中取出来的遗传因子,注射到金鱼的受精卵中。金鱼的卵还没有小米粒大,做这样的实验该有多难啊!可是童第周成功了,结果孵化出的幼鱼中,有一条鱼披着金色的鳞片,长着鲫鱼那样的单尾巴,说明鲫鱼的遗传基因,已经在金鱼卵中发生了作用。这种鱼因为是童第周创造出起的,因此,人们叫它“童鱼”。童第周的实验成果,给生物学作出了巨大贡献。 1978年,童第周光荣地加入了中国共产党,他虽已76岁高龄,却以年轻人的朝气投入了工作。他亲手制定了科研项目规划,绘制了美好的兰图。1979年3月,在浙江省科技大学的讲台上,他突然眩晕,从此一病不起。他为祖国科学事业的振兴,实践了他的誓言:“愿效老牛,为国捐躯!”

蒸馏塔的研究论文

应用化学开题报告

论文题目:苯-氯苯分离过程连续精馏塔的工艺设计

一 文献综述与调研报告 :(阐述课题研究的现状及发展趋势,本课题研究的意义和价值、参考文献)

1. 课题的背景

设计是工程建设的灵魂,对工程建设起着主导和决定性的作用,决定着工业现代化的水平。工程设计是科研成果转化为现实生产力的桥梁和纽带,工业科研成果只有通过设计,才能转化为现实的工业化生产力。化工设计是一项政策性很强的工作,它涉及政治、经济、技术、环保、法规等诸多方面,而且还会涉及多专业及多学科的交叉、综合和相互协调,是集体性的劳动。先进的设计思想、科学的设计方法和优秀的设计作品是工程设计人员应坚持的设计方向和追求的目标。在化工设计中,化工单元设备的设计是整个化工过程和装置设计的核心和基础,并贯穿于设计过程的始终,因此作为化工类的本科生,熟练掌握化工单元设备的设计方法是十分重要的。

精馏是分离液体混合物(含可液化的气体混合物)最常用的一种单元操作,在化工、炼油、石油化工等工业中得到广泛应用。精馏过程在能量剂的驱动下(有时加质量剂),使气、液两相多次直接接触和分离,利用液相混合物中各组分挥发度的不同,使易挥发组分由液相向气相转移,难挥发组分由气相向液相转移,实现原料混合液中各组分的分离。该过程是同时进行传质、传热的过程。

本次设计任务为设计一定处理量的精馏塔,实现苯-氯苯的分离。鉴于设计任务的处理量不大,苯-氯苯体系比较易于分离,待处理料液清洁的特点,设计决定选用筛板塔。本课程设计的主要内容是过程的物料衡算、热量衡算,工艺计算,结构设计和校核。限于作者的水平,设计中难免有不足和谬误之处,恳请老师和读者批评指正。

筛板塔是生产中最常用的板式塔之一。板式塔具有结构简单,制造和维修方便,生产能力大,塔板压降小,板效率较高等优点。其早在1832年问世,长期以来,一直被误以为操作范围狭窄,筛孔容易堵塞而收到冷遇。但是筛孔板结构结构简单,造价低廉,在经济上有很大的吸引力。因此,从20世纪50年代以来,许多研究者对筛孔板塔重新进行了研究。研究结果表明,造成筛板塔操作范围狭窄的原因是设计不良(主要是设计点偏低、容易漏液),而设计良好的筛板塔是具有足够宽的操作范围的。至于筛孔容易堵塞的问题,可采用大孔径筛板一得到圆满的解决。

20世纪60年代初,美国精馏研究公司(FRI)又以工业的规模,使用不同物系,在不同操作压强下,广泛地改变了筛孔直径、开孔率、堰高等结构参数,对筛板塔进行了系统研究。这些研究成果,使筛板塔的设计更加完美善,其中关于大孔径筛板的设计方法属于专利。国内对大孔径筛板也做过某些研究。

FRI研究工作表明,设计良好的筛板是一种效率高、生产能力大的塔板,对筛板的推广应用起了很大的促进作用,目前,筛板已发展成为应用最广的通用塔板。在我国,筛板的应用也日益普通。

可以说,筛板精馏塔是一种传统的精馏塔。早期由于设计方面的原因,曾一度被工业生产所忽视。但由于计算技术的发展,设计水平的提高,筛板塔越来越受到厂家的关注和使用,其优点是设备简单,操作简便,维修方便,制造成本低。

2. 课题研究的现状及发展趋势

气-液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。精馏操作既可采用板式塔,也可采用填料塔,板式塔为逐级接触型气-液传质设备,其种类繁多,根据塔板上气-液接触元件的不同,可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮动舌形塔和浮动喷射塔等多种。板式塔在工业上最早使用的是泡罩塔(1813年)、筛板塔(1832年),其后,特别是在本世纪五十年代以后,随着石油、化学工业生产的迅速发展,相继出现了大批新型塔板,如S型板、浮阀塔板、多降液管筛板、舌形塔板、穿流式波纹塔板、浮动喷射塔板及角钢塔板等。目前从国内外实际使用情况看,主要的塔板类型为筛板塔、浮阀塔及泡罩塔,而前者使用尤为广泛。

筛板塔是板式塔的一种,其设计意图是一方面使汽液两相在塔板上充分接触,以减小传质阻力,另一方面是在总体上使两相保持逆流流动,而在塔板上使两相呈均匀的错流接触,以获得更大的传质推动力。其内装若干层水平塔板,板上有许多小孔,形状如筛;并装有溢流管或没有溢流管。操作时,液体由塔顶进入,经溢流管(一部分经筛孔)逐板下降,并在板上积存液层。气体(或蒸气)由塔底进入,经筛孔上升穿过液层,鼓泡而出,因而两相可以充分接触,并相互作用。泡沫式接触气液传质过程的一种形式,性能优于泡罩塔。为克服筛板安装水平要求过高的困难,发展了环流筛板;克服筛板在低负荷下出现漏液现象,设计了板下带盘的筛板;减轻筛板上雾沫夹带缩短板间距,制造出板上带挡的的筛板和突孔式筛板和用斜的增泡台代替进口堰,塔板上开设气体导向缝的林德筛板。筛板塔普遍用作H2S-H2O双温交换过程的冷、热塔,应用于蒸馏、吸收和除尘等。

筛板塔是传质过程常用的塔设备,它的主要优点有:

(1) 结构比浮阀塔更简单,易于加工,造价约为泡罩塔的60%,为浮阀塔的80%左右。

(2)处理能力大,比同塔径的泡罩塔可增加10~15%。

(3)塔板效率高,比泡罩塔高15%左右。

(4) 压降较低,每板压力比泡罩塔约低30%左右。

筛板塔的缺点是:

(1)塔板安装的水平度要求较高,否则气液接触不匀。

(2) 操作弹性较小(约2~3)。

(3)小孔筛板容易堵塞。

目前应用比较广泛的是林德筛板,它由美国联合碳化物公司的林德子公司开发 ,最早应用于要求低压降的空分装置的精馏塔 ,1963 年后开始应用于乙苯-苯乙烯等精馏装置中。20 世纪70 年代有多家公司的120余台减压蒸馏塔采用了林德筛板,其中超过 m 塔径的就有45 台,最大的塔径为 m。林德筛板在普通筛板上有2 点重要改进:一是在降液管液体出口处将塔板向上凸起,二是在塔板上增设了百叶窗导向孔(国内称之为导向筛板)。这种改进增大了有效鼓泡面积,使塔板操作由鼓泡型变为喷射型,在降低液面梯度的同时使气体分布均匀,从而使干板压降减小、雾沫夹带减少、传质效率提高。目前,国内已有10余套装置使用了中运行林德筛板。

精馏是应用最广的传质分离操作,其广泛应用促使其技术已相当成熟,但是技术的成熟并不意味着今后不再需要发展而停滞不前。成熟技术的发展往往要花费更大的精力,但由于其应用的广泛,每一个进步,哪怕是微小的,也会带来巨大的经济效益。正因为如此,蒸馏的研究仍受到广泛的重视,不断取得进展。

提高精馏过程的热力学效率、节省能耗是一贯受到重视的研究领域,分离序列的合成,在用热集成概念和夹点分析方法开发节能的分离过程和优化换热网络,在具体分离过程中合理地应用热泵、多效精馏、中间再沸器和中间冷凝器等实现节能,一直是得到广泛重视的活跃的研究领域。

对于普通精馏难以(或不能)分离的物料,开发萃取精馏和恒沸精馏的分离工艺,将精馏与反应结合开发反应精馏也是个值得重视的研究领域,这对于拓宽精馏的应用范围,提高经济效益有较大意义。

随着精细化工的发展,间歇精馏应用也更加广泛,其研究也得到了应有的重视。开发各种新的操作模式,对于节省能耗和缩短操作时间有明显的效果。塔中持液量的间歇精馏膜模拟计算研究有一定进展,对于设计和指导操作有较大意义。

为开发更可靠的效率和压降等的模型,当前应强调实测数据,尤其是工业规模的测试数据,这是建立和验证模型的基础。六七十年代,美国精馏研究公司等进行了一系列工业规模试验,取得了十分有价值的实测数据,为各种模型的建立和现象认识的深化奠定了重要基础。

精馏的研究工作一直十分活跃,而且不断取得成果。在各种新分离方法得到不断开发和取得工业应用之际,在石油、天然气、石油化工、医药和农产品化学等工业中所起的重要作用不会改变,作为主要分离方法的地位不会动摇。正如费尔在1987年国际精馏会议上指出的:“如果混合物可以应用精馏分离,那么经济上可能有吸引力的方法是精馏。”随着科学技术和工业生产水平的提高,精馏的应用天地十分广阔,重要的通过不断努力,使其技术水平得到进一步提高,使其日趋完善。

3 课题研究的意义和价值

本设计采用连续精馏分离苯-氯苯二元混合物的方法。连续精馏塔在常压下操作,被分离的苯-氯苯二元混合物由连续精馏塔中部进入塔内,以一定得回流比由连续精馏塔的塔顶采出含量合格的苯,由塔底采出氯苯,其中氯苯纯度不低于。

高径比很大的设备称为塔器。塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。它可使气(或汽)液或液液两相之间进行紧密接触,达到相际传质及传热的目的。常见的可在塔设备中完成的单元操作有:精馏、吸收、解吸和萃取等。此外,工业气体的冷却与回收,气体的湿法净制和干燥,以及兼有气液两相传质和传热的增湿、减湿等。

在化工或炼油厂中,塔设备的性能对于整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额,以及三废处理和环境保护等各个方面都有重大的影响。据有关资料报道,塔设备的投资费用占整个工艺设备投资费用的较大比例。因此,塔设备的设计和研究,受到化工炼油等行业的`极大重视。

作为主要用于传质过程的塔设备,首先必须使气(汽)液两相充分接触,以获得较高的传质效率。此外,为了满足工业生产的需要,塔设备还得考虑下列各项传质效率。此外,为了满足工业生产的需要,塔设备还得考虑下列各项要求:

(1)生产能力大。在较大的气(汽)液流速下,仍不致发生大量的雾沫夹带、拦液或液泛等破坏正常操作的现象。

(2)操作稳定、弹性大。当塔设备的气(汽)液负荷量有较大的波动时,仍能在较高的传质效率下进行稳定的操作。并且塔设备应保证能长期连续操作。

(3)流体流动的阻力小。即流体通过塔设备的压力降小。这将大大节省生产中的动力消耗,以及降低经常操作费用。对于减压蒸馏操作,较大的压力降还使系统无法维持必要的真空度。

(4)结构简单、材料耗用量小、制造和安装容易。这可以减少基建过程中的投资费用。

(5)耐腐蚀和不易堵塞,方便操作、调节和检修。

事实上,对于现有的任何一种塔型,都不可能完全满足上述所有要求,仅是在某些方面具有独到之处。

根据设计任务书,此设计的塔型为筛板塔。筛板塔是很早出现的一种板式塔。五十年代起对筛板塔进行了大量工业规模的研究,逐步掌握了筛板塔的性能,并形成了较完善的设计方法。与泡罩塔相比,筛板塔具有下列优点:生产能力大20-40%,塔板效率高10-15%,压力降低30-50%,而且结构简单,塔盘造价减少40%左右,安装、维修都较容易。从而一反长期的冷落状况,获得了广泛应用。近年来对筛板塔盘的研究还在发展,出现了大孔径筛板(孔径可达20-25mm),导向筛板等多种形式。

筛板塔盘上分为筛孔区、无孔区、溢流堰及降液管等几部分。工业塔常用的筛孔孔径为3-8mm,按正三角形排列,空间距与孔径的比为。近年来有大孔径(10-25mm)筛板的,它具有制造容易,不易堵塞等优点,只是漏夜点低,操作弹性小。

该课题使理论教学与实际应用相结合,有助于提高处理实际问题的能力。通过对该课题的研究,可以加深对精馏过程基本原理的理解,熟练筛板精馏塔的工艺设计方法,培养设计能力。

该过程构造简单,造价低廉,具有足够操作弹性,且具有较强的工程使用价值。该过程的推广和普及,将加速我国工业生产过程节能技术的进步,带动一大批的相关技术和产业的发展。

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浅谈常减压蒸馏装置的减压拔出现状和改进措施论文

论文摘要: 着重介绍了中国石化系统内蒸馏装置减压系统的拔出现状和提高拔出率的措施,指出在加工原油重质化的趋势下,提高常减压蒸馏装置减压系统的拔出水平可发挥原油重质化的效益。

论文关键词: 常减压蒸馏装 置减压系统 拔出

随着原油供需矛盾趋紧和原油价格持续走高,中国石化炼油企业原油采购日益重质化,造成部分常减压蒸馏装置的减压系统超负荷,蜡渣油分割不清,蜡油馏分流失到渣油当中,渣油量的增大又造成炼油厂重油装置能力吃紧和不必要的能量消耗,部分企业还不得以出售渣油,削弱了加工重质原油的应有效益。为了缓解加工原油变重对二次加工装置的影响,提高重油加工装置的营运水平,充分发挥原油采购重质化的效益,提高蒸馏装置减压系统的拔出水平显得尤为重要。

1国内蒸馏装置减压系统的拔出现状

目前,国内还未真正掌握减压深拔成套技术,少数几套装置虽然从国外SHELL和KBC公司引进了减压深拔工艺包,但对该项技术的吸收掌握还需要一段时间。通常来讲,国外的减压深拔技术是指减压炉分支温度达到420oC以上,原油的实沸点切割点达到565~620℃。中国石油化工股份有限公司近几年新引进的减压深拔技术是按原油的实沸点切割点达到565℃设计,也即是国外减压深拔技术的起点,其余减压装置未实现深度拔出的主要原因是装置建成时问较早,当时多按原油实沸点切割点为520~540℃设计,无法实现减压深拔。

2影响减压系统拔出率的因素

减压塔汽化段的压力和温度是影响减压拔出深度的两个关键因素。炉管注汽量、塔底吹汽量、进料量、洗涤段的效果等对总拔出率也有影响。

汽化段压力由汽化段到塔顶总压降和塔顶抽真空系统操作决定,汽化段真空度越高,油品汽化越容易,减压拔出深度越高(国外的先进设计,汽化段残压可以达到1.33~2.00kPa)。汽化段温度的提高受限于炉管的结焦和高温进料的过热裂化倾向,在汽化段压力不变的情况下,以不形成结焦和过热裂化为前提,应尽量提高汽化段温度。汽化段温度升高,油品汽化程度也会增加,减压拔出深度提高。

3存在的主要问题

通过分析系统内有必要实施减压深拔操作的20余套减压装置的函调数据,未达到深度拔出的装置主要表现出以下几个问题。

3.1常压系统拔出率不足造成减压系统超负荷

多数装置的常压渣油350oC馏出为5%以上,最高达到15%。常压渣油中的柴油组分过多会增加减压炉的负荷,增大减压塔的汽相负荷,并加大减压塔填料层(或塔盘)的压降,直接影响到减压塔汽化段的真空度。

3.2减压炉出口温度较低造成油品汽化率较低

多数减压装置为了减少炉管结焦的风险,减少渣油发生热裂化反应,减压炉分支温度多在400℃以下,减压塔汽化段温度多在385℃以下,常压渣油在此温度下的汽化程度不足。提高减压炉出口的温度主要受以下几个因素制约。

(1)炉管的材质。多数装置的减压炉辐射管采用Cr5Mo,已经不能适应提温后的炉管热强度,也不能抵抗高温下的环烷酸腐蚀,应进行材质升级,尤其是扩径后的几根炉管。

(2)炉管吊架材质。通常,设计时减压炉的炉管吊架材质选择一般比炉管材质要低,需要升级以适应提高炉温后的炉膛辐射温度。

(3)注汽流程。多数装置都有注汽流程,但部分装置在日常操作中没有投用,注汽操作在日常生产中仅作为低炼量或事故状态下防止炉管结焦的手段,而不是为了防止大炼量高炉温下的油品结焦。此外,部分炉管注汽点设在减压炉的进料线上,蒸汽在炉管内的气化加大了油品的`总压降,进而影响到减压汽化段的真空度。合理的注汽位置应设在对流转辐射的炉管内,此点注汽能很好的起到降低炉管内的油膜温度和缩短油品停留时间的作用,降低油品在炉管内的结焦风险。

(4)减压炉负荷。部分老装置的减压炉炉管表面热强度已超过设计值,无法进一步提温深拔,若要大幅提高减压炉出口温度,需对减压炉进行扩能改造。

3.3汽化段的真空度较低造成油品汽化率不足

部分装置减压进料段的真空度较低,直接影响了常压渣油的汽化率和减压系统的拔出深度。汽化段的真空度主要受以下两方面的限制。

(1)塔顶真空度。塔顶真空度越高,在一定的填料(或塔盘)压降下,进料段真空度越高。

(2)塔内件压降。提高进料段真空度的关键是减少塔顶至进料段之间的压降。塔内件压降大的原因主要为塔板与填料混用、填料段数多、填料高度大及减压塔塔径小、汽相负荷大等。

3.4无急冷油流程而无法控制提温后塔底的结焦风险

老装置由于设计时未考虑减压深拔操作,一般没有顾及提高进料段温度后会造成塔底温度升高,易造成管线、换热器、控制阀、塔底结焦、减压塔塔底泵抽空等影响,很多减压装置未设置急冷油流程,无法控制提温后塔底的结焦风险和塔底裂解气的产生,对装置的长周期运行和塔顶真空度的控制有着不利影响;部分装置虽没有设置专门的急冷油流程,但设有经过一次换热后的减压渣油作为燃料油再返回减压塔底的流程,同样可以起到降低塔底温度的作用。

3.5机泵封油的性质和流量对减压渣油5oo℃馏出有影响

通常,减压塔塔底泵采用减压侧线油作为封油,但仍有部分装置使用直馏柴油作封油。直馏柴油或封油(蜡油)量较大会提高减压渣油中500℃馏出量,还可能造成减压塔塔底泵抽空。

3.6减压塔底汽提蒸汽过小或未投影响了塔底的提馏效果

部分装置减压塔的负荷已经较大,为避免降低塔顶真空度而未投减压塔底吹汽或吹汽量较小。另外,少量装置本来按湿式操作设计,在生产中为了降低装置能耗而停止吹汽。

4提高减压系统拔出率的措施

提高常减压蒸馏装置减压系统的拔出深度是一项综合工程,首先要从完善减压塔的设计及塔内件的选择人手,其次要根据原油性质变化及时调整操作参数,在确保安全和不影响装置运行周期的情况下,提高减压系统的操作苛刻度。

4.1提高蒸馏装置减压系统的设计水平

(1)减压炉和转油线的设计对汽化段的压力有较大影响。采用炉管扩径,注汽等可提高汽化段温度,提高炉出口汽化率;转油线温降小可有效降低炉温,从而较少裂解和保证高拔出率所需温度。

(2)采用低压降、高分馏效率、大通量的塔盘和填料,不但可以提高馏分油的收率和切割精度,还可以大幅提高分馏塔的处理能力。采用填料的减压塔一般全塔压降小于20rnrnHg,而板式减压塔压降明显大,是填料塔的一倍以上。

(3)改进抽真空系统的设备水平,提高塔顶真空度。目前蒸汽+机械抽真空和液力抽真空的应用效果都较好。

(4)改进减压进料分布器的结构,适当增加进料口上方的自由空间高度,可减少雾沫夹带量。

(5)为避免减压塔底结焦和减少裂解气体生成,减压塔底部应设置急冷油流程,控制塔底温度不超过370℃。

(6)常压塔的设计要着力考虑降低塔底重油中350℃以前馏分的含量,防止过量的应在常压塔拔出的柴油组分进入减压塔,致使减压塔顶部负荷偏大,顶温高,真空度低,影响总拔出率。

4.2提高常压系统的拔出率

常压系统的拔出率对减压深拔的影响很大,应根据加工原油性质的变化尽可能地提高常压塔的拔出率,降低常压渣油中350oC含量到4%以下。主要措施有控制合理的过汽化率,提高常压炉出口温度、降低常压塔顶压力、调整常压塔底吹汽量和侧线汽提蒸汽量、提高常压侧线的拔出量(尤其是常压最下侧线)。

4.3提高减压炉出口温度和减压塔进料温度

在拥有相关工具软件的情况下,应根据加热炉的设计参数和进料性质进行模拟计算,绘制加热炉的结焦曲线,以模拟结果为指导逐步提高炉温;即使没有炉管结焦曲线的模拟软件,也可小幅提高炉温并增大炉管注汽,观察减压塔操作工况确定合适的炉温并维持操作,首先要达到设计温度,在此基础上再增加炉管注汽,继续提温。

4.4提高减压塔顶真空度

优化减压塔顶抽空器和抽空冷却器的运行,减少抽空系统泄露,保证塔顶真空度。

4.5合理分配炉管注汽和塔底吹汽

合理分配炉管注汽和塔底吹汽的流量,控制减压系统总注汽量,减少对真空度的影响。

4.6优化洗涤段的操作

要确保洗涤段底部填料保持润湿,即合理的喷淋密度能够保证总拔出率和减压馏分油的质量,洗涤段操作效果好,可以降低过汽化率,在同样的烃分压和蜡油质量的前提条件下可以提高拔出率。

4.7优化减压塔取热分配

为提高装置总拔出率,减压塔的取热可作适当调整,降低减压塔下部中段回流取热量,以增加减压塔上部气相负荷。

4.8控制合理的减压塔底温度

投用减压塔底急冷油流程,控制塔底温度不超过370oC即可,过多的急冷油量会影响塔底的换热效率。

5提高减压系统拔出率应注意的事项

(1)应根据减压渣油的加工流向确定是否适合深拔操作,减压渣油作延迟焦化原料和减压渣油虽作催化裂化原料,但由于催化消化不完还有减压渣油作燃料油或外售的蒸馏装置。

(2)原油实沸点切割达到565oC时,减压塔最下侧线的干点必然在580oC以上,若有携带现象还将导致蜡油中的沥青质和重金属含量上升,可能会给加氢裂化装置带来操作问题,建议实施深拔后重新考虑重蜡油的流程走向,由现在的进加氢裂化改进蜡油加氢处理或催化裂化装置等。

(3)减压拔出深度的提高需要高的炉出口温度、高的进料段真空度,还需要增加注汽量和增设急冷油流程等,蒸馏装置的能耗相应会有所上升,但从全炼厂角度,减压深拔操作能实现节能和增效的双重收益。

蒸馏毕业论文

药学专业毕业论文

药学是连接健康科学和化学科学的医疗保健行业,它承担着确保药品的安全和有效使用的职责。下面是我整理的药学专业毕业论文范文,与大家分享了解。

摘要:

有机化学实验是培养药学人才的一门重要课程。本文主要从教学内容、教学方法和网络虚拟教学等方面阐述实验教学改革,以提高学生学习有机化学的积极性,培养出高素质的应用型药学人才。

关键词:

药学;有机化学;实验教学

目前,重点高等医药院校药学人才培养目标主要是围绕研究型和创新型开展。一个国家民族医药企业的强大除了依靠研究型人才外,还需要大量的技术应用型人才。地方性本科院校现已成为我国高等教育的中坚力量,是本科人才培养的重要基地,其定位于培养为地方服务的大批应用型专门人才。我院于2014年10月被河南省教育厅确定为第二批向技术应用型本科院校转型的试点学校,我院药学专业初步确定为转型示范专业。我院于2013年开设本科药学专业,其办学定位是为医药企业培养高层次的应用型人才。有机化学是药学类专业一门重要的必修课程,有机化学实验[1]的应用性已充分渗透到药学的各领域。近年来,我院把高素质技术应用型人才培养作为教学改革的方向,加大实验教学投入,整合教学资源,把实验室建设和实验教学改革作为培养应用型人才的重要途径[2]。现将我院有机化学实验教学改革总结如下。

1转变观念,充分认识实验教学的重要性

传统观念认为有机化学的理论教学占主导地位,实验教学为理论教学服务,处于从属地位。学生也普遍认为理论知识重于实验,因此做实验时,只是按照实验大纲要求和步骤进行,对实验可能出现的结果无预知和分析,难以实现理论与实践教学相结合的教学目标[3]。因此,转变观念,改革实验教学,加强实验教学成为培养应用型药学人才的重要举措。

2改革实验教学模式

实验教学内容改革

[4]验证性、综合性和探究性是实验教学的主要特点。传统实验教学多以验证性实验为主,综合性和探究性实验较少,学生只是机械地重复操作过程,制约了学生的主动性和探究性。为此,我院删减了一部分验证性实验,保留一些基本化学实验操作,同时加强操作技能训练,适当增加一些设计性和创新性实验。在实验教学过程中,不断优化实验内容,使其更科学、更具适用性。蒸馏(包括常压和减压)、重结晶及萃取分离是有机化学实验最常用和最基本的操作,在实验教学中,尽可能多安排与这些操作技能相关的实验。在操作训练中,让学生知道并理解实验操作中的注意事项;熔点、沸点、折光率和旋光度等物理常数的测定在理论教学中着重讲解其原理,实验中则着重训练学生的操作技能。实验课程体系以典型合成实验为主,精选具有综合性和设计性的实验项目。例如,环己烯和1-溴丁烷的制备,将性质验证贯穿于合成实验中,使学生能加深对书本上理论知识的理解。将熔点测定和色谱技术分析融入阿司匹林的合成中,构成一个综合性实验。通过整合实验内容,不但强化学生的基本操作技能,还培养学生运用理论知识综合分析和解决问题能力。引导学生探究实验中出现的一系列问题,激发其探索精神,让学生对理论知识有更进一步的理解。开展设计性实验主要是满足药学专业学生毕业后工作和继续深造的需求,同时也有利于应用型人才的培养。例如,环己酮有多种合成路线,实验课前,让学生发挥主观能动性,设计出可能合理的合成路线及操作步骤。课堂上教师给出文献报道的合成路线,让学生对比一下自己设计的路线与文献中的有何不同,然后教师再引导学生分析讨论得到最佳的合成路线,即用次氯酸钠氧化环己醇得到环己酮,此法可避免重金属污染环境的问题。设计性实验教学可有效激发学生的实验兴趣,且实验后的成就感更能激发他们对有机化学的学习兴趣。

运用新的教学方法

[5]在传统“灌输式”教学过程中,学生只是一味地接受教师传授的知识,未能激发其主动性,教学结果就是学生对知识理解不深且不能灵活运用。因此,改革传统的教学模式势在必行。我院根据开设实验项目的特点,采用不同的教学方法,如启发式、示范式、讨论式等。实验前学生必须做好预习,对本次实验的目的、原理和步骤做到心中有数,并对实验注意事项和实验思考题多加思考。上课时,教师通过提问[6]来检验学生的预习效果,并根据提问情况,对教学内容有所选择地讲授,避免无重点的重复,提高教学效率。对实验操作,请2~3名学生课堂上示范演习,让其他同学找出其正确和错误的地方,然后教师再讲解示范。这种纠错式教学可使学生普遍存在的操作问题得到有效纠正。乙酰苯胺的合成有两种实验方法:(1)冰醋酸法。(2)醋酸酐法。实验前,学生查阅资料比较两种方法的优缺点。用冰醋酸法分馏时温度为什么要控制在100~110度之间,过高可以吗?用醋酸酐法加入盐酸和碳酸钠的目的是什么?等一系列问题,让学生带着问题去思考。做实验时,相邻的两组分别做冰醋酸法和醋酸酐法,这样学生可以相互对比实验效果。在做肉桂酸合成实验时,教师引导学生设计不同投料比、不同催化剂和不同温度的正交试验。对比实验结果得到肉桂酸的最佳合成条件。正交试验法有利于培养学生的探索精神和科研思路。

利用网络虚拟实验辅助教学

[7]随着网络信息技术的飞速发展,其在现代教育中的应用越来越广泛。传统授课方法无法将有些实验操作描述的很清晰,学生也不容易接受。我们教研室采用动态PPT实验操作图或教学视频来讲授实验操作,学生普遍反映良好。这种教学方式能将抽象的内容转变成生动、鲜活的知识,学生的实验操作不规范和失误率大大减少。此外,某些实验因仪器特殊、药品控制较严等原因而无法开展,我们采用网络虚拟实验教学法,学生看过讲义后,在电脑上进行虚拟实验操作并观察实验现象。在进行每步操作时,如果正确,可继续进行;若错误,电脑会提醒学生该如何进行,保证实验顺利进行。网络虚拟可模拟某些特殊实验,弥补了现实无法进行的不足,有助于提高教学质量。

倡导绿色化学理念

[8]现在环境污染越来越严重,已影响到人们的生活,而有机化学实验中的试剂和原料等都会对环境造成污染,如果处理得不恰当,危害更严重。在实验教学中要有意识地引用“绿色”理念,合理设计实验课程体系,联系相关实验,将上一实验产物作为后面实验原料。为尽量减少化学实验对环境的危害,在不改变实验的前提下,尽量采用小规格的容器,如采用50ml的圆底烧瓶做反应装置,大大减少原料和试剂的使用量。选用毒性小的溶剂代替毒性大的'溶剂,如乙醇代替甲醇,甲苯代替苯等。乙醇、乙酸乙酯是化学实验中使用比较多的溶剂,且可回收再利用。将回收的乙醇废液经蒸馏得到大约95%乙醇,可作为清洗剂,也可用于咖啡x因的提取。对实验产生的废弃物让学生加以分类、集中收集,倒入指定地方,最后由教师统一处理,避免有害溶剂腐蚀管道和污染地下水。

3完善实验教学考核体系,综合客观评定学生成绩

[9]以往实验成绩主要是根据学生上交的实验报告来评定,从报告上无法了解学生对知识和操作技能的掌握情况,因此有必要建立一套能全面客观综合评价学生成绩的实验考核体系。综合评价法可有效评定学生的实验成绩,主要从4方面对学生进行考核:

(1)预习(占10%),主要考查学生预习情况,包括目的、原理等内容;

(2)实际操作能力(占30%),教师考查每组学生的装置安装和操作规范与否等;

(3)考勤及纪律(占10%);

(4)操作考核(占50%),主要以抽题形式进行,考查学生基本操作掌握情况。

通过这一年的改革实践证明:综合考核方式更能引起学生对实验的重视,更能客观评价每一位学生。地方性院校本科药学专业有机化学实验教学改革的目的就是提高学生学习有机化学的积极性,培养出具有技术应用型潜力的优秀人才。虽然实验教学改革取得了一些成绩,但是时代在发展,技术在进步,教学改革也应与时俱进,要积极吸取其他院校教改的成功经验,不断探索,不断完善有机化学实验教学体系。

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水蒸气蒸馏研究论文

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燃烧是一种同时伴有放热和发光效应的激烈的化学反应。放热、发光、生成新物质(如木料燃烧后生成二氧化碳和水份并剩下碳和灰)是燃烧现象的三个特征。燃烧是一种氧化反应,其中氧气是最常见的氧化剂,但氧化剂并不限于氧气,氧化并不限于同氧的化合。 燃料燃烧放出的热量,至今仍是人们的主要能量来源,其目的不是制备生成物,而是获得能量。研究燃料充分燃烧的条件与方法不仅对节约能源、提高燃料的利用率至关重要,而且,对减少因不完全燃烧产生的CO等有害气体、烟尘等对空气的污染,也具有重要意义。一般说来,燃料在空气中的燃烧,是燃料和空气中氧气的氧化还原反应。为使燃料充分氧化,应保证有足够的空气。同时,为保证固体和液体燃料燃烧充分,增大燃料与空气的接触面(固体燃料粉碎、液体燃料以雾状喷出等)也是有效的措施。 燃烧的条件:1.可燃物(不论固体,液体和气体,凡能与空气中氧或其它氧化剂起剧烈反应的物质,一般都是可燃物质,如木材,纸张,汽油,酒精,煤气等)2.充足的氧气 3.达到物质的着火点 灭火的基本原理及方法:燃烧必须同时具备三个条件,采取措施以至少破坏其中一个条件则可达到扑灭火灾的目的.,灭火的基本方法有三个:(1)冷 却法: 将燃烧物质降温扑灭,如木材着火用水扑灭;(2)窒息法:将助燃物质稀释窒息到不能燃烧反应,如用氮气、二氧化碳 等惰性气体灭火。(3)隔离法:切断可燃气体来源,移走可燃物质,施放阻燃剂,切断阻燃物质,如油类着火用泡沫灭火机。 当今世界常用燃料:煤、石油和天然气是当今世界上最重要的三大矿物燃料,又是化学工业中极为重要的原料,它们又细分为(1)固体燃料:木柴、烟 煤、揭煤、无烟煤、木炭、焦炭、煤粉等;(2)液体燃料;汽油、煤油、柴油、重油等;(3)气体燃料:天然气、人工煤气、液 化石油气等 清洁燃料:液氨、酒精、液氢(最清洁的燃料,燃烧产物是水)、甲醇等 海洋资源的开发利用与海洋环境 海洋资源类型 海洋中有丰富的资源。在当今全球粮食、资源、能源供应紧张与人口迅速增长的矛盾日益突出的情况下,开发利用海洋中丰富的资源,已是历史发展的必然趋势。目前,人类开发利用的海洋资源,主要有海洋化学资源、海洋生物资源、海底矿产资源和海洋能源四类。 海水可以直接作为工业冷却水源,也是取之不尽的淡化水源。发展海水淡化技术,向海洋要淡水,是解决世界淡水不足问题的重要途径之一。 海水中已发现的化学元素有80多种。目前,海洋化学资源开发达到工业规模的有食盐、镁、溴、淡水等。随着科学技术的发展,丰富的海洋化学资源,将广泛地造福于人类。 海洋中有20多万种生物,其中动物18万种,包括16000多种鱼类。在远古时代,人类就已开始捕捞和采集海产品。现在,人类的海洋捕捞活动已从近海扩展到世界各个海域。渔具、渔船、探鱼技术的改进,大大提高了人类的海洋捕捞能力。海洋中由鱼、虾、贝、藻等组成的海洋生物资源,除了直接捕捞供食用和药用外,通过养殖、增殖等途径还可实现可持续利用。 在大陆架浅海海底,埋藏着丰富的石油、天然气以及煤、硫、磷等矿产资源。在近岸带的滨海砂矿中,富集着砂、贝壳等建筑材料和金属矿产。在多数海盆中,广泛分布着深海锰结核,它们是未来可利用的潜力最大的金属矿产资源(图《深海锰结核》)。 海水运动中蕴藏着巨大的能量,它们属于可再生能源,而且没有污染。但是,这些能量密度很小,要开发利用它们,必须采用特殊的能量转换装置。现在,具有商业开发价值的是潮汐发电和波浪发电,但是工程投资较大,效益也不高。 海洋渔业生产 海洋渔业资源主要集中在沿海大陆架海域,也就是从海岸延伸到水下大约200米深的大陆海底部分。这里阳光集中,生物光合作用强,入海河流带来丰富的营养盐类,因而浮游生物繁盛(图3.15《大陆架剖面示意》)。这些浮游生物是鱼类的饵料,它们在海洋中分布很不均匀,一般在温带海区比较多。 温带地区季节变化显著,冬季表层海水和底部海水发生交换时,上泛的底部海水含有丰富的营养盐类,这些营养盐类来自海洋中腐烂的生物遗体。暖流和寒流交汇处或有冷海水上泛的地方,饵料比较丰富。这些地方通常是渔场所在地(图3.16《世界主要渔业地区的分布》)。因此,尽管大陆架水域只占海洋总面积的7.5%,渔获量却占世界海洋总渔获量的90%以上。 世界主要渔业国都分布在温带地区,这些温带国家鱼产品消费量高,市场需求大。中国和日本是世界海洋渔获量较多的国家。中国在充分利用近海渔场(图3.17《舟山渔场的沈家门渔港》)和浅海滩涂大力发展海洋捕捞和海水增养殖业的同时,远洋捕捞也获得了较大的发展。日本可耕地有限,人口密度高,因此海洋水产品在食品结构中比重较大。 海洋油、气开发 海底油气的开发,开始于20世纪初。它的发展经历了从近海到远海、从浅海到深海的过程。受技术条件的限制,最初只能开采从海岸直接向浅海延伸的油气矿藏。80年代以来,在能源危机和技术进步的刺激下,近海石油勘探与开发飞速发展,海洋石油开发迅速向大陆架挺进,逐渐形成了崭新的近海石油工业部门。 地质学家和地球物理学家通常利用地震波方法来寻找海底油气矿藏,然后通过海上钻井来估计矿藏类型与分布,分析是否具有商业开发价值。 海上钻井平台(图3.18《海上钻井平台》)是实施海底油气勘探和开采的工作基地,它标志着海底油气开发技术的水平。工作人员和物资在平台和陆地间的运输一般通过直升机完成。油气田离炼油厂一般都较远,油气要经过装油站通过船舶运到目的地,或直接由海底管道输送至海岸。 海底石油和天然气的勘探、开采是一项高投资、高技术难度、高风险的工程,国际合作和工程招标是可行方式之一。 海洋空间利用 世界人口迅速增长,使陆地空间显得越来越拥挤,海洋空间的开发利用问题越来越令人关注。海洋可利用空间包括海上、海中、海底三个部分,随着人类逐步向海洋挺进,海洋将成为人类活动的广阔空间(图3.19未来海洋空间利用示意)。 海洋环境不同于陆地,它的环境和生态条件有其复杂性和特殊性。人类活动在近海和海洋表面,要抗御多变的海洋气象状况和海水的运动;深海活动要能适应黑暗、高压、低温、缺氧的环境;海水的腐蚀性强,海冰的破坏性大,对工程设备材料和结构有严格的要求。因此,海洋空间资源开发对科学技术和资金投入的依赖性大、技术难度高、风险大。 海洋空间利用已从传统的交通运输,扩大到生产、通信、电力输送、储藏、文化娱乐等诸多领域。交通运输方面包括海港码头、海上船舶、航海运河、海底隧道、海上桥梁、海上机场、海底管道等。生产空间有海上电站、工业人工岛、海上石油城、围海造地、海洋牧场等。通信和电力输送空间主要是海底电缆。储藏空间方面,有海底货场、海底仓库、海上油库、海洋废物处理场等。文化娱乐设施空间包括海洋公园、海滨浴场和海上运动区等。 海洋运输和港口建设 海洋曾经是人类从事交通运输的天然屏障。长期以来,人类一直在努力将海洋屏障变为海上坦途。最初,人们利用人力、风力或洋流作为动力,驾驶木船在近海活动。随着欧洲人到达美洲大陆,世界海洋航运由近海转向远洋。之后,世界大洋重要的航道陆续开辟。20世纪初,开辟了通往南极和北极的航道,巴拿马运河和苏伊士运河相继开通。现在,人类已经能够将船舶驶人世界任何海域(图3.20世界主要海运路线)。 20世纪60年代,世界石油生产和运输增长,大型油轮得到发展。集装箱船的兴起,带来了海洋货物运输的革命。今天,穿梭在辽阔海洋上的是百万吨级的大型集装箱货轮和巨型油轮。这些船舶不仅拥有无线电导航和全球定位技术等现代化仪器设备,还可以选择最佳航线服务,以节省能源和航时,减少危险。 沿海港口是海洋运输船舶停泊、中转和装卸货物的场所,也是人们开发利用海洋空间的主要场所。港口一般有一个服务区域,即腹地,该区域的商品和货物通过这个港口向外扩散。为了完成运输任务,港口要有配套的设施,如码头、装卸设备等,还要有高效率的运作服务。在港口发展过程中,受内外因素的影响,港口的规模、服务功能和范围可能有所变化。例如,某些国家的政府为吸引船舶来本国港口中转,对港口实行特殊政策,将港口辟为自由贸易区、自由港等,不需或很少缴纳费用。 荷兰的鹿特丹很早就是世界贸易的中心。之后,鹿特丹港又通过开凿连通北海的运河,改善水运条件而持续发展。鹿特丹利用中转散装货物的机能,发展了农、矿产品加工业和造船工业(图3.21鹿特丹港口的土地利用)。中继贸易也带动了腹地近代工业的迅速发展。第二次世界大战以后,西欧各国经济复兴,鹿特丹成为欧洲联盟的大门,港湾和航空设施得到完善,港口的中转机能更加突出。现在,鹿特丹是世界最大的港口之一,腹地覆盖了欧盟的半数国家。 围海造陆 沿海地区人地矛盾激化,使人们将眼光投向大海。荷兰人从13世纪就开始围海造陆,目前,荷兰有 1/5的国土是从海中围起来的。围海造陆是缓解人多地少矛盾的重要途径,但是它需要经过充分的科学论证,特别是做好以水利工程为中心的配套建设。 在近岸浅海水域用砂石、泥土和废料建造陆地,通过海堤、栈桥或者海底隧道与海岸连接,这种新建陆地称为人工岛。世界上一些沿海发达国家如日本、美国、法国、荷兰等都已建造了人工岛。其中以海上城市(图3.22日本神户人工岛)的规模最大、功能最齐全。兴建海上城市,工程和费用巨大,需要以强大的国力作基础。 澳门人多地少,有限的土地不足以满足发展居住、绿化、交通、工业、商业等的建设需要。澳门沿岸有许多淤积成的浅滩,有的在落潮时能露出水面,澳门人将它们视为良好的后备土地资源。 100多年来,澳门人利用填海造陆的办法使土地面积扩大了1倍(表3.2澳门历年土地面积的变化和图3.23澳门历年填海范围)。 海洋环境保护 海洋环境问题包括两个方面:一是海洋污染,即污染物进入海洋,超过海洋的自净能力;二是海洋生态破坏,即在各种人为因素和自然因素的影响下,海洋生态环境遭到破坏。 (一)海洋污染 海洋污染物绝大部分于陆地上的生产过程。海岸活动,例如倾倒废物和港口工程建设等,也向沿岸海域排入污染物。污染物进入海洋,污染海洋环境,危害海洋生物,甚至危及人类的健康。 工业生产过程中排出的废弃物是海洋污染物的主要来源,它们集中在大型港口和工业城市附近。1953-1970年,日本九州岛水俣湾发生的汞污染事件,就是因为工厂在生产有机产品过程中,排出含汞废物。这些有害物质流入海洋后,逐渐在鱼和贝类体内富集。最后导致100多人严重中毒,并先后死亡。 核电站和工厂排出的冷却水,水温较高,流入河口或海中时,往往给海洋生物带来影响。施入农田的杀虫剂随雨水流进河流,或者随土壤颗粒在河口附近淤积,最终进入海洋。偶发性的海上石油平台和油轮事故,引起石油渗漏和溢出,造成海洋污染。 (二)海洋生态破坏 除海洋污染外,人类的生产活动,例如工程建设和渔业生(围垦和滥捕等),以及自然环境的变化,例如全球变暖和海平面上升,都会使海洋生态环境遭到破坏和改变。人类对某些海洋生物的过度捕捞,导致海洋生物资源数量减少,质量降低,也使部分物种濒临灭绝。有些海岸工程建设和围海造田缺乏科学论证,破坏了海岸环境和海岸带生态系统。目前,海洋开发活动还缺乏综合的、长远的规划、综合效益比较差。 石油污染和监测防治 沿海工业生产和海运航线上的船舶,是石油污染的主要来源。因此,石油污染区域集中于沿海水域和海上航道沿线。由意外事故造成的石油泄漏,因为污染迹象明显,污染物集中,危害严重,因而倍受公众的关注,也是目前治理污染的重点。 为减少意外事故的发生,很多国家在试验新的原油装载方法。有些国家配备了除污船,用来清除港口水面垃圾和污油。 海洋权益和《联合国海洋法公约》 20世纪60年代以来,出现了世界性的开发海洋热潮。海洋科学和技术迅猛发展,成为当代新技术革命的重要领域之一。为适应国际海洋开发、保护和管理的新形势,国际社会经过20多年的努力,通过了《联合国海洋法公约》,并于1994年11月16日正式生效。海洋法公约的诞生,使国际海洋法律制度发生了重大变革。例如,长期争执不休的领海宽度问题得到了解决;国际海底及其资源确立为人类的共同继承财产。 根据《联合国海洋法公约》,全球144个沿海国家除拥有12海里领海权外,其管辖海域面积可外延到200海里,作为该国的专属经济区,享有勘探、开发、利用、保护、管理海床上覆水域及底土自然资源的主权。我国管辖海域面积为473万平方千米,约相当于我国陆地面积的二分之一,因此,加强海洋综合管理显得日益重要。 《联合国海洋法公约》的诞生,为建立国际法律新秩序迈出了重要一步。但是,因为《联合国海洋法公约》要兼顾各个国家的利益和要求,还有许多不完善和不明确之处。因此,在实施过程中,必然会产生一些新的矛盾和问题。例如,在封闭和半封闭的海域,周边国家主张的200海里专属经济区就有可能存在着重叠,还有一些岛屿主权争议和渔业资源分配等问题,这些都有可能成为相邻国家关系紧张,甚至引发国际冲突的新的因素。因此,相邻国家间管辖海域划界和海洋权益,要求有关国家本着友好协商的精神,予以公平合理的解决。 海水化学资源概况 海洋化学资源是指海水中所蕴含的可供人类利用的各种化学元素。海水的成分非常复杂,全球海洋的含盐量就达5亿亿吨,还含有大量非常稀有的元素,如金达500万吨,铀达42亿吨,所以海洋是地球上最大的矿产资源库。海洋资源的持续利用是人类生存发展的重要前提,目前,全世界每年从海洋中提取淡水20多亿吨、食盐5000万吨、镁及氧化镁260多万吨、溴20万吨,总产值达6亿多美元。水是生命之源,世界上缺水的地区愈来愈多,海水淡化已成为获得淡水资源重要的途径,所有这些都是海洋化学要研究的。 海洋生物资源 1、海洋生物资源量估计。海洋是生物资源宝库。据生物学家统计,海洋中约有20万种生物,其中已知鱼类约万种,甲壳类约2万种。许多海洋生物具有开发利用价值,为人类提供了丰富食物和其他资源。世界海洋浮游植物产量5000亿吨,折合成鱼类年生产量约6亿吨。假如以50%的资源量为可捕量,则世界海洋中鱼类可捕量约3亿吨。 2、海洋生物资源开发状况。开发海洋生物资源的主要产业是海洋渔业,另外还有少量海洋药用生物资源开发。1989年世界海洋渔业产量约8575万吨。1990年世界渔业总产量估计(正式统计数字尚未见报道)为1亿吨,其中海洋渔业产量也比1989年有所增长。其中,世界各大洋的渔业产量分别为:太平洋亿吨,大西洋亿吨,印度洋亿吨。 各国海洋渔业的发展水平差别很大。长期以来,日本和原苏联是渔业产量超过1000万吨的渔业大国。中国的渔业发展比较快,1990年渔业产量达到1200多万吨,成为第一渔业大国。美国、加拿大和欧洲的一些国家,以及南朝鲜和东南亚的某些国家,渔业也比较发达。 3、海洋生物资源开发潜力。世界大洋生物资源的开发潜力是很大的。如前述各国专家所估计的,世界海洋渔业资源的总可捕量在2-3亿吨之间,目前的实际捕捞量不足1亿吨。另外,药用和其他生物资源也有很大开发潜力。近年来,日本等国正在探索大洋深水区的生物资源开发问题,首先是进行资源调查,同时开发新的捕捞技术。据报道,过去被认为是海洋中的荒漠的大洋深水区,蕴藏着大量的中层鱼类资源,其中仅灯笼鱼的生物量就有9亿吨,每年可捕量可达5亿吨。南大洋磷虾资源年可捕量可达亿吨。另外,水深200?000m的区域也有许多其他经济鱼类,如长尾鳕科鱼类,深海鳕科鱼类,平头鱼科鱼类,以及金眼鲷、鲽鱼等,可捕量约3000万吨。 海洋矿藏资源概述 用“聚宝盆”来形容海洋资源是再确切不过的。单就她的矿产资源来说,其种类之繁多,含量之丰富,令人咋舌。在地球上已发现的百余种元素中,有80余种在海洋中存在,其中可提取的有60余种,这些丰富的矿产资源以不同的形式存在于海洋中:海水中的“液体矿床”;海底富集的固体矿床;从海底内部滚滚而来的油气资源。 海水中最普通的是盐,即氯化钠,是人类最早从海水中提出的矿物质之一。另外还有一种镁盐,它们是造成海水又咸又苦的主要原因。除了这两种外,还有钾盐、碘、溴等几十种稀有元素及硼、铷、钡等,它们一般在陆地上比较少,而且分布较分散,但又极具价值,对人类用处很大。 据估计海水中含有的黄金可达550万吨,银5500万吨,钡27亿吨,铀40亿吨,锌70亿吨,钼137亿吨,锂2470亿吨,钙560万亿吨,镁1767万亿吨等等。这些东西,大都是国防工农业生产及生活的必需品。例如镁是制造飞机快艇的材料,又可以做火箭的燃料及照明弹等,是金属中的“后起之秀”,而世界上目前有一半以上的镁来自海水。 海水是宝,海洋矿砂也是宝。海洋矿砂主要有滨海矿砂和浅海矿砂。它们都是在水深不超过几十米的海滩和浅海中的由矿物富集而具有工业价值的矿砂,是开采最方便的矿藏。从这些砂子中,可以淘出黄金,而且还能淘出比金子更有价值的金刚石、石英、钻石、独居石、钛铁矿、磷钇矿、金红石、磁铁矿等,所以海洋矿砂成为增加矿产储量的最大的潜在资源之一,愈来愈受到人们的利用。 这种矿砂主要分布在浅海部分,而在那深海底处,更有着许多令人惊喜的发现:多金属结核锰结核就是其中最有经济价值的一种。它是1872-1876年英国一艘名为“挑战号”考察船在北大西洋的深海底处首次发现的。这些黑乎乎的,或者呈褐色的锰结核鹅卵团块,有的象土豆,有的象皮球,直径一般不超过20厘米,呈高度富集状态分布于300-6000米水深的大洋底表层沉积物上。 据估计整个大洋底锰结核的蕴藏量约3万亿吨,如果开采得当,它将是世界上一项取之不尽,用之不竭的宝贵资源。目前,锰结核矿成为世界许多国家的开发热点。在海洋这一表层矿产中,还有许多沉积物软泥,也是一种非同小可的矿产,含有丰富的金属元素和浮游生物残骸。例如覆盖一亿多平方公里的海底红粘土中,富含轴、铁、锰、锌、锢、银、金等,具有较大的经济价值。 近年来,科学家们在大洋底发现了33处“热液矿床”,是由海底热液成矿作用形成的块状硫化物多金属软泥及沉积物。这种热涂矿床主要形成于洋中脊,海底裂谷带中,热液通过热泉,间歇泉或喷气孔从海底排出,遇水变冷,加上周围环境中及酸碱度变化,使矿液中金属硫化物和铁锰氧化物沉淀,形成块状物质,堆积成矿丘。有的呈烟筒状,有的呈土堆状,有的呈地毯状从数吨到数千吨不等,是又一项极有开发前途的大洋矿产资源。 石油和天然气是遍及世界各大洲大陆架的矿产资源。石油可以说是海洋矿产资源中的“宠儿”,又被称为“黑色的金子”。据报告,1990年,全世界海上石油已探明储量达×1010吨,海上天然气已探明储量达×1013M3。油气加在一起的价值占了海洋中已知矿产物总产值的70%以上。 石油是“工业的血液”,然而目前全世界已开采石油640亿吨,石油的枯竭在所难免,从海湾战争可以看出石油的价值所在。所以人们转而求助的就是海洋石油资源。天然气是一种无色无味的气体,又称为沼气,成分主要是甲烷。由于含碳量极高,所以极易燃烧,放出大量热量。1000立方米天然气的热量,可相当于两吨半煤燃烧放出的势量。因此,天然气的价值在海洋中仅次于石油而位居第二。 海洋能源概述 浩瀚的大海,不仅蕴藏着丰富的矿产资源,更有真正意义上取之不尽,用之不竭的海洋能源。它既不同于海底所储存的煤、石油、天然气等海底能源资源,也不同于溶于水中的铀、镁、锂、重水等化学能源资源。它有自己独特的方式与形态,就是用潮汐、波浪、海流、温度差、盐度差等方式表达的动能、势能、热能、物理化学能等能源。直接地说就是潮汐能、波浪能、海水温差能、海流能及盐度差能等。这是一种“再生性能源”,永远不会枯竭,也不会造成任何污染。 潮汐能就是潮汐运动时产生的能量,是人类利用最早的海洋动力资源。中国在唐朝沿海地区就出现了利用潮汐来推磨的小作坊。后来,到了11-12世纪,法、英等国也出现了潮汐磨坊。到了二十世纪,潮汐能的魅力达到了高峰,人们开始懂得利用海水上涨下落的潮差能来发电。据估计,全世界的海洋潮汐能约有二十亿多千瓦,每年可发电12400万亿度。 今天,世界上第一个也是最大的潮汐发电厂就处于法国的英吉利海峡的朗斯河河口,年供电量达亿度。一些专家断言,未来无污染的廉价能源是永恒的潮汐。而另一些专家则着眼于普遍存在的,浮泛在全球潮汐之上的波浪。 波浪能主要是由风的作用引起的海水沿水平方向周期性运动而产生的能量。 波浪能是巨大的,一个巨浪就可以把13吨重的岩石抛出20米高,一个波高5米,波长100米的海浪,在一米长的波峰片上就具有3120千瓦的能量,由此可以想象整个海洋的波浪所具有的能量该是多么惊人。据计算,全球海洋的波浪能达700亿千瓦,可供开发利用的为20-30亿千瓦。每年发电量可达9-万亿度。 除了潮汐与波浪能,海流可以作出贡献,由于海流遍布大洋,纵横交错,川流不息,所以它们蕴藏的能量也是可观的。例如世界上最大的暖流——墨西哥洋流,在流经北欧时为1厘米长海岸线上提供的热量大约相当于燃烧600吨煤的热量。据估算世界上可利用的海流能约为亿千瓦。而且利用海流发电并不复杂。因此要海流做出贡献还是有利可图的事业,当然也是冒险的事业。 把温度的差异作为海洋能源的想法倒是很奇妙。这就是海洋温差能,又叫海洋热能。由于海水是一种热容量很大的物质,海洋的体积又如此之大,所以海水容纳的热量是巨大的。这些热能主要来自太阳辐射,另外还有地球内部向海水放出的热量;海水中放射性物质的放热;海流摩擦产生的热,以及其他天体的辐射能,但来自太阳辐射。因此,海水热能随着海域位置的不同而差别较大。海洋热能是电能的来源之一,可转换为电能的为20亿千瓦。但1881年法国科学家德尔松石首次大胆提出海水发电的设想竟被埋没了近半个世纪,直到1926年,他的学生克劳德才实现了老师的夙愿。 此外,在江河入海口,淡水与海水之间还存在着鲜为人知的盐度差能。全世界可利用的盐度差能约26亿千瓦,其能量甚至比温差能还要大。盐差能发电原理实际上是利用浓溶液扩散到稀溶液中释放出的能量。 由此可见,海洋中蕴藏着巨大的能量,只要海水不枯竭,其能量就生生不息。作为新能源,海洋能源已吸引了越来越多的人们的兴趣。

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从现在的科学角度来看,随着科技的飞速发展,人类在各个领域的不断创新,以及每个国家之间的日益交流和国力的大大提升,人类在许多方面已经创造出了很多的陈果。此外,随着工业水平的不断提高以及人们的生活水平日益改善,对很多的方面有了新的要求,这样就导致了需要新的机械产品来提升水平,板材送进夹钳装置就是其中是一。

现如今,科学技术发展较快,产品更新的速度也在不断的加快。本次设计上的夹钳装置也和其他的机械行业一样不断向前迈进,据可靠研究调查发现,当前已经在运行的主机行业已十分广泛,特别的在很多高档的制造行业和国家重点相关项目中,对其的需求量也在不断扩大,那么在这种情况之下也必然会使得夹钳行业向前发展。经过我国几代科学工作者的不懈努力,在板材送进装置方面也已取得突破性进展。例如由中南科学院廖卫献研究的送进机,已经将送进的硅块从84块增加到96块,使得材料的利用率有了很大的提高。通过此种方法,可以实现冲床每年提高加工能力160-300t。在众多的的送进装置中,气结构形式有多种。例如可以用机械手进行送进,其过程是用机械手抓住由传送带传送而来的板材,进而放入落料架。通过调查得知,国外的送进装置发展也非常迅速而且日趋成熟。通过对国外的生产和研究的调查,一些工业发达国家或地区,日本、美国最具代表性,尤其是日本,由于机械式自动送进机构相对简单,故而对其涉及的研究很少。而代替的是对更加新型的送进的理论的研究与设计。在国内外的专业人员的不断设计与探索之后,也设计出了很多具有时代意义的新的送进装置。在日本有专家研究出利用机械手与冲床相结合的方法进行送料。但是这种方法需要从侧面送料,故设计时很复杂而且不易制造维修。而且成本相对较高不适宜中小企业进行规模化生产。在工作时,以冲床上的曲轴作为主输送轴。然后通过花键轴进行伸缩运动,球头部件会被连接到机械手轮。期间,相关的传动部件还要通过动作使机械手与机床同步,从而完成整个运送过程。此外,改送进装置还配备有另外的一套专用的驱动可移式输送机,通过该输送机就可以将板材送至主机的位置处进行加工。但是,它的这套系统是根据日本本国发展情况而定的。因此,它只能适合于日本本国加工的使用,所以不太适合我国的纵向送进的要求。

许多资料表明,如果根据现在的整体的综合水平来看,我国的某些行业还不能跟上发达国家的水平。同时,在夹钳装置的行业,就性能方面还有着很大的差距,列如,可靠性、安全性、以及环保性。因此,当前必须大力发展科技,提高自主创新能力,在科技方面加大投入,只有这样才能赶上发达国家的技术水平。

本设计中,采用液压缸进行推动并固定,采用气缸进行夹紧。它有着很多的优点,使得装置运行平稳,可靠性大大提高,传送时较为灵敏。同时,最为一个在生产中的配套辅助机构使得工人的劳动强度降低。

毕业论文课题简介范文(二)

我的毕业设计课题及部分参考资料来源于课本,名叫“冷冲压模具设计” 1.零件使用功能

冲压手轮,是一个生活中常见的零件。

冲压手轮零件是安装在阀门上,通过内方孔连接轴传动,使阀门上的轴转动,达到锁紧或松开阀门的目的。

由冲压手轮零件图可知,其外形为旋转体拉深件,内缘有方孔,外缘又翻边,需对其进行工艺分析,制定工艺方案,编制冲压工艺卡,进行各道工序模具的总装设计。 我的零件如下:

零件名:冲压手轮

生产批量:大批量

生产材料:10 料厚:1mm 弯曲半径: 2.冲裁零件的工艺分析(1)材料为10,许用伸长率[δ]=29%,弹性模量E=194MPa。(2)工件的形状结构:冲裁件外形应避免尖锐直角,为提高模具寿命,将部分90度倾角改为R1的圆角。零件上其他尺寸没有标注公差,按IT14级处理,并按“入体”原则标注公差。

生产材料:10 料厚:1mm 弯曲半径: 2.冲裁零件的工艺分析

(1)材料为10,许用伸长率[δ]=29%,弹性模量E=194MPa。 (2)工件的形状结构:冲裁件外形应避免尖锐直角,为提高模具寿命,将部分90度倾角改为R1的圆角。

零件上其他尺寸没有标注公差,按IT14级处理,并按“入体”原则标注公差。

3.工艺方案的分析与确定

此工件需落料、第一次拉深、冲工艺孔、第二次拉深、切边、翻边、冲翻孔预置孔、内缘翻孔等工序冲。根据基本冲压工序可以有以下几种工艺方案。

方案1:落料、第一次拉深、冲工艺孔 → 第二次拉深 → 切边、冲预制孔 → 内缘翻孔、外缘翻边

方案1工艺特点:共需四副模具,每一工序的模具结构都相对比较合理,模具的制造周期短、成本低、工序相对集中、生产效率高,而且各道工序的定位可靠、工件的精度也比较高,模具的维修、调整都比较方便。

方案2:落料 → 第一次拉深 → 冲工艺孔 → 第二次拉深 → 冲预置孔 → 切边 → 翻边、翻孔。

方案2工艺特点:共需模具7副,半成品的中间周期较长、生产

效率低、模具数多、模具的制造成本高、

方案3:落料 → 第一次拉深 → 冲工艺孔→ 第二次拉深 → 冲预置孔 → 切边 → 内缘翻孔 → 外缘翻边。

方案3工艺特点:共需模具8副,此方案工序分散,每一道的模具结构简单、制造简单,维修、安装、调整、操作方便,但工序数目多、占地面积大、所使用的设备和人员多。模具数目多,所需的制造成本高,工件的中间周期次数多,而且重复定位次数多,工件的质量难以保证。

结论:通过对以上三个方案的分析,方案1比较符合冲压工艺性的要求,所以选择方案1为冲压手轮的冲压工艺方案。即:工序1—落料、第一次拉深、冲工艺孔;工序2— 第二次拉深;工序3—切边、冲预制孔;工序4—内缘翻孔、外缘翻边。

4.模具

本次设计模具共有四张

第一张题目为:冲孔落料拉深复合模

模具工作原理:材料从右向左横向送入,工作时,板料以挡料销定位,滑块下行,凸凹模1与落料凹模4进行落料;滑块继续下行,凸凹模7和凸凹模21的共同作用,将坯料拉深成形,弹性压料装置的力通过顶杆30传递给压料板22,并对坯料施加压料力。当拉深至4mm时,由冲孔凸模9和凸凹模21进行冲孔。拉深工作结束,滑块回程,卸料板6将卡在凸凹模7上的条料卸下;弹性压料装置回复,顶出工件,刚性打料机构将工件从凸凹模7中推出;冲孔废料通过压机台板孔漏出。

第二张题目为:单工序拉深模具

模具工作原理:此模具为压料倒装式拉深模。工作时,将第一次冲压工序件凸台套入压料圈5定位,滑块下行,拉深凹模6与压料圈5压紧凸缘材料后,拉深凸模3和拉深凹模6进行拉深。上模回程,压料圈5顶起套在拉深凸模53上的制件,上模继续回程,推件块7将制件推出凹模。

第三套题目为:切边冲孔复合模具

模具工作原理:此模具为倒装复合模。该模具的凸凹模11装在下模,切边凹模6和冲孔凸模15装在上模。工作时,将制件套入凸凹模11定位,上模下行,在切边凹模6与凸凹模11、冲空凸模15与凸凹模11作用下,对坯料进行切边和冲孔。上模回程时,切边废料由卸料板5顶出凸凹模11;冲孔废料直接由凸凹模内孔推下;卡在切边凹模6内的冲压件由刚性推件装置推下。

5.本次毕业设计的作业及完成结果

通过几个月来的精心准备,我的作业是有这些: 毕业设计说明书(冲压手轮模具设计)共25页 模具设计装配图共4张(共张A0) 零件设计零件图共30张(A4) 图纸总量4张A0

其中有一张手绘装配图(第二次拉深单工序模具)

我觉得前面几位说的都很有参考价值,我也提一点仅供参考吧。塔罗是如何在运作,为什么会有一定的预测能力,在这背后隐藏着怎样的规律?这些不为现代科学所知的规律为人类的发展提供怎么的途径和可能?再参考下身心灵的资料,近代的量子力学的资料,相信也会是篇好论文。

仅仅通过大啊卡纳的22张牌可以写出生命的一种轮回经历,可以像占卜一样,把塔罗作为一种媒介,以此说明生命的轮回经历,开始的出生到人生的迷失,最后是毁灭后的重生而得到了完美新世界。也算是一个积极向上的主题把

不知道你是学什么专业,把塔罗写进论文想法很大胆。塔罗现象这个方向写不大好,总是让人联想到封建迷信或者2012的词汇。如果是塔罗文化的话可以从塔罗牌面的设计,也就是艺术方面,它的绘画风格和色彩,或是从牌面的背景考虑,比如一个历史时期。你可以在网上查一下不同设计的经典塔罗牌面,有的牌面带有很浓重的宗教文化背景,有的比如矮人精灵塔罗是按照通话和传说中的矮人小精灵去描绘的有着童趣的风格,有的牌面是结合了中世纪的一些贵族或国家民俗风情。塔罗中的占卜算是一种分析法,和心理学的关系也颇微妙,著名的瑞士心理学家荣格就曾经研究并使用过塔罗占卜来研究人的内在,国外也有用塔罗开导病人的例子。塔罗与占星、炼金术的渊源也很深。塔罗的起源和很多体系里的文化到目前为止都有很大争议,尤其是国内塔罗才刚起步的阶段,如果你要写论文还是多了解下塔罗发展的历史背景以及询问你的老师这样的命题是否可行不然这样很容易被毙掉哦,主要是不好把握主题。如果你想写下去就去塔罗牌贴吧和大家讨论下吧,应该有很多朋友帮助你的。

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