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关键词： 化学实验教学   实验教学法   虚拟实验   有机化学  

摘要： 随着计算机技术的发展与普及,以计算机网络技术为载体的现代教育理念也逐渐进入高校,虚拟实验教学也随之应运而生,国内外的多家高校已经开始建设自己的虚拟实验室,有机化学实验是有机化学的实验部分,将虚拟实验法引入有机化学实验教学,能起到事倍功半的作用。高校网络基础建设、数字化建设、信息化科研、管理等建设进入应用阶段之后,虚拟教学、虚拟实验也随之成为高校教学中最具潜力、最具优势的教学方法之一,虚拟实验法

关键词： 职业教育   有机化学  

ISBN: (纸本)9787122218179

摘要： 本教材是根据教育部有关高职高专教材建设精神，按照工业分析技术专业培养目标和有机化学教学大纲的要求编写的；坚持以能力为本位，以高职工业分析技术专业对有机化学的知识、能力和素质要求为目标，注重理论联系实际，力求做到理论知识方面以“必需”和“够用”为度，体现应用性的特色。 本教材内容包括：有机化合物概述、脂肪烃和脂环烃、芳香烃、对映异构体、卤代烃、有机含氧及含氮化合物、含杂原子有机化合物、生命有机化学、有机化合物的波谱知识简介、有机化合物的分离与纯化技术。在每章都编有“知识目标”、“能力目标”、“学习关键词”、“阅读材料”，并在章后附有相关鉴别有机化合物的实验。 本教材适用于高职高专工业分析技术专业  更多...

关键词： 电化学抛光   机床   电场分析   流场分析   PLC  

摘要： 由发射电子的发射极、接收电子的接收极、发射极和接收极之间的电绝缘组成的热离子能量转换器具有较高热电直接转化效率,并且可靠性高,其在航空、航天等高技术领域具有广阔的应用前景。发射极通常是以钼单晶为基体化学气相沉积钨涂层为材料制成的薄壁长筒零件,采用传统的机加工方法很难对该种形状、材料都比较特殊的工件进行抛光,即使抛光成功,在光学显微镜下会发现很多划痕,影响工件的功能。因此,本课题设计了一台专用于对该发射极进行抛光的电化学抛光机床。 电化学抛光可以加工各种难切削的金属材料,加工效率高,不存在机械切削力,以及由此引起的残余应力和变形,抛光后的工件表面质量高。因此该技术被广泛应用在航空、航天、核能等领域。受中国原子能科学研究院的委托,本课题成功设计了一台电化学抛光机床及配套系统。所完成的主要工作如下： (1)在分析国内外对电化学抛光研究的基础上,确定了主要针对该薄壁圆管外表面进行抛光的专用电化学抛光机床的整体设计方案。 (2)使用Pro/E软件对该机床各组成部件进行三维实体建模,完成整体装配,根据加工要求完成了机床各组成部件的选型。 (3)使用ANSYS workbench软件对整台电化学抛光机床进行了静力结构分析,并且用COMOSL软件对抛光过程中的加工区域的电场和流场进行了分析。 (4)设计了基于可编程控制器(PLC)的总体控制方案,对其进行模块化设计,并用CX-P9.2及Easy Builder8000完成对PLC梯形图的编写及人机交互界面的设计。 本课题实现了对整台电化学抛光机床的设计,包括与之配套的电解液系统、电源系统、控制系统等。通过对机床进行结构分析、电场分析以及流场分析,证明该机床结构合理,能够满足抛光要求。

关键词： 药学   教学改革   有机化学  

摘要： 有机化学是药学专业的一门重要基础课,学习的好坏直接影响到后续课程的学习。但是近年来学生基础越来越差,而有机化学知识体系变得越来越庞大,且教学课时日益消减,使得药学专业学生学习有机化学的难度加大。为了使理论教学保质、保量完成,在有机化学教学方面进行一系列改革,取得了较好的效果。

关键词： TC4合金   电化学抛光   表面粗糙度   表面形貌  

摘要： 钛及钛合金由于具有比强度高、优异的耐蚀性及耐热性能而被广泛用于航空航天、化学工业及生物医疗器械等领域。电化学抛光是一门应用较多的钛及钛合金表面整平工艺,它既可应用于材料表面装饰加工的预处理工艺,还能完全独立的用于材料表面的去毛刺及整平精加工。电化学抛光工艺能保证钛合金加工质量、提高加工效率,是材料表面处理工艺中不可或缺的关键技术。以TC4合金为研究对象,在室温条件下,拟采用单因素考察法和正交试验法,以溶液配比、电参数(抛光电压)和抛光时间为设计因子建立电化学抛光TC4合金的试验方案。先通过单因素试验考察法确定了较优的参数范围,进一步设计正交试验得出最佳电化学抛光工艺,并分析了电化学抛光液配比和抛光参数对试样表面粗糙度和表面形貌的影响。试验结果表明:各工艺参数对抛光效果的影响作用从主到次的顺序依次为:溶液配比,抛光电压,抛光时间。常温下和一定阴阳极间距的试验条件下,一定浓度的高氯酸-冰醋酸溶液和硫酸-甲醇无水溶液体系可以对TC4钛合金实现有效的电化学抛光作用。这两种溶液体系均可以使TC4钛合金表面粗糙度值有所下降、光亮度有所提高,对其表面微观形貌也有所改善。并且得到了TC4合金在高氯酸-冰醋酸和硫酸-甲醇体系中的最佳抛光电压分别为85V和45V,最佳抛光时间分别是25s和50s。但是,与硫酸-甲醇无水溶液体系相比,经高氯酸-冰醋酸溶液电化学抛光后的TC4钛合金试样表面粗糙度Ra值明显下降,光亮度显著提高,表面质量也更为均匀平滑。

关键词： S136钢   化学机械抛光   工艺参数优化   去除机制   化学反应机理  

摘要： 模具型腔表面粗糙度不仅影响成型器件美观,且对产品性能有很大影响。随着高端塑料模具钢对表面质量要求越来越严苛,当前抛光技术局限性越来越大已难以满足其要求。探索一种新抛光技术使高端塑料模具钢在获得超光滑表面的同时获得全局平坦化很迫切并具有重大现实意义。化学机械抛光(CMP)作为当前能获得全局平坦化技术,在超大规模集成电路中广泛应用且抛光材料能获得理想抛光性能。本文以应用最广泛的高端塑料模具钢S136钢为例,来探讨采用CMP技术使其获得优良抛光性能的工艺参数组合并分析其材料去除机制和化学抛光机理。本文采用X射线衍射,扫描电子显微镜,原子力显微镜等检测手段来表征抛‘光性能,以均方根粗糙度(RMS)和材料去除速率(MRR)评价抛光性能。文中研究了影响CMP性能最重要的参数,包括抛光液酸碱性、下压力、抛光机转速、磨料粒子种类。首先以单因素变量法来确定上述参数的大致分布水平。结果表明,压力与转速对S136钢抛光性能的影响呈现相似规律,随着压力转速的增大,MRR均增大,在参数值较小范围内,MRR对压力和转速的关系都可用改进的Preston方程来表达且由此方程预测的数值与实验测定值的误差在2%以内,当压力转速值进一步增大时,Preston方程失效；抛光液酸碱性对抛光性能有巨大影响,在酸性抛光液体系中,S136钢能获得更好的抛光性能；针对不同的磨料种类,最大的MRR和最小的RMS不能在同一个磨料中获得,经过综合考虑,选取Si02作为最佳磨粒。确定了各参数的大致分布水平后,采用正交实验法提出最佳抛光工艺参数,并进行实验验证。分别以MRR和RMS为评价指标,通过XRD分析、SEM分析、AFM分析进行结果验证。结果表明,原始S136钢RMS值为68.31nm,经最佳工艺参数抛光后,其RMS值为2.87nm. MRR值为173.26nm/min,与其他参数组合相比较, 最佳工艺参数在获得最小表面粗糙度同时获得了最大的材料去除速率,这证实了以上正交实验结果所得出数据的有效性和可靠性。由指标关系图分析了各因素对抛光性能的影响程度大小。最后,本文详细探讨S136钢CMP过程材料的去除机制和化学抛光机理,并对抛光缺陷的形成原因进行分析。对于S136钢的CMP过程,最为关键和核心的是使化学作用和机械作用之间取得平衡,所有参数变化和组合的本质是影响机械作用和化学作用的匹配平衡程度。

关键词： 有机化学   考试考核   形式   权重   管理   效果  

摘要： 大学的考试考核应体现"备条理"而不是"背条文"!大学的考试考核应该是多元化和开放性的!大学的考试考核必须是严格而有章可循的!本文着重从建立和实施高校《有机化学》理论课考试考核体系框架的设计、该体系解决的问题、有哪些创新和改革效果四方面进行了阐述和分析。

关键词： MIBK-正丁醇   汽液相平衡   萃取精馏   TAC变压精馏   动态控制  

摘要： MIBK与正丁醇易形成最低共沸物,普通精馏难以实现分离,基于经济及技术可行性考虑,本文采用萃取精馏和变压精馏的方法对MIBK-正丁醇体系进行有效分离。本文首先测定了MIBK-正丁醇及MIBK-正丁醇-乙二醇的汽液平衡数据,并采用Wilson、NRTL和UNIQUAC活度系数方程进行关联,得到相应的二元交互作用参数。模拟计算值与实验值对比结果表明：对MIBK-正丁醇二元体系,三种模型的气相组成均方根偏差(RMSD)均小于0.01,吻合程度较高；对MIBK-正丁醇-7乙二醇三元体系,NRTL的气相组成RMSD为0.0322,其关联精度高。利用相应的方程,进一步研究了MIBK-正丁醇体系的萃取精馏和变压精馏的稳态模拟优化与动态控制。对于萃取精馏工艺,选取乙二醇作为萃取剂。基于序贯迭代法得到萃取精馏最佳工艺操作条件,对应的最小TAC为150,759.461$/y。动态特性分析结果表明回流比固定的基础控制、R/F控制、QR/F控制等控制结构不能很好地处理进料流量干扰,在溶剂回收塔中添加温度控制器控制塔顶回流与再沸器热输入,实现了稳健控制。对于变压精馏工艺,使用Aspen Plus模拟软件,基于最小年度总费用(TAC)对MIBK-正丁醇变压精馏分离工艺进行经济优化,得到无热集成、部分热集成和完全热集成变压精馏的最优方案。运用Aspen Plus Dynamics软件考察变压精馏工艺不同控制方案的有效性。结果表明组成-回流比串级控制方案可以有效的处理无热集成、部分热集成变压精馏工艺的进料流量与组成扰动,对于完全热集成变压精馏工艺,采用压力-补偿温度控制结构实现稳健的控制。本文研究结果对此类共沸物系分离的稳态经济优化及动态特性研究具有一定的指导意义。

关键词： C10芳烃   二乙苯   连续精馏   萃取精馏   Aspen Plus模拟  

摘要： 本文概述了 C10芳烃的来源、用途、生产及深加工现状。我国二乙苯资源丰富,分离混合二乙苯不仅增加二乙苯的用途,还可提高产品的附加值。本文对比了国内外精制二乙苯的方法,提出了连续精馏和萃取精馏结合的方法提取C10芳烃中的二乙苯。首先,提出二次精馏法提取混合二乙苯。采用Aspen Plus软件对二次连续精馏进行模拟,分别考察塔顶采出率、塔板数、进料位置和回流比对分离效果的影响,优化出最佳的工艺参数;建立一次连续精馏装置,在优化条件下,控制实验参数:塔高160cm,进料位置80cm,进料量3g/min,塔顶出料量0.57g/min,回流比为5:1,此时塔顶混合二乙苯馏分达到65.83%,收率为77.26%;建立二次连续精馏装置,在优化条件下,控制实验参数:塔高200cm,进料位置90cm,进料量3g/min,塔顶出料量0.63g/min,回流比为5:1,此时塔底混合二乙苯馏分达到78.23%,收率为93.88%。其次,提出萃取精馏法提高间二乙苯和对二乙苯的纯度。根据单级萃取精馏模拟结果初步筛选萃取溶剂,建立单级循环汽液平衡装置,测定不同溶剂体系中各组分的汽液平衡数据,计算各组分间的相对挥发度,进一步确定合适的萃取剂。以环丁砜为萃取剂,采用Aspen Plus软件对萃取精馏进行模拟研究,考察塔顶采出率、溶剂比、回流比、塔板数、原料进料位置及溶剂进料位置对分离效果的影响,优化出最佳的工艺参数;建立连续萃取精馏装置,在优化条件下,控制实验参数:塔高220cm,原料进料位置110cm,溶剂进料位置30cm,原料进料量1g/min,溶剂进料量3g/min,塔顶出料量0.7g/min,回流比为5:1,此时塔顶间二乙苯馏分含量为74.10%,收率为87.92%,模拟结果和实验结果保持一致。最后,设计了三次连续萃取精馏提取C10芳烃中高纯度的间二乙苯和对二乙苯的方案。通过Aspen Plus软件模拟,考察塔顶采出率、溶剂比、回流比、塔板数、原料进料位置及溶剂进料位置对分离效果的影响。根据模拟结果和影响因素设计了六因素五水平正交试验优化萃取精馏条件。结果表明,在优化条件下,二次萃取精馏可得到含量为95.38%,收率为91.02%的间二乙苯,三次萃取精馏可得到含量为95.54%,收率为90.08%的对二乙苯。本文提供了连续精馏和萃取精馏结合的方法提取C10芳烃中二乙苯组分的研究结果,为进一步实验研究提供基础数据。

关键词： 萃取精馏   稳态模拟   换热网络   关联控制   QR/F  

摘要： 目前国内苯加氢已成为粗苯精制的必然趋势。其中萃取剂N-甲酰吗啉(NFM)以其以其优良的化学和热力学稳定性,以及无毒、无腐蚀性,越来越被国内外的学者关注。以NFM为溶剂的芳烃萃取精馏工艺也受到普遍关注。本文研究了国内外芳烃精制工艺,优选了以N-甲酰吗啉(NFM)为萃取剂的萃取精馏工艺流程。利用Aspen Plus软件,对某焦化厂的实际工艺建立芳烃萃取精馏工艺流程模型,模拟结果与工业实际状况吻合。在稳态模拟的基础上,提取出各物流数据。进而利用Aspen Energy Analyzer软件对该物流数据进行分析,确定合适的最小夹点温差。并针对此工艺流程设计出适宜的换热网络。综合考虑设备投资费用和操作费用,经过换热网络改造后,该工艺可使热公用工程的能耗降低30.93%,冷公用工程的能耗降低31.66%,在换热部分的年度总费用总费用可减少13.7%。为了满足控制精度的要求,对稳态流程进行了灵敏度分析,得到合适的理论板数、进料板位置以及回流比参数。对经过处理的稳态流程,利用Aspen Dynamic软件,分别对独立控制方案、关联控制方案进行流量和组分的扰动性能测试。独立控制方案中对各个操作单元进行独立控制,彼此间没有联系。关联控制方案有两种:一种是将初始进料作为后续所有控制单元的前馈补偿信息;另一种是将前一个操作单元的进料作为后一个操作单元的前馈补偿信息。结果表明,前馈补偿信息的远近对操作单元控制的影响也不同。最后结合两种关联控制方案中的优点,提出一种改进的控制方案。在改进的控制方案中,不仅优选了关联方案中的控制结构,并将各塔板温度控制器和塔底再沸器热负荷与进料的比值(QR/F)进行串级控制,加强了进料、塔板温度和塔底再沸器之间的联系。动态性能测试表明改进的控制方案具有较好的控制效果。