第一篇：化工原理 電子教案 第八章 固液萃取

12萃取

本章學(xué)習(xí)要求

1.熟練掌握萃取過(guò)程的原理；部分互溶物系的液-液相平衡關(guān)系；萃取過(guò)程（包括單級(jí)萃取、多級(jí)錯(cuò)流萃取和多級(jí)逆流萃取）的計(jì)算；對(duì)于組分B、S部分互溶體系，要會(huì)熟練地利用杠桿規(guī)則在三角形相圖上迅速準(zhǔn)確的進(jìn)行萃取過(guò)程計(jì)算；對(duì)于組分B、S不互溶體系，則可仿照吸收的計(jì)算方法。

2.理解溶劑選擇的原則；影響萃取操作的因素；萃取劑和操作條件的合理選擇；萃取過(guò)程的強(qiáng)化措施。

3.了解萃取操作的經(jīng)濟(jì)性；萃取操作的工業(yè)應(yīng)用；液-液萃取設(shè)備及選用。

12.1 概述

液－液萃取又稱溶劑萃取，是向液體混合物中加入適當(dāng)溶劑(萃取劑)，利用原混合物中各組分在溶劑中溶解度的差異，使溶質(zhì)組分A從原料液轉(zhuǎn)換到溶劑S的過(guò)程，它是三十年代用于工業(yè)生產(chǎn)的新的液體混合物分離技術(shù)。隨著萃取應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，回流萃取，雙溶劑萃取，反應(yīng)萃取，超臨界萃取以及液膜分離技術(shù)相繼問(wèn)世，使得萃取成為分離液體混合物很有生命力的單元操作之一。

蒸餾和萃取均屬分離液體混合物的單元操作，對(duì)于一種具體的混合物，要會(huì)經(jīng)濟(jì)合理化的選擇適宜的分離方法。

一般工業(yè)萃取過(guò)程分為如下三個(gè)基本階段：

1.混合過(guò)程 將一定量的溶劑加入到原料液中，采取措施使之充分混合，以實(shí)現(xiàn)溶質(zhì)由原料向溶劑的轉(zhuǎn)移的過(guò)程；

2.沉降分層 分離出萃取相與萃余相。

3.脫出溶劑 獲得萃取液與萃余液，回收的萃取劑循環(huán)使用。

萃取過(guò)程可在逐級(jí)接觸式或微分接觸式設(shè)備中進(jìn)行，可連續(xù)操作也可分批進(jìn)行。

12.2 液液相平衡 12.2.1三角形相圖

根據(jù)組分間的互溶度，三元混合體系可分為兩類：

（1）Ⅰ類物系組分A、B及A、S分別完全互溶，組分B、S部分互溶或完全不互溶；（2）Ⅱ類物系 組分A、S及組成B、S形成兩對(duì)部分互溶體系 本章重點(diǎn)討論Ⅰ類物系連續(xù)操作的逐級(jí)接觸萃取過(guò)程。

12.2.1 三元體系的相平衡關(guān)系

萃取過(guò)程以相平衡為極限。相平衡關(guān)系是進(jìn)行萃取過(guò)程計(jì)算和分析過(guò)程影響因素的基本依據(jù)之一。

對(duì)于組分B、S部分互溶物系，相的組成、相平衡關(guān)系和萃取過(guò)程的計(jì)算，采用等腰三角形相圖最為方便。常用質(zhì)量百分率或質(zhì)量分率表示相組成。1 相組成在三角形相圖上的表示

三角形的三個(gè)頂點(diǎn)分別表示純組分A、B、S。

三角形的邊AB、AS和SB依次表示組分A與B、A與S以及S與 B的二元混合液。

三角形內(nèi)任意一點(diǎn)代表三元混合液的組成。2 相平衡關(guān)系在三角形相圖上的表示

⑴溶解度曲線、聯(lián)結(jié)線、輔助曲線和臨界混熔點(diǎn)

要能夠根據(jù)一定條件下測(cè)得的溶解度數(shù)據(jù)和共軛相的對(duì)應(yīng)組成在三角形相圖上準(zhǔn)確作出溶解度曲線、聯(lián)結(jié)線、輔助曲線（又稱共軛曲線），并確定臨界混溶點(diǎn)。會(huì)利用輔助曲線由一已知相組成點(diǎn)確定與之平衡的另一相組成點(diǎn)的坐標(biāo)位置。

溶解度曲線將三角形分成單相區(qū)（均相區(qū)）與兩相區(qū)，萃取操作只能在兩相區(qū)中進(jìn)行。

① 不同物系在相同溫度下具有不同形狀的溶解度曲線。

② 同一物系，當(dāng)溫度變化時(shí)．可引起溶解度曲線和兩相區(qū)面積的變化，甚至發(fā)生物系的轉(zhuǎn)化。一般溫度升高，組分間互溶度加大，兩相區(qū)面積縮小，不利于萃取分離。

一定溫度下，同一物系的聯(lián)結(jié)線傾斜方向隨溶質(zhì)組成而變，即各聯(lián)結(jié)線一般互不平行，少數(shù)物系聯(lián)結(jié)線的傾斜方向也會(huì)發(fā)生改變（等溶度體系）。⑴分配系數(shù)和分配曲線

① 分配系數(shù) 在一定溫度下，溶質(zhì)A在平衡的萃取相和萃余相中組成之比稱為分配系數(shù)，即

同樣，對(duì)干組分B也可寫出相應(yīng)表達(dá)式：

在操作條件下，若組分B、S互不相溶，則以質(zhì)量比表示相組成的分配系數(shù)可改寫成如下式，即

② 分配曲線 若主要關(guān)心溶質(zhì)A在平衡的兩液相中的組成關(guān)系，則可在直角坐標(biāo)圖上表示相組成，即在直角坐標(biāo)圖畫出X－y關(guān)系曲線，此即分配曲線。在操作條件下，若組分B、S不互溶，則可仿照吸收中平衡曲線的方法作出以質(zhì)量比表示相組成的XY相圖。再若在操作范圍內(nèi)，以質(zhì)量比表示相組成的分配系數(shù)K為常數(shù)，平衡關(guān)系可表示為直線方程，即

分配曲線為通過(guò)原點(diǎn)的直線。3 萃取過(guò)程在三角形相圖上的表示（1）萃取過(guò)程的三個(gè)基本階段

萃取過(guò)程的三個(gè)基本階段可在三角形相圖上清晰地表達(dá)出來(lái)。① 混合

將Skg的萃取劑加到 F kg的料液中并混勻，即得到總量為 M kg 的混合液，其組成由點(diǎn)M的坐標(biāo)位置讀取。

式中，F(xiàn)為料液量，kg或kg／s；S為萃取劑的量，kg或 kg／s；M為混合液的總量，kg或kg／s；xF為原料液中溶質(zhì)的質(zhì)量分率； ys為溶劑中溶質(zhì)的質(zhì)量分率，對(duì)于純?nèi)軇瑈s=0 Xm為混合液中溶質(zhì)的質(zhì)量分率。② 沉降分層

混合液沉降分層后，得到平衡的兩液相E、R，其組成由圖上讀得，各相的量由杠桿規(guī)則及總物料衡算求得，即

式中 E為萃取相的量，kg或kg/s；

R為萃余相的量，kg 或kg/s、分別代表線段的長(zhǎng)度。

圖中的M點(diǎn)稱為和點(diǎn)，R、E或F、S稱為差點(diǎn)。③ 脫除溶劑

和萃余液，若將得到的萃取相及萃余相完全脫除溶劑，則得到萃取液其組成由圖上讀得，其量利用杠桿規(guī)則確定，即

或

F=+

杠桿規(guī)則是物料衡算過(guò)程的圖解表示，萃取過(guò)程在三角形相圖上的表示和計(jì)算，關(guān)鍵在干熟練地運(yùn)用杠桿規(guī)則。（2）萃取劑的選擇

萃取劑的選擇是萃取操作分離效果和是否經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵。選擇萃取劑時(shí)時(shí)主要考慮如下因素。

① 萃取劑的選擇性和選擇性系數(shù)

選擇性是指萃取劑S對(duì)原料液中兩個(gè)組分溶解能力的差異，可用選擇性系數(shù)來(lái)表示，其對(duì)應(yīng)于蒸餾中的相對(duì)揮發(fā)度，統(tǒng)稱為分離因子。萃取操作中值均應(yīng)大于1。值越大，越有利于組分的分離；若=1，萃取相和萃余相脫除溶劑S后將具有相同的組成，且均等于原料液的組成，無(wú)分離能力，說(shuō)明所選擇的萃取劑是不適宜的。

當(dāng)在操作條件下組分B、S可視作不互溶時(shí)，② 組分B、S間的互溶度

組分B、S間的互溶度愈小愈有利萃取分離，完全不互溶為理想情況。③ 萃取劑回收的難易 易于回收可降低能量消耗。④ 其它

兩相密度差要大，界面張力適中，粘度與凝固點(diǎn)要低，化學(xué)及熱穩(wěn)定，無(wú)毒不易燃，來(lái)源充，價(jià)格低廉等。

=0，選擇性系數(shù)趨于無(wú)窮大。

12.2 萃取過(guò)程的計(jì)算

重點(diǎn)討論級(jí)式接觸萃取過(guò)程的計(jì)算，且假設(shè)各級(jí)均為理論級(jí)。1．單級(jí)接觸萃取

單級(jí)萃取操作中，通常有兩種類型計(jì)算：（1）已知原料液組成及其處理量，規(guī)定萃余相組成，要求計(jì)算萃取劑用

。量、萃余相的量及、萃取相的組成萃取劑的用量可利用杠桿規(guī)則確定：

或

萃取相的組成由其坐標(biāo)位置從圖上讀得，E相和R相的量用杠桿規(guī)則和物料衡算式計(jì)算。（2）已知原料液的組成及其處理量、要求計(jì)算萃取相、萃余相的量及兩相的組成。此類計(jì)算需利用輔助曲線通過(guò)和點(diǎn)M試差法作聯(lián)結(jié)鮮．兩相組成由聯(lián)結(jié)線兩端的坐標(biāo)位置讀得，兩相的量用杠桿規(guī)則和物料衡算式計(jì)算。當(dāng)組分B、S可視作完全不互溶時(shí)，則以質(zhì)量比表示相組成的物料衡算式為

一般可由點(diǎn)S作溶解度曲線的經(jīng)過(guò)單級(jí)萃取后所能獲得的最高萃取液組成切線而確定。

2．多級(jí)錯(cuò)流接觸萃取

多級(jí)錯(cuò)流接觸萃取操作的特點(diǎn)是：每級(jí)都加入新鮮溶劑，前級(jí)的萃取相為后級(jí)的原料，傳質(zhì)推動(dòng)力大。只要級(jí)數(shù)足夠多，最終可獲得所希望的萃取率，其缺點(diǎn)是溶劑用量較多。

多級(jí)錯(cuò)流接觸萃取設(shè)計(jì)型計(jì)算中，通常已知F、XF。及各級(jí)溶劑用量Si，規(guī)定最終萃余相組成，要求計(jì)算所需理論級(jí)數(shù)。

根據(jù)組分B、S的互溶度，萃取理論級(jí)數(shù)的計(jì)算有如下三種方法： ①

② 組分B、S不互溶時(shí)的直角坐標(biāo)圖解法

設(shè)各級(jí)溶劑用量相等，則各級(jí)萃取相中的溶劑和萃余相中的稀釋劑B均可視作常量，在X�Y坐標(biāo)上求解萃取級(jí)數(shù)非常簡(jiǎn)便。

錯(cuò)流萃取的操作線方程式為

在X－Y坐標(biāo)圖上求解萃取理論級(jí)數(shù)的步驟略。③ 解析法求解理論級(jí)數(shù)

若在操作條件下，組分B、S可視作完全不互溶，且以質(zhì)量比表示相組成的分配系數(shù)K可視作常數(shù)，再若各級(jí)溶劑用量相等，則所需萃取級(jí)數(shù)可用下式計(jì)算：

⑶ 多級(jí)逆流接觸萃取

多級(jí)逆流接觸萃取操作的特點(diǎn)是：大多為連續(xù)操作，平均推動(dòng)力大、分離效率高、達(dá)到規(guī)定萃取率溶劑用量最少。

多級(jí)逆流萃取的設(shè)計(jì)型計(jì)算中，原料液處理量F及其組成成均由工藝條件規(guī)定，溶劑用量S及其組成所需的理論級(jí)數(shù)。、最終萃余相組

由經(jīng)濟(jì)權(quán)衡而選定，要求計(jì)算根據(jù)組分B、S的互溶度及平衡關(guān)系，理論級(jí)數(shù)的計(jì)算可分別采用如下方法。① 組分B、S部分互溶時(shí)的圖解計(jì)算法

對(duì)于組分B、S部分互溶物系，常在三角形坐標(biāo)圖上利用平衡關(guān)系和操作關(guān)系，用逐級(jí)圖解法求解理論級(jí)數(shù)。多級(jí)逆流萃取的操作線方程式為

式中的稱為操作點(diǎn)，為各條操作線上的共同點(diǎn)，可將其視為通過(guò)各級(jí)的“凈流量”。為虛擬量，通常由

與的延長(zhǎng)線交點(diǎn)來(lái)確定點(diǎn)的位置。

若萃取過(guò)程所需理論級(jí)數(shù)較多時(shí)，可在直角坐標(biāo)圖上繪出分配曲線與操作線，在操作線與分配曲線之間畫階梯求解理論級(jí)數(shù)。② 組分B、S不互溶時(shí)理論級(jí)數(shù)的計(jì)算

根據(jù)平衡關(guān)系情況，可用圖解法和解析法求解理論級(jí)數(shù)。

在X－Y坐標(biāo)圖上求解理論級(jí)數(shù)的方法與脫吸計(jì)算十分相似。此時(shí)的操作線方程式為

若在操作范圍內(nèi)以質(zhì)量比表示相組成的分配系數(shù)為常數(shù)時(shí)，可用下式求解理論級(jí)數(shù)：

再若分配曲線與操作線為互相平行的直線時(shí)（即為），所需理論級(jí)數(shù)可表示

③ 溶劑比（或）和萃取劑的最小用量

和精餾中的回流比 R、吸收中的液氣比 L／V相對(duì)應(yīng)，萃取中的溶劑比 S／F（或 S／B）表示了萃取用量對(duì)設(shè)備費(fèi)和操作費(fèi)的影響，達(dá)到指定分離程度需要無(wú)窮多個(gè)理論級(jí)時(shí)所對(duì)應(yīng)的萃取劑用量為最小溶劑用量，用在三角形相圖上，出現(xiàn)某條操作線與聯(lián)結(jié)線重合時(shí)對(duì)應(yīng)的量。

表示。

即為最小萃取劑用在X－y或X－Y坐標(biāo)圖上，出現(xiàn)某操作線與分配曲線相交或相切時(shí)對(duì)應(yīng)的為最小萃取劑用量。

對(duì)于組分B、S完全不互溶的物系，萃取劑的最小用量可用下式計(jì)算：

即

適宜的萃取劑用量通常取為S=1，1～2.0⑷ 微分接觸逆流萃取

微分接觸逆流萃取操作常在塔式設(shè)備內(nèi)進(jìn)行。塔式設(shè)備的計(jì)算和氣液傳質(zhì)設(shè)備一樣，即要求確定塔高及塔徑兩個(gè)基本尺寸。① 塔高的計(jì)算

塔高的計(jì)算有兩種方法，即（a）理論級(jí)當(dāng)量高度法。

式中 HETS為理論級(jí)當(dāng)量高度，m； h為萃取段的有效高度，m； n 為逆流萃取所需理論級(jí)數(shù)，無(wú)因次

（b）傳質(zhì)單元法（以萃取相為例）假設(shè)在操作條件下組分B、S完全不互溶，用質(zhì)量比表示相組成，再若在整個(gè)萃取段內(nèi)體積傳質(zhì)系數(shù)萃取段的有效高度可用下式計(jì)算： 式中

為萃余相的總傳質(zhì)單元高度，m ；

可視作常數(shù)，則

為總體積傳質(zhì)系數(shù)，kg/(m3·h·△x)為萃余相的總傳質(zhì)單元數(shù)；

萃取相的總傳質(zhì)單元高度或總體積傳質(zhì)系數(shù)由實(shí)驗(yàn)測(cè)定，也可從手冊(cè)查得。萃余相的總傳質(zhì)單元數(shù)可用圖解積分法求得。當(dāng)分配系數(shù)K為常數(shù)時(shí)，平均推動(dòng)力法或萃取因子法計(jì)算。萃取因子法的計(jì)算式

可用

當(dāng)時(shí)。

2．塔徑的計(jì)算

塔徑的尺寸取決于兩液相的流量及適宜的操作速度，可用下式計(jì)算：

式中 分別為連續(xù)相與分散相的體積流量，m3/s； 分別為連續(xù)相與分散相的空塔氣速，m/s；

實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，空塔速度可取液泛速度的50％～80％。關(guān)于液泛速度，許多研究者針對(duì)不同類型的萃取設(shè)備提出了經(jīng)驗(yàn)或半經(jīng)驗(yàn)的公式，還有的繪制成關(guān)聯(lián)線圖。

12.3 液一液萃取設(shè)備

12.3.1 概述

和氣液傳質(zhì)過(guò)程相類似，在液一液萃取過(guò)程中，要求萃取相和萃余相在設(shè)備內(nèi)密切接觸，以實(shí)現(xiàn)有效的質(zhì)量傳遞；爾后，又能使兩相快速、完善分離，以提高分離效率。由于萃取操作兩相密度差較小，對(duì)設(shè)備提出了更高的要求。1.為使兩相密切接觸、適度湍動(dòng)、高頻率的界面更新，可采用外加能量，如機(jī)械攪拌、射流和脈沖等；

2.為兩相完善分離，除重力沉降分離外，還可采用離心分離（離心分離機(jī)、旋液分離器等）；

3.萃取設(shè)備的分類屬兩相接觸方式，可分為逐級(jí)接觸式和微分接觸式兩類；根據(jù)有無(wú)外功加入，可分為有回水量和無(wú)外加能量?jī)煞N。工業(yè)上常用萃取設(shè)備的分類情況見(jiàn)相關(guān)章節(jié) 萃取設(shè)備的選擇 根據(jù)物系性質(zhì)、分離的難易和程度、設(shè)備特性等合理選取萃取設(shè)備類型和尺寸。

12.3.2萃取設(shè)備的選擇

各種不同類型的萃取設(shè)備具有不同的特性,萃取過(guò)程中物系性質(zhì)對(duì)操作的影響錯(cuò)綜復(fù)雜.對(duì)于具體的萃取過(guò)程選擇適宜設(shè)備的原則是:首先滿足工藝條件和要求，然后進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算,使設(shè)備費(fèi)和操作費(fèi)總和趨于最低.萃取設(shè)備的選擇, 應(yīng)考慮如下的因素: 1.所需的理論級(jí)數(shù)

當(dāng)所需的理論級(jí)數(shù)不大于2-3級(jí)時(shí),各種萃取設(shè)備均可滿足要求;當(dāng)所需的理論級(jí)數(shù)較多(如大于4-5級(jí))時(shí),可選用篩板塔;當(dāng)所需的理論級(jí)數(shù)再多(如10-20級(jí))時(shí), 可選用有能量輸入的設(shè)備,如脈沖塔,轉(zhuǎn)盤塔,往復(fù)篩板塔,混合澄清槽等.2．生產(chǎn)能力

當(dāng)處理量較小時(shí),可選用填料塔,脈沖塔.對(duì)于較大的生產(chǎn)能力,可選用篩板塔, 轉(zhuǎn)盤塔及混合-澄清槽.離心萃取器的處理能力也相當(dāng)大.3.物系的物性性質(zhì)

對(duì)界面張力較小,密度差較大的物系,可選用無(wú)外加能量的設(shè)備.對(duì)密度差小,界面張力小,易乳化的難分層物系,應(yīng)選用離心萃取器.]對(duì)有較強(qiáng)腐蝕性的物系,宜選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的填料塔或脈沖填料塔.對(duì)于放射性元素的提取,脈沖塔和混合澄清槽用得較多.若物系中有固體懸浮物或在操作過(guò)程中產(chǎn)生沉淀物時(shí),需周期停工清洗,一般可采用轉(zhuǎn)盤萃取塔或混合澄清槽.另外,往復(fù)篩板塔和液體脈動(dòng)篩板塔有一定的資清洗能力,在貿(mào)些場(chǎng)合也可考慮選用.4.物系的穩(wěn)定性和液體在設(shè)備內(nèi)的停留時(shí)間

對(duì)生產(chǎn)要考慮物料的穩(wěn)定性,要求在萃取設(shè)備內(nèi)停留時(shí)間短的物系,如抗菌素的生產(chǎn).用離心萃取器合適;反之,若萃取物系中伴有緩慢的化學(xué)反應(yīng), 要求有足夠的反應(yīng)時(shí)間,選用混合-澄清槽為適宜.5.其它

在選用設(shè)備時(shí),還需考慮其它一些因素,如:能源供應(yīng)狀況,在缺電的地區(qū)應(yīng)盡可能選用依重力流動(dòng)的設(shè)備;當(dāng)廠房地面受到限制時(shí),宜選用塔式設(shè)備, 而當(dāng)廠房高度受到限制時(shí),應(yīng)選用混合澄清槽。

第二篇：化工原理結(jié)晶、萃取教案

結(jié)晶、萃取

1.結(jié)晶器

用于結(jié)晶操作的設(shè)備。結(jié)晶器的類型很多，按溶液獲得過(guò)飽和狀態(tài)的方法可分蒸發(fā)結(jié)晶器和冷卻結(jié)晶器；按流動(dòng)方式可分母液循環(huán)結(jié)晶器和晶漿（即母液和晶體的混合物）循環(huán)結(jié)晶器；按操作方式可分連續(xù)結(jié)晶器和間歇結(jié)晶器。一種槽形容器，器壁設(shè)有夾套或器內(nèi)裝有蛇管，用以加熱或冷卻槽內(nèi)溶液。結(jié)晶槽可用作蒸發(fā)結(jié)晶器或冷卻結(jié)晶器。為提高晶體生產(chǎn)強(qiáng)度，可在槽內(nèi)增設(shè)攪拌器。結(jié)晶槽可用于連續(xù)操作或間歇操作。間歇操作得到的晶體較大，但晶體易連成晶簇，夾帶母液，影響產(chǎn)品純度。這種結(jié)晶器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)強(qiáng)度較低，適用于小批量產(chǎn)品（如化學(xué)試劑和生化試劑等）的生產(chǎn)。

1.1強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶器

一種晶漿循環(huán)式連續(xù)結(jié)晶器（圖1）。操作時(shí),料液自循環(huán)管下部加入，與離開(kāi)結(jié)晶室底部的晶漿混合后，由泵送往加熱室。

1.2DTB型蒸發(fā)結(jié)晶器

即導(dǎo)流筒-擋板蒸發(fā)結(jié)晶器，也是一種晶漿循環(huán)式結(jié)晶器。1.3奧斯陸型蒸發(fā)結(jié)晶器

又稱為克里斯塔爾結(jié)晶器，一種母液循環(huán)式連續(xù)結(jié)晶器。2.萃取

液－液萃取又稱溶劑萃取，是向液體混合物中加入適當(dāng)溶劑(萃取劑)，利用原混合物中各組分在溶劑中溶解度的差異，使溶質(zhì)組分A從原料液轉(zhuǎn)換到溶劑S的過(guò)程，它是三十年代用于工業(yè)生產(chǎn)的新的液體混合物分離技術(shù)。隨著萃取應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，回流萃取，雙溶劑萃取，反應(yīng)萃取，超臨界萃取以及液膜分離技術(shù)相繼問(wèn)世，使得萃取成為分離液體混合物很有生命力的單元操作之一。蒸餾和萃取均屬分離液體混合物的單元操作，對(duì)于一種具體的混合物，要會(huì)經(jīng)濟(jì)合理化的選擇適宜的分離方法。一般工業(yè)萃取過(guò)程分為如下三個(gè)基本階段：

1.1混合過(guò)程 將一定量的溶劑加入到原料液中，采取措施使之充分混合，以實(shí)現(xiàn)溶質(zhì)由原料向溶劑的轉(zhuǎn)移的過(guò)程；

1.2沉降分層 分離出萃取相與萃余相。1.3脫出溶劑 獲得萃取液與萃余液，回收的萃取劑循環(huán)使用。翠取過(guò)程可在逐級(jí)接觸式或微分接觸式設(shè)備中進(jìn)行，可連續(xù)操作也可分批進(jìn)行。

3.1 液-液萃取設(shè)備

和氣-液傳質(zhì)過(guò)程類似, 在液-液萃取過(guò)程中, 要求在萃取設(shè)備內(nèi)能使兩相密切接觸并伴有較高程度的湍動(dòng),以實(shí)現(xiàn)兩相之間的質(zhì)量傳遞;而后,又能較快地分離.但是, 由于液液萃取中兩相間的密度差較小,實(shí)現(xiàn)兩相的密切接觸和快速分離.要比氣液系統(tǒng)困難的多.為了適應(yīng)這種特點(diǎn),出現(xiàn)了多種結(jié)構(gòu)型式的萃取設(shè)備。目前,為了工業(yè)所采用的各種類型設(shè)備已超過(guò)30種,而且還不斷開(kāi)發(fā)出新型萃取設(shè)備。根據(jù)兩相的接觸方式,萃取設(shè)備可分為逐級(jí)接觸式和微分接觸式兩大類;根據(jù)有無(wú)外功輸入,又可分為有外能量和無(wú)外能量?jī)煞N。工業(yè)上常用萃取設(shè)備的分類情況如下表: 本接簡(jiǎn)要介紹一些典型的萃取設(shè)備及其操作特性。

3.2混合-澄清槽

混合-澄清槽是最早使用,而且目前仍廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)的一種典型逐級(jí)接觸式萃取設(shè)備。它可單級(jí)操作,也可多級(jí)組合操作.每個(gè)萃取級(jí)均包括混合槽和澄清槽兩個(gè)主要部分。為了使不互溶液體中的一相被分散成液滴而均勻分散到另一相中,以加大相際接觸面積并提高傳質(zhì)速率,混合槽中通常安裝攪拌裝置.也可用脈沖或噴射器來(lái)實(shí)現(xiàn)兩相的充分混合。澄清器的作用是將已接近于平衡狀態(tài)的兩液相進(jìn)行有效的分離.4.塔式萃取設(shè)備

習(xí)慣上,將高徑比很大的萃取裝置統(tǒng)稱為塔式萃取設(shè)備.為了獲得滿意的萃取效果, 塔設(shè)備應(yīng)具有分散裝置,以提供兩相混合和分離所采用的措施不同,出現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)型式的萃取塔。

4.1填料萃取塔

用于萃取的填料塔與用于氣－液傳質(zhì)過(guò)程的填料塔結(jié)構(gòu)上基本相同，即在塔體內(nèi)支承板上充填一定高度的填料層。萃取操作時(shí)，連續(xù)相充滿整個(gè)塔中，分散相以液滴狀通過(guò)連續(xù)相。5.萃取設(shè)備的選擇

各種不同類型的萃取設(shè)備具有不同的特性,萃取過(guò)程中物系性質(zhì)對(duì)操作的影響錯(cuò)綜復(fù)雜.對(duì)于具體的萃取過(guò)程選擇適宜設(shè)備的原則是:首先滿足工藝條件和要求，然后進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算,使設(shè)備費(fèi)和操作費(fèi)總和趨于最低.萃取設(shè)備的選擇, 應(yīng)考慮如下的因素: 5.1所需的理論級(jí)數(shù)

當(dāng)所需的理論級(jí)數(shù)不大于2-3級(jí)時(shí),各種萃取設(shè)備均可滿足要求;當(dāng)所需的理論級(jí)數(shù)較多(如大于4-5級(jí))時(shí),可選用篩板塔;當(dāng)所需的理論級(jí)數(shù)再多(如10-20級(jí))時(shí), 可選用有能量輸入的設(shè)備, 5.2生產(chǎn)能力

當(dāng)處理量較小時(shí),可選用填料塔,脈沖塔.對(duì)于較大的生產(chǎn)能力,可選用篩板塔, 轉(zhuǎn)盤塔及混合-澄清槽.離心萃取器的處理能力也相當(dāng)大.5.5其它

在選用設(shè)備時(shí),還需考慮其它一些因素,如:能源供應(yīng)狀況,在缺電的地區(qū)應(yīng)盡可能選用依重力流動(dòng)的設(shè)備;當(dāng)廠房地面受到限制時(shí),宜選用塔式設(shè)備, 而當(dāng)廠房高度受到限制時(shí),應(yīng)選用混合澄清槽。

四、課堂小結(jié)

本節(jié)課所學(xué)知識(shí)點(diǎn)比較多，但應(yīng)分清主次，應(yīng)重點(diǎn)復(fù)習(xí)需掌握結(jié)晶和萃取的定義，了解相關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)及工作原理。

五、布置作業(yè)

課后習(xí)題3（34-46）。

第三篇：分組實(shí)驗(yàn)制取蒸餾水.萃取和分液教案

制取蒸餾水、萃取（無(wú)機(jī)物的分離與提純）

三維目標(biāo)

知識(shí)與技能：明確無(wú)機(jī)物分離與提純常用的方法；

掌握蒸餾、萃取、分液等實(shí)驗(yàn)的操作技能。

過(guò)程與方法：親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，體會(huì)科學(xué)研究的方法。

情感態(tài)度與價(jià)值觀：養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，學(xué)會(huì)合作和探究。教學(xué)重點(diǎn)：認(rèn)識(shí)分液漏斗，掌握蒸餾和萃取操作的基本方法。教學(xué)難點(diǎn)：蒸餾、萃取、分液的實(shí)驗(yàn)原理。教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)法 課堂類型：分組實(shí)驗(yàn) 教學(xué)手段：實(shí)驗(yàn)演示 教學(xué)用具：化學(xué)儀器 教學(xué)過(guò)程：

一、知識(shí)準(zhǔn)備

1.蒸餾常用的儀器及操作注意事項(xiàng)。

（1）原理：利用互溶的液體混合物中各組分的沸點(diǎn)不同，給液體混合物加熱，使其中的某一組分變成蒸氣再冷凝成液體，從而達(dá)到分離提純的目的。蒸餾一般用于分離沸點(diǎn)相差較大的液體混合物。（例如蒸餾含有Fe3+的水提純其中水份，蒸餾石油提純不同沸點(diǎn)的有機(jī)組分）（2）儀器：鐵架臺(tái)、酒精燈、石棉網(wǎng)、蒸餾燒瓶、冷凝管、溫度計(jì)、膠塞、牛角管（尾接管）、錐形瓶、膠管

（3）蒸餾時(shí)的注意事項(xiàng)：

a.燒瓶?jī)?nèi)液體的容積不超過(guò)2/3，燒瓶要墊上石棉網(wǎng)加熱，燒瓶中還要加入沸石(碎瓷片)防止爆沸。

b.溫度計(jì)下端水銀泡應(yīng)置于燒瓶支管處，測(cè)量逸出氣體的溫度。c.冷凝水下口進(jìn)，上口出。

d.實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，先開(kāi)冷凝水，后加熱。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，先停止加熱，后關(guān)冷凝水。溶液不可蒸干。

2.萃取分液

（1）原理：萃取，就是一種物質(zhì)在溶劑A中的溶解度小于溶劑B，那么，根據(jù)物質(zhì)擴(kuò)散原理，該物質(zhì)就會(huì)從A擴(kuò)散到B，且大部分都會(huì)擴(kuò)散到B。

分液，就是A與B互不相容，就會(huì)分成上下兩層，比如說(shuō)油和水，那么，我們就可以把上層和下層的液體通過(guò)分液漏斗分別從上口和下口分理出。

（2）主要步驟：①檢驗(yàn)分液漏斗是否漏水；②先裝入溶液再加入萃取劑，振蕩；③將分液漏斗放在鐵圈上靜置，使其分層；④打開(kāi)分液漏斗活塞，再打開(kāi)旋塞，使下層液體從分液漏斗下端放出，待油水界面與旋塞上口相切即可關(guān)閉旋塞；⑤把上層液體從分液漏斗上口倒出。

二、實(shí)驗(yàn)儀器和藥品

藥品：自來(lái)水，稀硝酸，硝酸銀溶液，四氯化碳，碘水，沸石 器材：鐵架臺(tái)（帶鐵圈），蒸餾燒瓶，冷凝管，牛角管，錐形瓶，酒精燈，分液漏斗，燒杯，膠皮管

三、探究過(guò)程 1.制取蒸餾水：

（1）將蒸餾燒瓶，冷凝管儀器裝配好。

（2）在蒸餾燒瓶里加入普通水（自來(lái)水）至燒瓶容積的一半左右，再加入一些碎瓷片，然

后用插有溫度計(jì)(150℃)的橡皮塞塞緊。（注意溫度計(jì)水銀球在蒸餾燒瓶支管的位置），給蒸餾燒瓶加熱。

（3）當(dāng)水溫達(dá)到約100℃時(shí)，水沸騰，水蒸氣經(jīng)過(guò)冷凝管冷凝后，收集在錐形瓶中，這就是蒸餾水。

2.萃取碘水中的碘：

（1）用量筒量取10mL碘的飽和水溶液，倒入分液漏斗，然后再注入4mL四氯化碳，蓋好玻璃塞。

（2）用右手壓住分液漏斗口部，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)振蕩，使兩種液體充分接觸，振蕩后打開(kāi)活塞，是漏斗內(nèi)氣體放出。（3）將分液漏斗放在鐵架臺(tái)上，靜置。

（4）待液體分層后，將分液漏斗頸上的玻璃塞打開(kāi)，或使塞上的凹槽（或小孔）對(duì)準(zhǔn)漏斗上的小孔，再將分液漏斗下面的活塞擰開(kāi)，使下層液體慢慢沿?zé)诙飨隆?/p>

現(xiàn)象：靜置后，溶液分層，上層為水溶液，無(wú)色;下層為四氯化碳的碘溶液，呈紫紅色。原理：水與四氯化碳對(duì)比，碘更易溶于四氯化碳

板書(shū)設(shè)計(jì)：

1.制取蒸餾水 2.萃取碘水中的碘

學(xué)生實(shí)驗(yàn)：

作業(yè)布置：完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的填寫；繪制蒸餾操作的裝置圖

課后反思：部分同學(xué)動(dòng)手能力弱，操作起來(lái)感覺(jué)手忙腳亂，無(wú)所適從。部分預(yù)習(xí)較好的同學(xué)能很快的規(guī)范的做完實(shí)驗(yàn)。

第四篇：自動(dòng)控制原理電子教案

第1章 自動(dòng)控制理論的發(fā)展史及內(nèi)容

教學(xué)目的: 知識(shí)：掌握什么是自動(dòng)控制，自動(dòng)控制控制原理的發(fā)展史和主要內(nèi)容

技能：通過(guò)學(xué)習(xí)自動(dòng)控制原理的發(fā)展進(jìn)程了解本課程主要的任務(wù) 教學(xué)重點(diǎn): 自動(dòng)控制原理的主要內(nèi)容 教學(xué)難點(diǎn): 本課程的任務(wù) 教學(xué)方法: 結(jié)合多媒體講授法

教學(xué)進(jìn)度: 本內(nèi)容為4學(xué)時(shí)，其中1.1、1.2、1.3節(jié)2學(xué)時(shí)，1.4、1.5、1.6節(jié)2學(xué)時(shí)。參考資料:《現(xiàn)代控制工程》 緒方勝?gòu)┲?科學(xué)出版社

教學(xué)內(nèi)容

第一節(jié) 自動(dòng)控制理論的發(fā)展史及內(nèi)容

一提到自動(dòng)化很多人就會(huì)問(wèn)自動(dòng)化是什么？所謂自動(dòng)化就是指機(jī)器或裝置在無(wú)人干預(yù)的情況下按規(guī)定的程序或指令自動(dòng)地進(jìn)行操作或運(yùn)行。廣義的講，自動(dòng)化還包括模擬或再現(xiàn)人的自能活動(dòng)。

自動(dòng)化技術(shù)廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、科學(xué)研究、交通運(yùn)輸、商業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)以及家庭等各方面。采用自動(dòng)化技術(shù)不僅可以把人從繁重的體力勞動(dòng)、部分腦力勞動(dòng)以及惡劣、危險(xiǎn)的工作環(huán)境中解放出來(lái)，而且能擴(kuò)展、放大人的功能和創(chuàng)新的功能，極大地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，增強(qiáng)人類認(rèn)識(shí)世界和改造世界的能力。因此自動(dòng)化是一個(gè)國(guó)家或社會(huì)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。

在我國(guó)的古代，很多的能工巧匠就發(fā)明了許多原始的自動(dòng)裝置，以滿足生產(chǎn)、生活和作戰(zhàn)的需要。其中比較著名的就有以下幾種：

（1）指南車

指南車是中國(guó)古代用來(lái)指示方向的一種具有能自動(dòng)離合齒輪系裝置的車輛。指南車是一種馬拉的雙輪獨(dú)轅車，車箱上立一個(gè)伸臂的木人。《宋史·輿服志》中對(duì)指南車的構(gòu)造和各齒輪大小和齒輪數(shù)都有詳細(xì)的記載。

（2）銅壺滴漏

即漏壺，中國(guó)古代的自動(dòng)計(jì)時(shí)裝置，又稱刻漏或漏刻。漏壺的最早記載見(jiàn)于《周記》。這種計(jì)時(shí)裝置最初只有兩個(gè)壺，由壺上滴水到下面的受水壺，液面使浮箭升起以示刻度（時(shí)間）。

（3）飲酒速度的自動(dòng)調(diào)節(jié) 宋朝仇士良著的《嶺外代答》（公元1178）蹭記載中國(guó)南方和西南方部落村民的一種習(xí)俗，就是常用長(zhǎng)0.6米以上的飲酒管飲酒。在這種竹制飲酒管中有一條銀制小魚(yú)，作為可動(dòng)的開(kāi)關(guān)（即浮子式閥門）。這種閥門可用來(lái)保持均勻的飲酒速度。

（4）記里鼓車

中國(guó)古代有能自報(bào)行車?yán)锍痰能囍疲菛|漢以后出現(xiàn)的，由漢代改裝而成，車中裝設(shè)具有減速作用的傳動(dòng)齒輪和凸輪、杠桿等機(jī)構(gòu)。車行一里，車上木人受凸輪牽動(dòng)，由繩索拉起木人右臂擊鼓一次，以表示車的里程。

（5）漏水轉(zhuǎn)渾天儀 公元2世紀(jì)，中國(guó)東漢的天文學(xué)家張衡創(chuàng)制的一種天文表演儀器。它是一種用漏水推動(dòng)的水運(yùn)渾象，和現(xiàn)在的天球儀相似，可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)天體運(yùn)行的自動(dòng)仿真。

（6）候風(fēng)地動(dòng)儀

公元132年?yáng)|漢張衡發(fā)明的一種觀察地震的自動(dòng)檢測(cè)儀器，它的工作原理涉及到檢測(cè)地震信號(hào)的大小和方向。

（7）水運(yùn)儀象臺(tái)

北宋哲宗元祐三年，蘇頌、韓公廉等人制成的水力天文裝置。它既能演示或能觀測(cè)天象，又能計(jì)時(shí)及報(bào)時(shí)。

中國(guó)古代人民在原始的自動(dòng)裝置的創(chuàng)造和發(fā)明上作出了輝煌的成就，也為后來(lái)自動(dòng)化的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。自動(dòng)化的發(fā)展在世界的其他地方也有很大的發(fā)展。

公元一世紀(jì)古埃及和希臘的發(fā)明家頁(yè)創(chuàng)造了教堂廟門自動(dòng)開(kāi)啟、銅祭司自動(dòng)灑圣水、投幣式圣水箱等自動(dòng)裝置。17世紀(jì)以來(lái)，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，在歐洲的一些國(guó)家相繼出現(xiàn)了多種自動(dòng)裝置，其中比較典型的有：法國(guó)物理學(xué)家B.帕斯卡在公元1642年發(fā)明的加法器;荷蘭機(jī)械師C.惠更斯于公元1657年發(fā)明的鐘表；英國(guó)機(jī)械師E.李在公元1745年發(fā)明帶有風(fēng)向控制的風(fēng)磨；俄國(guó)機(jī)械師H.波爾祖諾夫于公元1765年發(fā)明了蒸氣鍋爐水位保持恒定用的浮子式閥門水位調(diào)節(jié)器。

18世紀(jì)末至20世紀(jì)30年代自動(dòng)化技術(shù)形成，由于第一次工業(yè)革命的需要，自動(dòng)化調(diào)節(jié)有了更廣泛的應(yīng)用。公元1968年法國(guó)工程師J.法爾科發(fā)明反饋調(diào)節(jié)器；到了20世紀(jì)20~30年代，美國(guó)開(kāi)始采用PID調(diào)節(jié)器。這是一種模擬式調(diào)節(jié)器，現(xiàn)在還在許多工廠中采用。

隨著自動(dòng)化裝置的廣泛應(yīng)用，就暴露了許許多多的問(wèn)題，許多人就對(duì)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性提出了質(zhì)疑。自動(dòng)調(diào)節(jié)器和控制對(duì)象組成自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。有許多科學(xué)家對(duì)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)從理論上加以研究。公元1868年英國(guó)物理學(xué)家J.麥克斯韋爾用微分方程描述并總結(jié)了調(diào)節(jié)器的理論。公元1876年俄國(guó)機(jī)械學(xué)家H.A.維什捏格拉茨基進(jìn)一步總結(jié)了調(diào)節(jié)其理論，歸結(jié)為只要研究描述自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的線性其次微分方程的通解。公元1877年英國(guó)數(shù)學(xué)家E.勞思、1895年德國(guó)數(shù)學(xué)家A.胡爾維茨提出代數(shù)穩(wěn)定判據(jù)，沿用到現(xiàn)在。公元1892年俄國(guó)數(shù)學(xué)家A.李雅普諾夫提出穩(wěn)定性的嚴(yán)格數(shù)學(xué)定義并發(fā)表了專著。他的穩(wěn)定性理論至今還是研究分析線性和非線性系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要方法。

20世紀(jì)40～50年代局部自動(dòng)化時(shí)期，第二次世界大戰(zhàn)期間，為了防空火力控制系統(tǒng)和飛機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)等軍事技術(shù)問(wèn)題，各國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)出各種精密的制動(dòng)調(diào)節(jié)裝置開(kāi)創(chuàng)可防空火力系統(tǒng)和控制這一新的科學(xué)領(lǐng)域。

與此同時(shí)，在工業(yè)上已廣泛應(yīng)用PID調(diào)節(jié)器，并用電子模擬計(jì)算機(jī)來(lái)設(shè)計(jì)自動(dòng)控制系統(tǒng)。20世紀(jì)50年代研制出了電動(dòng)單元組合儀表，這些為工業(yè)自動(dòng)化提供了必不可少的技術(shù)工具，并使得構(gòu)成和設(shè)計(jì)自動(dòng)控制系統(tǒng)更簡(jiǎn)便、更工程化了，我國(guó)也能生產(chǎn)系列化得國(guó)產(chǎn)氣動(dòng)單元組合儀表QDZ型和電動(dòng)單元組合儀表DDZ型，在國(guó)內(nèi)使用很廣。

1943～1946年，美國(guó)電氣工程師J.埃克托和物理學(xué)家J.莫奇利為美國(guó)陸軍研制成世界上第一臺(tái)基于電子管電子數(shù)字計(jì)算機(jī)——電子數(shù)字積分和自動(dòng)計(jì)數(shù)器。1950年美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)莫爾小組研制成世界上第二臺(tái)存儲(chǔ)程序式電子數(shù)字計(jì)算機(jī)——離散變量電子自動(dòng)計(jì)算機(jī)。電子數(shù)字計(jì)算機(jī)的發(fā)明為20世紀(jì)60～70年代開(kāi)始的再控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用程序控制和邏輯控制以及應(yīng)用數(shù)字計(jì)算機(jī)直接控制生產(chǎn)過(guò)程奠定了基礎(chǔ)。我國(guó)也在20世紀(jì)50年代中葉開(kāi)始研制大型電子數(shù)字計(jì)算機(jī)，并研制出了“銀河Ⅲ”電子數(shù)字計(jì)算機(jī)。20世紀(jì)50年代末起至今進(jìn)入綜合自動(dòng)化時(shí)期。復(fù)雜工業(yè)、復(fù)雜工業(yè)過(guò)程和航天技術(shù)的自動(dòng)控制問(wèn)題，都是多變量控制系統(tǒng)的分析和綜合問(wèn)題，迫切需要加以解決。單經(jīng)典的控制理論的直接應(yīng)用遇到了困難。20世紀(jì)70年代微處理器的出現(xiàn)對(duì)實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制任務(wù)起了重大的推動(dòng)作用。

20世紀(jì)50年代末到60年代初，開(kāi)始出現(xiàn)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)控制化的化工廠，20世紀(jì)60年代末在制造工業(yè)中出現(xiàn)了許多自動(dòng)生產(chǎn)線，工業(yè)生產(chǎn)開(kāi)始由局部自動(dòng)化想綜合自動(dòng)化方向發(fā)展。20世紀(jì)70年代出現(xiàn)專用機(jī)床組成的無(wú)人工廠，20世紀(jì)80年代初出現(xiàn)用柔性制造系統(tǒng)組成的無(wú)人工廠。

20世紀(jì)60年代末至70年代初，美、英等國(guó)的科學(xué)家們注意到人工智能的所有技術(shù)和機(jī)器人結(jié)合起來(lái)，研制出只能機(jī)器人。智能機(jī)器人會(huì)在工業(yè)生產(chǎn)、核電站設(shè)備檢查及維修、海洋調(diào)查、水下石油開(kāi)采、宇宙探測(cè)等方面大顯身手。

從古到今，自動(dòng)化技術(shù)有了很大的發(fā)展。自動(dòng)化是新的技術(shù)革命的一個(gè)重要方面。自動(dòng)化技術(shù)的研究、應(yīng)用和推廣，對(duì)人類的生產(chǎn)、生活的方式將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

自控原理課程的特點(diǎn)和要求

《自動(dòng)控制原理》是自動(dòng)化、電氣工程與自動(dòng)化等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程需要一定的工程背景，利用數(shù)學(xué)知識(shí)較多。它主要研究自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念、數(shù)學(xué)模型的建立及方塊圖等效變換。針對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求，利用時(shí)域分析法、根軌跡法和頻域法分析和設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生系統(tǒng)地掌握自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本理論和基本方法，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，為專業(yè)課和工程實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)

第二節(jié) 自動(dòng)控制的基本原理和方式 一 自動(dòng)控制技術(shù)及應(yīng)用

（1）什么是自動(dòng)控制

無(wú)人直接參與

利用外加設(shè)備或裝置（控制器）

使機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程（被控對(duì)象）的某個(gè)工作狀態(tài)或參數(shù)（被控量）自動(dòng)按預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行

（2）自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用

工業(yè)、農(nóng)業(yè)、導(dǎo)航、核動(dòng)力

生物、醫(yī)學(xué)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)管理和其它許多社會(huì)生活領(lǐng)域

2、自動(dòng)控制理論

自動(dòng)控制理論是研究自動(dòng)控制共同規(guī)律的技術(shù)科學(xué)（1）經(jīng)典控制理論（以反饋理論為基礎(chǔ)）（軍事）以傳遞函數(shù)為基礎(chǔ)

研究單輸入-單輸出（SISO）線性定常系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)（2）現(xiàn)代控制理論

（宇航）以狀態(tài)空間描述為基礎(chǔ)

具有高性能、高精度的多變量變參 數(shù)系統(tǒng)的最優(yōu)控制問(wèn)題

（3）智能控制理論（發(fā)展方向）信息論、仿生學(xué)為基礎(chǔ)

3、反饋控制理論（閉環(huán)控制理論）

（1）自動(dòng)控制系統(tǒng)

被控對(duì)象、控制器按一定的方式連接所組成的系統(tǒng)

最基本的連接方式是反饋方式，按該方式連接的系統(tǒng)稱為反饋控制系統(tǒng)

（2）反饋控制原理

控制器對(duì)被控對(duì)象施加的控制作用取自被控量的反饋信息，用來(lái)不斷修正被控量與輸入量之間的偏差，從而對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制。

例1

人取物

反饋控制原理就是偏差控制原理

通常，我們把取出輸出量送回到輸入端，并與輸入信號(hào)相比較產(chǎn)生偏差的過(guò)程，稱為反饋。

在工程實(shí)踐中，為實(shí)現(xiàn)反饋控制，必須配有以下設(shè)備：

測(cè)量元件、比較元件、執(zhí)行元件

統(tǒng)稱為控制裝置

4、反饋控制系統(tǒng)的基本組成

（1）外作用 有用輸入：決定系統(tǒng)被控量的變化規(guī)律

擾動(dòng)：破壞有用輸入對(duì)系統(tǒng)的控制。如：電源電壓的波動(dòng)、飛行中的氣流、航海中的波浪等

（2）給定元件

給出與期望的被控量相對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)輸入量（參據(jù)量）如書(shū)的位置

（3）校正元件（補(bǔ)償元件）

結(jié)構(gòu)和參數(shù)便于調(diào)整的元部件，以串聯(lián)或反饋方式連接在系統(tǒng)中

1、開(kāi)環(huán)控制方式

不存在輸出到輸入的反饋，輸出量不參與控制（1）按給定值進(jìn)行控制

（2）按干擾進(jìn)行控制（即前饋控制，對(duì)干擾進(jìn)行補(bǔ)償）

第三節(jié) 控制系統(tǒng)的分類以及對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)性能的基本要求

一、控制系統(tǒng)的分類

＆1.4 對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)性能的基本要求 穩(wěn)定性（最基本要求）穩(wěn)定性：系統(tǒng)在擾動(dòng)消失后，由初始偏差狀態(tài)恢復(fù)到平衡狀態(tài)的能力 １、穩(wěn)定

２、不穩(wěn)定

穩(wěn)定性：

(1)對(duì)恒值系統(tǒng)，要求當(dāng)系統(tǒng)受到擾動(dòng)后，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的調(diào)整能夠回到原來(lái)的期望值。

(2)對(duì)隨動(dòng)系統(tǒng)，被控制量始終跟蹤參據(jù)量的變化。

穩(wěn)定性是對(duì)系統(tǒng)的基本要求，不穩(wěn)定的系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)預(yù)定任務(wù)。線性系統(tǒng)穩(wěn)定性，通常由

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定與外界因素?zé)o關(guān)。2 快速性

動(dòng)態(tài)性能 調(diào)節(jié)時(shí)間、上升時(shí)間

對(duì)過(guò)渡過(guò)程的形式和快慢提出要求，一般稱為動(dòng)態(tài)性能。穩(wěn)定高射炮射角隨動(dòng)系統(tǒng)，雖然炮身最終能跟蹤目標(biāo)，但如果目標(biāo)變動(dòng)迅速，而炮身行動(dòng)遲緩，仍然抓不住目標(biāo)。準(zhǔn)確性

穩(wěn)態(tài)誤差 有差系統(tǒng) 無(wú)差系統(tǒng)

在參考輸入信號(hào)作用下，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，其穩(wěn)態(tài)輸出與參考輸入所要求的期望輸出之差叫做給定穩(wěn)態(tài)誤差。顯然，這種誤差越小，表示系統(tǒng)的輸出跟隨參考輸入的精度越高。

第2章

控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

教學(xué)目的：1.掌握控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的概念及其作用

2.數(shù)學(xué)模型的建立方法及建立控制系統(tǒng)的微分方程 教學(xué)重點(diǎn)：控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的概念 教學(xué)難點(diǎn)：建立控制系統(tǒng)的微分方程 教學(xué)方法：講授法

教學(xué)進(jìn)度：本內(nèi)容為4學(xué)時(shí)

教學(xué)內(nèi)容

第一節(jié) 預(yù)備知識(shí)：控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

一、控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的概念及作用

在研究控制系統(tǒng)的性能時(shí), 最關(guān)鍵也是最困難的一步就是建立起能以足夠的精 度反映系統(tǒng)工作實(shí)質(zhì)的控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。

控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型是描述系統(tǒng)內(nèi)部各物理量(或變量)之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式。在 靜態(tài)條件下(即變量的各階導(dǎo)數(shù)為零), 描述各變量之間關(guān)系的數(shù)學(xué)方程 ,稱為靜態(tài)模型;在動(dòng)態(tài)過(guò)程中, 各變量之間的關(guān)系用微分方程描述 , 稱為動(dòng)態(tài)模型。由于微分方程中各變量的導(dǎo)數(shù)反映了它們隨時(shí)間變化的特性 , 例如在運(yùn)動(dòng)過(guò)中 , 一階導(dǎo)數(shù)表示速度 , 二 階導(dǎo)數(shù)表示加速度等 , 因此 , 微分方程完全可以描繪系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特 性。本章主要研究控 制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型, 簡(jiǎn)稱數(shù)學(xué)模型。

二、控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立的方法

數(shù)學(xué)模型的建立通常采用兩種方法:分析法和實(shí)踐法。

分析法是利用控制系統(tǒng)或其 組成元器件所依據(jù)的物理或化學(xué)規(guī)律,來(lái)建立數(shù)學(xué)模型并經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

實(shí)驗(yàn)法是通過(guò)對(duì)實(shí)際控制系統(tǒng)或元器件作用一定形式的輸入信號(hào),用求取控制系統(tǒng)或元器件的輸出響應(yīng)的方法來(lái)建立數(shù)學(xué)模型。在控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)中 , 建立合理的系 統(tǒng)數(shù)學(xué)模型是一項(xiàng)極為重要的工作,它直接關(guān)系到控制系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)給定的任務(wù)。

三、控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的種類

時(shí)域中常用的數(shù)學(xué)模型有微分方程、差分方程和狀態(tài)方程。復(fù)數(shù)域中常用的有傳遞函數(shù)、結(jié)構(gòu)圖。

頻域中有頻率特性 數(shù)學(xué)模型的建立方法及建立控制系統(tǒng)的微分方程 線性控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立

線性控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型是用微分方程式來(lái)描述的, 用解析法列寫微分方程的一般步驟如下 :(1)根據(jù)系統(tǒng)或元器件的工作原理 , 確定系統(tǒng)和各元器件的輸入 / 輸出 量;(2)從輸入端開(kāi)始,按照信號(hào)的傳遞順序,依照各變量所遵循的物理或化學(xué)定律,按技術(shù)

要求忽略一些次要因素,并考慮相鄰元器件的彼此影響,列出微分方程式或微分方程組;(3)消去中間變量,求得描述輸入量與輸出量關(guān)系的微分方程式;(4)標(biāo)準(zhǔn)化, 即將與輸入變量有關(guān)的各項(xiàng)放在等號(hào)右側(cè) , 將與輸出變量有關(guān)的各項(xiàng)

放在等號(hào)左側(cè), 并按降冪順序排列。

一般情況下, 設(shè)描述線性控制系統(tǒng)的微分方程式如下 :

式中 , c(t)為系統(tǒng)或元器件的輸出量;r(t)為系統(tǒng)或元器件的輸入量;系 數(shù) a 0 , a 1 , ? , a n 及b 0 , b 1 , ? , b n 與系統(tǒng)或元器件的結(jié)構(gòu)及參數(shù)有關(guān)。一般的物理可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng),總有 n ≥ m , 上式又 稱為 n 階微分方程式。

例題：已知無(wú)源網(wǎng)絡(luò)如圖所示 , 試寫出它的數(shù)學(xué)模型。

解 根據(jù)基爾霍夫定律可寫出

式中 , i 為設(shè)置的中間變量, 是流經(jīng)電阻R和電容C的電流

消去上式中的中間變量i整理的

當(dāng)電阻R和電容C均為常數(shù)時(shí) ,RC無(wú)源網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型為一個(gè)一階 常系數(shù)微分方程 ，令RC = T , 則式可寫成

式中, T稱為RC網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間常數(shù)。

第三節(jié) 項(xiàng)目二：求取控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)

線性系統(tǒng) ———— 滿足疊加原理

非線性系統(tǒng)

設(shè)單輸入單輸出線性定常系統(tǒng)

例：樞控直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)

輸入量ur 輸出量ω(n)建立數(shù)學(xué)模型： 由局部（元件）→ 系統(tǒng)

傳遞函數(shù)結(jié)構(gòu)圖的組成：信號(hào)線(變量)，函數(shù)方框圖，綜合點(diǎn)，分支點(diǎn)

傳遞函數(shù)結(jié)構(gòu)圖：子方框圖

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖既保留子系統(tǒng)的原貌，又反映系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)

結(jié)構(gòu)圖的變換和簡(jiǎn)化：(按代數(shù)運(yùn)算規(guī)則，原則：保持變換前后輸入輸出關(guān)系不變)

4，節(jié)點(diǎn)移動(dòng) 例：求傳遞函數(shù)

閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

第四節(jié) 建立控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖

結(jié)構(gòu)圖的組成

控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖 , 是將系統(tǒng)中所有的元、部件都用方框表 示 , 在方框中表明其傳遞函數(shù), 按照信號(hào)傳遞方向把各傳遞函數(shù)方框依次連接起來(lái)組成的一種圖形。控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖不僅能夠清楚地反映系統(tǒng)的組成及信號(hào)的傳遞過(guò)程, 而且能夠表示出系統(tǒng)信號(hào) 傳遞過(guò)程中的數(shù)學(xué)關(guān)系。因此 , 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖一般包含 4 種基本單元, 如圖所示。

(1)信號(hào)線 : 帶有箭頭的直線 , 見(jiàn)圖(a)。箭頭表示信號(hào)的傳遞方向, 直線上標(biāo)記信號(hào) 的時(shí)間 函數(shù)或像函數(shù) , 如 r(t)或 R(s)。

(2)引出點(diǎn):又稱測(cè)量點(diǎn),表示信號(hào)引出或測(cè)量的位置,見(jiàn)圖(b)。從同一位置引出的信號(hào),在數(shù)值和性質(zhì)方面完全相同。

(3)比較點(diǎn):又稱綜合點(diǎn),對(duì)兩個(gè)以上的信號(hào)進(jìn)行加減運(yùn)算,見(jiàn)圖(c)。“ + ” 號(hào)表示相加, “” 號(hào) 表示 負(fù) 反饋 , 這是一個(gè)負(fù) 反饋的閉環(huán)控 制 系 統(tǒng)。由結(jié)構(gòu)圖(a)可 以寫出

C(s)= G(s)E(s)(8)E(s)= R(s)-B(s)(9)B(s)= H(s)C(s)(10)

整 理式(8)、式(9)、式(10)得到

則等效傳遞函數(shù)為：

（11）

式 11)表示 的是兩個(gè)方框反饋連接的等效傳遞函數(shù) , 如圖(b)所示。式表示 的也就是負(fù) 反饋閉環(huán)控 制 系 統(tǒng)的傳遞函數(shù)。當(dāng) 反饋傳遞函數(shù) H(s)= 1, 即單 位反饋時(shí) , 稱這樣的負(fù) 反饋閉環(huán)控 制 系 統(tǒng)為單 位反饋控

制 系 統(tǒng)。單 位反饋控 制 系 統(tǒng)的傳遞函數(shù)為

同 理 , 可 以推導(dǎo) 出 正 反饋閉環(huán)控 制 系 統(tǒng)的傳遞函數(shù)為

由動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖求取控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)（2）

在 系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 簡(jiǎn)化過(guò) 程中 , 為了便 于進(jìn)行方框的運(yùn)算 , 往往需要移動(dòng)綜合點(diǎn)和分離點(diǎn)的置 , 或者移動(dòng) 比較符 號(hào)“” 不能過(guò) 綜合點(diǎn)和分離點(diǎn)。

(1)信號(hào) 綜合點(diǎn)的 移動(dòng)。信號(hào) 綜合點(diǎn)的移動(dòng)原 則是 : 保 證原 信號(hào) 不變 , 在 信號(hào) 綜 合點(diǎn)移后 保 證 信 號(hào) 相 加的 代 數(shù) 和 不 變。綜 合點(diǎn) 的 移 動(dòng) 等 效 變 換 如 圖所 示。其 中 , 圖(a)所示 為綜合點(diǎn)前 移等效變換 , 圖(b)所示 為綜合點(diǎn)后 移等效變換。

(2)信號(hào) 分離點(diǎn)的 移動(dòng)。信號(hào) 分離點(diǎn)的移動(dòng)原 則是 : 保 證原 各點(diǎn)信號(hào) 不 變 , 在 信 號(hào) 分 離點(diǎn)移動(dòng)后 保 證該分支信號(hào) 不變。分離點(diǎn)的移動(dòng)等效變換如圖所示。其 中 , 圖(a)所示 為分離點(diǎn)前 移等效變換 , 圖(b)所示 為分離點(diǎn)后 移等效變換。

(3)信號(hào) 綜合點(diǎn)的互換。在 結(jié)構(gòu)圖 簡(jiǎn)化過(guò) 程中 , 根據(jù)加法交換律 , 兩個(gè) 或兩個(gè)以上相 鄰的信號(hào) 綜合點(diǎn)位置 可 以互換 , 互換前 后 的結(jié)果 不變。

(4)信號(hào) 分離點(diǎn)的互換。在 結(jié)構(gòu)圖 簡(jiǎn)化過(guò) 程中 , 兩個(gè)或兩個(gè)以上相 鄰的信號(hào) 分離點(diǎn)位 置互換 , 完 全不會(huì)改變信號(hào) 的性質(zhì)。

必須指出 , 在 結(jié)構(gòu)圖 簡(jiǎn)化過(guò) 程中 , 相鄰的信號(hào) 綜合點(diǎn)和分離點(diǎn)的位置 不能互換。

【 例】 某系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 如圖所示。要 求簡(jiǎn) 化結(jié)構(gòu) 圖 , 并 計(jì) 算系 統(tǒng)的傳 遞函 數(shù)G(s)= C(s)/ R(s)。

解 由系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 3-14 看出 , 結(jié)構(gòu)圖 中包 含 5 個(gè)環(huán)節(jié) : G 1、G 2、G 3、G 4、H , 簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖 的步 驟如下 :

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

(1)信號(hào) 綜合點(diǎn) A 后 移 , 見(jiàn)圖(a);(2)方框 G 1 與 G 2、G 2 與 H 串聯(lián)等效 , 且信號(hào) 綜合點(diǎn)互換位置 , 見(jiàn)圖(b);(3)方框 G 4 與 G 1 G 2 并 聯(lián)等效 , 為方便 起見(jiàn)記為 W 1 , 則

W 1 = G 1 G 2 + G 4 方框 G 3 與 G 2 H 反饋等效 , 記為 W 2 , 則

(4)方框 W 1 與 W 2 串聯(lián)等效 , 見(jiàn)圖(d);簡(jiǎn)化的結(jié)果 為

第五篇：化工英語(yǔ)電子教案2012.8

Unit1

Chemistry and Chemical Engineering

Part I.Leading in 1.Some questions about what is Chemistry and Chemical Engineering

1)Ask several students to recite the practical sentences for Chemistry and Chemical Engineering in Unit 1 and the others repeat.2)Ask students to answer teacher’s questions according to the Passage A / B for computerized numerical control in Unit 1.2.Warming up for the new class 1)Ask students to work in groups of four to read new words and phrases.2)Teacher makes comments

Part II.Comprehension and Practicing 1.Checking and Explaining

1)Teacher raises some questions and asks students to say true or false according to the passage of the Textbook Chemistry and Chemical Engineering in Unit 1 to see how much they’ve understood.2)Teacher raises some questions and asks students to answer in details according to the passage of the Textbook Chemistry and Chemical Engineering at the same time explaining some language points.3)Possible difficult words, phrases and sentences Words and phrases: academia[?k?'di:mi?] n.學(xué)術(shù)界；學(xué)術(shù)環(huán)境 alchemy ['?lkimi] n.點(diǎn)金術(shù)；魔力 assure [?'?u?] vt.保證；擔(dān)保；使確信

behaviour [bi'heivj?] n.行為；習(xí)性；運(yùn)行狀況（等于behavior）

catalytic [k?t?'litik] adj.接觸反應(yīng)的；起催化作用的n.催化劑；刺激因素 biotechnology [bai?utek'n?l?d?i] n.生物技術(shù)；生物工藝學(xué) characterize ['k?r?kt?raiz] vt.描繪…的特性；具有…的特征vi.塑造人物 composition [k?mp?'zi??n] n.作文，作曲；構(gòu)成；合成物

compound ['k?mpaund] vt.合成；混合；n.化合物；混合物adj.復(fù)合的；混合的comprehensive [k?mpri'hensiv] adj.綜合的；廣泛的；有理解力的n.專業(yè)綜合測(cè)驗(yàn) conception [k?n'sep??n] n.概念；設(shè)想；

curriculum [k?'rikjul?m] n.課程

deactivate [di:'?ktiveit] vt.使無(wú)效；使不活動(dòng) discipline ['disiplin] n.學(xué)科；紀(jì)律；訓(xùn)練

effluent ['eflu?nt] n.污水；流出物；廢氣adj.流出的，發(fā)出的 enzyme ['enzaim] n.酶

evolve [i'v?lv] vt.發(fā)展，進(jìn)化；進(jìn)化

fabrication [f?bri'kei??n] n.制造，建造；裝配；偽造物 faculty ['f?k?lti] n.科，系；能力；全體教員 inception [in'sep??n] n.起初；獲得學(xué)位 investigate [in'vestiɡeit] v.調(diào)查；研究

isolated ['ais?leitid] adj.孤立的；單獨(dú)的；絕緣的v.使孤立；使絕緣；（isolate的過(guò)去分詞）kinetics adj.運(yùn)動(dòng)的；活躍的

medieval [mi:di'i:v?l] adj.中世紀(jì)；仿中世紀(jì)的； mentoring n.指導(dǎo)者，良師益友

merge [m?:d?] vt.合并；使合并；吞沒(méi)vi.合并；融合

microorganism [,maikr?u'?:ɡ?niz?m] n.微生物；微小動(dòng)植物 monitor ['m ? nit?] n.監(jiān)視器；監(jiān)聽(tīng)器；監(jiān)控器；班長(zhǎng)vt.監(jiān)控 obscure [?b'skju?] adj.模糊的；晦澀的；昏暗的 optical [' ? ptik?l] adj.光學(xué)的；眼睛的，視覺(jué)的

pharmaceutical [fɑ:m?'sju:tik?l] adj.制藥（學(xué)）的n.藥物 polymeric [p ? li'mε?rik] adj.聚合的；聚合體的

process ['pr?uses] vt.處理；加工n.過(guò)程，進(jìn)行；方法，步驟；作用；程序；推移 processing

pursue [p?'sju:] vt.繼續(xù)；從事；vi.追趕；繼續(xù)進(jìn)行 quantitative ['kw ? ntit?tiv] adj.定量的；量的，數(shù)量的 synthesize ['sinθisaiz] vt.合成；綜合vi.合成；綜合 thermodynamics [θ?:m?udai'n?miks] n.熱力學(xué) underlie

vt.成為……的基礎(chǔ)；位于……之下 resume [ri'zju:m] n.履歷；個(gè)人簡(jiǎn)歷；摘要

build on fluid mechanics for the purpose of merge into ]process design 原子的行為特征

將這些現(xiàn)象納入到統(tǒng)一體系中 融入物理和生物 化學(xué)品的合成與加工處理 聚合體的合成 贏得了國(guó)內(nèi)外的聲譽(yù) 攻讀博士學(xué)位 物料的轉(zhuǎn)換與運(yùn)輸 師生比率小

the composition of compounds the reactions between substance to carry out these activities the chemical transformation of matter

the engineering research problem under consideration

implementation of the technology [implimen'tei??n] n.實(shí)現(xiàn)；履行；安裝啟用 deal with involve in be involved with apply to living organisms one year of post-baccalaureate study a formal research thesis requirement

the core graduate chemical engineering program the elective courses preliminary [pri'limin?ri] n.準(zhǔn)備

adj.開(kāi)始的；預(yù)備的 qualifying examinations financial aid official transcripts ['tr?nskript] 抄本，副本；文字記錄 fundamental or applied research 碩士學(xué)位課程

職業(yè)生涯

系里認(rèn)可的高級(jí)本科課程 為期六個(gè)月的研究項(xiàng)目 具體的研究活動(dòng) 研究生錄取 校獎(jiǎng)學(xué)金 推薦信

Part II Grammar: 科技英語(yǔ)的特點(diǎn)

1.復(fù)雜長(zhǎng)句多

科技文章要求敘述準(zhǔn)確，用詞嚴(yán)謹(jǐn)，因此一句話里常常包含多個(gè)分句，這種復(fù)雜且長(zhǎng)的句子居科技英語(yǔ)難點(diǎn)之首，閱讀翻譯時(shí)要按漢語(yǔ)習(xí)慣

加以分析，以短代長(zhǎng)，化難為易。2.被動(dòng)語(yǔ)態(tài)多

科技英語(yǔ)中大量使用被動(dòng)語(yǔ)態(tài)，這是因?yàn)槲恼滦枰陀^地?cái)⑹鍪吕恚皇菑?qiáng)調(diào)動(dòng)作的主體。為了強(qiáng)調(diào)所論述的客觀事物，常把它放在句子的首位。1.非謂語(yǔ)動(dòng)詞多

英語(yǔ)的每個(gè)簡(jiǎn)單句中，只能有一個(gè)謂語(yǔ)動(dòng)詞，如果有幾個(gè)動(dòng)詞就必需選出主要?jiǎng)釉~當(dāng)謂語(yǔ)，而其余的動(dòng)作用非謂語(yǔ)形式（v-ing, v-ed, to do三種形式）表示，才能符合英語(yǔ)的語(yǔ)法要求。3.專業(yè)詞匯多

有些英語(yǔ)詞匯在普通英語(yǔ)里和科技英語(yǔ)里的含義在表達(dá)時(shí)差別很大。

Unit1

Chemistry and Chemical Engineering

Part I.Leading in 1.Revision 1)Ask several students to recite the practical sentences for Chemistry and Chemical Engineering in Unit 1 and the others repeat.2)Ask students to answer teacher’s questions according to the Passage A / B for Chemistry and Chemical Engineering in Unit 1.2.Warming up for the new class 1)Ask students to work in groups of four to read new words and phrases.2)Teacher makes comments

Part II.Comprehension and Practicing 1.Checking and Explaining

1)Teacher raises some questions and asks students to say true or false according to the passage of the Textbook Chemistry and Chemical Engineering in Unit 1 to see how much they’ve understood.2)Teacher raises some questions and asks students to answer in details

according to the passage of the Textbook Chemistry and Chemical Engineering at the same time explaining some language points.3)Possible difficult words, phrases and sentences Part III.Translate the following sentences: 1.作為基礎(chǔ)科學(xué)，化學(xué)主要關(guān)注的是四個(gè)方面。2.化學(xué)是融入到物理學(xué)和生物學(xué)之中的學(xué)科。

3.化學(xué)的基礎(chǔ)是由波義耳，拉瓦錫，柏濟(jì)力阿斯，道爾頓 和巴斯德等著名化學(xué)家打下的。

4.化學(xué)工程是一門影響眾多技術(shù)領(lǐng)域的學(xué)科。

5.化工產(chǎn)業(yè)數(shù)量的增加使對(duì)化學(xué)工程師的需求大增。

6.這就要求不僅注意聚會(huì)物的合成而且也要注意成品所需要的流程和形成過(guò)程。

7.這些課程都是建立化學(xué)物理學(xué)和生物學(xué)等科學(xué)的基礎(chǔ)上的。8.我們的重點(diǎn)是博士研究生的培養(yǎng)。

9.通常化學(xué)工程師要處理環(huán)境工程方面的問(wèn)題。10.斯坦福大學(xué)化學(xué)工程系目前排名處于本國(guó)最佳化學(xué)工程研究生點(diǎn)之列。11.我們有許多研究生與斯坦福大學(xué)其他專業(yè)的或來(lái)自工業(yè)界的研究人員合作搞研究項(xiàng)目。

Part IV.Remember the following phrases: enjoy research work make most of my own research projects completed my BS degree in employed part-time attending an interview to arrange a convenient time to apply for the position of

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Unit2

Famous Chemical Company

Part I.Leading in 1.Revision 1)Ask several students to recite the practical sentences for famous chemical company

in Unit 2 and the others repeat.2)Ask students to answer teacher’s questions according to the Passage A / B for famous chemical company in Unit 2.2.Warming up for the new class 1)Ask students to work in groups of four to read new words and phrases.2)Teacher makes comments

Part II.Comprehension and Practicing 1.Checking and Explaining

1)Teacher raises some questions and asks students to say true or false according to the passage of the Textbook famous chemical company in Unit 2 to see how much they’ve understood.2)Teacher raises some questions and asks students to answer in details according to the passage of the Textbook famous chemical company at the same time explaining some language points.3)Possible difficult words, phrases and sentences advocate ['?dv?keit] vt.提倡，主張n.提倡者；支持者

cliché['kli:?ei] n.陳詞濫調(diào)，老生常談； adj.陳舊的，陳腐的；老一套的[亦作cliché commitment [k?'mitm?nt] n.承諾，保證；承擔(dān)義務(wù)；獻(xiàn)身

committed cornerstone ['k?:n?st??n] n.基礎(chǔ)；柱石；地基 corporate ['k?:p?rit] adj.共同的，全體的；社團(tuán)的 distinctive [dis'ti?ktiv] adj.有特色的，與眾不同的 embrace [im'breis] vt.擁抱；信奉，皈依；包含 excel [ik'sel] vt.優(yōu)于，勝過(guò)；擅長(zhǎng)

extend [ik'stend] vt.延伸；擴(kuò)大；推廣；伸出；給予；使竭盡全力；[律]對(duì)…估價(jià) furnishings n.家具（furnishing的復(fù)數(shù)）

inherent [in'hi?r?nt] adj.固有的；內(nèi)在的；與生俱來(lái)的，遺傳的 innovative ['in?uveitiv] adj.革新的，創(chuàng)新的 integrity [in'teɡr?ti] n.完整；正直；誠(chéng)實(shí)；廉正

prosper ['pr?sp?] vi.繁榮，昌盛；成功vt.使……成功；使……昌盛；使……繁榮 rigorously ['rig?r?sli] adv.嚴(yán)厲地；殘酷地

stockholder ['st?k,h?uld?] n.股東；股票持有人

sustainable [s?'stein?bl] adj.可以忍受的；足可支撐的；養(yǎng)得起的 thrive [θraiv] vi.繁榮，興旺；茁壯成長(zhǎng)

validate ['v?lideit] vt.證實(shí)，驗(yàn)證；確認(rèn)；使生效 viability [vai?'biliti] n.生存能力，可行性 joint venture sustainable development Dow Dow Jones Sustainability Group Index [s?sten?'biliti] n.持續(xù)性；永續(xù)性；能維持性

Dow Jones Indexes agricultural products a voluntary industry-wide commitment ['v?l?nt?ri] adj.自愿的；志愿的；自發(fā)的； ultimate disposal ['?ltim?t] adj.最終的；極限的[dis'p?uz?l] n.處理；支配；安排 product performance economic viability the Dow Sustainability strategy ['str?tid?i] Switerland-based joint venture 瑞士 消費(fèi)市場(chǎng)

可持續(xù)性發(fā)展

一個(gè)不斷發(fā)展的全球性社會(huì) 環(huán)境的完整性

以可持續(xù)發(fā)展為動(dòng)力的公司 振作 挑戰(zhàn)性的 培養(yǎng) 有才能的 潛能 思想傾向 合作 才干 多樣性 洞察力 增強(qiáng)

P33可行性 費(fèi)時(shí)間的 董事會(huì)

首席執(zhí)行官

Unit 3

Ideal Career with a Chemical Giant

Part I.Revision Part II.Comprehension and Practicing 1.Checking and Explaining

1.1)Teacher raises some questions and asks students to say true or false according

to the passage of the Textbook ideal career with a chemical giant in Unit 2 to see how much they’ve understood.2.2)Teacher raises some questions and asks students to answer in details according to the passage of the Textbook ideal career with a chemical giant at the same time explaining some language points.3)Possible difficult words, phrases and sentences accountability cite differentiate diverse family-oriented hierarchy interact leadership on-line perspective robust sophisticated state-of-the-art well-rounded bottom line flat organization over the long haul P47 抑制，控制 恭維 小伙子 選修課 化學(xué)分析師 理學(xué)學(xué)士 控制成本

P38 Ex IT professionals Information Technology Internet Explorer Internet technologies INTRAnet leading-edge technologies Microsoft Exchange Netmeeting on-line job announcement system 統(tǒng)一的全球系統(tǒng) 全球標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境 友好的文化 高超的專業(yè)技術(shù) 各個(gè)工作層面上的人士 不同的文化觀點(diǎn) the state-of-art training an open-door, informal work environment active, family-oriented communities a flat organization with little hierarchy 4)P37 Notes: I/T(Information Technology)PC NT(Network Technology)

Microsoft Exchange Netmeeting Documentum Internet Frontpage Internet Explorer INTRAnet Information System back room

Unit 4

Seeking a Job in the Chemical Industry

Part I.Leading in 1.Revision 1)Ask several students to recite the practical sentences for seeking a job in the chemical industry in Unit 4 and the others repeat.2)Ask students to answer teacher’s questions according to the Passage A / B for seeking a job in the chemical industry in Unit 4.2.Warming up for the new class 1)Ask students to work in groups of four to read new words and phrases.2)Teacher makes comments

Part II.Comprehension and Practicing 1.Checking and Explaining

1)Teacher raises some questions and asks students to say true or false according to the passage of the Textbook seeking a job in the chemical industry in Unit 4 to see how much they’ve understood.2)Teacher raises some questions and asks students to answer in details according to the passage of the Textbook seeking a job in the chemical industry at the same time explaining some language points.3)Possible difficult words, phrases and sentences antimicrobial asymmetric character chiral database degradation entirety font guarantee identify italics medium

postdoctoral resume retrieval scan scanner sparingly

dot matrix look through optical chemistry original document process development

P55

electronic database the correct procedure optical character recognition retrieval software technical background postdoctoral fellowship