2.3 流程的环节和时序的获取 课件-2023-2024学年高中通用技术地质版（2019）必修《技术与设计1》

2.3流程环节与时序的获取 要把马铃薯制作成薯条，你知道需要进行哪些流程吗？ 1将马铃薯去皮，切成长条 2将薯条和适量清水下锅，大火煮沸，3分熟捞出 3用冷水冲凉煮好的薯条，降温后沥干水 4倒入适量的淀粉，让薯条均匀的占裹上淀粉 5锅里倒入适量玉米油，小火油炸 6薯条全部浮起来后捞出 显性环节：进行、发展规律容易看出和描述，无须大量实验与探究。 经过农民伯伯长期实践发现，同一地方长期种植的同一品种马铃薯具有退化特征，几年后马铃薯品质明显退化变差，如何解决这一问题呢？农业科学家长期试验找到了解决途径——换种。 非显性环节：需要大量实验与长时间探究才能发现流程的内在属性和规律，从而得知其基本环节和时序。 显性环节 不是或不全是显性 不是或不全是显性 显性环节 合成氨生产流程 合成氨的生产工艺流程 NH3 原料：氮气、氢气 合成方法：哈伯法合成氨 条件一：在温度为摄氏500度，压强：300atm(标准大气压)的 合成塔内合成 条件二：加入适当的催化剂 条件三：原料气的循环使用 6 Atm 读奥特姆 是一个标准大气压的意思 哈 伯 1918年德国化学家哈伯获得了诺贝尔化学奖 利用氮、氢为原料合成氨的工业化生产曾是一个较难的课题，从第一次实验室研制到工业化投产，约经历了150年的时间。 1：氮、氢合成氨的反应是可逆的， 2：增加压力将使反应推向生成氨的方向 3：提高温度会将反应移向相反的方向，然而温度过低又使反应速度过小； 4：催化剂对反应将产生重要影响。 合成的条件：这就是在600℃的高温、200个大气压和锇为催化剂的条件下，能得到产率约为8％的合成氨。 使反应气体在高压下循环加工，并从这个循环中不断地把反应生成的氨分离出来， 为了寻找高效稳定的催化剂，两年间，他们进行了多达6500次试验，测试了2500种不同的配方，最后选定了含铅镁促进剂的铁催化剂 问题1：这个流程包括了哪些环节？它们的时序如何？　　 1、制取环节——原料气（N2、H2）的制取 2、净化环节 ——气体（N2、H2）的净化、除杂质 3、压缩环节——用压缩机压缩（至高压状态） 4、合成环节——氨合成 5、分离环节——氨的分离，得到浓氨并将未完全反应的N2、H2送回合成塔，再循环加工利用 问题2：如何将氨合成的流程图画出来，可以用什么方式来表达这个流程？ 流程图 由于合成氨过程中会造成氨泄露，还可能造成爆炸，因此应该将厂房建设到郊区 环境 用机器控制，人通过计算机控制;设备、材料的费用等 人员与资金 合成塔，氨分离器 设备 在500℃300atm条件下，有催化剂的情况下，气体循环利用 工艺 氮气和氢气的混合气体 材料 详细的分析 基本因素 问题3：合成氨的生产工艺流程应考虑的因素 二、流程设计应考虑的基本因素 研究事物的内在属性与规律以及相关因素，就是流程设计应考虑的基本因素。 基本因素 生产活动的流程设计的基本因素： 材料： 不同的材料有不同的加工处理方法。 工艺： 不同的产品工艺要求各异。 设备： 生产设备的水平往往决定了流程的自动化水平。 人员： 人员的技术水平。 资金： 资金影响生产过程、质量、周期。 环境： 生产过程对环境的污染已及环境对生产的反作用。 试一试 1、处于城乡结合地带的某乡，要在乡里新建一个小化工厂，在流程设计上应该考虑哪些因素？ 应考虑：工艺方案、降低能源和原材料消耗、减少污染排放、在资金允许的情况下选用精良设备和技术人员以提高生产效率。 2、要把北方的大豆移栽到南方，在流程设计上要考虑到哪些相关因素？ 要考虑：季节、气温、湿度、土壤、病虫害，是否破坏生态平衡。 小结 1、实际流程设计的两种情形 2、流程设计中的基本因素，事物的内在属性 与规律以及其他相关因素 显性 非显性 材料、工艺、设备、人员、资金、环境等 3、流程设计的目标与要求 工作和生活方面：节省时间、提高工作效率、提高工作质量等 生产活动：提高效率、提高质量、节省资源、安全生产、提高经济效益、提高管理水平等 $$