合成氨的工艺流程

小黄在修理被扎破的自行车后轮胎时，由于工具不全，就没有研磨周围的胎皮，用胶直接就把补丁贴上去。这样做可以吗？自行车补胎的流程中，用锉子将洞口四周的胎皮锉毛，是必不可少的一个环节，目的是为了增大摩擦力，使补丁与胎皮的附着力更强。这个流程是不是自然就存在的呢？为了提高工作效率，提高生活和生产的质量，我们有必要进行流程设计。第二节流程的设计第二单元流程与设计设计流程首先应明确要实现的目标。一方面，因为在流程设计中往往会因为只注意环节、时序而忘了目标，不能根据目标去统筹安排、调整、改革环节、时序。另一方面，设计的目标可以是多种多样的，对于一个流程可以实现多个目标，有时需要对这些目标进行权衡，选出其中最主要的目标，并综合考虑其他目标。因此目标的确定是需要认真考虑的问题。那么流程设计应该考虑什么因素呢？1.流程设计应考虑的基本因素（1）流程设计的目标与要求：①工作和生活中流程设计的目标：节省时间、提高工作效率、提高工作质量、生活变得更有序、使生活更安全等。②生产活动中流程设计要实现的具体目标。在生产流程的设计中，除了上述所列设计目标外，还应考虑哪些目标？思考：1环境保护、方便操作工作等。生产家具要考虑到的目标：提高设计工艺、节省资源、安全生产，提高经济效益。思考：2（2）流程设计中的基本因素生产活动的流程设计的基本因素主要有材料、工艺、设备、人员、资金和环境。基本因素材料设备工艺资金环境人员……因素解释举例材料不同的材料有不同的加工方法加工塑料跟工钢铁材料就大大不同因素解释举例工艺不同产品的工艺要求各异，流程设计也不同陶器的烧制，同样的材料，不同的工艺，产品会大相径庭因素解释举例设备生产设备的水平往往决定了流程的自动化水平自动化的设备比起人力来要快很多，显然就会获得更大的效益因素解释举例人员和资金人员的技术水平和必要的资金影响生产的过程、质量和周期，是进行流程设计必须考虑的主要因素现在很多企业都非常注重对企业员工的技术培训，提高他们的技术水平；合理的投入资金，使企业的回报增加因素解释举例环境生产过程对环境的污染以及环境对生产的反作用，是流程设计是应关注的重要因素。在造纸行业，很多小型的企业污染特别严重，因此，国家很快采取措施，关闭很多中小型治理污染不利的企业，以保护环境流程设计还应考虑气候、季节、自然灾害、生态平衡等因素。流程的设计要依据事物的内在属性和客观的变化规律，科学地设计时序与环节，以达到设计目标。1、处于城乡结合地带的某乡，现要在乡里建一个小化肥厂，在流程设计上应考虑哪些因素？“马上行动”p051考虑的因素有：考虑优选工艺方案、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的设备和技术人员以提高生产效率。对工业方面的，要特别注意环境因素，要有环保意识。2、要把北方的大豆移栽到南方，在流程设计上需要考虑哪些相关因素？将北方大豆移栽到南方，从种植流程上需要考虑适合种植的季节、气温、湿度、土壤、病虫害等因素，还有，要注意是否会引起生态不平衡。由于动植物引进而引起的生态不平衡的例子。遮挡住阳光对水体的照射，影响水生物质的正常生态环境。“昔日农家宝今朝成公害”——水葫芦近来这种鱼在我国一些流域泛滥成灾，繁殖能力极强的清道夫，在成长过程中吃掉其他鱼类的卵，威胁着其他鱼类的繁殖生长，已开始影响河流的生态平衡。目前尚无有效手段控制清道夫继续蔓延。“清道夫”鱼另一种流程的设计是隐性的，要通过进行大量的试验和漫长的探究才能得出的，例如，上一节课的案例“轴承的连续式淬火的工艺流程”、“合成氨的工艺流程”案例等。生活和生产中流程的设计有两种情况：一是流程的若干环节是显性的，也就是事物发展的规律较容易描述，如上一节课的案例“洗衣、煮饭与烧菜的流程安排”中的流程，邮寄包裹的流程等。“案例分析：合成氨的生产工艺流程”首先用适当的方法生产出合成氨的原料--氮气和氢气。氮气和氢气的混合气体在合成塔内500℃和300atm条件下，通过催化剂的作用产生氨气，再通过氨分离气不断地把生成的氨分离出来，同时未转化的反应气体再进入合成塔循环加工，这就是合成氨的工艺流程。合成氨的工艺流程的产生是一个对其内在属性和规律探索的过程。19世纪初，经过化学家上万次的试验，最终才得出在500℃高温下和300atm的条件下能合成出氨，但转化率仅有2%~8%的试验结论，后来又经过不断的试验才形成现在工业生产上使用的较为成熟的合成氨生产工艺流程。仔细阅读案例，并思考：问题1：这个案例包括了哪些环节，它们的时序如何？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？问题3：画流程图关键要注意什么？问题4：合成氨的流程设计与前面提到的“洗衣服，煮饭”的流程设计相比，有什么特点？问题1.这个案例包括了哪些环节，它们的时序如何？合成氨生产流程包括了以下的环节和时序（1）先进行原料气（N2、H2）的制取-----制取环节；（2）气（N2、H2）的净化，除杂质-----净化环节；（3）用压缩机压缩（至高压状态）------压缩环节（4）氨合成----合成环节；（5）最后进行氨的分离，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----分离环节。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？如果用框图表达流程，合成氨的流程设计可以如下图：问题3.画流程图关键要注意什么？画流程图关键是要把环节以及各个环节的时序找出来。问题4.合成氨的流程设计与前面提到的“洗衣服，煮饭”的流程设计相比，有什么特点？合成氨的流程设计是化学家通过进行大量的试验和漫长的探究才能得出的，它的规律是不容易描述的。2.流程设计的步骤第一步：首先要明确设计的目的和任务，明确流程所应遵循的内在变化规律。第二步：要分析现有材料、设备、资金、人员、工艺和环境等因素。第三步：列出流程涉及的主要事项，并进行初步的排列。第四步：分析各事项（步骤）之间先后顺序，合理地安排流程的时序和环节。第五步：选择一个合适的表达方式画出流程图，对于有严格时间的时序，要标注时间.1.流程设计的基本要素是环节和时序。2.流程并不是一下完成就可以了，应该经过精心的设计和反复的修改，才能达到比较理想的效果。注意：流程图中最常用的形式是框图，因为这种形式既简单又明确。绘制框图的常用符号：3.流程设计举例案例分析：（1）工作和生活中的流程设计学生练习一：请设计出一个去长安区人民医院看病的流程图，为第一次去看病的同学提供方便。学生练习二：有某一化妆品公司要生产一种面膜，给某一年龄层的女性使用，现在请你为该公司设计一个以这一产品为中心的企业业务流程图：（2）生产活动中的流程设计案例分析：“小铁锤的加工流程设计”注意小铁锤加工的流程设计的步骤，并比较手工制作和批量生产的流程各用什么方式表达。手工制作小铁锤的加工流程用框图表达，而批量生产的流程则用表格法表达。表格法是说明零件加工或机器装配步骤的常用形式，它的主要特点是过程严谨明确。1)确定目标，明确任务——制作小铁锤。流程设计的步骤2)分析基本因素——工艺、设备、材料。工艺（采用手工加工、铁锯下料、锤头部分的加工用锉刀锉平面、台钻钻孔、手工攻丝、锤柄部分的圆头有砂轮机磨削、螺纹用板牙套丝。热处理：淬火）、设备（常用的金工工具、台钻、砂轮机、热处理设备等）、材料(45号钢和q235棒料)。4)确定时序，划分环节3)明确主要事项——制作锤头、柄、装配。下料→划线→锯削→锉削→划螺孔中心线→钻孔→攻丝→倒角→淬火→电镀。锤头的加工流程：锤柄的加工流程：下料→磨削圆头→板牙套丝→电镀。前面讲到的活动，如“下料、攻丝、倒角、淬火、电镀、套丝”，这些时序能颠倒吗？批量生产小铁锤的流程设计:它是一种很多个刀刃同时进行工作的设备。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。1)理解：什么是铣床２)提问：如果教室里有一台铣床，同学们会用吗？“在批量生产的流程设计中，设备和人员是一个很重要的基本因素，工作人员懂不懂操作设备，是批量生产流程设计中一定要考虑的。”问题1.案例中的两种加工流程批量生产小铁锤的流程设计和手工生产流程各有什么特点？批量加工流程的特点:一是大多数工序可由机床完成，机械化程度提高，节省人力资源；二是有的工序可以在同一时间内进行，可以提高工作效率。手工生产：人员较多，生产速度较慢，效率低。问题2.在设计批量加工流程时，你认为批量加工流程可以划分为哪些环节？在批量加工流程中，可分为锤头加工、锤柄加工两大环节，各环节还可分为若干道工序。1、流程设计的目标及要求2、流程中的基本因素3、流程设计的步骤（三）小结:（四）布置课后作业：3.小木锤的制作流程也可分为垂头加工、锤柄加工两大环节。不同的是，锤头的加工工艺发生了变化，它的工序主要包括下料、划线、钻孔、刨面等，锤柄加工的工序除不需要电镀、攻丝外，其它基本与小铁锤相同。