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文档简介
1、 果汁型巧克力食品生产装置的设计 背景:许多人爱吃巧克力却又怕因此摄入太多脂肪,近年来食品界兴起以果汁代替巧克力中的脂肪的低碳之风,果汁型巧克力在不影响口感时,获得更健康的生活乐趣。为保持巧克力与果汁各自口感,宜根据不同果汁在巧克力中的分散形态设计合理的食品成型工艺。请选择不同类型的果汁型巧克力食品设计相应得成型生产装置。1) 微粒型果汁巧克力,果汁以微米级的微滴分散于巧克力中;2) 果汁多型巧克力,果汁以毫米级以上的液滴包裹于巧克力之中;技术参数要求:1)果汁巧克力成型生产中果汁液滴分散稳定;2)成型生产中的食品添加剂天然,且不与果汁和巧克力成分发生化学作用;3)果汁巧克力能在35以内稳定不融化、不破裂。设计要求:1)根据果汁型巧克力的生产,设计合理的工艺流程,并绘制流程框图;2),根据果汁分散形态的不同,选择适宜的天然食品材料,合理设计果汁液滴稳定化工艺,并画出果汁型微滴成型装置示意图。在满足生产工艺要求的前提下,尽可能降低低温成型装置的资源和能源消耗、降低成本,提高效率。2、3LPE焊缝管中的焊缝防腐层优化设计背景:目前,各类焊缝钢管大量用于管道煤气、天然气或石油的传输集运,其中3层聚乙烯防腐涂敷在城市、滩涂与海洋等复杂环境具有广泛地应用。通常根据管道使用年限,设计合理的防腐层厚度。但是在防腐涂敷时,常因螺旋焊缝管的焊缝形成防腐层的减薄。为保准防腐层厚度,不得已提高整体涂敷用量,带来大量额外原料的消耗。请从应力角度分析,结合挤出成型及固化条件,提出焊缝管的优化涂装工艺。技术参数:1)焊缝防腐涂敷后无空鼓;2)涂敷成型后,厚度减薄率低于0.1;3)焊缝处3LPE层冲击与拉伸强度不降低设计要求:1)绘制焊缝防腐涂敷成型优化装置示意图;2)根据设计条件合理分析涂敷工艺条件与材料之间性能关系。3、牛奶包装材料设计对牛奶包装材料总的要求是延长牛奶贮存期并保证在贮存期中使用的安全性。1) 材料无毒;2)材料要求高阻气性,高遮光性,避免因外界因素的影响而变质;3)材料隔水性好, 防止牛奶渗出;4)包装材料有基本的强度,外表面可以印刷;5)成本低。设计要求:(1)画出牛奶包装材料剖面图;(2)详细说明包装材料由内到外各层材料的选择及理由。4、冲锋衣衣料设计冲锋衣即防水透湿织物。1)防水,阻止外界水分从渗入生;2)透湿气,允许身体表面水气散发到外界;3)保暖设计要求:(1)画出冲锋衣衣料料剖面图;(2)详细说明冲锋衣衣料由内到外各层材料的选择及理由。5、血液中肿瘤细胞富集及其分离背景:很多肿瘤都是很难在早期查出,一般等到中、晚期的时候,往往错过了最佳治疗时机。因此,肿瘤的早期诊断可以大大提高肿瘤的治愈率。肿瘤早期会有微量肿瘤细胞进入到血液中,请设计一种血液中通过磁性纳米将微量的肿瘤细胞富集并分离的装置。技术参数要求:(1)磁性纳米颗粒的制备及其表面进行修饰、改性,使其能识别特定的肿瘤细胞(如乳腺癌细胞);(2)磁性纳米颗粒能分散到血液中;(3)分离装置简单、彻底,尽量无血液流失。设计要求:(1)画出磁性纳米颗粒的制备、表面改性、分离示意图;(2)详细说明每一部分所选用的材料和基本性能参数,选择这一材料的理由;(3)说明分离装置的分离原理及其实用性。6、甲醛生产工艺设计背景:甲醛是重要的有机化工基础原料,是甲醇最重要的衍生物产品之一,甲醛的用途十分广泛,主要用于生产脲醛、酚醛、聚甲醛和三聚氰胺等,也用于生产医药产品、农药和染料以及消毒剂、杀菌剂、防腐剂等。目前甲醛的生产均采用甲醇为原料,银催化剂,经空气氧化得到,其浓度为37%左右,其余为水,含甲醛40%、甲醛80%的水溶液叫做福尔马林,是常用的杀菌剂和防腐剂。技术参数要求:(1)银催化法年产3万吨37%甲醛的工艺流程(2)生产设备能够耐高温,耐腐蚀;(3)生产装置尽量节约原料、能量;(4)“三废”治理复合规定。设计要求:(1)画出生产装置的结构示意图;(2)详细说明装置中每一部分所选用材料的组成、结构和基本性能参数,选择这一材料的理由;(3)对整个装置进行了物料与能量的衡算。在满足性能的前提下,尽可能降低分离装置的资源和能源消耗、降低成本,提高性价比。7、超亮稀土发光材料薄膜的设计背景:稀土发光材料显色好,寿命长、物理化学性质较稳定,常常用于照明、指示、显像等领域。但是其发光量子产量较低,制约了其应用。通过金属的表面等离子体共振可以提高其量子产量。请设计一种稀土发光材料的薄膜,通过与金属(金或银)结合,通过金属的表面等离子体共振来增强此稀土发光材料的量子产率,以此提高发光强度。技术参数要求:(1)将稀土发光材料粉体制备成薄膜;(2)此发光薄膜牢固,耐水,耐高温;(3)此发光薄膜的荧光强度较高。设计要求:(1)画出此设计的示意图;(2)详细说明此设计每一部分所选用的材料、结构,及选用的相关理由。8. 多功能汽车内饰材料的设计(题目可修改)背景:随着汽车工业的迅速发展和人们对汽车乘座环境要求的不断提高,汽车噪音问题日渐突出。为了达到人类与汽车共存,降低噪音污染和危害,合理实施降低噪音的应对措施显得尤为重要。人们对汽车内饰材料的要求也随之增高。汽车内饰材料主要包括:衬垫材料、覆盖材料、过滤材料。汽车内饰材料不仅要具有装饰性,还需具有吸音隔音、阻燃、抗静电等多种功能。请设计一种或多种内饰材料,使其达到吸音、隔音、阻燃、抗静电、抗菌自洁等多种功能。技术参数要求:(1)隔音量 30db;(2)吸声系数 0.70;(3)氧指数 50;(4)表面电阻表面电阻106-109;(5)抗细菌率99%;满足三种及三种以上技术参数要求。设计要求:(1) 画出所设计材料的组成、结构示意图;(2)详细说明内饰材料的组成及所用各种材料的作用和基本性能参数,选择这一材料的理由;(3)说明每种材料的制备工艺,并尽可能提高性价比。9. 轻质车身的设计背景:汽车产业的发展使人们的生活更加舒适和便利,同时,也带来了环境污染和能源短缺两大严重的问题。汽车实现轻量化有利于节能环保。应用轻质材料和轻质结构是汽车实现轻量化的重要途径和手段。请设计一种轻质车身。技术参数要求:(1)比模量110 Gpacm /g ;(2)比强度600 MPacm /g;(3)优异的抗冲击性能。设计要求:(1) 画出轻质车身的组成、结构示意图;(2)详细说明车身中每一部分所选用材料的组成、结构和基本性能参数,选择这一材料的理由;(3)说明轻质车身中每一部分如何加工制造,并尽可能提高性价比。10. 新能源汽车燃料电池系统的设计能源和环境正在成为影响世界汽车产业发展的两大决定性因素。进入新世纪以来,以混合动力、燃料电池、先进柴油、醇类汽车等为代表的新能源汽车技术呈现出突飞猛进的发展态势。燃料电池汽车具有零排放或近似零排放有害气体的优点而越来越受到人们的广泛关注,请设计一种新能源汽车燃料电池系统。技术参数要求:(1)系统比功率350W/Kg;(2)优异的低温贮存与启动性能;(3)寿命5000h设计要求:(1) 画出燃料电池系统的组成、结构示意图;(2)详细说明燃料电池系统中每一部分所选用材料的组成、结构和基本性能参数,选择这一材料的理由;(3)说明燃料电池系统中每一部分如何加工制造,并尽可能提高性价比。11、新型外墙保温隔热材料背景: 城镇化是中国经济发展的重点之一,对于建筑物而言,外墙保温隔热材料对节能降耗具有重要的意义。请设计一种新型外墙保温隔热材料。技术参数要求:(1)导热系数小于0.03W/mK;(2)防火等级大于B1(3)容重小于80Kg/m3;(4)与水泥砂浆具有良好的结合强度。设计要求:同题目112、生产能力为1.5吨/天的油脂加氢反应器的设计应用:油脂加氢反应制柴油反应介质:油脂/氢气生产能力:1.5吨/天设计指标:反应温度,400;压力,4.5MPa13、亚微米颗粒分离装置背景: 在粉体加工领域,常采用球磨、搅拌磨、胶体磨等湿法研磨设备实现粉料的细化。当粒度减小到一定程度,需要把达到要求的粉料从研磨系统中分离出来,以提高研磨效率降低能耗。请设计一种亚微米颗粒分离装置。技术参数要求:(1)把粒径300nm以下的无机粉体颗粒从湿法研磨系统(水为溶剂)中分离出来,未达到要求的重新返回研磨系统;(2)分离装置能够承受5MPa的压强,耐酸碱溶液的腐蚀,耐固体颗粒的磨损和冲刷;(3)分离装置要尽量避免使用过程中颗粒的堵塞,即使发生堵塞也要便于清洗。设计要求:(1)画出分离装置的结构示意图;(2)详细说明装置中每一部分所选用材料的组成、结构和基本性能参数,选择这一材料的理由;(3)说明分离装置中每一部分如何加工制造。在满足性能的前提下,尽可能降低分离装置的资源和能源消耗、降低成本,提高性价比。14、新型智能透明隔热材料背景: 太阳的光谱为宽频光谱:紫外-可见-红外。对于建筑物、汽车等来说,夏天,红外光透过窗玻璃等采光设备,会增加室内的温度,从而增加空调等的能源消耗。请设计一种新型智能透明隔热材料,实现节能的目的。技术参数要求:(1)该材料对可见光的透过率大于85%,紫外光的透过率小于10%; (2)当室内温度低于25时,红外光透过率大于50%;当室内温度高于25时,红外光透过率小于20%;(3)该材料的硬度大于4H, 耐水浸泡大于2h。设计要求:同题目1。15、半导体激光测距仪的设计背景:在各个领域中,随着我国科学技术的日益发展,对距离的测量要求愈来愈高。为了追求测量范围高和测量精度高的结合,人们不停地探索新的测量方法。激光具有亮度高、方向性好(不发散)、单色性强及功率密度高等特点使其成为测距的理想光源,而半导体激光器功耗小、体积小、光源和调制器合为一体使激光测距仪成为距离测量的主要仪器之一。它具有质量轻、结构小巧、安装调试方便等特点。请根据所学设计一种发射红光半导体激光器。技术参数要求:(1)发出635nm的激光(2)测距范围0.05-200m (3)连续测量设计要求:(1)画出激光器主要构成的示意图;最好包括产品的外观设计、尺寸等(2)详细说明每一部分所选用材料的组成、结构和基本性能参数,选择这一材料的依据;(3)给出核心结构部分加工制造工艺。16、低品位钾长石矿加工、提纯工艺设计背景:长石是一种重要的工业矿物,是长石族矿物的总称,是钾、钠、钙及钡的无水架状结构等铝硅酸盐,用途广泛,主要用于陶瓷、玻璃和搪瓷等工业。长石一般与石英、含铁矿物、云母、粘土矿物及金红石共生,杂质成分复杂或某种有害元素含量高于工业利用要求,不能直接利用,需通过物理、化学处理等手段精选有用矿物,除去杂质成分,降低有害元素的含量,以达到工业利用的技术指标。工业应用中对长石原料的含铁量有一定限制,工业制品的等级越高,对长石粉的含铁量要求就越严格,我国大多数钾长石矿需降铁提纯。现有钾长石矿物,以微斜长石为主,粒径大多数在130mm,颜色微红,常见破碎现象和表面粘土化,普遍具有波状消光,含深色杂质和气液包体。请设计一种钾长石矿加工、除铁提纯工艺,并给出主要设备的设计图。技术参数要求:(1)粒度50目(2)Fe2O3含量50设计要求:(1)画出钾长石矿加工、除铁的流程图; (2)详细说明每一环节所选工艺的理由;给出所选设备的性能参数,选择该设备及其型号依
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