自拟与专业相关的题目（例如:嵌入式系统）

专业： 班级： 学号： 姓名：

一、 分析课题

例如：嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它包括硬件和软件两部分，已被开发人员设计成各种产品，如今已被广泛的应用于工业制造、过程控制、通讯、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备、消费类产品等众多领域。课题所涉及的学科范围（从维普《中文科技期刊数据库》分类检索中查找分类号）：[ T ] 工业技术→[ TP ]自动化技术、计算机技术→[ TP3 ] 计算技术、计算机技术。时间范围：（根据不同课题检索的需要来定）如：2000～20xx年

二、 选择检索工具

1、《馆藏中文图书目录》、《超星全文图书》等

2、维普资讯（VIP）资源整合（）

3、中国知网（CNKI）资源整合（ ）

4、万方数据资源整合 （）

5、福州大学城文献资源共享服务平台（）

6、搜索引擎的使用(谷歌,百度等)(

（）

7、开放存取资源：中国科技论文在线（）、

中国学术会议在线（http://www.）

国家科技图书文献中心、（<http://www./>）等 *8、ScienceDirect期刊全文数据库 、SpringerLink期刊全文数据库等外文数据库

三、确定主题词（关键词）

显性主题概念：从课题名称入手分析得出的主题概念

隐性主题概念：根据自己的真实需求，从专业角度来分析课题。隐性概念往往是显性

概念的相关词、延伸词、扩展词、专业化的具体词汇等。

例如：嵌入式系统、原理、设计、应用

四、编写检索式

例如：嵌入式系统*（应用+设计+原理）

五、检索结果：( 筛选出20-30条相关信息记录，举例如下)

1. 馆藏中文图书目录（1-2条记录）

1．题名: 嵌入式系统原理与设计

作者:

出版项:杭州：浙江大学出版社，2007

页码: 292页

价格: CNY28.00

分类: TP317

2．题名: 嵌入式系统：体系结构、编程与设计

作者: 卡莫尔 Kamal 陈曙辉

出版项:北京：清华大学出版社，2004

页码: 20,561页

价格: CNY69.00

分类: TP360.21

2.维普资讯（VIP）资源整合

3.篇名：基于μClinux嵌入式系统的开发

作者：王登磊 张明新 范学英

刊名：《电脑知识与技术：学术交流》 20xx年 7期 关键词：嵌入式系统 嵌入式操作系统 μClinux 交叉编译

摘 要:本文介绍了嵌入式系统（Embedded System）的概念、应用领域和研究意义,分析

了μClinux的特点,并详细给出了在嵌入式μClinux系统模式下基于S3C4510B的开发板进行程序设计开发的方法和步骤,包括如何建立交叉编译开发环境、编译内核与文件系统及添加应用程序。 4. 篇名：嵌入式系统在工业控制中的应用

作者：李会 邬迪

刊名：《微计算机信息》 20xx年 01Z期

关键词:实时性 嵌入式系统 工业控制

摘 要:工业控制是嵌入式系统的应用的重要领域，Linux系统是嵌入式系统开发的

有力工具，本文主要利用Linux系统来具体实现一个嵌入式工业控制系统。同

时，所讨论的实时系统的研究，为在一个系统中同时支持多种实时调度方法提

供了可能性。

5．篇名：嵌入式系统开发平台化浅析

作者：燕德丽 夏岩

刊名：《科技咨询导报》 20xx年 27期

关键词:嵌入式系统 平台化开发 嵌入式操作系统 摘 要:传统单片机系统下的小作坊开发模式已经不能满足现今嵌入式世界的需

求,基于平台化的开发方式是必然趋势。

3.中国知网（CNKI）资源整合

6. 篇名：嵌入式系统综述

作者：李佑军

刊名：现代电子技术

关键词：嵌入式系统; 硬件抽象层; 嵌入式微控制器; 微型机;

摘 要: 介绍了嵌入式系统的概念 ,对嵌入式系统的结构、特点和发展趋势做了简单的概述。

7. 篇名：嵌入式系统接入Internet的技术研究

作者：; 姚亦峰; 蒋兴浩; 陈抗生

刊名：计算机工程与应用 20xx年 第04期

关键词：嵌入式系统; 接入; Internet

摘 要: 分析了嵌入式系统接入Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的技术，针对以８／１６ｂｉｔ

低速控制器为核心的嵌入式系统提出了新的解决方法，并在此基础上给出

了相应的联网方案。最后还给出了一个应用实例。

8. 篇名：浅论嵌入式系统

作者：黄玉东; 朱华杰

刊名：沈阳电力高等专科学校学报 20xx年 第04期

关键词：嵌入式系统; 后PC时代; 操作系统; 单片机;

摘 要: 介绍了嵌入式系统的概念、构成和特点,以及它的发展过程和应用领域。

9. 篇名：嵌入式远程监控系统的开发

作者：李嘉; 杨佃福;

刊名：自动化仪表 20xx年 第04期

关键词：嵌入式系统; 数据监控; 远程监控;

摘 要: 嵌入式系统以其体积小、功能多、支持以太网技术等优点而成为工控领域中

的新热点。本文介绍的数据监控系统以嵌入式系统为核心 ;利用其串口与底

层I/O节点相连 ,上层则直接联入Internet,允许授权的用户在Internet任意一

点应用浏览器访问该系统并实现对下层设备的监控。 4．《 万方数据资源》( 万方学位论文, 万方会议论文, 万方数字化期刊)

10.【论文题名】 基于LINUX的ATS嵌入式系统开发及测试

【论文作者】 李海波

【作者专业】 控制科学与工程·控制理论与控制工程

【导师姓名】 徐中伟

【授予学位】 硕士

【授予单位】 同济大学

【授予时间】 20060301

【 分类号 】 U284.482

【 关键词 】 ATS 嵌入式 Linux操作系统 软件测试

【 摘 要 】 列车自动监督系统(AutomaticTrainSupervision，ATS)是列车自动控制系统(AutomaticTrainControl,ATC)的重要组成部分，它为列车调度人员提供列车运行基本信息，协助调度人员调度全线列车的运行，同时也能够自动完成列车调度、控制工作从而提高运输效率，是实现列车运行自动化的重要保障。 嵌入式系统是电脑软件和硬件的综合体，它是以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁减、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

11.【论文题名】 ARM嵌入式系统实验开发平台研究与实现

【论文作者】 骆飞

【作者专业】 电力系统及其自动化

【导师姓名】 王富荣

【授予学位】 硕士

【授予单位】 西南交通大学

【授予时间】 20060301

【 分类号 】 TP316 G642.423 TP368.1

【 关键词 】 嵌入式系统 实验开发平台 操作系统 教学实验 驱动程序 操作系统移植

【 摘 要 】 嵌入式技术是当今最流行的一门计算机技术。嵌入式系统已经随着信息 技术的发展和数字产品的普及而得到广泛应用。嵌入式系统的教学实验和应用开发也越来越受到重视，目前很多高校都在开展或计划开展嵌入式系统相关课程。本文正是以此为出发点，设计实现了一个功能完备，价格低廉，技术流行，能满足教学实验和应用开发双重需求的嵌入式系统实验开发平台。

12．【论文题名】 嵌入式系统USB接口设计

【论文作者】 魏春凤

【作者专业】 电力系统与自动化

【导师姓名】 胡鹏飞

【授予学位】 硕士

【授予单位】 西南交通大学

【授予时间】 20060501

【 分类号 】 TP334.7 TP368.1

【 关键词 】 嵌入式系统 通用数据总线 主机驱动程序 设备驱动程序 数据传输

【 摘 要 】 随着USB应用领域的逐渐扩大，人们希望USB能应用在各种计算机领域 中，尤其是在移动数据交换等没有PC的领域中。USB的拓扑结构中居于核

心地位的是主机(Host)，任何一次USB的数据传输都必须由主机来发起和控

制。因此，“如何将USB应用到嵌入式领域?如何实现USB点对点的通信?”

等问题，开始进入了USB开发者的讨论议程。正是在这种新的需求之下，

相对于嵌入式系统中USB设备的开发来说，USB主机的嵌入式应用成了该

领域新的兴奋点。

13.【 论文题名 】 DSP嵌入式网络控制系统设计 【 作 者 】 张旭, 河南中材环保有限公司,467001

【 会议名称 】 20xx年中国硅酸盐学会环保学术年会

【 会议时间 】 20070500

【 会议地点 】 南京

【 主办单位 】 中国硅酸盐学会

【 母体文献 】 中国硅酸盐学会环保学术年会论文集

【 出版时间 】 20070500

【 页 码 】 295-297

【 分 类 号 】 TP368.6 TN914

【 关 键 词 】 嵌入式系统 DSP 双口RAM CAN总线 网络控制系统 数据通信

【 摘 要 】 本文提出了以TI公司的TMS320LF2407A为核心芯片的嵌入式网络控

制系统的设计方案,给出了网络控制系统的总体设计思路.着重对

网络控制系统的通讯软件和硬件设计进行了描述,针对双口RAM的

读写仲裁逻辑、提出了一种以硬件设计和软件查询的设计方式,实

现PC104嵌入式工控机与CAN总线之间的数据通信.

5、搜索引擎的使用(谷歌、百度等)

谷歌：

14.篇名：嵌入式系统的设计与开发

作者：佚名

关键词: 嵌入式系统；设计原则

摘要：嵌入式系统是先进的计算机技术、半导体技术、电子技术以及各种具体应用相结合的产物，是技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的新型集成知识系统。文中介绍了嵌入式系统的基本知识，提出了在嵌入式系统开发过程中应遵循的原则，并结合实例进行了说明。

网址：/article/228861-1.htm

15.篇名：嵌入式系统的实时性问题

作者：佚名

关键词: 嵌入式系统 实时性 快速性 操作系统

摘要：嵌入式系统是嵌入到对象体系中的计算机应用系统，与对象系统交互，在实现对象系统某些任务过程时，对应用系统会提出响应时间的限定要求。由于应用系统中软件运行的时间耗费，常常不能满足限定的时间响应要求，由此而产生了嵌入式应用系统的实时性问题。本文粗浅地归纳嵌入式应用系统实时性的诸多问题，希望引起大家关注。 网址：/lun/b2a7/c0c4/b7b8/967235.html

16.篇名：嵌入式技术及其在电力系统中的应用

作者：张利敏,丁坚勇

关键词: 嵌入式技术;;电力系统;;应用;;发展方向

摘要：阐述嵌入式系统的特点与含义,分别从处理器、存储器、外围设备、操作系统、实时数据库、开发调试等方面介绍嵌入式硬件与软件技术的发展现状,强调指出嵌入式实时数据库在电力系统应用中的重要意义;简要介绍嵌入式系统在电力系统数据采集与监控、微机保护、自动装置(以暂稳控制为例)、电费计量等方面的广泛应用;指出嵌入式技术要想更好地满足电力系统的要求必须在实时性、可靠性、可扩展性、网络通信能力、人机接口等方面有长足的进步。

网址：.cn/bottom.php?id=657821

17.篇名：基于μC/OS的嵌入式系统应用开发研究

作者：佚名

关键词: 嵌入式系统 μc/os 微处理器

摘要：本文介绍了嵌入式系统的概念，分析了μC/OS的内核结构，并详细介绍了在具有ARM体系结构的S3C44B0微处理器上进行μC/OS操作系统的移植和应用程序及驱动程序的开发。

网址：/lunwen/71/129/lunwen_180577.html

百度：

18 .篇名：嵌入式系统设计的新发展及其挑战

作者：佚名

关键词: 嵌入式系统；设计技术；SoC

摘要：综述嵌入式系统设计的最新发展情况；论述当前嵌入式系统设计技术发展的特点；从嵌入式系统设计开发的复杂度，开发形式、手段和工具，开发平台和开发语言等方面嵌入式系统设计发生的各种变化，并提出应对这些变化的各种挑战。 网址：/ebd/200608111412531265.htm

19.篇名：嵌入式Linux系统小型化技术

作者：张俊玲 赵晖

关键词: 嵌入式；Linux；小型化

摘要：介绍了Linux在嵌入式领域中的应用和宿主机、目标机开发模式，详细地给出了精简内核的实现过程。分析了glibc系统库和ELF文件格式的结构和其中的共享库裁剪技术的原理，提出并实现了一种库裁剪方案。

网址：/ebd/200712261544021820.htm

20.篇名：嵌入式linux系统及其应用前景

作者：佚名

关键词: 嵌入式Linux 操作系统 应用前景

摘要：主要分析嵌入式Linux系统应用开发的特点；概述其开发过程和所面临的挑战；阐述嵌入式Linux的发展和应用前景。

网址：/zkheartboy/blog/item/db022dc7dead31ddd000603b.html

21.篇名：嵌入式系统原理与接口技术

作者：贾智平 张瑞华

关键词: 嵌入式处理器原理 系统设计与软件开发 接口技术与应用

摘要：嵌入式系统融合了计算机软/硬件技术、通信技术和半导体微电子技术，随着网络与通信技术的发展，正涌现出大量新的嵌入式系统。主要阐述了基于ARM系列处理器的应用技术，以ARM嵌入式微处理器、嵌入式Linux和接口技术作为原理的嵌入式系统组成结构。

网址：/computers/common/info.asp?id=26359

6．中国科技论文在线

22．论文题目： 基于嵌入式系统的氧化锌避雷器在线测试仪设计

全部作者：李德 冀小平(太原理工大学信息工程学院)

发表日期：2009-12-22

23. 论文题目： 基于嵌入式系统的USB和RS-232通信电路设计

全部作者：柴森(北京邮电大学自动化学院)

发表日期：2009-09-18

24. 论文题目： 基于AVR的时间触发嵌入式系统设计

全部作者：邵峰 李铁鹰(太原理工大学信息工程学院)

发表日期：2009-08-11

25. 论文题目： 基于瘦客户计算的嵌入式系统可扩展结构

全部作者：武越川 张悠慧 田韬(清华大学计算机系)

发表日期：2009-05-22

26. 论文题目： 基于嵌入式系统的无线摄像头的设计

全部作者：董亮 王艳芬 程婷婷 徐小民(中国矿业大学 信息与电气工程学院) 发表日期：2009-05-19

 

第二篇：化 工 文 献 检 索1

内蒙古化工职业学院化工文献检索论文

化 工 文 献 检 索

—合成氨生产技术

系 别：化学工程系

班 级：煤炭121

姓 名：王建辉

学 号：121051002

指导教师：赵艳芳

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目录

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内蒙古化工职业学院化工文献检索论文

摘要

氨是重要的无机化工产品之一，在国民经济中占有重要地位。除液氨可直接作为肥料外，农业上使用的氮肥，例如尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥，都是以氨为原料的。合成氨是大宗化工产品之一，世界每年合成氨产量已达到1亿吨以上，其中约有80%的氨用来生产化学肥料，20%作为其它化工产品的原料。

德国化学家哈伯19xx年提出了工业氨合成方法，即“循环法”，这是目前工业普遍采用的直接合成法。反应过程中为解决氢气和氮气合成转化率低的问题，将氨产品从合成反应后的气体中分离出来，未反应气和新鲜氢氮气混合重新参与合成反应。合成氨反应式如下：

N2?3H2?2NH3

合成氨的主要原料可分为固体原料、液体原料和气体原料。经过近百年的发展，合成氨技术趋于成熟，形成了一大批各有特色的工艺流程，但都是由三个基本部分组成，即原料气制备过程、净化过程以及氨合成过程。

合成氨生产装置是我国化肥生产的基础, 提高整个合成氨生产装置的自动化控制水平，对目前我国化肥行业状况，只有进一步稳定生产降低能耗，才能降低成本，增加效益。

合成氨装置优化控制的意义是提高整个合成氨装置的自动化水平，在现有工艺条件下，发挥优化控制优势，使整个生产长期运行在最佳状态下，同时，优化系统的应用还能节约原材料消耗，降低能源消耗，提高产品的合格率，增强产品的市场竞争力。

关键词：合成氨 农业 发展趋势 意义

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正文

一、 前言

合成氨是重要的基础化工产品之一，其产量位居各种化工产品的首位，同时也是消耗能源的大户，合成氨的生产对国民生活至关重要，而在环境和资源问题日益严重的今天，更高效的合成氨生产以及符合资源节约型、环境友好型生产理念的要求，合成氨工业的改革显得至关重要。

合成氨的现状和未来发展趋势主要围绕合成氨设备、合成氨催化剂、合成氨工艺技术三方面进行阐述，在合成氨设备方面，我国中小型合成氨装置面临严峻的挑战，国内外合成氨设备的发展和新技术方面，通过对国内冷管型合成塔和国外绝热型合成塔的对比介绍，绝热型合成塔具有简单、可靠的特点，而且能够消除“冷壁效应”。目前国内也积极开发这项技术，并且也有应用。 经过不懈努力，国内外合成氨各工序出现了许多新技术，通过转化、变换、脱碳、合成四方面的发展，其中转换过程中介绍了预转化炉的新技术，变换过程对催化剂和变换炉进行了具体叙述，脱碳过程中活化MDEA法和ACT-1法是目前用途最广，工艺最成熟的技术。

合成氨的工业迅猛发展，也促进了高压、催化、特殊金属材料、固体燃料气化、低温等科学技术的发展。同时尿素的甲醇合成、石油加氢、高压聚合等工业，也是在合成氨工业的基础上发展起来的。所以合成氨工业在国民经济中占有十分重要的地位，氨及氨加工工业已成为现代化学工业的一个重要部门。

1、合成氨的工艺流程 ：

(1)、原料气制备

将煤和天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气。对于固体原料煤和焦炭，通常采用气化的方法制取合成气；渣油可采用非催化部分氧化的方法获得合成气；对气态烃类和石脑油，工业中利用二段蒸汽转化法制取合成气。

净化，对粗原料气进行净化处理，除去氢气和氮气以外的杂质，主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程。

① 一氧化碳变换过程

在合成氨生产中，各种方法制取的原料气都含有CO，其体积分数一般为

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12%~40%。合成氨需要的两种组分是H2和N2，因此需要除去合成气中的CO。变换反应如下：

CO+H2OH→2+CO2 =-41.2kJ/mol 0298HΔ

第一步是高温变换，使大部分CO转变为CO2和H2；第二步是低温变换，将CO含量降至0.3%左右。因此，CO变换反应既是原料气制造的继续，又是净化的过程，为后续脱碳过程创造条件。

② 脱硫脱碳过程

各种原料制取的粗原料气，都含有一些硫和碳的氧化物，为了防止合成氨生产过程催化剂的中毒，必须在氨合成工序前加以脱除，以天然气为原料的蒸汽转化法，第一道工序是脱硫，用以保护转化催化剂，以重油和煤为原料的部分氧化法，根据一氧化碳变换是否采用耐硫的催化剂而确定脱硫的位置。工业脱硫方法种类很多，通常是采用物理或化学吸收的方法，常用的有低温甲醇洗法(Rectisol)、聚乙二醇二甲醚法(Selexol)等。

粗原料气经CO变换以后，变换气中除H2外，还有CO2、CO和CH4等组分，其中以CO2含量最多。CO2既是氨合成催化剂的毒物，又是制造尿素、碳酸氢铵等氮肥的重要原料。因此变换气中CO2的脱除必须兼顾这两方面的要求。 一般采用溶液吸收法脱除CO2。根据吸收剂性能的不同，可分为两大类。一类是物理吸收法，如低温甲醇洗法(Rectisol)，聚乙二醇二甲醚法(Selexol)，碳酸丙烯酯法。一类是化学吸收法，如热钾碱法，低热耗本菲尔法，活化MDEA法，MEA

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法等。

③ 气体精制过程

经CO变换和CO2脱除后的原料气中尚含有少量残余的CO和CO2。为了防止对氨合成催化剂的毒害，规定CO和CO2总含量不得大于10cm3/m3(体积分数)。因此，原料气在进入合成工序前，必须进行原料气的最终净化，即精制过程。

造气实质上是碳与氧气和蒸汽的反应，主要过程为吹风和制气。具体分为吹风、上吹、下吹、二次上吹和空气吹净五个阶段。原料煤间歇送入固定层煤气发生炉内，先鼓入空气，提高炉温，然后加入水蒸气与加氮空气进行制气。所制的半水煤气进入洗涤塔进行除尘降温，最后送入半水煤气气柜。

目前在工业生产中，最终净化方法分为深冷分离法和甲烷化法。深冷分离法主要是液氮洗法，是在深度冷冻(<-100℃)条件下用液氮吸收分离少量CO，而且也能脱除甲烷和大部分氩，这样可以获得只含有惰性气体100cm3/m3以下的氢氮

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混合气，深冷净化法通常与空分以及低温甲醇洗结合。甲烷化法是在催化剂存在下使少量CO、CO2与H2反应生成CH4和H2O的一种净化工艺，要求入口原料气中碳的氧化物含量(体积分数)一般应小于0.7%。甲烷化法可以将气体中碳的氧化物(CO+CO2)含量脱除到10cm3/m3以下，但是需要消耗有效成分H2，并且增加了惰性气体CH4的含量。甲烷化反应如下：

CO+3H2→CH4+H2O =-206.2kJ/mol 0298HΔ

CO2+4H2→CH4+2H2O =-165.1kJ/mol 0298HΔ

(2)压缩工段

压缩工段的压缩机为六段压缩。由于合成氨生产过程中，变换、脱碳、粗醇与氨合成分别在0.87MPa、3.7MPa、15MPa、27MPa条件下进行，压缩工段的任务就是提高工艺气体压力，为各个生产工段提供其所需的压力条件。

(3)氨合成

将纯净的氢、氮混合气压缩到高压，在催化剂的作用下合成氨。氨的合成是提供液氨产品的工序，是整个合成氨生产过程的核心部分。氨合成反应在较高压力和催化剂存在的条件下进行，由于反应后气体中氨含量不高，一般只有10%~20%，故采用未反应氢氮气循环的流程。氨合成反应式如下：

N2+3H2→2NH3(g) =-92.4kJ/mol

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2.合成氨的催化机理

热力学计算表明，低温、高压对合成氨反应是有利的，但无催化剂时，反应的活化能很高，反应几乎不发生。当采用铁催化剂时，由于改变了反应历程，降低了反应的活化能，使反应以显著的速率进行。目前认为，合成氨反应的一种可能机理，首先是氮分子在铁催化剂表面上进行化学吸附，使氮原子间的化学键减弱。接着是化学吸附的氢原子不断地跟表面上的氮分子作用，在催化剂表面上逐步生成—NH、—NH2和NH3，最后氨分子在表面上脱吸而生成气态的氨。上述反应途径可简单地表示为：

xFe + N2→FexN

FexN +〔H〕吸→FexNH

FexNH +〔H〕吸→FexNH2

FexNH2 ＋〔H〕吸FexNH3xFe+NH3

在无催化剂时，氨的合成反应的活化能很高，大约335 kJ/mol。加入铁催化剂后，反应以生成氮化物和氮氢化物两个阶段进行。第一阶段的反应活化能为126 kJ/mol～167 kJ/mol，第二阶段的反应活化能为13 kJ/mol。由于反应途径的改变（生成不稳定的中间化合物），降低了反应的活化能，因而反应速率加快了。

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3.催化剂的中毒

催化剂的催化能力一般称为催化活性。有人认为：由于催化剂在反应前后的化学性质和质量不变，一旦制成一批催化剂之后，便可以永远使用下去。实际上许多催化剂在使用过程中，其活性从小到大，逐渐达到正常水平，这就是催化剂的成熟期。接着，催化剂活性在一段时间里保持稳定，然后再下降，一直到衰老而不能再使用。活性保持稳定的时间即为催化剂的寿命，其长短因催化剂的制备方法和使用条件而异。

催化剂在稳定活性期间，往往因接触少量的杂质而使活性明显下降甚至被破坏，这种现象称为催化剂的中毒。一般认为是由于催化剂表面的活性中心被杂质占据而引起中毒。中毒分为暂时性中毒和永久性中毒两种。例如，对于合成氨反应中的铁催化剂，O2、CO、CO2和水蒸气等都能使催化剂中毒。但利用纯净的氢、氮混合气体通过中毒的催化剂时，催化剂的活性又能恢复，因此这种中毒是暂时性中毒。相反，含P、S、As的化合物则可使铁催化剂永久性中毒。催化剂中毒后，往往完全失去活性，这时即使再用纯净的氢、氮混合气体处理，活性也很难恢复。催化剂中毒会严重影响生产的正常进行。工业上为了防止催化剂中毒，要把反应物原料加以净化，以除去毒物，这样就要增加设备，提高成本。

4、合成氨工艺流程图

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二、 合成氨对农业的意义

氨作为合成氨工业的最终产品，它主要用于生产化肥，从而应用于农业生产，农业是社会稳定发展的保障,我国对农业生产越来越重视,大力提倡农业生产技术创新，因此合成氨技术对农业生产具有重要的意义。

1、提高粮食产量

据联合国粮食组织（FAO）统计，在1950-1970的20年中，世界粮食总产增加近1倍，其中因谷物播种面积增加10600万公顷，所增加的产量占22％；由于单位面积产量提高所增加的产量占78％。而在各项增产因素中，西方及日本科学家一致认为，增加化肥要起到40％-65％的作用。据张世贤统计（1996），我国从1952-19xx年，粮食产量与化肥投入量同步增长，密切相关。20世纪末，我国年生产粮食约5亿吨，年投入化肥约4200万吨。化肥中如按75％投放于粮食作物，并按我国近期千克化肥养分平均增产粮食7.5kg计，则由化肥增产的粮食每年为2.363亿吨，占年粮食总产的47.3％。

2、提高土壤肥力

国内外10年以上的长期肥效试验结果证明，连续的、系统的施用化肥都将对土壤肥力产生积极的影响。连续多年合理施用化肥，土壤有效养分持续增加，作物单产不断提高的一个重要证据，对一个地区不同阶段的同一种作物，在当季不施肥条件下，其单产呈现不断增加的趋势。这是土壤肥力（土壤生产力）持续提高的标志。

可以认为，所谓培肥土壤或提高土壤肥力，说到底是提高土壤在无肥条件下的生产力，而连续和系统的施用化肥和有机肥，则是提高土壤肥力或生产力的最有效的方式。英国、丹麦、日本等国平均经连续47年的长期试验结果为：无肥区、化肥区和有机肥区土壤有机碳的含量为1.12％（100％）；1.27％（114％）和1.75（156％）。由中国农科院土肥所主持，在我国不同轮作区完成的连续10年的肥效定位试验，获得相似结果。

3、发挥良种潜力

现代作物育种的一个基本目标是培育能吸收和利用更多肥料养分的作物新

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内蒙古化工职业学院化工文献检索论文

种，以增加产量，改善品质。因此，高产品种可以认为是对肥料具有高效益的品种。例如，以德国和印度各自的小麦良种与地方种相比，每100kg产量所吸收的养分量基本相同，但良种的单位面积养分吸收量是地方种的2.0-2.8倍，单产是地方种的2.14-2.73倍。小麦育种专家.E.Borlaug一再强调，肥料对于以品种改良为突破口的“绿色革命”具有决定性意义。我国杂交稻的推广也与肥料投入量密切相关。据湖南农科院土肥所报告（1980），常规种晚稻随施肥量增加其单产增加不明显，而杂交晚稻（威优6号）则随施肥杂交晚稻较常规晚稻多吸收N21-54kg，P2O51.5-15kg、K2O19.5-67.5kg。因此，肥料投入水平成为良种良法栽培的一项核心措施。

4、补偿耕地不足

对农业增施化肥，实质上与扩大耕地面积的效果相似。例如，按我国近几年化肥平均肥效，每吨养分增产粮食7.5t计，若每公顷耕地的平均粮食单产也是

7.5t，则每增施化肥养分1t，即相当于扩大耕地面积1hm2。因此，那些人多地少的国家，无一不是借助增加投肥量一谋求提高作物单产，弥补其耕地的不足。日本、荷兰通过增加化肥投入量，使其耕地面积相对增加60-227％。

三、合成氨对工业的意义

氨是一些工业部门的重要原料。工业用氨量已占合成氨产量的百分之十以上。基本化学工业中的硝酸、纯碱、各种含氮无机盐，有机化学中的各种含氮中间体。制药工业中的磺胺类药物和高分子化学工业中的氨基塑料、聚酰胺纤维、丁腈橡胶等，都需直接或间接以氨为原料。食品工业中，氨广泛用作冷冻剂，冶金工业、石油加工工业、机械工业亦需使用氨或其加工产品。因此合成氨工业的发展可以推动基本化学工业、制药工业、食品工业等的发展，降低它们的生产成本，也间接的降低了物价，减轻了消费者的经济压力，增加市场的流通速度，更加有利于经济的平稳发展。

四、合成氨对其他行业的意义

氨还应用于国防和尖端科学技术部门。制造三硝基甲苯、三硝基苯酚、硝化甘油、硝化纤维等多种炸药都要消耗大量的氨。生产导弹、火箭的推进剂和氧化剂，同样也离不开氨。不仅如此，合成氨工业的迅速发展，又促进了一系列科学

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技术和化学合成工业的发展。如高压低温技术、催化和特殊金属材料的应用、固体燃料气化、液体和气体燃料的合理使用，以及尿素、甲醇、高级醇的合成，石油加氢，高压聚合物（如高压聚乙烯）的生产等，都是在合成氨工业的基础上发展起来或应用其生产技术成就而获得成功的。随着科学和生产技术的发展，合成氨工业在国民经济各部门中的作用必将日益显著。

五、发展趋势

1、我国现合成氨发展情况

解放前我国只有两家规模不大的合成氨厂，解放后合成氨工业有了迅速发展。19xx年全国氮肥产量仅0.6万吨，而19xx年达到1021.9万吨，成为世界上产量最高的国家之一。

近几年来，我国引进了一批年产30万吨氮肥的大型化肥厂设备。我国自行设计和建造的上海吴泾化工厂也是年产30万吨氮肥的大型化肥厂。这些化肥厂以天然气、石油、炼油气等为原料，生产中能量损耗低、产量高，技术和设备都很先进。

化学模拟生物固氮的重要研究课题之一，是固氮酶活性中心结构的研究。固氮酶由铁蛋白和钼铁蛋白这两种含过渡金属的蛋白质组合而成。铁蛋白主要起着电子传递输送的作用，而含二个钼原子和二三十个铁和硫原子的钼铁蛋白是络合N2或其他反应物（底物）分子，并进行反应的活性中心所在之处。关于活性中心的结构有多种看法，目前尚无定论。从各种底物结合物活化和还原加氢试验来看，含双钼核的活性中心较为合理。中国有两个研究组于1973—19xx年间，不约而同地提出了含钼铁的三核、四核活性中心模型，能较好地解释固氮酶的一系列性能，但其结构细节还有待根据新的实验结果精确化。

2、未来发展趋势

根据合成氨技术发展的情况分析，估计未来合成氨的基本生产原理将不会出现原则性的改变，其技术发展将会继续紧密围绕“降低生产成本、提高运行周期，改善经济性”的基本目标，进一步集中在“大型化、低能耗、结构调整、清洁生产、长周期运行”等方面进行技术的研究开发。

(1) 大型化、集成化、自动化，形成经济规模的生产中心、低能耗与环境更

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友好将是未来合成氨装置的主流发展方向。单系列合成氨装置生产能力将从2 000 t/ d 提高至4000～5000 t/ d ；以天然气为原料制氨吨氨能耗已经接近了理论水平，今后难以有较大幅度的降低，但以油、煤为原料制氨，降低能耗还可以有所作为。

①在合成氨装置大型化的技术开发过程中，其焦点主要集中在关键性的工序和设备，即合成气制备、合成气净化、氨合成技术、合成气压缩机。

合成气制备。天然气自热转化技术和非催化部分氧化技术将会在合成气制备工艺的大型化方面发挥重要的作用。Topsoe 公司和Lurgi 公司均认为ATR 技术是最适合大型化的合成气制备技术，并推出了基于此的大型化制氨工艺技术。Texaco 、Shell和中国工程公司则研发非催化部分氧化技术，为合成气制备工艺的大型化进行技术准备。

合成气净化技术。以低温甲醇洗、低温液氮洗为代表的低温净化工艺，有可能在合成气净化大型化中得以应用氨合成技术。以Uhde 公司的“双压法氨合成工艺”和Kellogg 公司的“基于钌基催化剂KAAP 工艺”，将会在氨合成工艺的大型化方面发挥重要的作用。

合成气压缩机。针对大型化的合成气压缩机正在开发之中，以适用于未来产量可能高达3000～5000 t/ d 甚至更高的装置。

②在低能耗合成氨装置的技术开发过程中，其主要工艺技术将会进一步发展。

合成气制备工艺单元。预转化技术、低水碳比转化技术、换热式转化技术。 CO 变换工艺单元。等温CO 变换技术(以Linde 公司的等温变换塔ISR 为代表，催化床层内装U 型旁管或其他型式散热设备，管内走锅炉给水，逆向流动；控制反应床层温度不超过250 ℃，达到降低CO 之目的) ，低水气比CO 变换技术。CO2脱除工艺单元。无毒、无害、吸收能力更强、再生热耗更低的净化技术。

氨合成工艺单元。增加氨合成转化率(提高氨净值)，降低合成压力、减小合成回路压降、合理利用能量。开发气体分布更加均匀、阻力更小、结构更加合理的合成塔及其内件；开发低压、高活性合成催化剂，实现“等压合成”。

(2) 以“油改气”和“油改煤”为核心的原料结构调整和以“多联产和再加工”为核心的产品结构调整，是合成氨装置“改善经济性、增强竞争力”的

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有效途径。

全球原油供应处于递减模式，正处于总递减曲线的中点，预计到2015 年原油将出现自然短缺，需用其他能源补充。石油时代将逐步转入煤炭(气体)时代，原油的加工产品轻油、渣油的价格也将随之持续升高。目前以轻油和渣油为原料的制氨装置在市场经济的条件下，已经不具备生存的基础，以“油改气”和“油改煤”为核心的原料结构调整势在必行；借氮肥装置原料结构的调整之机，及时调整产品结构，联产氢气及多种C1 化工产品亦是装置改善经济性的有效途径。

洁净煤气化技术。以Texaco 水煤浆气化和Shell 粉煤气化为代表的洁净煤技术、以及相应的合成气净化技术，将在“油改煤”结构调整中发挥重要的作用，并在大型化和低能耗方面将会取得重大的进展和实质性的突破。

天然气制合成气技术。天然气自热转化技术、非催化部分氧化技术，以及相应的合成气净化技术，也将在“油改气”结构调整中发挥重要的作用，并在大型化和低能耗方面将会取得重大的进展和实质性的突破。

联产和再加工技术。联产氢气和多种C1 化工产品及尿素的再加工技术亦将得到高度重视，并在与合成氨、尿素装置的系统集成、能量优化方面取得进展。

(3)实施与环境友好的清洁生产是未来合成氨装置的必然和惟一的选择。生产过程中不生成或很少生成副产物、废物，实现或接近“零排放”的清洁生产技术将日趋成熟和不断完善。

(4)提高生产运转的可靠性，延长运行周期是未来合成氨装置“改善经济性、增强竞争力”的必要保证。有利于“提高装置生产运转率、延长运行周期”的技术，包括工艺优化技术、先进控制技术等将越来越受到重视。

六、安全措施与环境保护

1、安全生产的特点及重要性

1) 合成氨安全生产过程中具有的特性

合成氨工业中易燃、易爆、易中毒的物质较多，生产中的煤气、氨气等与氧气或空气混合达到一定比例时，遇到火源或足够高的温度时就会引起燃烧甚至爆炸。而且在合成氨生产中条件多为高温高压，在化学产品的回收过程中，高温设备和高压容器较多，当防护装置失灵或操作失误时，都有可能引起严重的后果。

2) 合成氨安全生产的重要性

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合成氨的生产过程具有很大的危险性，为确保职工的安全与健康，防止各类事故的发生，保证生产装置的连续、正常地运转，不断提高工厂的经济效益，就必须加强安全生产。

3) 安全生产的规章制度

按照AQ3013-2008有关规定，配置符合国家和行业安全监测部门颁布的安全生产的法律、法规标准，如《中华人民共和国安全生产法》、《中华人民共和国消防法》、《中华人民共和国职业病防治法》、《工业企业煤气安全规程》、《化工企业安全卫生设计规定》、《生产设备安全卫生设计总则》、《安全生产四十条禁令》等，各生产部门要结合自身的生产特点建立安全生产责任制，并认真执行。机械设备检修时，必须严格执行各项安全技术规程，办理检修任务书、许可证、动火证、工作票等手续。做到器具齐全、安全可靠、文明检修。

2、环境保护

工业生产中的有害物质主要是指化学性物质，通常称为工业有害物质或称生产性有害物质。工业生产中形成的“三废”，如果未经处理或处理不当就大量排放到环境中去会造成污染。而环境污染对人体健康会产生严重的后果。因此，在化工生产中，深刻了解和认识在生产过程中所形成“三废”的影响和危害，并积极采取措施，治理对环境可能产生的污染，是非常重要和必须的。

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结 论

合成氨的化学名称为氨，氮含量为82.3%。氨是一种无色具有强烈刺激性、催泪性和特殊臭气的无色气体，比空气轻，相对密度0.596，熔点－77.7℃，沸 点－33.4℃。标准状况下，1米3 气氨重0.771公斤；1米3 液氨重638.6公斤。极易溶于水，常温（20℃）常压下，一体积的水能溶解600个体积的氨; 标准状况下，一体积水能溶解1300体积的氨的水溶液称为氨水，呈强碱性。

而随着我国经济的快速发展，能源供应与环境问题已经严重制约经济发展、影响社会稳定和谐的重要因素。合成氨工业是基础化学工业之一，其提供的重要产品氨在工农业及日常生活中用途极其广泛。由此可见，合成氨工业对一个国家的经济发展起到举足轻重的作用。而对于中国这样一个快速发展的国家，强大的合成氨工业更是我国经济得以发展的必要前提。合成氨工业是农业的基础，它的发展将对国民经济的发展产生重大影响。

21世纪，由于能源危机、清洁环保因素的制约，而且近年来提倡的低碳生活，根据合成氨技术发展的情况分析, 未来合成氨的基本生产原理将不会出现原则性的改变,其技术发展将会继续紧密围绕“降低生产成本、提高运行周期, 改善经济性”的基本目标, 进一步集中在“大型化、低能耗、结构调整、清洁生产、长周期运行”等方面进行技术的研究开发。在这种大环境下，最理想的原料气就是天然气，也是下一阶段合成氨的清洁技术方面发展的重点。过去被合成氨工业认为没有太多困难的环境保护问题，由于对污染控制变得日益严格，一些认为已经解决的问题，现在又得重新加以评价。特别是近年来因地球气候日益变暖而提出的对温室效应的控制，将会对二氧化碳的排放加以严格限制。所有这些新旧问题对合成氨工业的发展，都会起到举足轻重的影响。

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参考文献

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[2]《化工工艺计算》(物料,能量衡算),华东化工学院出版社，1992 年。

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[5] 郭凯、唐小恒、周绪美编，《合成氨反应机理》，化学工业出版社，20xx年

[6] 姜圣阶主编.《合成氨工艺学》第二卷，石油化学工业出版社，19xx年

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[8] 陈华癸．土壤微生物学．北京：高等教育出版社，19xx年

[9] 李蓓 张明瑜编 《中国石油和化工标准与质量》20xx年

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