真空干燥技术研究进展与展望论文

真空干燥技术研究进展与展望论文

干燥机的发展还要重视节能和能量综合利用，如采用各种联合加热方式，移植热泵和热管技术，开发太阳能干燥机等；还要发展干燥机的自动控制技术、以保证最优操作条件的实现；另外，随着人类对环保的重视，改进干燥机的环境保护措施以减少粉尘和废气的外泄等，也将是需要深入研究的方向。中国干燥机设备市场现状及分析联合国当前的需要，国内市场的常规干燥设备，以及主要的国际市场干燥设备，基本都在中国制造，这表明，在中国干燥设备进口为导向的历史已经结束。但是，仍存在一些问题和困难，据中国通用机械干燥设备行业协会预测，未来几年，中国的需求，化工行业将干燥设备3000(套)左右;制药干燥设备的年需求量将达到3000(套)左右;农业，林业，粮食，轻工等行业，如干燥设备，年需求量预计将达到5000(套)左右。干燥设备在国内市场占有率已达到80%以上。预计“十五”期间，中国干燥设备在国内市场占有率将达到90%。性能存在问题的区域重点和技术创新能力的方法有两种。分布集中的企业在中国干燥设备行业的大多数生产企业在该行业的基础上逐步产生早期企业，相对集中的地理位置，人员结构存在的严重缺陷。到目前为止，企业主要分布在江苏，浙江，上海，辽宁，这些企业占整个行业几乎是总数的50%，而与此形成鲜明对比的是，有一些地区在中国不存在干燥设备制造商。高度竞争性的行业，有些公司专注于眼前的结果，不需要任何系统的发展，提高整体素质，进展缓慢，严重妨碍了正常发展的行业。技术开发是不强改革开放以来，尤其是在最近几年，中国的经济增长潜力得到有效释放，短缺经济的供给和需求发生了根本的变化，初步形成了买方市场。压力的买方市场，一些企业在市场上追赶，而不是寻找和开拓新市场，企业专注于市场在不久的将来的需求，更为成熟的产品。因此，在烤箱，振动流化床干燥机和其他产品，制造商们更集中，更具有竞争力。干燥设备行业从事小企业的发展，新产品，以及完善的推出新产品主要是模仿对方。建议开发先进技术，提高产品质量在中国干燥设备技术与世界发达国家相比，在同一行业内还有一定的差距。当前的市场，技术含量较低的产品为主。中国加入世贸组织，将有更多的进入国内市场的国际同行，与日益严重的国际竞争，我们将面临巨大的竞争压力。世界领先的干燥设备制造商，如丹麦尼鲁集团有限公司大河原日本设立了分支机构中国一个又一个，抓住中国市场。随着加快经济全球化的进程中，更多的公司将针对中国市场。日益激烈的竞争，这要求我们必须通过企业的进步，吸收国外先进技术，创新，提高产品质量。的想法，产品开发到大规模的设备，控制的自动化程度，质量，表面处理设备，选择抗腐蚀材料的努力，开发多功能组合机，产品生命周期继续延长。行业协会要多组织企业参与国际技术交流和吸收的结果，最新的技术，以加快整个行业，以提高技术水平。调整的企业，培育企业核心竞争力在中国的特点是干燥行业的企业不这样做，不强，不适合，而不是完善，但整体素质不高一些，多数企业管理落后，不符合相应的规模经济，通过行业协会的指导和协调，改变盲目发展的情况。江苏，浙江，上海，以相对集中的3家企业可以考虑使用该合资企业，合作和收购的中部和西部地区迁移到找到一个更广泛的空间，生存和发展的企业。工业企业走强强联合之路的行业，培养了一些技术实力，与知名品牌和自主知识产权的大公司，企业集团。形成了自己的特色产品和特色服务。干燥设备制造企业在中国的相对较低的创新能力，推出拥有自主知识产权的新技术，新产品，少数几家公司，这是干燥的重要原因发展缓慢。现有有几十个高校，科研院所从事研究和开发的干燥技术，位于中国东部，西部，南部，大部分知识成果没有有效地转化为现实生产力。企业成为技术创新的主体应该是直接关系到这些大学和研究机构的各种形式的联合，因此，合理的资源分配和使用，有效地培育和发展创新能力的企业。展望未来的竞争力的干燥设备行业的重点将集中在产品质量，技术，服务和价格。类型的设备在干燥，热空气将干大气加热设备，真空干燥设备为基础的，其他设备，如远红外干燥，闪蒸干燥机微波干燥设备和其他特殊领域的用户也将逐步扩大的数目应用。在食品，药品干燥，真空冷冻干燥设备的大型标准设备的需求将会增加，相结合的功能(如制粒干燥，干燥-过滤器)设备的需求将增加，高自动化干燥设备在一些应用将受到欢迎。此外，出现了干燥设备将会有越来越多的重视质量，耐腐蚀材料的干燥设备和使用性能可靠，将特别关注的用户。干燥设备行业开始进入较成熟的发展阶段，能够更好地满足各个领域用户的实际需求，价格的国外同类产品，只有1/3，这使干燥设备在中国比在市场竞争中进口设备的价格具有明显的优势;另一方面，较大的干燥设备，大多数还涉及现场安装，调试和售后服务工作，为国内用户，国产设备的进口设备选择更多的选择和更方便。在国际市场上，中国加入世贸组织，干燥设备更有利于扩大出口。中国的主要出口产品是真空干燥设备干燥设备，干燥设备，振动，中小型粮食，农业，林业，食品和本地产品干燥设备，年出口量超过100辆，主要出口地区东南亚国家和其他发展中国家，并敞开了大门欧洲和美洲市场。中国的出口占了干燥设备的比例总额的不到5%，专家预测，“十五”期间出口产品的干燥设备干燥设备在国内的总份额将超过10%。国际竞争，干燥设备制造企业在中国的主要竞争对手是丹麦，瑞士，英国，德国，美国和日本。竞争对手相比，优势在中国干燥设备很便宜，这主要是由于不足，控制自动化程度的产品，外观质量，功能集和组合的领域得到进一步改善。因此，国内干燥设备生产企业应充分利用中国加入WTO的机遇，加强技术交流，同外国的国家学习和借鉴外国先进的干燥设备，干燥设备，以加速提高中国的自动化程度和控制，外观的质量，功能集和组合，并缩小与国外的产品，来改善我们的产品在用户的信任，因此，干燥设备在中国，不仅在国内市场，而且在国外市场可以进行。我国正越来越多的生产干燥设备品种，扩大规模，水平和质量的产品迅速增加，越来越多的市场竞争力。特别是，中国政府支持出口的有关政策，生产干燥设备为国内企业创造良好的外部条件，这表明，中国的发展前景良好的干燥设备。干燥机单位热耗和干燥能力折算热耗和生产能力是粮食千燥机试验的重要指标，但是由于试验时环境条件、根食条件和千燥介质条件的多变性，试验结果往往没有可比性，因此必须将干燥机的性能试验数据折算到一个公认的标准条件才能进行比较和标定。本文以粮食千燥机的试验数据为墓础，参考国内外根食干燥机试验标准，时根食千燥单位热耗和生产能力折算系数进行了研究和探索;总结了四种折算方法，分析了粮食干燥机在不同的环境和谷物条件下折算系数的计算方法和步骤，阐述了各种方法的优缺点，提出了折算方法的初步的建议，为干燥机试验数据的可比性和完善干燥机试脸标准提供了依据。我国是世界上最大的粮食生产国，粮食年产总量达5亿吨。每年由刊文获季节天气阴雨以及干燥设备不足而造成粮食的霉变损失高达5%。我国的粮食干燥设备和技术，经过30多年的发展，已具有一定的水平，在农业现代化建设中发挥了重要作用。但是，与我国对干燥设备的需求相比，还存在较大的差距。以水稻烘干为例，日本全国水稻干燥机的保有量已达110万台，稻谷干燥机械化水平达90%以上，而我国机械烘干的稻谷还不到l%，稻谷干燥设备不到1万台。造成上述差距的原因是多方面的，其中粮食干燥技术标准的研究工作落后也是一个重要原因。目前我国仍采用80年代国家标准(如粮食烘干机试验方法，粮食烘干技术条件)，其中的某些条件和指标已不适应当前干燥机发展的需要，例如现有标准中缺乏干燥机生产能力和单位热耗的折算方法，有关干燥品质的指标也还不够完善合理，有些指标未规定统一的测试方法，有些指标比较落后，因而制约了粮食干燥新设备、新工艺的开发、推广和应用。国际上粮食干燥技术标准已经修订了多次，如501巧20一l:1997;农用粮食烘干机烘干性能的测定，如15011520一2:2印l。在这些新的干燥技术标准中都有主要干燥性能参数的折算方法，采用的模型和公式多达数十个〔由于它是一个比较复杂和难解决的问题，在我国粮食干燥技术标准中尚无这方面的规定。粮食干燥是一个非常复杂的加工过程，影响因素多，干燥条件多变，其中的影响因素有介质参数(如热风温度、热风风量和热风湿度)、粮食参数(如粮食类别、粮食水分、粮食温度和粮食流量)、环境条件(如大气温度和大气湿度)、干燥工艺(如顺流干燥、逆流干燥、横流干燥、混流干燥)以及干燥机的结构参数。一台粮食干燥机可能在很低的环境温度下(零下20℃)工作，也可能在高达30℃的环境条件下工作，其工作条件完全不同，甚至相差甚远二所以必需将测得的性能指标进行折算，折算到一个统一的公认的干燥条件。该项标准的研究制定，需要针对不同环境条件、粮食条件，女[I大气温度、大气相对湿度、粮食初始水分、终了水分、降水幅度、粮食类别、品质、加热方式、热风温度、热风相对湿度、热风量、干燥方式等一系列参数进行大量的试验验证，要形成正式的国家标准难度比较大。最有可能的成果方式是完成研究报告，给出并非完全准确的折算系数，作为指导性技术文件公布试行，然后再进行比较和评价。因此，干燥机生产能力和单位热耗的折算是一个十分重要的标准。单位耗热量和烘干能力是粮食烘干设备的关键指标。对于不同类型或同一类型的粮食烘干设备，当其验收工况条件存在差异时，都必须通过有关折算系数将其折算到标准工况条件下，才能进行单位耗热量和烘干能力的判定、比较。我国尚无统一的烘干单位耗热量与烘干能力折算系数规范。本课题将对折算系数进行研究，研究并制定折算系数的统一国家标准。粮食烘干单位热耗和烘干能力折算一直是困扰对粮食干燥机进行性能评价、鉴定的重要问题;多年来由于研究工作量大和科研经费缺乏，此问题一直没有解决。黑龙江农垦科学院提出了一个解决方法，但由于不能适用于多种干燥工艺和机型以及标准条件和机型选的不够合理而未能成为国家标准。笔者在深入分析和研究国内外现有干燥技术研究成果的基础上，通过试验和理论分析，确定了折算的标准烘干条件，给出了各种烘干机型和不同粮食干燥时的折算系数的计算方法和使用条件。1粮食干燥机热耗和生产能力的折算方法计算机模拟法粮食干燥机使用中的一个常见问题是粮食的初水分经常变化，为了达到要求的终水分，需要经常调整粮食流量(生产能力)，为了比较粮食干燥机性能的好坏也需要知道干燥机的生产能力，因此，必须进行折算。我们认为利用计算机模拟方法进行干燥机热耗和生产能力的折算是一种较好而且可行的方法，即建立粮食千燥过程的数学模型，编写干燥模拟程序，在计算机上进行模拟计算，最后得出折算系数。此法的优J点是通用性好，可以i}·算不同机型(顺流，逆流，横流和混流干燥机)和不1司粮食(玉米，小麦，水稻)的干燥性能和折算系数;!万r对任何干燥条件进行折算，计算速度较快;各种一!几燥工艺都可以使用。该方法的缺点是模拟方法还不够普及，掌握该方法需要有一定的计算机基础，干燥机使用人员一般没有这种软件，此外，干燥过程的数学模型还不够精确。以后应加强这方面的研究、模拟方法的计算步骤如下:l)建立干燥过程模型;2)开发各种粮食干燥工艺的计算机模拟程序;3)利用模拟程序计算标准条件下干燥机的热耗和生产能力;4)模拟计算非标准条件下的热耗和生产能力;5)计算热耗和生产能力折算系数;6)对干燥机性能进行折算。 ISO11520一2国际标准法150(Intemational Standard Oganization)国际干燥机性能试验标准给出了一种折算方法，它利用4个校正系数K1、K2、K3、K4对试验所得水分蒸发率进行折算。各校正系数的意义如下:K1——水分校正系数，K1=(一)X.+一——热风温度校正系数，K2=()+——空气湿度校正系数，K3=一(l一Φ)K4——风量校正系数，K4=(一)a/V一黑龙江省级标准黑龙江省农垦科学院农业机械鉴定总站于1989年提出了一种粮食干燥单位热耗和生产能力折算方法，标准条件为降水幅度5%(20%~巧%)、热风温度93℃、环境温度20℃、环境相对湿度为60%，折算方法比较简单易行。它的主要缺点是只适用于横流式粮食干燥机和玉米小麦的烘干，有些系数的选择缺乏依据。此外，它还考虑了热风炉间接加热和油炉直接加热及冷却段的影响。具体计算方法如下:单位热耗的折算标准条件下谷物干燥机的单位热耗量按下式计算:Qrb=Qr/(K0*K1)式中Qrb一标准条件下的单位热耗，MJ/kg Qr一试验时的实测热耗，MJ八g; K。一大气条件折算系数，可根据大气温度和相对湿度查表求出，见“粮食干燥单位热耗及生产能力折算系数”标准;K1一粮食条件折算系数，在相同的环境条件下，根据粮食的初水分和终水分查表求出。数据表法通过热力计算，把各种条件下参数变化时的折算系数列成表格，再用插入法折算，标准给出两种表格，一种是大气条件折算表，另一种是粮食条件折算表，从表中查出两个系数后，其乘积即为总折算系数。本文在深入分析和研究国内外现有研究成果的基础上，分析和探讨了折算的标准条件，给出了各种烘干机型和不同粮食干燥工艺的折算系数的计算方法和使用条件。2干燥参数折算标准条件的确定为了对比粮食干燥机在不同干燥条件下的性能，必须确定一个公认的标准条件;在非标准条件下进行干燥作业或试验时必须将干燥过程测得的数据都换算到标准条件，然后才能进行干燥性能的比较。所谓标准条件，一般包括降水幅度、环境温度、环境湿度、热风温度和干燥机类型等。不同国家制定的标准条件是不同的(见表1)。英国小麦干燥时的标准条件定为初水分20%、终水分巧%、环境温度20℃、环境湿度为80%。我国黑龙江省规定干燥玉米的标准条件为降水幅度5%(20%一巧%)、热风温度90℃、环境温度20℃、环境相对湿度为60%。法国对不同季节规定了不同的标准条件。俄罗斯规定降水幅度6%、环境温度ro℃。我国尚无粮食干机性能折算的国家标准。有些单位正在对它进行研究，不久可能会发布并列人国家标准。3粮食条件的折算系数不同的粮食类别如玉米、小麦、稻谷其干燥特性是不同的，例如平衡含水率、薄层干燥方程、比热、汽化潜热、对气流的阻力、体积密度等等，折算时必须考虑各种粮食的干燥能力折算系数。4不同干燥工艺和机型对折算的影响利用数学模拟可以很容易求出各种干燥机在不同条件下(顺流、逆流、横流、混流)的性能，因而也就比较容易计算出折算系数。具体方法可参阅《农产品干燥工艺过程的计算机模拟》一书5热风风量的折算由于温度变化而引起风速变化，因此还必须同时考虑风速(风量与温度)的折算系数。6对谷物干燥折算标准的几点建议(1)加强国际干燥标准的研学。为了向国际干燥技术标准靠拢，必需应用现代信息技术和计算机模拟方法，对国际150干燥技术标准已有的一系列计算模型进行干燥条件折算。由于数学模型比较复杂，而且没有任何解释和说明，有许多方程的系数选取还需进行探讨和分析，否则很难推广应用。为此需要对国外有关粮食干燥标准方面的资料进行翻译、整理、分析和应用。(2)获取必要的试验数据。为了验证折算方法的合理性和正确性，必需对折算结果进行验证，这就需要一定的试验条件和设备以进行试验验证，同时也需要检索查寻大量文献资料。(3)对四种折算方法进行对比分析。在不同的环境和粮食条件下对上述四种不同的折算方法进行比较和验证，找出折算中的问题，提出折算标准初稿。

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真空冷冻干燥技术的现状及发展趋势 1 引言 近几年来, 真空冷冻干燥技术发展非常迅速, 国内尤为突出。十年前, 国内生产冻干设备的工厂只有3 家,现在已近30 家。冻干产品由生物制品到药品,再发展到出口冻干食品。生产冻干食品的厂家从无到有,目前已有几十家。冻干理论研究也活跃起来,有十几所高等院校和科研机关在研究冻干过程的传热传质,发表论文数十篇,出版了5 本专著。可以肯定地说,冻干设备、工艺和理论研究已经取得了可喜的成果,但也存在着不足。 2 冻干设备的现状及发展趋势 医药用冻干机已经基本成熟, 国内也制定了相应技术标准。有关厂家生产的医药用冻干机,已能代替进口设备。其压盖、清洗、消毒灭菌等功能齐全,产品质量和自动化程度较高,只是水分在线测量仪和个别电器元件等尚需进口。食品冻干机发展较快,生产厂家较多,质量、性能、规格型号各不相同。前几年多从国外引进,近几年已经基本国产化了。 目前,国产食品冻干机还都是非标准化产品。大部分生产厂家走的是仿制道路。有的厂家在采用国外先进技术的同时, 并且进行了很大的改进。如: 加热板内采用了特殊导流装置, 使板内流体的流量均匀, 保证了加热的均匀和稳定; 捕水器在工作中可实现交替捕水和融冰, 捕水器盘管内氨液制冷方式由传统的氨液相变制冷改为氨液无相变制冷, 使捕水器盘管内温度均匀, 结霜性能良好。除仿制之外, 国内自己的研制能力也在提高, 有的单位已经脱离了仿制国外机型, 抽气系统采用低架式水蒸汽喷射泵抽水蒸气, 省去了捕水器和制冷系统, 使设备价格有所降低。设计采用地车式装卸料, 地车采用万向胶轮支撑运输装卸料盘的料车进出冻干箱。它与我国台湾产地车运送料盘不同,与丹麦ATLAS 公司等引进的设备采用上吊车的结构也有区别, 是两者优点的结合, 既省去了车间铺吊轨、影响美观、进出冻干室需搬道叉的麻烦,又克服了地车送料盘装卸料时间长、传导加热温度不均匀等缺点。这种设备结构简单,制造容易,使用方便。 食品冻干机还存在着许多不足, 无论是国产还是引进设备其共同的缺点是价格贵, 耗能高,收回投资慢。因此,降低成本,减少能耗是食品冻干机今后的主攻方向。除此之外,国产冻干机还存在一些不足之处： (1) 搁板温度不均匀,造成冻干产品含水率不均匀,产品合格率受影响。造成温度不均匀的原因各不相同。有的是搁板结构和材料质量不好;有的是加热流体分流或流程有缺欠; 有的是捕水器在干燥箱内绝热不好。 (2) 干燥速率低, 干燥箱内各点干燥快慢不一致,反映在产品上仍然是合格率受影响。其原因除搁板温度不均匀外,还与真空系统配置得不合理有关。主要体现在捕水器配置得不合理;水蒸汽喷射泵性能不稳定;抽气口位置不合理等。 (3) 无法判断干燥何时结束,这是重要缺欠,因为它可能造成产品含水率高而不合格,也可能造成干燥时间过长而浪费能源。 (4) 捕水器效率低。主要体现在捕水器面积大而捕水量小,有部分无效面积,其根本原因是捕水器设计不合理。 (5) 真空度不稳定。除操作原因外,可能是真空系统设计不合理。对于水蒸汽喷射泵而言,可能出现的问题是蒸汽锅炉压力不稳定。 食品用冻干机的研究方向和发展趋势应该是: (1) 改进结构,优化设计,降低成本,减少能耗。国外有些冻干机不采用不锈钢制造, 而采用低碳钢涂覆食品用可烘干树脂, 涂层厚度为0. 12～0. 20 mm ,在室温下就会发出红外线。搁板表面涂高性能远红外发射材料,增强其辐射能力, 料盘表面处理, 增强其吸热能力。料盘在两块辐射搁板之间有一最佳位置, 而不是取中间位置,因此应优化设计。捕水器的结构、尺寸、结霜特性的优化,更有实际意义,因为它的造价目前几乎相当于冻干箱的造价, 运转功耗较大。对于冻干机而言, 加热系统只是补充升华热,功率消耗本不应太高,但现有设备并不尽如人意,应该通过结构优化,降低能耗。 (2) 保证质量, 提高性能。有的厂家生产的冻干机从安装好之后, 一直不能投入正常生产; 有的冻干机虽然能生产,但能耗太高,生产的产品越多,赔钱越多; 还有的元器件不断出现故障,影响正常生产。因此,今后生产的冻干机质量必须保证,可靠性要好。提高性能是指除加热速率、抽气速率、温度均匀性、真空度稳定性之外,增强设备新的功能。例如增加冻干结束的判断功能,最简单的办法是称重法。目前已经有人试验,但都不太成功。原因是没有离开天平和地秤的模式,致使小设备安装困难,大设备笨重而不稳定。应该发展重量传感器,用很小的一次元件给出重量随时间的变化。 (3) 开发连续式冻干设备, 当前生产的冻干机都是间歇式产品, 随着工业技术的发展,人民生活水平的提高,消费量会增大,因此发展连续冻干设备,增加冻干产品的产量是必然趋势。 3 冻干工艺的现状及发展趋势 目前,研究冻干工艺的人员比研究冻干设备的人员要多,研究食品冻干工艺的人员比研究医药冻干工艺的人员要多。被研究的冻干食品品种也越来越多。仅就本校已研究过的冻干品种有: (1) 中草药类:人参、冬虫夏草、山药。 (2) 水果类:桃、梨、苹果、香蕉、草莓。 (3) 蔬菜类:葱、菠菜、洋葱、胡萝卜。 (4) 肉类:牛肉、牛肝、鸡肝。 (5) 水产类:虾、海带、海参、扇贝。 (6)其它类:蜂蜜、幼竹鲜汁、紫草红色素、“勿忘我”鲜花等。 本校研究的冻干工艺都没有进行优化研究, 不能算是最佳工艺, 从实验室走入生产车间还应该进一步优化, 使其适合于产业化、快速、节能的要求。有的单位对几种食品的冻干工艺研究得比较出色,其中比较有代表性的食品是蘑菇、大蒜粉、芦笋、速溶咖啡、速溶茶等,并给出了脱水大蒜和脱水洋葱的技术要求,这是冻干食品走向成熟的标志。 西药、血液制品和生物制品的冻干工艺比较难,工艺成熟与否关系重大,产品质量直接关系到人的生命安全。所以研究人员比较少,研究成果有一定时间的保密性。西药冻干的关键问题是避免染菌,一但染菌就会造成重大事故。生物制品则要求更加严格,除避免染菌外还要防止菌种变异,保持活菌活毒的活性。在冻干过程中要加入添加剂和保护剂,这是技术水平很高的工作, 国内外有不同的冻干保护剂, 我国六大生物制品研究所之间也各有妙方。 生物体的冻干工艺已经提到了日程上,本校将灰鼠皮肤去毛冻干后在沈阳药科大学做药理实验证明了与新鲜皮肤的药理作用相同, 复水后在生物显微镜下做组织观察, 与鲜皮细胞组织基本相同。现正在国家自然科学基金的资助下,与中国医科大学合作开展家兔角膜的冻干实验研究。 4 冻干理论的研究现状及发展趋势 真空冷冻干燥技术的理论研究可概括为低压低温传热传质的理论研究,非稳态流场的理论研究和热物性参数与其测量方法研究三大部分。其中低压低温传热传质的理论研究进行得比较早,效果比较明显,目前公认的冻干模型可归纳成三种: 一种是1976 年Sandall 等提出的冰界面均匀后移的稳态模型(URIF) ; 另一种是1968 年Dryer [6 ]等提出的准稳态模型; 第三种是1979 年Litchield 等提出的吸附- 升华模型。 这几种模型都可以描述冻干过程,但又都存在着不足,描述传热过程比较准确,描述传质过程误差较大。主要问题是在传质过程中要发生固- 汽相变,水蒸气在多孔的通道中传递,通道长度要随时间不同而变化,是非稳态过程。多孔通道的结构尺寸还与预冻速度、被冻干物料的物质结构等有关。从近几年的研究报道中还没有见到有新的突破。冻干过程传热传质的理论研究重点是研究发生在被冻干物料内部的过程。非稳态流场的理论研究,重点是研究物料之外、冻干机之内的低压低温空间环境。描述该空间环境的参数有温度、压力、湿度等,这些参数形成的温度场、压力场、湿度分布等都是随时间变化的非稳态流场,这些非稳态流场的模拟方法至今还是个难题。冻干机捕水器中的非稳态流场中又增加了一个汽- 固相变的问题,使研究更加复杂化。因此,近几年虽然有人研究并发表了论文,但都没有形成有效的理论,仍然是值得深入研究的课题之一。无论是传热传质理论研究还是非稳态流场理论研究,都需要一些热物性参数,例如被冻干物料的密度、导热系数、传质系数、水分含量等。由于被冻干物料是各种各样的,无法查找这些数据,需要自己测量。测量时采用什么方法、什么仪表、什么原理等都是研究的课题。还有一类热物性参数测量更是比较困难,这就是在低温低压下湿空气和霜层的特性参数。例如,在真空条件下霜层的密度、厚度、导热系数等都随时间、温度、压力而变化,研究工作相当困难,进展缓慢。 5 结束语 从上述分析可见,冻干技术发展很快,存在问题也不少。迈向21 世纪的冻干技术,除了在设备、工艺和理论方面开展更新、更好、更深入地研究之外,还有待于开拓市场。目前冻干产品销售情况不景气, 除国际市场受东南亚经济危机的影响外, 也受冻干产品质量和品种的制约。国内市场受冻干产品的价格限制,也受新鲜果蔬生产和保鲜技术的冲击。开拓市场的方向应该是上品种、重质量、降价格、面向国外。冻干技术还需开发新的应用领域,生命科学、材料科学等都是冻干技术的交叉学科,是很有发展前途的领域,应该作为开发应用新领域的首选范围。

带式干燥器的研究进展论文

带式干燥机工作原理如下：

被干燥物料通过入料1-加料器均匀分布在2-网带上，网带经过每个加热单元时热空气在循环风机的作用下从上往下或者是从下往上穿过物料层，使物料干燥均匀,成品由干燥产品出口排除。

带式干燥机是成批生产用的连续式干燥设备，用于透气性较好的片状、条状、颗粒状物料的干燥，对于脱水蔬菜、催化剂、中药饮片等类含水率高、而物料温度不允许高的物料尤为合适；该系列干燥机具有干燥速度快、蒸发强度高、产品质量好的优点，对脱水滤饼类的膏状物料，需经造粒或制成条状后方可干燥。带式干燥机对于脱水蔬菜、中药饮片等含水率高、热敏性材料尤为适合。具有干燥速率高、蒸发强度高、产品质量好等优点。带式干燥机在工业上的应用极广，主要用于干燥小块的物料及纤维质物料。总之，用带式干燥机干燥的物料必须有一定的形状，而且干燥后仍然保持一定的形状。带式干燥机工作原理：物料由加料器均匀地铺在网带上，网带采用12-60目不锈钢丝网。由传动装置拖动在干燥机内移动。干燥机由若干单元组成，每一单元热风独立循环，部分尾气由专门排湿风机排出，废气由调节阀控制，热气由下往上或由上往下穿过铺在网带上的物料，加热干燥并带走水分。网带缓慢移动，运行速度可根据物料温度自由调节，干燥后的成品连续落入收料器中。上下循环单元根据用户需要可灵活配备，单元数量可根据需要选取。料斗中的物料由加料器均匀地铺在网带上，网带一般采用12－60目不锈钢丝网，由传动装置拖动在干燥机内移动。干燥机由若干单元组成，每一单元热风独立循环，其中部分尾气由专门排湿风机4排出，每一单元排发废气量均由调节阀控制。在上循环单元中，循环风机5出来的风由侧面风道进入单元下腔，气流向上通过加热器7加热，经分配器6分配后，成喷射流吹向网带，穿过物料后进入上腔。干燥过程是热气流穿过物料层，完成热量与质量传递的过程，上腔由风管与风机入口相连。大部分气体循环，一部分温度较低含湿量较大的气体作为废气经排湿管、调节阀、排湿风机排出。下循环单元中，循环风机出来的风先进入上腔，向下经换热器加热，穿过物料层进入下腔，下腔由侧风道及回风管与风机相连，大部分气体循环，一部分排出。上、下循环单元根据用户需要可灵活配备，单元数量也可根据需要选取。用于脱水蔬菜、一般使用三台设备串连使用，形成初干段、中间段及终干段。在初干段中，由于物料含水量高。透气性差，故采用较小的铺料厚度，较快的运行速度及较高的干燥温度。初干段中，干燥气体温度可高达120oC以上。终干段内物料停留时间是初干段的3-6倍，铺料厚度是初干段的2-4倍。对于物料温度不超过60oC的要求，可采用80oC左右的干燥气体。采用多段组合能更好地发挥带式干燥机的性能，且干燥更均匀。

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冻干机的组成和冻干程序产品的冷冻干燥需要在一定装置中进行，这个装置叫做真空冷冻干燥机，简称冻干机。冻干机按系统分，由致冷系统、真空系统、加热系统、和控制系统四个主要部分组成。按结构分，由冻干箱或称干燥箱、冷凝器或称水汽凝集器、冷冻机、真空泵和阀门、电气控制元件等组成。图十三是冻干机组成示意图。冻干箱是一个能够致冷到-40℃左右，能够加热到+50℃左右的高低温箱，也是一个能抽成真空的密闭容器。它是冻干机的主要部分，需要冻干的产品就放在箱内分层的金属板层上，对产品进行冷冻，并在真空下加温，使产品内的水份升华而干燥。冷凝器同样是一个真空密闭容器，在它的内部有一个较大表面积的金属吸附面，吸附面的温度能降到-40℃以下，并且能恒定地维持这个低温。冷凝器的功用是把冻干箱内产品升华出来的水蒸气冻结吸附在其金属表面上。冻干箱、冷凝器、真空管道和阀门，再加上真空泵，便构成冻干机的真空系统。真空系统要求没有漏气现象，真空泵是真空系统建立真空的重要部件。真空系统对于产品的迅速升华干燥是必不可少的。致冷系统由冷冻机与冻干箱、冷凝器内部的管道等组成。冷冻机可以是互相独立的二套，也可以合用一套。冷冻机的功用是对冻干箱和冷凝器进行致冷，以产生和维持它们工作时所需要的低温，它有直接致冷和间接致冷二种方式。加热系统对于不同的冻干机有不同的加热方式。有的是利用直接电加热法；有的则利用中间介质来进行加热，由一台泵使中间介质不断循环。加热系统的作用是对冻干箱内的产品进行加热，以使产品内的水份不断升华，并达到规定的残余水份要求。控制系统由各种控制开关，指示调节仪表及一些自动装置等组成，它可以较为简单，也可以很复杂。一般自动化程度较高的冻干机则控制系统较为复杂。控制系统的功用是对冻干机进行手动或自动控制，操纵机器正常运转，以冻干出合乎要求的产品来。冷冻干燥的程序是这样的：在冻干之前，把需要冻干的产品分装在合适的容器内，一般是玻瓶或安瓶，装量要均匀，蒸发表面尽量大而厚度尽量薄些；然后放入与冻干箱尺寸相适应的金属盘内。装箱之前，先将冻干箱进行空箱降温，然后将产品放入冻干箱内进行预冻，抽真空之前要根据冷凝器冷冻机的降温速度提前使冷凝器工作，抽真空时冷凝器应达到-40℃左右的温度，待真空度达到一定数值后（通常应达到100uHg以上的真空度），即可对箱内产品进行加热。一般加热分两步进行，第一步加温不使产品的温度超过共熔点的温度；待产品内水份基本干完后进行第二步加温，这时可迅速地使产品上升的规定的最高温度。在最高温度保持数小时后，即可结束冻干。整个升华干燥的时间约12-24小时左右，与产品在每瓶内的装量，总装量，玻璃容器的形状、规格，产品的种类，冻干曲线及机器的性能等等有关。冻干结束后，要放干燥无菌的空气进入干燥箱，然后尽快地进行加塞封口，以防重新吸收空气中的水份。在冻干过程中，把产品和板层的温度、冷凝器温度和真空度对照时间划成曲线，叫做冻干曲线。一般以温度为纵坐标，时间为横坐标。冻干不同的产品采用不同的冻干曲线。同一产品使用不同的冻干曲线时，产品的质量也不相同，冻干曲线还与冻干机的性能有关。因此不同的产品，不同的冻干机应用不同的冻干曲线。图十四是冻干曲线示意图（其中没有冷凝器的温度曲线和真空度曲线）。第三节 共溶点及其测量方法需要冻干的产品，一般是预先配制成水的溶液或悬浊液，因此它的冰点与水就不相同了，水在0℃时结冰，而海水却要在低于0℃的温度才结冰，因为海水也是多种物质的水溶液。实验指出溶液的冰点将低于溶媒的冰点。另外，溶液的结冰过程与纯液体也不一样，纯液体如水在0℃时结冰，水的温度并不下降，直到全部水结冰之后温度才下降，这说明纯液体有一个固定的结冰点。而溶液却不一样，它不是在某一固定温度完全凝结成固体，而是在某一温度时，晶体开始析出，随着温度的下降，晶体的数量不断增加，直到最后，溶液才全部凝结。这样，溶液并不是在某一固定温度时凝结。而是在某一温度范围内凝结，当冷却时开始析出晶体的温度称为溶液的冰点。而溶液全部凝结的温度叫做溶液的凝固点。因为凝固点就是融化的开始点（既熔点），对于溶液来说也就是溶质和溶媒共同熔化的点。所以又叫做共熔点。可见溶液的冰点与共熔点是不相同的。共熔点才是溶液真正全部凝成固体的温度。显然共熔点的概念对于冷冻干燥是重要的，因为冻干产品可能有盐类、糖类、明胶、蛋白质、血球、组织、病毒、细菌等等的物质。因此它是一个复杂的液体，它的冻结过程肯定也是一个复杂的过程，与溶液相似，也有一个真正全部凝结成固体的温度。即共熔点。由于冷冻干燥是在真空状态下进行。只有产品全部冻结后才能在真空下进行升华，否则有部分液体存在时，在真空下不仅会迅速蒸发，造成液体的浓缩使冻干产品的体积缩小；而且溶解在水中的气体在真空下会迅速冒出来，造成象液体沸腾的样子，使冻干产品鼓泡，甚至冒出瓶外。这是我们所不希望的。为此冻干产品在升华开始时必须要冷到共熔点以下的温度，使冻干产品真正全部冻结。在冻结过程中，从外表的观察来确定产品是否完全冻结成固体是不可能的；靠测量温度也无法确定产品内部的结构状态。而随着产品结构发生变化时电性能的变化是极为有用的，特别是在冻结是电阻率的测量能使我们知道冻结是在进行还是已经完成了，全部冻结后电阻率将非常大，因此溶液是离子导电。冻结是离子将固定不能运动，因此电阻率明显增大。而有少量液体存在时电阻率将显著下降。因此测量产品的电阻率将能确定产品的共熔点。正规的共熔点测量法是将一对白金电极浸入液体产品之中，并在产品中插一温度计，把它们冷却到-40℃以下的低温，然后将冻结产品慢慢升温。用惠斯顿电桥来测量其电阻，当发生电阻突然降低时，这时的温度即为产品的共熔点。电桥要用交流电供电，因为直流电会发生电解作用，整个过程由仪表记录。（图十六）也可用简单的方法来测量，如图十五所示。用二根适当粗细而又互相绝缘的铜丝插入盛放产品的容器中，作为电极。在铜电极附近插入一支温度计，插入深度与电极差不多，把它们一起放入冻干箱内的观察窗孔附近，并用适当方法把它们固定好，然后与其他产品一起预冻，这时我们用万用表不断地测量在降温过程中的电阻数值，根据电阻数值的变化来确定共熔点。把电极引线通过一个开关与万用表相连，可以不分正负极。如果冻干箱没有电线引出接头，则可以用二根细导线从箱门缝处引出，在电线附近涂些真空密封蜡，这样不致于影响真空度。待温度计降至0℃之后即开始测量并作记录。把万用表的转换开关放在测量电阻的最高档（×1K或×10K）。由于万用表内使用的是直流电，为了防止电解作用，在每次测量完之后要把开关立即关掉，把每一次测量的温度和电阻数值一一记录下来。开始时电阻值很小，以后逐步增高。到某一温度时电阻突然增大，几乎是无穷大，这时的温度值便是共熔点数值。用这种方法测量的共熔点有一定的误差，因为铜电极处多少有些电解作用。万用表对于高阻值没有电桥灵敏；另外，冻结过程与熔化过程电阻的变化情况并不完全相同，但所测之值仍有实用参考价值。共熔点的数值从0℃到40℃不等，与产品的品种、保护剂的种类和浓度有关。一些物质的共熔点列表二十二供参考，因实际的冻干产品还有其它成份。所以与此不相同。第四节 产品的预冻产品在进行冷冻干燥时，需要装入适宜的容器，然后进行预先冻结，才能进行升华干燥。预冻过程不仅昰为了保护物质的主要性能不变；而且要获得冻结后产品有合理的结构以利于水份的升华；还要有恰当的装量，以便日后的应用。产品的分装通常有散装和瓶装二种方式。散装可以采用金属盘，饭盒或玻璃器皿；瓶装采用玻璃瓶和安瓿。玻璃瓶又有血浆瓶。疫苗瓶和青霉素小瓶等，安瓿也有平底安瓿、长安瓿和圆安瓿等；这些需根据产品的日后使用情况来决定，瓶子还需配上合适的胶塞。表二十二 一些物质的共熔点（℃）物质 共熔点氯化钠溶液 -2210%蔗糖溶液 -2640%蔗糖溶液 -3310%葡萄糖溶液 -272%明胶、10%葡萄糖溶液 -322%明胶、10%蔗糖溶液 -1910％蔗糖溶液、10%葡萄糖溶液、氯化钠溶液 -36脱脂牛奶 -26马血清 -35各种容器在分装之前要求清洗干净并进行灭菌处理。需要冻干的产品需配制成一定浓度的液体，为了能保证干燥后有一定的形状，物质含量在10~15%之间最佳。产品分装到容器有一定的表面积与厚度之比。表面积要大一些，厚度要小些。表面积大有利于升华，产品厚度大不利于升华。一般分装厚度不大于10mm。有些产品需用大瓶。并冻干较大量的产品时，可以采用旋冻的方法冻成壳状，或倾斜容器冻成斜面，以增大表面积，减小厚度。产品的预冻方法有冻干箱内预冻法和箱外预冻法。箱内预冻法是直接把产品放置在冻干机冻干箱内的多层搁板上，由冻干机的冷冻机来进行冷冻。大量的小瓶和安瓿进行冻干时为了进箱和出箱方便，一般把小瓶或安瓿分装在若干金属盘内，再装进箱子。为了改进热传递，有些金属盘制成可分离式，进箱时把底抽走，让小瓶直接与冻干箱的金属板接触；对于不可抽低的盘子要求盘底平整，以获得产品的均一性。采用旋冻法的大血浆瓶要事先冻好后加上导热用的金属架或块后再进行冷冻。箱外预冻有二种方法。有些小型冻干机没有进行预冻产品的装置。只能利用低温冰箱或酒精加干冰来进行预冻。另一种是专用的旋冻器，它可把大瓶的产品边旋转边冷冻成壳状结构。然后再进入冻干箱内。还有一种特殊的离心式预冻法，离心式冻干机就采用此法。利用在真空下液体迅速蒸发，吸收本身的热量而冻结。旋转的离心力防止产品中的气体溢出，使产品能“平静地”冻结成一定的形状。转速一般为800转/分左右。冷冻会对细胞和生命体产生一定的破坏作用，其机理是非常复杂的。目前尚无统一的理论，但一般认为主要是由机械效应和溶质效应引起。生物物质的冷冻过程首先是从纯水结冰开始，冰晶的生长逐步造成电解质的浓缩。随后是低共熔混合物凝固。最后全部变为固体。机械效应是细胞内外冰晶生长而产生的机械力量引起的。特别是对于有细胞膜的生命体影像较大。一般冰晶越大，细胞膜越易破裂，从而造成细胞死亡；冰晶小，对细胞膜的机械损伤也较小。缓慢冷冻产生的冰晶较大，快速冷冻产生的冰晶较小；就此而言。快速冷冻对细胞的影响较小。缓慢冷冻容易引起细胞的死亡。溶质效应是由于水的冻结使间隙液体逐渐浓缩，从而使电解质的浓度增加，蛋白质对电解质是较敏感的。电解质浓度的增加引起蛋白质的变性，而使细胞死亡；另外电解质浓度的增加会使细胞脱水而死亡。间隙液体浓度越高。上述原因引起的破坏也越厉害。溶质效应在某一温度范围最为明显。这个温度范围在水的冰点和该液体的全部固化温度之间。若能以较高的速度越过这一温度范围，溶质效应所产生的效果就能大大减弱。另外冷冻时所形成的晶体大小在很大程度上也影响干燥的速率和干燥后产品的溶解速度。大的冰晶容易升华，小的冰晶不利于升华；但大的冰晶溶解慢，小的冰晶溶解快。冰晶越小、干燥后越能反映产品的原来结构。综上所述，需要有一个最优的冷却速率。以得到最高的细胞存活率，最好的产品物理性状和溶解速度。当然提高存活率与在产品中加入抗低温剂（保护剂之一）还有很大的关系。列如甘油、二甲亚砜、糖类等。这些抗低温物质能帮助产品扩大最优冷却速率的范围，以便使更多的细胞存活下来。为了获的不同的降温速度。就要采取不同的预冻方法；列如有时需装箱之后才开始冻干箱的降温，有时需让机器预先降到低温，再将产品装入冻干箱内。预冻的目的也是为了固定产品，以便在真空下进行升华。如果没有冻实。则抽真空时产品会冒出瓶外来，没有一定的形状；如果冷的过低，则不仅浪费了能源和时间，而且对某些产品还会降低存活率。因此预冻之前应确定三个数据。其一是预冻的速率，应根据产品不同而试验出一个最优冷冻速率。其二是预冻的最低温度，应根据改产品的共熔点来决定，预冻的最低温度应低于共熔点的温度。其三是预冻的时间，根据机器的情况来决定，保证抽真空之前所有产品均已冻实。不致因抽真空而冒出瓶外，冻干箱的每一板层之间，每一板层的各部分之间温差越小，则预冻的时间可以相应缩短，一般产品的温度达到预冻最低温度之后1－2小时即可开始抽真空升华。第五节 产品的第一阶段干燥产品的干燥可分为二个阶段，在产品内的冻结冰消失之前称第一阶段干燥、也叫作解吸干燥阶段。产品在升华时要吸收热量，一克冰全部变成水蒸汽大约需要吸收670卡左右的热量，因此升华阶段必须对产品进行加热。但对产品的加热量是有限度的，不能使产品的温度超过其自身共熔点温度。升华的产品如果低于共熔点温度过多，则升华的速率降低，升华阶段的时间会延长；如果高于共熔点温度，则产品会发生熔化，干燥后的产品将发生体积缩小，出现气泡，颜色加深，溶解困难等现象。因此升华阶段产品的温度要求接近共熔点温度，但又不能超过共熔点温度。由于产品升华时，升华面不是固定的。而是在不断的变化，并且随着升华的进行，冻结产品越来越少。因此造成对产品温度测量的困难，利用温度计来测量均会有一定的误差。可以利用气压测量法来确定升华时产品的温度，把冻干箱和冷凝器之间的阀门迅速地关闭1－2秒的时间（切不可太长）。然后又迅速打开，在关闭的瞬间观察冻干箱内的压强升高情况，计下压强升高到某一点的最高数值。从冰的不同温度的饱和蒸汽压曲线或表上可以查出相应数值，这个温度值就是升华时产品的温度。产品的温度也能通过对升华产品的电阻的测量来推断。如果测得产品的电阻大于共熔点时的电阻数值，则说明产品的温度低于共熔点的温度；如果测得的电阻接近共熔点时的电阻数值，则说明产品温度已接近或达到共熔点的温度。冷冻干燥时冻干箱内的压强，过去认为是越低越好，现在则认为不是越低越好，而是要控制在一定的范围之内。压强低当然有利于产品内冰的升华。但由于压强太低时对传热不利，产品不易获得热量，升华速率反而降低。实验标明：在冻干箱的压强低于毫巴时，气体的对流传热小到可以忽略不计；而压强大于毫巴时，气体的对流传热就明显增加。在同样的板层温度下，压强高于毫巴时，产品容易获得热量，因而升华速率增加。但是，当压强太高时，产品内冰的升华速率减慢，产品吸热量降减少。于是产品自身的温度上升，当高于共熔点温度时，产品将发生熔化，造成冻干失败。冻干箱的合适压强一般认为是在毫巴之间，在这个压强范围内，既利于热量的传递又利于升华的进行。超过毫巴时，产品可能熔化，此时应发出真空报警信号，切断对产品的加热，甚至启动冷冻机对冻干箱进行降温，以保护产品不致发生熔化。冻干箱内的压强是由空气的分压强和水蒸汽的分压强组成的，因此要使用能测量全压强的热真空计来测量真空度；而不宜使用压缩式真空计，以水银为介质的压缩式真空计由于水银蒸汽有害产品应禁止使用。1克冰在压强毫巴时大约能产生10000升体积的蒸汽，为了排除大量的水蒸汽，光靠机械真空泵排除是不行的。冷凝器作为冷却使大量水蒸汽凝结在其内部的制冷表面上，因此冷凝器实际上起着水蒸汽泵的作用。大量水蒸汽凝结时放出的热量能使冷凝器的温度发生回升，这是正常的现象。但由于冷凝器冷冻机的制冷能力不够，冷凝器吸附水蒸汽的表面太小，或对产品提供热量过多而产生过多的水蒸汽等原因，会引起冷凝器温度的过度回升。当发生这种情况时。冻干箱和冷凝器之间的水蒸汽压力差减小，从而导致升华速率的降低；与此同时冻干机系统内水蒸汽的分压强增强，使真空度恶化，进而又引起升华速率的减慢，产品吸收热量减少，产品温度上升，致使产品发生熔化，冻干失败。因此为了冷冻干燥出好的产品，需要保持系统内良好而稳定的真空度。需要冷凝器始终能低于-40℃以下的低温，因为-40℃时冰的蒸汽压为毫巴左右。在升华干燥阶段，冻干箱的板层是产品热量的来源。板层温度高，产品获得的热量就多；板层温度低，产品获得的热量就少；板层温度过高，产品获得过多的热量使产品发生熔化；板层温度过低，产品得不到足够的热量会延长升华干燥时间。因此，板层的温度应进行合理的控制。板层温度的高低应根据产品温度、冻干箱的压强（即冻干箱的真空度）、冷凝器温度三个因素来确定。如果在升华干燥的时候，产品的温度低于该产品的共熔点温度较多，冻干箱内的压强小于真空报警设定的压强较多，冷凝器温度也低于-40℃较多，则板层的加热温度还可以继续提高。如果板层温度提高到某一数值之后产品的温度已接近共熔点温度，或者冻干箱的压强上升到接近真空报警的数值或者冷凝器温度回升到-40℃，则板层温度不可再继续提高，不然会出现危险的情况。实际上升华时板层温度的高低还与冻干机的性能有关，性能较好的冻干机，板层的加热温度可以升得高一些。升华阶段时间的长短与下列因素有关：产品的品种：有些产品容易干燥，有些产品不容易干燥。一般来说，共熔点温度较高的产品容易干燥，升华的时间短些。产品的分装厚度：正常的干燥速率大约每小时使产品下降1毫米的厚度。因此分装厚度大，升华时间也长。升华时提供的热量：升华时若提供的热量不足，则会减慢升华速率，延长升华阶段的时间。当然热量也不能过多地提供。冻干机本身的性能，这包括冻干机的真空性能，冷凝器的温度和效能，甚至机器构造的几何形状等，性能良好的冻干机使升华阶段的时间较短些。在产品的第一阶段时，除了要保持冻结产品的温度不能超过共熔点以外，还要保持已干燥的产品温度不能超过崩解温度。所谓崩解温度是对已经干燥的产品而言的。已干燥的产品应该是疏松多乱，保持一个稳定的状态，以便下层冻结产品中升华的水蒸汽顺利通过，使全部的产品都良好的干燥。但某些已干燥的产品当温度达到某一数值时会失去刚性，发生类似崩溃的现象，失去了疏松多乱的性质，使干燥产品有些发粘。比重增加，颜色加深。发生这种变化的温度就叫做崩解温度。干燥产品发生崩解之后，阻碍或影响下层冻结产品升华的水蒸汽的通过，于是升华速度减慢冻结产品吸收热量减少，由板层继续供给的热量就有多余。将会造成冻结产品温度上升，产品发生熔化发泡现象。崩解温度与产品的种类和性质有关，因此应该合理的选择产品的保护剂，使崩解温度尽可能高一些，例如产品的崩解温度应高于该产品的共熔点温度。崩解温度一般由试验来确定，通过显微冷冻干燥试验可以观察到崩解现象，从而确定崩解温度。

带式干燥机是最常见的连续式干燥机,在干燥物料的过程没有粉尘。在全密闭的环境中完成干燥过程，避免了粉尘外泄.适用于不允许碎裂的物料。被干燥物料是以静止状态置于输送带上进行干燥，物料不会有破损.成品质量好,被干燥物料都具有相同的干燥时间,能保证物料的色泽一致,含水率均匀.非通气性泥状物料也可干燥.带式干燥机占地面积更小,由于多层板的叠加,占地面积仅为以前的3分之一,干燥效果比以前更好.多级或者多层带式干燥机可翻转或者倒载,可松动物料,提高干燥速率. 被干燥物料通过入料加料器均匀的铺在不锈钢丝网上,有传动电机带动忘带在干燥箱内匀速移动.干燥段由若干单元组成,热风在两个或者多个单元内横向循环,新空气由风机进入,通过换热器加热,热空气通过物料层与物料热交换,进入下腔,然后流向下一单元,降温后的热空气再经换热器进行二次加热,热空气穿透忘带与物料再次热交换,湿热空气由排湿风机排出,完成干燥,每台干燥机单元数可依据物料的特性,工艺要求选取.强立干燥设备有限公司是一家立足重庆服务全国的专业生产干燥设备的厂商,一直本着"诚信兴商"的原则.为广大用户提供最专业生产压力喷雾干燥机,离心喷雾干燥机,气流喷雾干燥机,闪蒸干燥机，旋转闪蒸干燥机,振动流化床干燥机,带式干燥机,回转滚筒烘干机，回转滚筒干燥机等多种干燥机及固体制剂设备的厂家,其将湿法制粒、整粒、沸腾干燥、提升、料斗混合等单机有效地组合起来，干燥后的物料经提升转料机提升到一定高度，制好的颗粒通过软管在真空负压的作用下进入沸腾干燥机内进行充分的干燥，四川用户订购电池烘房热风炉, 贵州3万吨/年磷酸脲干燥、冷却装置由我厂中标,该公司新近研发的新型固体制剂联线是结合国内固体制剂生产工艺特点而设计的当前新型的联线操作流程，其特点：提高生产率、降低劳动力、相对密封性好，有效克服粉尘污染，加入适量的粘合剂进行充分的混合并制成湿润的软材,更多干燥机详情可咨询强立干燥设备厂.采购咨询热线:幺五幺1190零六94

仿生学研究进展与展望论文

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H,NM,M

这是我自己写的生物多样性论文，交选修课作业的。我理解你的心情，可这样搞不好，最好自己写。提要：外来物种入侵被认为是世界范围内对生物多样性的一个巨大威胁，现已成为一个全球化的问题，其危害已随人类的认识水平和估算能力的提高而日益彰显。本文介绍了物种入侵的概念，列举了其危害，讨论了控制物种入侵的一种方法：引入天敌是否是治理物种入侵的最佳方法。 我国亟需对现有的关于外来物种入侵的法律、法规体系进行全面清理，借鉴国际上的先进经验，完善现有的外来入侵物种管理和控制体系，尽快制定出科学有效的《防止外来物种入侵法》和《入侵物种管理法》，为我国防止外来生物入侵，保护生物多样性和生态环境提供法理依据和制度保障。一、物种入侵的概念及过程。按照世界自然保护同盟（IUCN）的定义，所谓外来物种，是指那些出现在其过去或现在的自然分布范围及扩散潜力以外（即在其自然分布范围以外或在没有直接或间接引入或人类照顾之下而不能存在）的物种、亚种或以下的分类单元，包括其所有可能存活、继而繁殖的部分、配子或繁殖体。 外来入侵物种则是指从自然分布区通过有意或无意的人类活动而被引入，在当地的自然或半自然生态系统中形成了自我再生能力，并给当地的生态系统或景观造成明显损害或影响的物种。从新石器时代起农民就不断地移植植物物种、动物物种。17世纪以来，旅行的人们加强了这种混杂，有时结果是好的，但更经常是带来灾难性后果。 随着交通方式的进步、国际贸易和旅游业的发展，外来物种入侵的概率大大增加。一个地域的某物种比过去更经常地被有意或无意地携带或转移到另一个地域，并在缺乏天敌等制约因素的新环境下繁殖、扩散， 进而对当地生态环境、社会经济和人身健康产生难以估量的影响，如众所周知的水葫芦、松材线虫等。随着全球化进程中国际间经贸交流和人员往来的日益频繁，外来物种扩散的规模和速度均超过以往，给人类造成的危害日益加剧。外来物种入侵的方式主要包括以下两种：一是有意引进，包括用于养殖、种植、花卉等目的的引种，用于生物防治、绿化、水土保持、环境保护等目的的引进；二是无意引进，包括随航空、陆路、水路运输工具和压舱水的引入，随进出口货物和包装材料的引入，旅客无意引入等。那么，外来物种究竟是怎样成功“入侵”我国的呢？在国家环境保护总局南京环境科学研究所的组织协调下，中国自2001年12月开始在全国展开了历史上首次外来入侵物种调查。经过近两年的努力，最近终于摸清了外来入侵物种的底数，本次调查共查明外来入侵物种283种。调查结果显示，在283种外来入侵物种中，是属于有意引进造成的，是属无意引进造成的，自然入侵（指物种随风媒、虫媒和鸟媒等媒介自然传播）的仅占。而在外来入侵的植物中，有一半左右是作为有用植物引进的。 可见，人们对外来入侵物种认识滞后是造成外来物种入侵的最大因素，很多单位和个人对外来物种可能导致的生态和环境后果缺乏足够的认识，对外来物种的引进方面存在很大的盲目性和急功近利的倾向。有些地方和部门，盲目认为外来植物比本地植物好，因此在工作中不注意发掘本地的优良品种，而热衷于从国外引种，极大地增加了外来物种入侵的风险。可以说，“人祸”（人为原因）是外来有害生物入侵的“帮凶”，外来物种入侵问题首先是一个人为的问题。而外来物种通过各种途径到达某一生态系统，并不是一进入新的生态系统就能形成入侵，而是在一定条件下实现从“移民”到“侵略者”的转变。外来入侵种的入侵是一个复杂的生态过程，这个过程通常可分为四个阶段： 1.侵入：指是生物离开原生存的生态系统到达一个新境； 2.定居：是指生物到达入侵地后，经当地生态条件的驯化，能够生长、发育并进行了繁殖，至少完成了一个世代； 3.适应：是指入侵生物已繁殖了几代，由于入侵时间短，个体基数少，因而种群增长不快，但每一代对新环境的适应能力都有所增强； 4.扩散：是指入侵生物已基本适应生活于新的生态系统，种群已经发展到一定数量，具有合理的年龄结构和性比，并具有快速增长和扩散的能力，当地又缺乏控制该物种种群数量的生态调节机制，该物种就大肆转播蔓延，形成生态“暴发”，并导致生态和经济危害。 但并不是每个物种的入侵都必须完成这四个阶段，如豚草和三裂叶豚草的入侵某一地区并成为优势种群，大约经历三个阶段：第一是入侵阶段，通常呈单株散生或是成小丛；第二是定居阶段，通常呈小斑块或呈大斑块分布，许多干扰生境还没有被占据；第三是稳定阶段，通常呈大群分布，几乎占据了当地所有适于豚草类生长的干扰生境。 二、物种入侵的危害外来物种的危害极大，一般说来，有以下几点：1. 直接减少当地物种数量。2. 间接减少依赖于当地物种生存的物种数量。3. 改变当地生态系统和景观。4. 对火灾和虫害的抵抗能力降低。5. 土壤保持和营养改善能力下降。6. 水分保持和水质提高能力下降。7. 生物多样性保护能力下降。 据了解，世界许多国家因外来物种入侵造成的经济损失都很惊人，美国每年损失1500亿美元，印度每年损失1300亿美元，南非损失800亿美元。 IUCN 2003年2月5日发表的研究报告估计，目前，外来入侵物种给各国造成的经济损失每年超过4000亿美元。IUCN还指出：当前，外来生物入侵是导致原生物种衰竭、生物多样性减少的重要原因。中国首次外来入侵物种调查的结果表明，外来入侵物种已对中国生物多样性和生态环境造成了严重破坏，一些物种在某些地方已经达到难以控制的程度。据中国农业部最新的统计显示，目前已经至少有380种植物、40种动物、23种微生物正“全面”入侵我国，外来入侵物种每年对中国国民经济有关行业造成直接经济损失共计亿元。专家们根据间接经济损失评估模型计算的结果表明，外来入侵物种对我国生态系统、物种多样性及遗传资源造成的间接经济损失每年为亿元，两项相加，外来入侵物种对中国造成的总经济损失为每年亿元，为国内生产总值的。 入侵物种给我国带来的更大灾难是对生态环境的破坏。能够成功入侵的外来物种，往往具有先天的竞争优势，一旦在新的滋生地摆脱了人类的控制和天敌的制约，就会出现爆发性的疯长，排挤本土物种，形成单一优势种群，最终导致滋生地物种多样性、生物遗传资源多样性丧失。生物入侵经典案例：1859年，当澳大利亚的一个农夫为了打猎而从外国弄来十几只兔子后，一场可怕的生态灾难爆发了。兔子是出了名的快速繁殖者，一只雌兔一年可以产25只兔仔。而且这些野兔发现自己来到了天堂：澳大利亚没有鹰、狐狸这些天敌，与兔子处于同一种小生态 的小袋鼠对它们也没有竞争能力，因此兔子数量剧增。这些野生的兔子吃牧草，啃小麦，剥食树皮草根，所到之处麦苗牧草荡然无存。它们还到处打洞，破坏水源，使良田变荒漠，一些小岛甚至发生了水土流失。当地的农业和畜牧业遭受巨大损失，并使当地有袋类由于食物缺乏而受危。人们筑围墙、打猎、捕捉、放毒等等，办法用尽，而兔灾仍然无法消除。1950年，人们尝试一种控制野兔的新方法。一种能杀死的兔子的病，即粘液瘤病（兔的一种病毒性传染病枣译注），被引入澳大利亚。科学家先将该病传染给蚊子，然后经蚊子再传染给兔子。但是针对兔子的细菌战被证明只是使不断恶化的状况得到暂时缓解，一小部分兔子对这种病毒具有天然的免疫能力，它们在侥幸逃生后又快速繁殖起来。整个20世纪中期，澳大利亚的灭兔行动从未停止过。克氏原螯虾（procambius clarkii），也就是我们平时吃的小龙虾，我们在垂涎其美味的同时恐怕从没想过他是一种危害极大的入侵种。我国20世纪30~40年代从日本引进，日本于更早时期从美国引种，主要用作食物和宠物。如今在中国分布范围日渐扩大，在我国南方特别是长江流域的诸省市都能见到。螯虾能给堤坝造成危害是由其喜欢穴居的生活习性决定的，它的前端长有一对钳子般的螯足，打洞的速度很快，范围也较大。由于它们经常生活在江、河、水库、池塘和水田等的岸边，因此对于堤坝的危害可能比白蚁的危害更大。它们的洞通常深度1－5米，直径6－12厘米，有垂直洞，也有水平洞，有时洞洞相连，在大堤背水面数十米以内经常发现。这些虾洞往往与管涌形成有关，对堤防危害极大：在1998年长江特大洪灾中，防汛人员在长江荆江大堤章化段巡堤查险发现清水漏洞，开挖处理时在堤身挖出大量螯虾；鄂州长江干堤燕矶段也发现10多起螯虾危害大堤的情况，武汉市汉阳区汉江大堤上黄金口段的一处约100平方米的池塘边就曾发现了37个虾洞，经及时用砂石料填埋，才消除了隐患。它们能在临时性水体中生存，且食性广泛，建立种群的速度极快，易于扩散。对当地鱼类、甲壳类、水生植物极具威胁，破坏当地食物链；因其取食根系而直接对作物（尤其是水稻等水生、半水生作物）和天然植被有灾害性破坏；螯虾食性很杂，对鱼苗发花和1龄鱼种培育有一定程度的影响，并危害人工繁育的幼蚌。由于克氏原螯虾适应性强，抗逆能力强，食性广泛，种群增殖速度快，目前对克氏原螯虾尚无有效的防治方法。近年来，入侵中国的外来生物呈现传入数量增多、传入频率加快、蔓延范围扩大、发生危害加剧，每年因此而造成的经济和生态损失高达数千亿元，潜在危害更是难以估量。 四、治理措施中国是世界上遭受生物入侵危害最严重的国家之一，入侵种多、危害严重。目前广泛采取引进新物种的“天敌替代法”有可能是“引狼驱虎”，我国应立足本土生物多样性优势，寻找对付入侵的“本土卫士”。 中科院植物研究所副研究员高贤明博士认为造成生物入侵危机的主要原因就是各地盲目引进各种外来物种，同时在生物入侵的治理中，为追求“立竿见影”的短期效果，各地未经过任何科学的论证和必要的试验，就普遍采取从国外引进天敌和替代物种的“以夷治夷”方式，殊不知这样的做法导致新的生物入侵危险性极高。 近来科学家在四川、云南、贵州等地已发现众多能排挤、抵御外来生物入侵的本土物种，这使中国的生物入侵治理有了新的“转机”。参与中科院“重要外来物种的入侵生态学效应及管理技术研究”项目的专家最近重点对四川省攀枝花市仁和区进行了初步调查，发现在与被称为植物界“食人鱼”的紫茎泽兰生存竞争中最终可以占优势的本土植物有100多种。目前他们正在对这些植物进一步筛选，并在良种选育、采种园建设、栽培技术、管护措施等方面进行深入研究。另外，我国应尽快制定《防止外来物种入侵法》和《入侵物种管理法》，而且由于外来入侵物种的影响面极大，我国应成立包括农业、林业、环保、海洋、贸易、检疫、卫生、国防、司法、教育、科研等国家主管部门在内的统一管理协调委员会，从国家利益的高度全面管理外来入侵物种。立法时的核心问题是加强和完善对外来物种引入的评估和审批制度，并应充分考虑到入侵种传入的各个环节，针对每一传入途径制定相应的法制管理对策。具体应当包括如下方面：第一、建立完善的外来物种入侵风险评估体系。作为国家与地方管理部门早期预警和决策的依据，外来物种入侵风险评估体系的建立势在必行。需要进行风险评估的方面主要有：健康风险、对经济生产的威胁、对当地野生生物和生物多样性的威胁，以及引起环境破坏或导致生态系统生态效益损失的风险等。 应当在立法中明确规定，凡从国外引入，或者从国内跨生态系统引入时，都需要办理申请和经过评估。在充分的科学研究和信息收集整理的基础上，制定我国外来入侵物种的管理名录及评估方法，将其作为法律附件，为司法实践提供科学参考。法律本身可以长期稳定不变，但这些附件应该是动态的，需要根据科学研究的结果更新。第二、建立外来入侵物种早期预警、监测和快速反应体系。首先，我国建立外来入侵物种早期预警体系应包括建立国家和省级水平的早期预警工作体系。早期预警单位应该进行野外调查，验证所收到的报告与物种鉴定的结果，以及做出是否需要加强监测的建议。而且在监测的管理方面，应大力加强有关信息系统的建设，并建立起相应的入侵物种数据库和物种鉴定专家数据库。立法应当明确规定建立定期（年度）普查制度。地方与中央则应分别建立相应的定期报告与公告制度，以便及时汇总信息以发布国家生态安全预警名录，制止外来物种的入侵和蔓延。另外，我国亟需建立专门的入侵物种快速反应体系。国家环保总局在构建该体系中应发挥积极作用，充分结合各部门已有的和拟建的快速反应机制，使之形成全过程的监督管理体系，实现协调统一和信息共享。第三，建立完备的预防措施、野外释放试验、清除、控制体系。预防措施首先要通过立法建立双许可证制度，即从国外引进物种时，均要求有出口国和引进国两个许可证明，从而控制潜在风险物种的进口、出口和转移。另外应当改革现有防范机制，并加强海关执法，强化海关对于物种的非法转移及物种转移的许可文件的检查。 由于外来入侵种常常有停滞期，所以在允许大面积扩大释放之前必须进行一个试验，即在被控制的和可恢复的条件下进行野外释放试验。如果外来物种产生不良影响，即应迅速制定清除计划。此类计划极易引起更严重的生态破坏，所以必须十分周密，针对不同的情况采用不同的方法，并确保清除方法有效、无污染，而且不能危害人类和本地动植物。清除计划必须确保有足够的立法和机构组织保障，还包括清除后必要的生态系统恢复措施。 但是实际生活中，彻底清除有害生物和物种常常很难，这时只能使用控制计划，将入侵物种控制在可以管理、引起灾害尽量小的状态。控制计划当然也应当通过立法给予保障。第四、关于责任和费用承担问题 按照“谁受益、谁补偿，谁破坏、谁恢复”的原则，建立完备的生态效益补偿制度[8]。法律应明确规定引入者所必须承担的相应的清除和经济赔偿责任，其中包括进行危险性评估、实验、监测和治理的义务。同时国家行政主管部门通过立法对引种不当的责任机构或人员，予以经济处罚。责任人应向受害者支付补偿费，或受害者可以依法申请国家赔偿。由于外来物种入侵所造成的经济损失往往极为严重，而预防、清除或控制此种危害，维护现有的生物安全所需要的费用，更是责任人难以承受的天文数字，所以应建立风险分担机制，规定进口单位需要购买责任保险，以将经济风险转移给商业保险公司或社会保险机构。当然，国家和地方政府也必须将控制外来物种入侵种作为生态保护的措施之一纳入财政预算，建立相应的基金。最后，立法中应明确规定鼓励使用当地物种，外来物种仅在安全和必要的前提下，才能考虑是否引入。 参考文献：《人民网－环保频道》，《新华网》 ，解 焱. 外来物种入侵、危害及我国的对策研究 高勇 阎彩娥 .中国外来生物入侵调查 环保总局：外来入侵物种每年造成经济损失逾千亿外来物种入侵的危害

论文提纲包括

完整的论文提纲应该包括哪些方面的内容呢?不清楚的同学可以参考一下以下内容。

论文题目：要求准确、简练、醒目、新颖。

目录：目录是论文中主要段落的简表。(短篇论文不必列目录)

摘要：是文章主要内容的摘录，要求短、精、完整。字数少可几十字，多不超过三百字为宜。

关键词或主题词：关键词是从论文的题名、提要和正文中选取出来的，是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇。关键词是用作机系统标引论文内容特征的词语，便于信息系统汇集，以供读者检索。 每篇论文一般选取3-8个词汇作为关键词，另起一行，排在“提要”的左下方。

论文正文：

引言：引言又称前言、序言和导言，用在论文的开头。 引言一般要概括地写出作者意图，说明选题的目的和意义, 并指出论文写作的范围。引言要短小精悍、紧扣主题。

论文正文：正文是论文的主体，正文应包括论点、论据、 论证过程和结论。主体部分包括以下内容：

提出-论点;

分析问题-论据和论证;

解决问题-论证与步骤;

结论。

一篇论文的参考文献是将论文在和写作中可参考或引证的主要文献资料，列于论文的末尾。参考文献应另起一页，标注方式按《GB7714-87文后参考文献著录规则》进行。

题目：仿生设计在包装容器造型设计中的应用

大自然是最伟大的创造者，向自然学习是个古老而时新的话题。仿生学使人类社会与自然之间协调与统一，成为人类生产活动与自然的交汇点。它迎合了现代人的价值观和审美趣向，正逐渐成为设计活动中新的亮点。仿生学涉及范围宽广，研究内容多样，本论文主要对包装容器造型的形态仿生设计进行研究。

论文先从形态仿生设计的成果——现有的采用形态仿生设计手法的包装容器造型入手进行研究，从造型表现形式和情感传达两方面分析：根据具象与抽象、整体与局部、动态与静态的'分类分析总结形态仿生的表现形式;根据创意联想、回归自然和传达产品信息等分析总结形态仿生的情感传达。从而探寻形态仿生应用于包装容器造型设计的一般方法和意义。

论文重点对水形态在女性化妆品包装容器造型设计中的应用进行研究。以与女性有着神秘互渗关系的水形态为原型，从形态与文化两方面进行解读。在对化妆品包装容器的造型设计分析的基础上提取水的形态要素，对其应用于女性化妆品包装容器造型设计中的实例进行解析，进一步探讨形态仿生在包装容器造型设计中的表现方法。论文运用了实例分析、综合归纳的方法，系统地总结了形态仿生应用于包装容器造型设计的方法和规律，力求拓宽包装容器造型设计的思路，为仿生学在包装容器造型设计中的应用提供更具指导意义的可操作性方法。

摘要4-5

ABSTRACT5-9

第一章 绪论9-15

社会背景9-10

选题意义与研究目的10-11

选题意义10-11

研究目的11

国内外研究现状及水平11-13

研究思路和基本方法13-14

研究思路13

研究方法13-14

研究内容14-15

第二章 仿生设计与包装容器造型设计阐述15-30

仿生设计概念15-16

形态仿生设计16

形态仿生设计表现形式16-23

具象仿生与抽象仿生17-20

整体仿生与局部仿生20-22

静态仿生与动态仿生22-23

形态仿生对包装容器造型设计的影响力23-30

创意联想24-25

回归自然25-27

传达产品信息27-30

第三章 水形态在女性化妆品包装容器造型设计中的应用研究30-53

水形态30-37

水的文化解读30-35

水的形态解读35-37

女性化妆品包装容器造型37-43

女性化妆品包装容器造型的设计定位37-38

女性化妆品包装容器造型设计表现38-43

. 水形态中在女性化妆品包装容器造型设计的运用43-53

水形态在女性化妆品包装容器造型的融合表现43-44

水形态在女性化妆品包装容器造型设计中的魅力表现44-53

结语53-55

参考文献55-57

攻读学位期间主要的研究成果57-58

致谢58

生态地质研究进展与展望论文题目

总论与展望1, 加强森林公园建设,保护森林资源自然环境是由大大小小的生态系统组成的,必须保持相对平衡.森林是陆地最大的生态系统,是自然界物质和能量交换的重要枢纽,对于地上,地面,地下环境有多方面的影响,如果把森林看做单纯的木材生产基地去砍伐,而且是掠夺式的经营,不顾植被具有极为重要的防止环境恶化功能(涵养水源,保护水土,防风固沙,调节气候,维护生态平衡等等),那么最终破坏森林的恶果将是人类自身的灾难.从古巴比伦王国的消失到全球性的温室效应,无不证明了一这点.森林公园则是在社会文明的发展中形成的一个相对独立的生态经济系统,是以人类,生物和环境的协同发展为原则,以自然资源的持续利用和生态环境的改善为宗旨,它们所追求的目标是:即满足当代人的生活需求,且自身得到发展,又要保护生态环境,不对后人的发展构成危害.这就为在此基础上开展各项生态旅游活动提供了一个理想的区域环境.1982年,我国建立了第一个森林公园--张家界国家森林公园,她以神奇的地貌和优美的环境向世人一展森林公园的风姿,为中国的生态旅游开创了一个成功的范例.截至1996年底,全国已建立不同类型,不同层次的森林公园811处,年吸引游客达5000多万人次.随着森林公园旅游人数的增加,旅游活动与生态环境的保护必然产生矛盾,引起诸如土壤,植被,水质和野生动植物的环境问题.另外我国森林公园大都是在国有林场的基础上建立和发展起来的,因经营方式的转变,这就带来了一个更新观念和提高对森林价值和生态环境的再认识问题.因此,有效地保护生态环境,加强森林公园建设是保证生态旅游持续发展的一项重要措施.中国资源的保护应注意以下两方面:(1) 加强生态管理,使之持久协调发展森林是一个整体,森林除木头外,还有许多其它物种,它是一个由许多成份构成的复杂系统.如果把森林看做单纯的木材生产基地去砍伐,而且是掠夺式的经营,那么我们采了木头,却恶化甚至是毁灭了其它资源的生存环境,得不偿失.当然也不能发挥森林资源的全部效益.但我们保护森林,并不是完全任其自然.自然森林也会自然枯萎,如不砍伐,任其自生自灭,也是浪费资源.所以在不过度改变森林结构的前提下,进行采大留小有计划,有选择的开采,以实现生态,社会,经济三大效益的可持续发展. (2) 严厉打击森林犯罪 1998年10月21日,最高人民法院,最高人民检察院,国家林业局,公安部,监察部联合发出《关于严厉打击破坏森林资源违法犯罪活动专项斗争的通知》,经过全国各级森林公安机关和各部门的艰苦努力,打击处理了一批违法犯罪分子,收回了一批被毁坏和被长期占用的林地.截至1998年12月底,全国森林公安机关共查处各类森林和野生动物案件26369起,打击处理违法犯罪人员28131人,其中刑事拘留791人,逮捕681人,为国家挽回了直接经济损失2928万元,收缴木材46351立方米,野生动物209365头(只),收回林地58305亩,取得显著成绩.但是,林区治安的几个突出问题仍未从根本上得到解决,一些基层单位,干部法制观念淡薄,毁林开荒,乱占林地的现象仍时有发生;犯罪分子在严打斗争开展后仍顶风作案,如云南省昆明市现每月从市区运往外省的保护动物仍在1吨左右;盗伐,哄抢国有林木,非法运输,销售木材在一些地区仍很严重;有些地区地方保护主义严重,打击森林犯罪力度不够.因此针对上述情况,要加强森林立法工作,加强法制宣传教育,依法保护森林.只要我们按照法律严格执行,加大打击力度,森林建设就有了根本的保障.2, 统一规化,有序开发做好旅游开发规划,贯彻资源和环境保护的思想,这不仅是使开发取得成功的保障,也是预防资源和环境遭到破坏的重要措施.因此,在编制旅游区总体规划时,必须对旅游区的地质资源,生物资源和涉及到环境质量的各类资源进行认真的调查,以便针对开展旅游活动所带来的环境损害进行足够的准备,并采取积极措施,消除或减少污染源,加强对环境质量的监测.为保证生态旅游的环境质量的高品位,旅游区的有关建设必须遵循适度地有序地分层次开发的原则,不允许任何形式的有损自然的开发行动.每个项目都必须进行环境影响评估,要从生态角度严格控制服务设施的规模,数量,色彩,用料,造型和风格,提倡以自然景观为主,就地取材,依景就势,体现自然之美,对那些高投入,高污染,高消费等刺激经济增长的项目坚决制止.经济开发可以在风景区以外的广大土地上进行.即使是配合风景区的旅游,其主要服务设施也完全可以在风景区外围建设.古今中外名山,风景区和国家公园都是精神活动的场所而非经济场所.我国古代,五岳山下都设有"镇","镇"就是专门提供服务设施的.宋代规定泰山的外围7里内"禁樵采".元代规定40里外的徂徕山禁止砍柴,都是为了保护泰山.美国规定商业开发要在国家公园以外的地方,其黄石国家公园自被发现建立后,不仅禁猎,禁伐,而且陆续迁走了居住其中的印第安土著.德国阿尔卑斯山国家公园的面积达300多平方公里,公园内并无一条索道,若干条索道都是设在公园之外的.这些发挥功能区分,区内观景,区外经商的优良传统,我们可以借鉴.如将旅游设施建在山脚下,山上不修索道,这样游 人势必在山脚下的宾馆住宿,当地赚取住宿费和餐饮费肯定高于索道费,而且游人分散于各处,大大缓解了因乘索道造成的山顶过分拥挤.在可持续发展的理论指导下,现有的生态技术,资金条件以及人们的环保意识还达不到维护生态平衡要求的情况下,必须将宝贵的生态资源留给子孙后代,而不是开发殆尽.旅游区的环境容量问题,应加强研究,在旅游区的环境容量未确定之前,必须控制旅游业的发展速度.对一些重点保护的景区,必须防止太多的游人进入,即使是一般旅游区,也应严格控制超容量吸引游人.因为,环境容量是有限的,破坏容易修复难,一旦旅游超过了环境容量,造成了巨大的环境破坏,再来治理就十分困难,甚至是不可能的. 3, 增强环保意识,强化法制观念鉴于旅游作为一种产业对环境的特殊影响和累计性的破坏,生态旅游一定要加强环境立法和管理.严格执法和遵守我国的《环境保护法》,《森林法》,《文物保护法》,《野生动植物保护法》等与旅游密切相关的环境保护法律和法规,并针对旅游业对环境影响有潜在性,持续性和累计性的特点,增加补充规定.如增加对旅游的环境保护税收,用于修复被损环境的管理.地方政府和旅游有关部门应认真学习和贯彻执行有关的法律,法规,增强法制观念,例如对生态保护区的开发,要根据环境法律,规定哪些部分严禁开发,哪些部分可以开发以及开发的规模,开放的季节和可接待的人数等等.又如规定哪些地区禁止带火种,禁止狩猎和毁坏林木,禁止遗弃垃圾和生活用品.对违法侵害自然资源者,加大执法力度,使其承担相应的民事和刑事责任. 思想意识比法规更重要.我国在生态旅游的生态规划和生态教育方面都很薄弱,旅游业主要以盈利创收为目的,不少旅游区根本不进行环境影响评价就开始营业.在旅游景点,很少设立宣传生态意识的宣传栏,导游们的导游词中也很少触及生态道德教育的问题.而且,旅游业的干部及导游中大多数人也未接受过系统的生态教育和生态道德教育.因此,我们在倡导生态旅游时,必须树立生态保护第一的思想,加强宣传教育,转变全民观念.具体做法一是要通过立法,把对旅游区的环境影响评价及对策真正落实到每一个景点,并要求所有的旅游管理人员,导游都必须经过系统的生态教育;旅游业是无烟工业","旅游资源可再生"的观念以及对旅游开发的环境效应评估认识不足的现象,切实把旅游环境当成旅游业的生命和形象.从可持续发展的战略眼光,把发展旅游业的目标与立足点建立在保证当代和几代,几十代人的旅游需要上,并以这种思想观念为指导,做好环境保护的各项具体工作.二是把生态教育和生态道德教育纳入国家教育计划,在小学,中学和大学国情教育中增设这方面的教育内容.使我们的子孙后代从小就开始重视自然资源的持续利用,爱护自然景观和人文景观,保护野生动物和植物,理解大自然,热爱大自然,使生态善恶观,生态良心,生态正义,生态义务成为青年的自觉行为和道德规范.三是充分利用旅游这一生动活泼的大学校,使生态旅游的全过程,成为生态教育和生态道德教育的全过程.使旅游者在大自然中唤起绿色的激情,绿色的愉悦,绿色的思考,体验大自然的谐;天人合一"的传统文化,达到热爱自然,师法自然,启迪人生的目的.在大自然中接受生态教育和生态道德教育,使每一个人旅游者从自己做起,从每一件保护自然的小事做起.

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氮化技术研究进展论文

百度文库中《常见金属氮化物物理化学性质》有相关介绍

最新研究显示，在极端条件下人工合成的贵金属氮化物具有一些不寻常的，甚至是独一无二的性质，它们可以用于半导体、超导体和防腐器材。过渡金属氮化物在理论上和技术上都很重要，因为它们具有很强的硬度和耐久性，而且因为在光学、电子学和磁学上的独特性质，它们在很多方面都很有用。美国劳伦斯·利沃摩尔国家实验室、华盛顿卡内基研究所、英国原子武器研究所的科学家们利用金刚石砧压腔产生高压、激光产生高温，首次人工合成了贵金属铱的氮化物。贵金属是那些不容易与其它元素形成化合物的元素。结合实验结果和第一性原理模型，科学家们还得到了已知的氮化铂的结构和体积弹性模量（反映材料硬度的量）。实验结果证实，由于它们的耐久性和可靠性，它们在半导体工业中很有用。利沃摩尔实验室化学与材料科学理事Jonathan Crowhurst说：“这个工作扩展了我们对氮化铂和氮化铱的认识，证明了这些氮化物的存在性，并且说明它们奇特的物理性质至少会在大规模合成生产中发挥作用。例如，氮化铂的体积弹性模量比已知的超硬立方氮化硼还要大。”半导体工业中应用的是氮化钛，它具有很高的强度和耐久性，但是新氮化物的耐久性比氮化钛更强。

图1. CrN/ C r₂O₃ 超晶格界面结构和电子态表征

界面磁性 是一个具有代表性的过渡金属氧化物低维结构的界面物性，对于理解界面自旋轨道耦合的物理机制和构筑低维自旋电子器件非常重要。 氧化物异质界面的多自由度耦合不仅可以影响界面两侧氧化物的本征磁性，还可以在界面诱发出新的磁基态 。 例如，研究者们在两个反铁磁性氧化物界面观测到铁磁性【Science 280, 5366 (1998)】、在完全抗磁的铜基超导体与锰氧化物界面反铁磁序【Nat. , 244 (2006)】、在反铁磁性氧化物和顺磁性氧化物界面观测到磁交换偏置【Nat. Mater. 11, 195 (2012)】和反常霍尔效应【Nat. Commun. 7, 12727 (2016)】等。近二十年来，在 全氧化物异质界面 观测到的出乎意料的新奇磁性现象极大地丰富了氧化物异质结的物理图像。与此同时，过渡金属氮化物是与过渡金属氧化物媲美的一族具有 关联量子效应 和 丰富物理特性 的材料体系。通常，制备单晶氮化物需要苛刻的高压和高温的极端条件，同时这些氮化物的化学计量比极难准确控制。因此，到目前为止，将氧化物与氮化物外延生长构成异质界面未见报道，其界面的物理特性亟待研究。在这类新型异质界面中， 两种阴离子（氧和氮）都将与过渡金属离子发生轨道杂化构成界面结构，它们都将提供共存的库伦排斥和原子内/间的交换相互作用 。 同时，由于不同离子之间的价态、离子半径、轨道电子数目等本征特性不同，这种新型界面将有可能产生有别于本征过渡金属氮化物和氧化物母体的新奇物性，有望进一步丰富低维关联电子材料的物理图像，扩展这类量子界面的多功能性。

图2. 利用超导量子干涉仪和X射线光电子能谱表征CrN /Cr₂O₃超晶 格宏观磁性

氮化铬（CrN）块体是一类反铁磁金属性材料，具有简单立方晶格（Fm3m）【详见2020年103期： 反铁磁金属氮化铬超薄膜的电子态相变研究 】，而氧化铬（ Cr ₂ O ₃ ）块材具有反铁磁绝缘体特性，是典型的六方晶格 六方晶格 。两种材料。 两种材料本征的对称性、电负性、阴离子和晶格常数均有很大差别， 能否形成高质量的量子界面以及界面是否具有与本征材料不同的新颖物性 是本项目研究的重点 。最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心的郭尔佳特聘研究员指导博士研究生金桥，与金奎娟研究员、谷林研究员、朱涛研究员、刘刚钦特聘研究员以及中国科学院宁波材料技术与工程研究所的杨洪新研究员、南方 科技 大学的王善民教授和中国科学技术大学的闫文盛研究员/李倩研究员紧密合作， 利用脉冲激光沉积技术制备了高结晶质量、准确化学配比、单原胞层精度的反铁磁氮化铬（CrN）/反铁磁氧化铬（ Cr ₂ O ₃ ）超晶格 （以下简称超晶格）。利用扫描透射电镜和电子能量损失谱，他们观察到氮和氧离子在各自超薄膜中均匀分布，同时界面处的阴离子化学混杂小于4埃， 具有单原胞层量级的平整界面 。实验上，他们首先利用超导量子干涉仪测量不同周期的超晶格，发现随着厚度增加，饱和磁化强度减小和矫顽场增加。在室温下，两原胞层周期的超晶格表现出典型的 铁磁性特征 ， 居里温度约为325K ，超过了两种母体材料的反铁磁聂耳温度。研究团队进一步通过X射线磁圆二色谱、氮空位色心磁力仪等实验技术确认了这种新颖的超晶格界面具有 室温铁磁性 。他们利用中国散裂中子源和美国橡树岭国家实验室的散裂中子源的极化中子反射谱仪将不同周期超晶格中的磁矩和化学组分随薄膜厚度的分布关系精确表征，进一步给出了该界面具有铁磁性的确凿证据。研究团队根据界面原子结构开展了系统的第一性原理计算，结果表明铁磁性是该界面结构的最稳定基态，能隙和磁矩的随厚度的变化均与实验观测一致 。 研究团队认为通过界面处不同阴离子与铬离子的轨道耦合改变交换耦合强度，产生的自旋排列长程序，打破了本征两种母体材料的反铁磁序。本工作的意义在于 首次在单原胞层尺度精准构筑了不同于全氧化物界面的氮化物/氧化物新型量子界面，利用人工界面耦合在两个反铁磁材料界面观测到室温铁磁性 ，这种方法为研究低维量子异质结中的量子序和发现新物态提供了新思路。

图3. 氮空位色心和极化中子反射技术进一步确认超晶格中存在确凿净磁矩。

本研究的相关内容以“Room-temperature ferromagnetism at an oxide/nitride interface”为题发表在Physical Review Letters上。

图4. 超晶格的能带结构、原子磁矩和能隙随周期的变化关系

本研究成果的共同第一作者为中国科学院物理研究所的博士生金桥和张庆华副研究员以及中国科学院宁波材料技术与工程研究所的博士生王智文。中国科学院物理研究所的郭尔佳特聘研究员和金奎娟研究员以及中国科学院宁波材料技术与工程研究所的杨洪新研究员为文章的共同通讯作者。本工作得到了中国科学院高能物理研究所的王嘉鸥研究员、上海大学的尹鑫茂教授、新加坡国立大学的Chi Sin Tang和Andrew T. S. Wee教授在同步辐射光源测量方面以及美国西北太平洋可再生能源国家实验室的王乐博士和Scott A. Chambers教授在X射线光电子能谱方面以及郑州大学郭海中教授、法国国家科学院的Sujit Das博士在宏观物性表征方面的支持。

该工作得到了 科技 部重点研发计划“量子调控与量子信息”专项（2020YFA0309100和2019YFA0308500）、国家自然科学基金委、北京市 科技 新星计划、北京市自然科学基金、中国科学院各类专项经费等项目的支持。

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