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1、-17 -专业课程设计岳阳市环保局环境监测中心分析实验室设计方案学院：化学化工学院专业：化学工程与工艺 班级:化工1101学号:201106010126学生姓名：潘强指导教师：陈立新 周原完成日期：2014.11.92014.11.21课程设计任务书题目：岳阳市环保局环境监测中心分析实验室设计方案姓名潘强 学院化工专业化学工程与工艺班级化工1101学号 26指导老师陈立新 周原教研室主任陈立新教学主管院长 陈建芳一、课程设计内容和要求根据所给题目，结合一个企业、事业单位、科研院所等的厂房建筑、生产特点设计各种分析实验室：1 .本方案预算资金100万元(老板一分钱也不会多给)，你可以寻找一个匹配
2、企业 (这一点很重要)，先根据生产特点和产品种类拟定分析检测项目，再进行实验室设计。资金全部用于仪器设备采购，水电、通风、实验台面、装修等另有预 算。2 .你所采购的仪器要能满足公司的分析需求，保持生产的正常运转。这需要你全 面考虑企业的产品种类和生产规模，为你的预算资金设定最佳匹配的分析项目。 你还需有一点超前意识，考虑企业的长远可持续发展。分析项目不是越多越好， 也不是越少越好，而是适合预算资金的优化方案。如果从你的分析项目看出你 所在的企业产品结构合理，你的设计方案可加分；反之，你的分析项目只一、 两个，产品单一落后，你的企业没有竞争力，很可能会淘汰，你的设计方案也 淘汰了！3 .你需要
3、到图书馆、资料室和互联网上去查找相关资料，设计时要考虑：(1)实验室的建设规划和基本程序，实验室建筑的组成及总体布局，实验室的结 构与楼面荷，实验室的造价。(2)供水、供电、供气、通风系统、空气净化、安全措施、环境保护等基础设施 和基本条件要求及设计，实验室工程管网综合设计和实验室的安全防护设施 要求。(3)化学实验室和仪器分析实验室的特点及要求。(4)分析仪器、设备的特点、适用范围，生产厂家、型号、性能与主要技术指标。(5)分析实验室的平立面布置图及设备图的绘制4.你必须及时上交符合课程设计要求的设计报告或说明书。设计报告应至少应包 括：(1)简洁的文字说明，含公司背景介绍、生产经营、产品、
4、分析项目等；（2）实验室总体设计图和各分室的平面设计、布置图（画图提倡用CADE其它绘图软件）；（3）仪器设备性能以及选购方案、理由。5.课程设计要求报告格式参照学院毕业论文格式 （学院网页可下载），装订顺序为： 封面-任务书-正文-附件（如果有的话）-设计评语-评分标准。正文最多使用 三级标题，字数5000以上，多者不限。6.本课程设计你必须独立自主完成，若有雷同，不属巧合，一律重修!二、时间分配表（仅供参考）序号内容时间分配（天）备注1设计准备1其中讲授0.5天2资料查找33力泵设计2-34中途检查、汇报15方案整理修改，书写报告1合计8-10、成绩评定知识水平：30% 设计论文质量：50
5、% 平时：20%化学工程与工艺教研室2014.11.2一、单位简介环保局属于政府职能部门，隶属于国家环保部。岳阳市环境保护局于1988年组建成立，为沈阳市政府的工作部门。近年来在市委、市政府对环境保护工作的高度重视和大力扶持下，全市环保系统在人力资源和能力建设上都得到了长足发 展，队伍编制规模和人员知识结构、年龄结构、综合素质等在全国同类城市中已 经处于前列。以较高素质的人力资源和以先进技术装备为依托的参与城市发展综 合决策的能力和综合执法能力得到大幅度提升，环境监控、监测、宣教、污水处 理、固废处置等能力均已达到全国领先水平，为全市环境大发展奠定了坚实基础。二、环境监测中心主要职责1 .主要
6、负责监督管理全市大气、水体、土壤、噪声、固体废物、有毒化学品等污 染防治工作。2 .实施国家、省颁布的各类环境质量标准、污染物排放标准、环境技术标准。3 .负责管辖区域内的环境监测和信息发布。三、主要检测项目岳阳是我国最重要的化工工业基地，诸如岳阳化工厂、巴陵石油化工、长岭炼 油长、洞庭氮肥厂、岳阳纺织厂等。在为岳阳市带来经济发展的同时也带来了污 染源，给岳阳的环境保护和监测也带来了不小的挑战。浑河水质的检测就显得尤 为重要。卜表为环境监测项目:待测项目水质检测物理指标PH浊度、色度、电导率化学指标COD BOD金属污染物、非金属无机物、特定有机化合物空气监测二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳、臭氧
7、土壤监测铜锌、铅镉、六六六、滴滴滴四、主要项目检测的原理和主要仪器的选择（一）、水质中镉、铅、铭离子的测定原理：将含待测元素的溶液通过原子化系统喷成细雾，遮气进入火焰，并在火焰中解离 成基态原子，当相应离子空心阴极灯辐射出待测元素特征波长光通过火焰时，被其吸收， 在一定条件下，特征波长光强的变化与火焰中待测元素基态原子的浓度有定量关系，也符 合朗伯-比尔定律，即：A = KX C,则吸光度与待测离子浓度C成正比。仪器：原子吸收恒光度计简介：原子吸收分光光度法的测量对象是呈原子状态的金属元素和部分非金属元 素，是由待测元素灯发出的特征谱线通过供试品经原子化产生的原子蒸气时，被 蒸气中待测元素的基
8、态原子所吸收，通过测定辐射光强度减弱的程度，求出供试 品中待测元素的含量。原子吸收一般遵循分光光度法的吸收定律，通常借比较对 照品溶液和供试品溶液的吸光度，求得供试品中待测元素的含量。（二）、苯胺类化合物的检测原理：苯胺类化合物在酸性条件下（p H 1.5-2.0）与亚硝酸盐重氮化，再与N-（1-蔡基）乙二胺盐酸盐偶合，生成紫红色染料，进行分光光度法测定，测 量波长为545nm3 仪器：分光光度计，能在波长545nm处操作，配有光程为10mmi勺比色皿；25mL具 塞刻度试管。五、仪器的选购公司：费尔伯恩实业发展(上海)有限公司 品牌：瑞士 BOEN选购理由：352522原子吸收光谱仪是全自动
9、的分析仪，可以胜任每天数百个样品 的分析量；它拥有世界上最高的灵敏度和精度；双光束光学系统，保证了仪器的长期稳定性；无与伦比的火焰系统，对5mg/L的铜溶液，在相同的测量条件下， 可以同时得到0.8A的灵敏度和RSD0.45%的精度！主要配置：单火焰模式、单石墨炉模式，或同时具有两种模式的小型化堆栈设计。 集成了火焰、石墨炉、流动注射、FIAS -石墨炉和汞/氢化物功能于一体。笊灯 或纵向塞曼效应背景校正的选择。灵活、易用的 WinLab32?软件。不论您需要火 焰，还是功能强大的石墨炉，您都可以利用找到满足您需求的理想解决方案。光 纤光学技术创建了一个涵盖范围全面的光学系统，提高灵敏度并获得
10、最佳的检出 限。全新设计的光路系统不仅保证了光束形状完全相同，而且可使仪器的体积比 市场上任何火焰/石墨炉原子吸收系统都小。小巧尺寸源自其独特的堆栈式设计。 在双模式火焰/石墨炉型号中，金属钛燃烧头组件固定在石墨炉上方，可快速方便 地更改分析技术。各个仪器都配有多功能 8灯架，与Lumina?空心阴极灯(HCL) 和专利的无极放电灯(EDL)兼容，无极放电灯提供更高的灵敏度和更长的使用寿 命。灵活的8灯架有以下功能：1、自动安装预热。2、持续监控灯的使用情况，以保持稳定的性能和可靠的结果。3、对临床实验室的益处4、许多测定技术已经在大量CLIA实验室广泛应用并提供结果。5、等温平台石墨炉技术为
11、临床应用提供了无以伦比的灵敏度。6、纵向塞曼效应背景校正，提高了测定复杂临床样品的结果准确性。检测的范围：既可进行某些常量组分测定，又能进行 ppm ppb级微量测定。在环 保局主要运用于污水中的金属的检测。(二)Astro TOC UV TURBO总有机碳分析仪公司：苏州华宏仪表有限公司品牌：HACH选购理由：样品进入多通道进样阀的进样系统，样品首先被酸氧化，除去 TIC;然 后样品通过UV氧化，反应出来CO和水，被水汽分离装置分开，分离的 CO五体 被送进非发散红外检测器，红外检测器仅仅测量 TOC红外检测器对CO2勺检测有 良好的检测灵敏度和线性度。_ 响应时间少于5分钟，可达到100%
12、（化 样品的成分和氧化过程产生的副产品不会造成干扰 使用可靠的NDIR技术，保证在低浓度的情况下测量的准确度 先进的自诊断功能，自清洗系统。 检出限为5pg/L,专为凝结水回用设计。检测范围：主要检测水质中有机物的含量，例如苯胺类的检测。（三）Agilent 7890A 气相色谱仪alibaba-corn.cri公司：南京利尔实验仪器设备有限公司品牌：Agilent/安捷伦选购理由：保留时间重现性 0.008%或 0.0008 min峰面积重现性 1%RSD7890A柱温箱的温度控制可以满足快速准确地梯度控温。总体的热性能提供了最佳的色谱性能，包括峰的对称性、保留时间的重现性和保留指数的准确性
13、。精确的气路 压力控制和准确的温度控制相结合，可以得到出色的保留时间重现性的精度，这 是所有色谱检测的基础。安捷伦的专利微板流路控制技术为色谱分析开创了新的篇章，可靠、无泄漏、柱箱内的毛细管连接可以长期承受GC柱温箱程序升降温往复循环。7890A GC具有增强的固件可以扩展微板流路控制的功能，以及增强的数 据系统软件可简化设置并操作反吹。这些新的技术使得复杂基质和未知物的分析 更为容易，而且通过二维中心切割、检测器分流和色谱柱反吹为常规分析带来了 个更高的工作效率和数据的完整性。7890A GC有先进的监控系统资源（计数、电 子记录和诊断）的内置功能。众所周知 Agilent GC系统具有可靠
14、、耐用和寿命长 的特点，安捷伦承诺保证仪器使用十年，使仪器在使用期间低成本运行。检测范围：大气污染分析（有毒有害气体，气体硫化物，氮氧化物等）；饮用水 分析（多环芳姓、农药残留、有机溶剂等）；土壤分析（有机污染物）；固体废 弃物分析（四）Cometro高效液相色谱仪（梯度系统）公司：天津深航科技品牌：美国康诺选购理由：二元或四元高压梯度系统采用两台/四台完全独立的高性能双柱塞高 精度HPLCM组成液流输送部分，配备新一代高灵敏度可编程紫外可见检测器，直接数字全系统控制，成就了新一代全性能高压梯度系统。基本配置：高压梯度泵系统，可编程紫外检测器，7725i手动进样阀、进样针、 色谱柱、数字全系统
15、控制工作站及安装附件等。可选配二极管阵列检测器、电化 学检测器、蒸发光散射检测器等，以及多用途的样品前处理和自动进样系统。容 易操作，操作过程中，泵的运行及梯度形成以及检测器波长设定等均由色谱工作 站全程控制。简单直观的操作界面提高了分析效率。满足广泛的应用需求，该系统适合于研究领域的分析方法优化和开发质控部门对复杂样品的检测。也可应用于色谱指纹图谱分析。可配备自动进样器、分步收集器或其它检测器。检测范围：百分之七十以上的有机化合物可用高效液相色谱分析，特别是高沸点、 大分子、强极性、热稳定性差化合物的分离分析，显示出优势。六、仪器清单序号仪器名称型号公司价格 （元）数量总价 （元）国产/进
16、口1电热套CLT-1A5000ML天津市静海县工 心电器厂120044800国产2打印机HPCP2025dn上海瀚波数码电 子有限公司3025412100进口（美 国惠普）3马弗炉SX2-5-12TP济南精密科学仪 器仪表有限公司837018730国产4万分之一 分析天平BSA124S上海楚柏实验室 设备有限公司467329346进口（德 国赛多利 斯）5十万分之 一分析天 平BT25S上海楚柏实验室 设备有限公司10920221840进口（德 国赛多利 斯）6恒温干燥 箱DGG-9053AD上海森信实验仪 器有限公司170123402国产7纯水器Direct-Q3杭州科欣进出口 有限公司21
17、000121000进口（法 国Millipor）8数显恒温 水浴锅HH-S2常州国华电器有 限公司5500211000国产9恒流大气 采样器BS-H2坤健捷诚（北京） 科技发展有限公 司382527650国产10水质采样 器FC-9624北京戴美克科技 有限公司13342226684国产11色差仪NH300天津市福元铭仪 器设备有限公司414028280国产12浊度计WGZ-2000P上海垒固仪器有 限公司432028640国产13温度计testo905-T2上海宝新仪器仪 表有限公司3742748进口（德 国德图）14台式pH计 /电导率仪HR/MP515上海三信仪表厂175523510国产
18、15便携式pH 计PH200i大迈仪器（上海） 有限公司135022700国产16便携式溶 解氧DOI定仪YSIDO200上海圣科仪器设 备有限公司288025760国产17台式溶解 氧测定仪BANTE820上海般特仪器有 限公司157523150国产18台式COD 测定仪ET1151M上海京工实业有 限公司6992113984国产19便携式CO刖定 仪YHCA-100 B上海圣科仪器设 备有限公司7900215800国产20BOD!定 仪890型上海加惠仪器仪 表有限公司25200125200国产21总磷测定 仪5B-6P 型北京连华科技6525213050国产22台式氨氮 分析仪DWS-2
19、96上海精密科学仪 器有限公司451429028国产23便携式氨 氮分析仪SD90715B上海岛韩实业有 限公司126022520国产24TOC总碳 分析仪AstroTOC UVTURBO苏州华宏仪表有 限公司80000180000国产25紫外可见 分光光度 计752上海现科分光仪 器有限公司7425214850国产26可见分光 光度计722上海垒固仪器有 限公司162023240国产27气相色谱 仪Agilent7890A南京利尔实验仪 器设备有限公司2100001210000进口28局效液相 色谱仪HPLCcometro天津深航科技1700001170000进口（美 国康诺）29原子吸收
20、光谱仪352522费尔伯恩实业 发展（上海）有 限公司2500001250000进口（瑞 士）30火焰分 光光度 计AP1402上海傲谱12500112500国产31基本仪器1500015000总计994512七、实验室整体设计1 .实验室性质主要用于本地水质等环境的监测与检测，可设精密仪器室（放置天平，分光 光度计等分析仪器设备），化学分析检验室（常规化学检测），及样品储存室，更 衣室、办公室等。2 .实验室的基本要求及设计方案1）试样制备室环境要求：保证通风，避免热源、潮湿和杂物对试样的干扰；设置粉尘、废 气的收集和排除装置，避免制样过程中粉尘、废气等有害物质对其他试样的干扰。面积：10m
21、riX 12ml配备：研磨机，Direct-Q3纯水器，HH-S2数显恒温水浴锅。2）化学分析实验室环境要求：由于化验工作中常常会产生有毒或易燃的气体，因此化验室要有 良好的通风条件；化验室的建筑应耐火或用不易燃的材料建成，隔断和顶棚也要 考虑到防火性能，因此可采用水磨石地面，窗户要能防尘，室内采光要好；室内 应配备专用的给水和排水系统。面积：10mriX 12ml配备：酸、碱滴定管，电热套，锥形瓶，滴定台，马弗炉，电热恒温干燥箱等各种化学分析所需仪器。3）精密仪器实验室环境要求：要求具有防火、防震、防电磁干扰、防潮、防腐蚀、防尘、防有 害气体侵入的功能，室温尽可能保持恒定。为保持一般仪器良好
22、的使用性能，温 度应在18-25 C,湿度在60%-70%电压要稳定，有良好的通风条件。由于精密仪器较多，可将精密仪器实验室分为：天平室面积：lOmriX 3m；配备：万分之一分析天平2台；十万分之一分析天平2台。分光光度室面积：10mt 5 m；配备：752紫外可见分光光度计2台,722可见分光光度计2台。原子吸收光谱室面积：10mt 4 m；配备：石墨炉原子吸收分光光度计（带石墨炉）。气相色谱室面积：10mt 5m配备：Agilent 7890A气相色谱仪液相色谱室面积：10mnx 5m配备：cometro高效液相色谱仪基础指标分析室面积：10mnx 5m酉己备：Astro TOC UV
23、TURBOS碳分析仪、pH计、CODM定仪、DO BODW定仪高温无菌室面积：lOmriX 4m4）辅助室环境要求：要具有防明火、防潮湿、防高温、防日光直射、防雷电的功能；药 品储藏室房间应朝北、干燥、通风良好，顶棚应遮阳隔热，门窗应坚固，窗应为 高窗，门窗应设遮阳板；备有消防器材。面积：lOmriX4mn；配备：储存各类化学药品。八、实验室平面布置图高温无菌室化学基本室原子场收光谱直铺助室液相色谱室气相色谱室 办公室所 厕课程设计评语:指导教师：年 月 日课程设计成绩评定:备注:化学化工学院课程设计评分表专业班级评价 单元评价要素评价内涵满分评分平时 成绩 30%义献查阅与 知识运用能 力能
24、独立查阅文献资料，并能合理 地运用到课程设计之中；能将所 学课程（专业）知识准确地运用 到课程设计之中，并归纳总结本 课程设计所涉及的肩关课程知识10课程设计方 案设计能力课程设计整体思路清晰，课程设 计方案合理可行10工作量和学 习态度课程设计工作量饱满，能按时完 成课程设计规定的工作量；学习 态度认真，遵守课程设计阶段的 纪律，作风严谨，按时完成课程 设计规定的任务，按时上交课程 设计肩关资料10设计 报告 质量 40%文题相符与课程设计任务书题目相符，内 容与文题相符5写作水平整体思路清晰，结构合理，层次 分明，语言表达流畅，综合概括 能力强20写作规范符合课程设计说明书的基本要 求，用语、格式、图表、数据、 量和单位及各种资料引用规范（符合标准）；符合课程设计规定 字数15答辩 情况 30%答辩自述按时参加答辩，答辩自述清楚， 内容全面，条理清晰14回答问题回答问题思路清晰，结果止确16指导教师评定成绩:实评总分;成绩等级指导教师（签名）注：按优（90-100分）、良（80-89分）、中（70-79分）、及格（60-69分）、不及 格（60分以下）五档制评定成绩。