小试、放大试验与中试的联系与区分
一、小试与中试分别要解决的问题
小试与中试的区分不仅仅在于投料量的多少、以及所用设备的大小之上，两者是要完成不同时段的不同任务。小试主要从事探索、开发性的工作，化学小试解决了所定课题的反应、分离过程和所涉及物料的分析认定，拿出合格试样，且收率等经济技术指标达到预期要求，就可告一段落，转入中试阶段。中试过程要解决的问题是：如何釆用工业手段、装备，完成小试的全流程，并基本达到小试的各项经济技术指标，当然规模也扩大了。该过程也不乏创新、发明的內容。如：小试中将一种物料从一个容器定量的移入另一器皿，往往是举手之劳，但在中试中就要解决选用何种类型、何种规格、何种材质的泵，采用何种计量方式，以及所涉及的安全、环保、防腐等一系列问题，这就不是简单的放大了，有时要解决此类问题也颇令人伤脑筋，甚至很难达到满意的结果，中试就是要解决诸如此类的釆用工业装置与手段过程中所碰到的问题；不仅保含小试中非常注意的物料衡算，也包括小试中不大在意的热量、动量的衡算问题……为进一步扩大规模，实现真正工业意义的经济规模的大生产提供可靠的流程手段及数据基础。
二、进入中试阶段要具备要具备的条件
1.小试收率稳定，产品质量可靠。
2.造作条件已经确定，产品，中间体和原理的分析检验方法已确定。
3.某些设备，管道材质的耐腐蚀实验已经进行，并有所需的一般设备。
4.进行了物料衡算。三废问题已有初步的处理方法。
5.已提出原材料的规格和单耗数量。
6.已提出安全生产的要求。
三、中试放大的方法
1.经验放大法：主要是凭借经验通过逐级放大(小试装置－中间装置－中型装置－大型装置)来摸索反应器的特征。它也是目前药物合成中采用的主要方法。
2.相似放大法：主要是应用相似原理进行放大。此法有一定局限性，只适用于物理过
程放大。而不适用于化学过程的放大。
3.数学模拟放大法：是应用计算机技术的放大法，它是今后发展的方向。
4.此外，微型中间装置的发展也很迅速，即采用微型中间装置替代大型中间装置，为
工业化装置提供精确的设计数据。其优点是费用低廉，建设快。
四、中试放大阶段的任务
主要有以下十点，实践中可以根据不同情况，分清主次，有计划有组织地进行。
1.工艺路线和单元反应操作方法的最终确定。特别当原来选定的路线和单元反应方法
在中试放大阶段暴露出难以解决的重大问题时，应重新选择其他路线，再按新路线进行中
试放大。
2.设备材质和型号的选择。对于接触腐蚀性物料的设备材质的选择问题尤应注意。
3.搅拌器型式和搅拌速度的考察。反应很多是非均相的，且反应热效应较大。在小试
时由于物料体积小，搅拌效果好，传热传质问题不明显，但在中试放大时必须根据物料性
质和反应特点，注意搅拌型式和搅拌速度对反应的影响规律，以便选择合乎要求的搅拌器
和确定适用的搅拌速度。
4.反应条件的进一步研究。试验室阶段获得的最佳反应条件不一定完全符合中试放大
的要求，为此，应就其中主要的影响因素，如加料速度，搅拌效果，反应器的传热面积与
传热系数以及制冷剂等因素，进行深入研究，以便掌握其在中间装置中的变化规律。得到
更适用的反应条件。
5.工艺流程和操作方法的确定。要考虑使反应和后处理操作方法适用工业生产的要求。特别注意缩短工序，简化操作，提高劳动生产率。从而最终确定生产工艺流程和操作方法。
6.进行物料衡算。当各步反应条件和操作方法确定后，就应该就一些收率低，副产物
多和三废较多的反应进行物料衡算。反应产品和其他产物的重量总和等于反应前各个物料
投量量的总和是物料衡算必须达到的精确程度。以便为解决薄弱环节。挖潜节能，提高效率，回收副产物并综合利用以及防治三废提供数据。对无分析方法的化学成分要进行分析
方法的研究。
7.原材料、中间体的物理性质和化工常数的测定。为了解决生产工艺和安全措施中的
问题，必须测定某些物料的性质和化工常数，如比热，黏度，爆炸极限等。
8.原材料中间体质量标准的制订。小试中质量标准有欠完善的要根据中试实验进行修
订和完善。
9.消耗定额，原材料成本，操作工时与生产周期等的确定。在中试研究总结报告的基
础上，可以进行基建设计，制订型号设备的选购计划。进行非定型设备的设计制造，按照
施工图进行生产车间的厂房建筑和设备安装。在全部生产设备和辅助设备安装完毕。如试
产合格和短期试产稳定即可制订工艺规程，交付生产。
五、中试放大与生产工艺规程
中试放大的目的是验证、复审和完善实验室工艺所研究确定的反应条件，及研究选定
的工业化生产设备结构、材质、安装和车间布置等，为正式生产提供数据，以及物质量和
消耗等。
（一）中试放大的研究内容
1、概述
工艺过程—在生产过程中凡直接关系到化学合成反应或生物合成途径的次序、条件
（配料比、温度、反应时间、搅拌方式、后处理方法和精制条件等）统称为工艺条件。其
它过程则成为辅助过程。
2、中试放大的重要性和形状
当化学制药工艺研究的实验室工艺完成后，即产品工艺路线经论证确定后，一般都需
要经过一个比小型试验规模放大50~100倍的中试放大，以便进一步研究在一定规模装置中各部反应条件变化规律，并解决实验室阶段未能解决或尚未发现的问题。
确定工艺路线后，每步化学合成反应或生物合成反应不会因小试、中试放大和大型生
产条件不同而有明显变化，但各步最佳工艺条件，则随试验规模和设备等外部条件的不同
而有可能需要调整。
i.经验放大法—主要凭借经验通过逐级放大（试验装置、中间装置、中型装置、大
型装置）来摸索反应器的特征。在合成药物的工艺研究中，中试放大主要采用经
验放大法，也是化工研究中的主要方法。
ii.相似放大法—主要应用相似理论进行放大。使用于物理过程，有一定局限性。
iii.（非线性）数学模拟放大法—应用计算机技术的放大法，它是今后发展的主要方向。
3、中试放大的研究
i.生产工艺路线的复审一般情况下，单元反应的方法和生产工艺路线应在实验室阶
段就基本选定。在中试放大阶段，只是确定具体工艺操作和条件以适应工业生产。
但是当选定的工艺路线和工艺过程，在中试放大时暴露出难以克服的重大问题时，就需要复审实验室工艺路线，修正其工艺过程。
ii.设备材质与型式的选择：开始中试放大时应考虑所需各种设备的材质和型式，并考查是否合适，尤其应注意接触腐蚀性物料的设备材质的选择。
iii.搅拌器型式与搅拌速度的考查：药物合成反应中的反应大多是非均相反应，其反应热效应较大。在实验室中由于物料体积较小，搅拌效率好，传热、传质的问题
表现不明显，但是在中试放大时，由于搅拌效率的影响，传热，传质的问题就突
出地暴露出来。因此，中试放大时必须根据物料性质和反应特点注意研究搅拌器
的型式，考察搅拌速度对反应规律的影响，特别是在固－液非均相反应时，要选
择合乎反应要求的搅拌器型式和适宜的搅拌速度。
iv.反应条件的进一步研究：实验室阶段获得的最佳反应条件不一定能符合中试放大要求。应该就其中的主要的影响因素，如放热反应中的加料速度，反应罐的传热
面积与传热系数，以及制冷剂等因素进行深入的试验研究，掌握它们在中试装置
中的变化规律，以得到更合适的反应条件。
v.工艺流程与操作方法的确定：在中试放大阶段由于处理物料增加，因而又必要考虑使反应与后处理的操作方法如何适应工业生产的要求，特别要注意缩短工序、
简化操作。
vi.原辅材料和中间体的质量控制：
a.原辅材料、中间体的物理性质和化工参数的测定。
b.原辅材料、中间体质量标准的制定。
（二）物料衡算
物料衡算是化工计算中最基本，也是最重要的内容之一。它也是能量衡算的基础。通
过物料衡算，可深入分析生产过程，对生产全过程有定量了解，就可以知道原料消耗定额，揭示物料利用情况；了解产品收率是否达到最佳数值，设备生产能力还有多大潜力；各设
备生产能力是否匹配等。
1、物料衡算的理论基础
物料衡算—是研究某一个体系内进、出物料及组成的变化，即物料平衡。所谓体系就
是物料衡算的范围，可以是一个设备或多个设备，可以是一个单元操作或整个化工过程。
物料衡算的理论基础为质量守恒定律：进入反应器的物料量－流出反应器的物料量－
反应器中的转化量＝反应器中的积累量
在化学反应系统中，物质的转化服从化学反应规律，可以根据化学反应方程式求出物
质转化的定量关系。
2、确定物料衡算的计算基准及每年设备操作时间
i.物料衡算的基准:
a.以每批操作为基准，适用于间歇操作设备、标准或定型设备的物料衡算，化学
制药产品的生产间歇操作居多。
b.以单位时间为基准，适用于连续操作设备的物料衡算。
c.以每公斤产品为基准，以确定原辅材料的消耗定额。
ii.每年设备操作时间：车间每年设备正常开工生产的天数一般以330天计算，其中余下的36天作为车间检修时间。
iii.收集有关计算数据和物料衡算步骤
a.收集有关计算数据：反应物的配料比，原辅材料、半成品、成品及副产品等的
浓度、纯度或组成，车间总产率，阶段产率，转化率。
b.转化率：对某一组分来说，反应物所消耗的物料量与投入反应物料量之比简称
该组分的转化率。一般以百分率表示。
c.选择性：各种主、副产物中，主产物所占分率。例：甲氧苄氨嘧啶生产中由没
食子酸经甲基化反应制备三甲氧苯甲酸工序，测得投料没食子酸（1）25.0kg，
未反应的没食子酸 2.0kg，生成三甲氧苯甲酸（2）24.0kg，求选择性和收率.
d.车间总收率：车间总收率为各个工序收率的乘积。
iv.物料计算的步骤
a.收集合计算所必需的基本数据。
b.列出化学反应方程式，包括主反应和副反应；根据给定条件画出流程简图。
c.选择物料计算的基准。
d.列出物料平衡表：①输入与输出的物料平衡表；②三废排量表；③计算原辅材
料消耗定额（kg）。
（三）生产工艺规程
一个产品可以采用几种不同的生产工艺过程，但其中必有一种是在特定条件下最为合理、最为经济又最能保证产品重量的。生产工艺规程是指导生产的重要文件，也是组织管
理生产的基本依据；更是工厂企业的核心机密。先进的生产工艺规程是工程技术人员、岗
位工人和企业管理人员的集体创造，属于知识产权的范畴，要积极组织申报专利，以保护
发明者和企业的合法利益。
1、生产工艺规程的主要作用：
i.生产工艺规程是组织工业生产的指导性文件，生产的计划、调度只有根据生产工
艺规程安排，才能保持各个生产环节之间的相互协调，才能按计划完成任务。
ii.生产工艺规程也是生产准备工作的依据。
iii.生产工艺规程又是新建和扩建生产车间或工厂的基本技术条件。
2、制订生产工艺规程的原始资料和基本内容
i.产品介绍：叙述产品规格、药理作用等，包括名称（商品名、化学名、英文名）；
化学结构式，分子式、分子量；性状(物化性质)；质量标准及检验方法；用途；包装与贮存。
ii.化学反应过程：按化学合成或生物合成，分工序写出主反应、副反应、辅助反应（如催化剂的制备、副产物处理、回收套用等）及其反应原理。还要包括反应终
点的控制方法和快速化验方法。
iii.生产工艺流程：以生产工艺过程中的化学反应为中心，用图解形式把冷却、加热、过滤、蒸馏、提取分离、中和、精制等物理化学过程加以描述。
iv.设备一览表：岗位名称，设备名称，规格，数量（容积、性能），材质，电机容量等。
v.设备流程和设备检修：设备流程图是用设备示意图的形式来表示生产过程中各设备的衔接关系。
vi.操作工时与生产周期：记叙各岗位中工序名称、操作时间。
vii.原辅材料和中间体的质量标准：按岗位名称、原料名称、分子式、分子量、规格项目瞪列表。
viii.生产工艺过程：配料比；工艺操作；主要工艺条件及其说明；生产过程中的中间体及其理化性质和反应终点控制；后处理方法及收率等。
ix.生产技术经济指标：生产能力（年，月）；中间体、成品收率，分步收率和产品总收率，收率计算方法；劳动生产率及成本；原辅材料及中间体消耗定额。
x.主要设备的使用与安全注意事项，技术安全与防火、防爆。
xi.成品、中间体、原料检验方法
xii.资源综合利用和三废处理
xiii.附录（有关常数及计算公式等）
六、小、中试的数据条件及其规律的考察
1、首先要安全第一，在中试或生产设备能够满足工艺条件的前提下，多进行不同工
艺控制条件的小试，确定几种中试的方案，生产的每个过程都不能疏忽，否则出了问题都
找不出来
2、在做小试时就要模仿中试过程，考虑如何工业化。设想每一步在中试时如何实现，这可能对经验要求比较高
3、小试工艺成熟后，必须完成工艺报告。中试不单是小试的简单的放大，中试搅拌、传热、浓缩、过滤、干燥的过程均与小试不同，小试时尽量摸拟中试的条件去做，另外，
切记每一步须做破坏性试验。弄清中试的设备，物料的物化特性。安全第一。中试前小试
跟踪QUOTE]过程跟踪，有时候放大过程中会出现莫名其妙的问题，你怎么都凭空想象不
出来的，所以要仔细认真的跟踪过程中的每个细节，尤其是异常情况不要放过，否则非常
麻烦。
4、放大与小试不同之处在于放大效应，做小试要考虑全面，多做些条件试验，求得
稳定数据
5、从多年的生产的经验来看，一般从小试到放大肯定会出现一些问题，主要是小试
的时候没有把生产的因素考虑进去。现在有很多研究人员不可否认在小试上有很高的造诣,但在生产上就一窍不通,实在需要改进
6、做小试刚开始不要一味追求收率，但要保证首先要能做出合格的东西，要针对性
的多做破坏性试验，多发现问题和解决问题，到放大时才会少出问题
点评：做化工研究开发时取得各种数据以及各种数据之间的关系、规律对中试生产放
大至关重要，至少当设备满足不了你的最佳工艺条件时你还有应对措施。
七、中试时跟踪检测和数据收集
1、原料中间体一定要检测，否则死都不知道怎么死的。第一两批要做好失败的预案，不要做得太快。遇到问题要保持冷静，千万不要蛮干。我的经验是表面越复杂的问题越可
能是简单的问题，有时一个阀门就可以搞得你一天不痛快。
2、中试前，最好将所有的原料都再实验室小试一次，即使这样，在加料的时候还是
要去看看，我做过一个硼氢化纳还原反应，当时实验室用的硼氢化纳是粉末状，作出的效
果很好，中试投料时我没有去，这下做坏了，原因是他们在取硼氢化纳时，连成块的都用
上了，都是失效的！还好最后又补加了一些才反应完全，要不然，几百万的东西可就没有了！另外在小试做破坏性实验很重要，包括产物的稳定性，反应的稳定性等等。
点评:实验中一定要使用工业原料，试剂同工业品是有区别的。但是即使用的是工业品中试前也一定要用小试验证一下，有的厂家给你的样品和实际供货并不一样。举个例子甲
苯就有两种制造方法，其制造工艺不同所含杂质也就不同。在石油化工厂里催化剂在使用
之前都要经过小试评价（也就是用小试验证一下），普通的分析都不能完全说明问题。
3、中试时数据考察和收集
i.中试只要不出安全问题，其它问题出现越多，对你以后大生产都有好处。如果中
试很顺利，而等大生产才出现问题，那时才是真正的烦
ii.首先，要考虑安全问题。其次考虑设备，第三考虑工艺控制点
iii.温度也是不能忽略的问题，冬天跟夏天是不一样的。
iv.得熟悉化工单元操作的各个系数，因为中试的目的是大生产，所以中试要以大生产为终点，把小试做为一个台阶，不应是小试的又一次简单重复与放大。
v.试生产阶段期间还要把小试结合起来做就可避免出现大的问题,若出现一些问题后也好分析!主要要考虑所有出现问题的可能的地方,做中试时注意出现问题的规
律如何,小试跟着中试走,这样应该不会有太多的疑惑.当然安全是第一位要考虑的,其它情况都有翻盘的机会,但是出了事故是没有的。
vi.中试时决不能急于赶样，一定要见结果，稳定三批。出现问题是正常的，中试总结很重要。
vii.做小试时就应考虑到大生产或中试容不容易，比如无水无氧操作，金属离子对反应的影响等。选定的试剂在加料过程是否容易操作，是否因加料顺序、快慢等会
影响安全，力求安全系数要高。做合成，合成一种东西，只要条件好，时间不紧
的话，就不难，难的就是放大，也许这就是瓶颈。
viii.中试是实验室技术转化到大生产的中间环节，主要取得工艺的热效应、传质效应等方面的数据。
八、中试的放大效应、设备效应
1、中试跟小试有天壤之别，小试能做合格中试不一定能．因此，中试和生产上出了
问题小试不一定能解决．我认为首先应从中试上找原因，然后在小试的基础上模拟中试生
产
2、在生产前要好好考虑试验室与生产之间存在哪些不同之处，一一罗列出来，然后
进行试验研究。哪些将有影响：如设备材质、反应温度计的延迟性、搅拌分散效果的差异
等
3、小试和中试最大的区别在于：小试容易控制，而大度过程中有很多始料不及的情
况！有些甚至是致命的
4、每一步的投料不要轻易的按原始小试的质量放大,一定要注意mol量.当质量变化大时,mol量也会增大,忽略了可能对生产不利,也是不易察觉的地方.
5、一定要符合工艺要求的设备,否则不要生产
6、放大效应，就是三传问题和时间差异，传热冷却和搅拌尤其要注意，三传速率和
小瓶里差异太大，有特殊要求的要用到特殊设备。
7、量的差异，小试时不足为患的问题量一多可能就成大问题了，所以要反复核对和
考虑整个过程中可能出现的异常情况，早做好防备，否则的话就不是倒掉重来的问题了。
8、过程跟踪，有时候放大过程中会出现莫名其妙的问题，你怎么都凭空想象不出来
的，所以要仔细认真的跟踪过程中的每个细节，尤其是异常情况不要放过，否则非常麻烦。
9、谨慎操作，这对收率能耗和成本估算都有益处，最重要的是小命要紧，一个闪失
可能就OVER了，尤其是有危险操作和危险物料时。
10、详细记录，不要有先入为主的思想，将客观的数据向小试的数据靠拢，两者有差
异是肯定的，中试交出的数据与大生产更加接近。
11、认真分析，包括对每个中间体的检测和整个流程可否连贯简化的分析，在大的釜
面前你更加容易想到这些问题，因为你无法凑合操作。
12、每个品种都有其关键点,如温度条件,可能产生的有毒气体,反应时间,反应物料状态,所需设备材质,反应过程是放热还是吸热,反应难易程度,是否会产生大量气体.中试过程中
有很多不一样的地方需要注意!
13、如果小试做得比较好，中试若出现莫名其妙的问题，首先最好考虑设备和原料的
问题
14、小试时特别要注意反应的放热（量需要专门的仪器－热量仪，不一定需要，但是
可以感觉放热的剧烈程度，根据放热的程度可以确定冷却介质）、反映速度、投料顺序（好的投料方式有时可以避免副产物的生成）等。在生产是均向反应容易些。
15、中试的反应（除苛刻的高压、强热量等外）开始比较容易控制的，但是后处理就要特
别注意了：水洗分液注意计算液位量、反应釜的体积；重结晶注意控制搅拌速度、冷却时
的速度温差等；干燥时注意物料的熔点、开始真空后加热（但是如果溶剂易挥发时，不要
只真空而是溶剂结冰，可以低温热水加热）。
16、放大效应其实就是因为你的工业设备达不到你的小试仪器的控制水平，中试时容
易出现问题的地方主要集中在“三传”上，事必亲躬很有必要，这样你才有感官印象。中试
时的感知能力很重要，工业设备不透明只能根据温度计、压力表来判断反应进行情况。对
设备必须非常熟悉并作到人机合一，随时能判断设备运转是否出现异常。另外还要留心注
意你的设备能否满足你的工艺要求，我有一次做格氏反应总是出问题，最后才发现问题出
在搅拌上，虽然中试前我们已经很注意这个问题并将搅拌放的很低，（因为格氏反应首先
要活化镁粉，小试的搅拌可以放的很低，但中试却很难。）最后我们将搅拌放到离釜底只
有25px时反应才正常。
九、小试，放大实验和中试生产三者的区别和联系
1、三者的反应都是同一个反应，也就是说它们的反应原理是一致的。但是在细微操
作上，三者总是有着或多或少的区别。很多反应稍微一经放大就容易出现这样那样的问题。其实并非它们反应的过程出现了什么问题，而是在反应的处理上两者应该有着细微的差别。
很多老师或者工程师在放大的时候从200ml的反应瓶放大到500ml的反应瓶中的时候，总是出现反应收率下降或者反应的温度区间跟原来的区间稍微有些差别。其实这些差别也算
不得是什么差别，只是在不同的空间内，该反应的传质传热空间不同而已。由于空间有了
细微的差别，导致在细致的操作中，相同的操作实际上也就有了细微的差别，而这个差别
就导致了我们常见的收率下降和温度区间的变化问题。只要我们能够将这个问题仔细的分
析清楚，这个问题也就不是问题了。
2、放大实验和中试生产稍微有些不同，因为两者的基础是都是小试的放大，不过由
于放大的倍数和区间不同，导致两者表现出来的东西也就不同。这也就是相同的积分元在
不同的积分区间积分出来的不同结果而已。我们只要明了这个积分元在不同积分区间的不
同特性就能够得出积分的变化趋势，从而调整各个因素使积分向我们需要的方向转化。
3、总之，三者的联系就是同一个积分元在不同积分区间积分的结果。贯穿三者的同
一主线就是主反应过程。当反应被放大时，由于空间的增大，导致物料的传输空间增大，
也就是反应物分子的活动空间变大了，导致在反应一旦开始进行后，参加反应的分子碰撞
的几率就开始变小，这是个概率学问题，因而放大反应在与实验室相同的时间内是反应不
到相同的转化率的，因此我们需要延长反应时间来使反应进行的更加彻底。但是当反应受
动力学控制时，我们很容易遇到即使反应很长时间也不能使得反应更进一步的进行，因此
我们需要采取一些手段来使得我们的物料浓度变得更大一些，以使反应更进一步进行。同
时，由于空间的增大，导致热量的传输开始变慢，因为在实验室时，物料量比较少，而与
外界的加热设施接触比较紧凑，因而热量的传输比较快，只要控制得当，基本不会出现物
料温度暴涨或者暴跌的情况，从而出现影响产品质量甚至于产品收率都要受很大影响的状
况。在这种情况下，生产，中试和实验室各自的处理技巧都是不一样的，因此当我们在生
产上采用和实验室相同的操作时，很容易出现这样或者那样的状况，这是由于各自的热量
传输不一样造成的。如放热比较剧烈的反应，在实验室我们可以采取冰水浴等手段来保持
温度平衡，但到了中试生产时，我们一般采取的方式加入惰性溶剂作为热的载体，来延缓
温度的急剧上升。或者采取滴加的方式来控制单位时间内热量的放出，保持温度的稳定。
4、三者追求的条件其实是一致的，但是由于三者的环境略有不同，因而实施达到结
果的手段略微有些不同而已。
淮右布衣2016.9.13整理
小试与中试的区别 小试与中试的区分不仅仅在于投料量的多少、以及所用设备的大小之上，两 者是要完成不同时段的不同任务。小试主要从事探索、开发性的工作，化学小试解决了所定课题的反应、分离过程和所涉及物料的分析认定，拿出合格试样，且收率等经济技术指标达到预期要求，就可告一段落，转入中试阶段。中试过程要解决的问题是：如何釆用工业手段、装备，完成小试的全流程，并基本达到小试的各项经济技术指标，当然规模也扩大了。该过程也不乏创新、发明的內容。女口：小试中将一种物料从一个容器定量的移入另一器皿，往往是举手之劳，但在中试 中就要解决选用何种类型、何种规格、何种材质的泵，采用何种计量方式，以及所涉及的安全、环保、防腐等一系列问题，这就不是简单的放大了，有时要解决此类问题也颇令人伤脑筋，甚至很难达到满意的结果，中试就是要解决诸如此类的釆用工业装置与手段过程中所碰到的问题；不仅包含小试中非常注意的物料衡算，也包括小试中不大在意的热量、动量的衡算问题为进一步扩大规模，实现真正工业意义的经济规模的大生产提供可靠的流程手段及数据基础。
中试放大的方法 经验放大法：主要是凭借经验通过逐级放大（小试装置－中间装置－中型装置－大型装置）来摸索反应器的特征。 相似放大法：主要是应用相似原理进行放大。此法有一定局限性，只适用于物理过程放大。而不适用于化学过程的放大。 数学模拟放大法：是应用计算机技术的放大法，它是今后发展的方向。 此外，微型中间装置的发展也很迅速，即采用微型中间装置替代大型中间装置，为工业化装置提供精确的设计数据。其优点是费用低廉，建设快。 中试放大阶段的任务 主要有以下十点，实践中可以根据不同情况，分清主次，有计划有组织地进行。 1. 工艺路线和单元反应操作方法的最终确定。特别当原来选定的路线和单元反应方法在中试放大阶段暴露出难以解决的重大问题时，应重新选择其他路线，再按新路线进行中试放大。 2. 设备材质和型号的选择。对于接触腐蚀性物料的设备材质的选择问题尤应注意。 3. 搅拌器型式和搅拌速度的考察。反应很多是非均相的，且反应热效应较大。在小试时由于物料体积小，搅拌效果好，传热传质问题不明显，但在中试放大时必须根据物料性质和反应特点，注意搅拌型式和搅拌速度对反应的影响规律，以便选择合乎要求的搅拌器和确定适用的搅拌速度。 4. 反应条件的进一步研究。室验室阶段获得的最佳反应条件不一定完全符合中试放大的要求，为此，应就其中主要的影响因素，如加料速度，搅拌效果，反应器的传热面积与传热系数以及制冷剂等因素，进行深入研究，以便掌握其在中间装置中的变化规律。得到更适用的反应条件。 5. 工艺流程和操作方法的确定。要考虑使反应和后处理操作方法适用工业生产的要求。特别注意缩短工序，简化操作，提高劳动生产率。从而最终确定生产工艺流程和操作方法。 6. 进行物料衡算。当各步反应条件和操作方法确定后，就应该就一些收率低，副产物多和三废较多的反应进行物料衡算。反应产品和其它产物的重量总和等于反应前各个物料投量量的总和是物料衡算必须达到的精确程度。以便为解决薄弱环节。挖潜节能，提高效率，回收副产物并综合利用以及防治三废提供数据。对无
小试，放大实验和中试生产三者的区别和联系 小试，放大实验和中试生产三者是相互联系非常密切的三个部分。三者的反应都是同一个反应，也就是说它们的反应原理是一致的。但是在细微操作上，三者总是有着或多或少的区别。很多反应稍微一经放大就容易出现这样那样的问题。其实并非它们反应的过程出现了什么问题，而是在反应的处理上两者应该有着细微的差别。很多老师或者工程师在放大的时候从200ml的反应瓶放大到500ml的反应瓶中的时候，总是出现反应收率下降或者反应的温度区间跟原来的区间稍微有些差别。其实这些差别也算不得是什么差别，只是在不同的空间内，该反应的传质传热空间不同而已。由于空间有了细微的差别，导致在细致的操作中，相同的操作实际上也就有了细微的差别，而这个差别就导致了我们常见的收率下降和温度区间的变化问题。只要我们能够将这个问题仔细的分析清楚，这个问题也就不是问题了。 放大实验和中试生产稍微有些不同，因为两者的基础是都是小试的放大，不过由于放大的倍数和区间不同，导致两者表现出来的东西也就不同。这也就是相同的积分元在不同的积分区间积分出来的不同结果而已。我们只要明了这个积分元在不同积分区间的不同特性就能够得出积分的变化趋势，从而调整各个因素使积分向我们需要的方向转化。 总之，三者的联系就是同一个积分元在不同积分区间积分的结果。 贯穿三者的同一主线就是主反应过程。 当反应被放大时，由于空间的增大，导致物料的传输空间增大，使得副反应的优势得以增大，因此反应被放大时，第一个出现的问题就是质量问题，放大后得出的产品必然要比实验室得出的产品纯度要低，杂质含量要高，这是必然的结果。同样由于空间的增大，物料的传热空间也增大，使得物料的反应时间要比原来实验室小试的时间要长一些，因为物料的传热空间变大了，这也是放大效应一个重要的体现。 中试是实验室小试的放大过程，但是并不是简单的将实验的量放大到多少倍，也不是在新的环境下寻求新的工艺条件（当然新的工艺条件肯定跟原来的条件有所差别），而是在新的环境中，如何复制小试实验室时候的微观条件或者无线接近这个条件，仅此而已。 不同的物料的量导致物料的积累时空和空间的传热各有不同，因而导致在同等的操作条件下得到各有不同的结果。同样想要获得同等的结果所需的条件往往不一样，甚至有时连手段都不一样。这就是所谓的放大效应。
小试至中试——经验分享（精华） 小试至中试 作者：碧野香飘 作者简介：碧野香飘，男，工程师，从事医药合成原料药研发和中试车间管理。现就职于浙江某比较牛叉的医药上市企业。联系方式：QQ：408847913 一个项目从理论到车间产品，这个过程就是项目研发的过程，包括小试到中试放大全过程。 哥们搞合成搞了有些年头了，从合成的角度聊聊药品合成项目开发，小试到中试全过程，可以跟本行业前辈们共同探讨，提高我本人的业务水平。也对刚接触这个行业或者是准备进入这个行业的同志们也许有些帮助。（温馨提示：此文篇幅较长，达十一页之多，各位观众请提前做好心理准备；欢迎选择A、Give up and Delete it B、Continue to read it）。 刚接触时觉得这个过程那叫一复杂啊，根本摸不着头脑，只好跟着别人做，纯粹的实验室操作工。时间长了做着做着就习惯了。不过个人觉得新手上路还是先虚心的做好实验室操作工，扎实的基础和过硬的动手能力是所有搞研发人必备的技能，这个没有，那只能被人撵走了。 做多了慢慢的就从中摸出了门道，什么是研发，怎么才能做好研发项目，这之间是有蹊跷滴。 看到这里大家尤其是众多新手肯定会骂了，说就说，哪那么多废话嘛。 呵呵，我就喜欢罗嗦，不过如果大家耐不住的话，下面的东西就不用看了。先吊吊大家的耐心，毕竟跟咱们的行业相关哈。 在开始之前，有个个人观点先与大家讨论一下： 个人觉得，女同志大学毕业后不适合搞有机合成类的实验室工作，无论是企业的研究部门还是事业型的科研单位。仪器分析也是如此。原因如下： 1、毒。众所周知，化工合成行业以毒闻名，凡是实验室日常用到的试剂都有毒，其他不常用的也不见优势，女性的生理条件与男性相比较是不占优势，而且女性还承担着民族繁衍这么大的事情，自己搞搞就算了，总不能把宝宝也搭上
二、基本放大电路及其分析方法 一个放大器一般是由多个单级放大电路所组成，着重讨论双极型半导体三极管放大电路的三种组态，即共发射极，共集电极和共基极三种基本放大电路。从共发射极电路入手，推及其他二种电路，其中将图解分析法和微变等效电路分析法，作为分析基础来介绍。分析的步骤，首先是电路的静态工作点，然后分析其动态技术指标。对于放大器来说，主要的动态技术指标有电压放大倍数、输入阻抗和输出阻抗。 2.1.共射极基本放大电路的组成及放大作用 在实践中，放大器的用途是非常广泛的，它能够利用三极管的电流控制作用把微弱的电信号增强到所要求的数值，为了了解放大器的工作原理，先从最基本的放大电路学习： 图2.1称为共射极放大电路，要保证发射结正偏，集电极反偏Ib=（V BB-V BE）/Rb，对于硅管V BE约为0.7V左右,锗管约为0.2V左右,I B=(V BB-0.7)/Rb这个电路的偏流I B决定于V BB 和Rb的大小,V BB和Rb一经确定后,偏流I B就固定了,所以这种电路称为固定偏流电路,Rb又称为基极偏置电阻,电容Cb1和Cb2为隔直电容或耦合电容,在电路中的作用是“传送交流,隔离直流”,放大作用的实质是利用三极管的基极对集电极的控制作用来实现的. 上图是共射极放大电路的简化图,它在实际中用得比较多的一种电路组态,放大电路的主要性能指标，常用的有放大倍数、输入阻抗、输出阻抗、非线性失真、频率失真以及输出功率和效率等。对于不同的用途的电路，其指标各有侧重。 初步了解放大电路的组成及简单工作原理后，就可以对放大电路进行分析。主要方法有图解法和微变等效法。 2.2.图解分析法 2.2.1.静态工作情况分析 当放大电路没有输入信号时，电路中各处的电压，电流都是不变的直流，称为直流工作状态简称静态，在静态工作情况下，三极管各电极的直流电压和直流电流的数值，将在管子的特性曲线上确定一点，这点称为静态工作点，下面通过例题来说明怎样估算静态工作点。 解:Cb1与Cb2的隔直作用,对于静态下的直流通路,相当于开路,计算静态工作点时,只需考虑图中的Vcc、Rb、Rc及三极管所组成的直流通路就可以了，I B=（Vcc－0.7）/Rb （I C=βI B+I CEO ） I C=βI B，V CE=V CC－I C R C 如已知β，利用上式可近似估算放大电路的静态工作点。 2.2.2.用图解法确定静态工作点 在分析静态工作情况时,只需研究由V CC、R C、V BB、Rb及半导体三极管所组成的直
小试到中试到工业化生产
小试至中试——经验分享（精华） 小试至中试 作者：碧野香飘 作者简介：碧野香飘，男，工程师，从事医药合成原料药研发和中试车间管理。现就职于浙江某比较牛叉的医药上市企业。联系方式：QQ：********* 一个项目从理论到车间产品，这个过程就是项目研发的过程，包括小试到中试放大全过程。 哥们搞合成搞了有些年头了，从合成的角度聊聊药品合成项目开发，小试到中试全过程，可以跟本行业前辈们共同探讨，提高我本人的业务水平。也对刚接触这个行业或者是准备进入这个行业的同志们也许有些帮助。（温馨提示：此文篇幅较长，达十一页之多，各位观众请提前做好心理准备；欢迎选择A、Give up and Delete it B、
Continue to read it）。 刚接触时觉得这个过程那叫一复杂啊，根本摸不着头脑，只好跟着别人做，纯粹的实验室操作工。时间长了做着做着就习惯了。不过个人觉得新手上路还是先虚心的做好实验室操作工，扎实的基础和过硬的动手能力是所有搞研发人必备的技能，这个没有，那只能被人撵走了。 做多了慢慢的就从中摸出了门道，什么是研发，怎么才能做好研发项目，这之间是有蹊跷滴。 看到这里大家尤其是众多新手肯定会骂了，说就说，哪那么多废话嘛。 呵呵，我就喜欢罗嗦，不过如果大家耐不住的话，下面的东西就不用看了。先吊吊大家的耐心，毕竟跟咱们的行业相关哈。 在开始之前，有个个人观点先与大家讨论一下： 个人觉得，女同志大学毕业后不适合搞有机合成
类的实验室工作，无论是企业的研究部门还是事业型的科研单位。仪器分析也是如此。原因如下： 1、毒。众所周知，化工合成行业以毒闻名，凡是实验室日常用到的试剂都有毒，其他不常用的也不见优势，女性的生理条件与男性相比较是不占优势，而且女性还承担着民族繁衍这么大的事情，自己搞搞就算了，总不能把宝宝也搭上吧，那代价也太大了吧。我老婆以前就是搞气相的，接触时间不长，很快就让她换其他工作了。女孩子搞这个，不适合。 2、累。做有机合成其实是一件苦差事，很多反应不是一下两下就能完成的，动辄反应咯几小时十几小时，有些还需要中途不断的加个料取样点个板升个温降个温什么的，做好这个就需要不间断盯着，累。哥窃以为女人都是水做的（至少我老婆是的，哈哈），那么柔弱的身体吃不消这么辛苦的，不适合。 3、枯燥。干咱们这一行的要耐得住寂寞的，一头扎进实验室就甭想短时间内出来，过程十分枯
3.2 基本放大电路的分析方法 3.2.1 放大电路的静态分析 放大电路的静态分析有计算法和图解分析法两种。 （1）静态工作状态的计算分析法 根据直流通路可对放大电路的静态进行计算 (03.08) I C= I B (03.09) V CE=V CC－I C R c (03.10) I B、I C和V CE这些量代表的工作状态称为静态工作点，用Q表示。 在测试基本放大电路时，往往测量三个电极对地的电位V B、V E和V C即可确定三极管的工作状态。 （2）静态工作状态的图解分析法 放大电路静态工作状态的图解分析如图03.08所示。 图03.08 放大电路静态工作状态的图解分析 直流负载线的确定方法：
1. 由直流负载列出方程式V CE=V CC－I C R c 2. 在输出特性曲线X轴及Y轴上确定两个特殊点 V CC和V CC/R c,即可画出直流负载线。 3. 在输入回路列方程式V BE =V CC－I B R b 4. 在输入特性曲线上，作出输入负载线，两线的交点即是Q。 5. 得到Q点的参数I BQ、I CQ和V CEQ。 例3.1：测量三极管三个电极对地电位如图03.09所示，试判断三极管的工作状态。 图03.09 三极管工作状态判断 例3.2：用数字电压表测得V B=4.5V 、V E=3.8V 、V C=8V，试判断三极管的工作状态。 电路如图03.10所示 图03.10 例3.2电路图 3.2.2 放大电路的动态图解分析 (1) 交流负载线 交流负载线确定方法：
1.通过输出特性曲线上的Q点做一条直线，其斜率为1/R L'。 2.R L'= R L∥R c，是交流负载电阻。 3.交流负载线是有交流输入信号时，工作点Q的运动轨迹。 4.交流负载线与直流负载线相交，通过Q点。 图03.11 放大电路的动态工作状态的图解分析 (2) 交流工作状态的图解分析 动画 图03.12 放大电路的动态图解分析（动画3-1）通过图03.12所示动态图解分析，可得出如下结论： 1. v i→↑ v BE→↑ i B→↑ i C→↑ v CE→↓ |-v o|↑； 2. v o与v i相位相反； 3.可以测量出放大电路的电压放大倍数； 4.可以确定最大不失真输出幅度。 (3) 最大不失真输出幅度 ①波形的失真
小试与中试的区分 小试与中试的区分 小试与中试的区分不仅仅在于投料量的多少、以及所用设备的大小之上，两者是要完成不同时段的不同任务。小试主要从事探索、开发性的工作，化学小试解决了所定课题的反应、分离过程和所涉及物料的分析认定，拿出合格试样，且收率等经济技术指标达到预期要求，就可告一段落，转入中试阶段。中试过程要解决的问题是：如何釆用工业手段、装备，完成小试的全流程，并基本达到小试的各项经济技术指标，当然规模也扩大了。该过程也不乏创新、发明的內容。如：小试中将一种物料从一个容器定量的移入另一器皿，往往是举手之劳，但在中试中就要解决选用何种类型、何种规格、何种材质的泵，采用何种计量方式，以及所涉及的安全、环保、防腐等一系列问题，这就不是简单的放大了，有时要解决此类问题也颇令人伤脑筋，甚至很难达到满意的结果，中试就是要解决诸如此类的釆用工业装置与手段过程中所碰到的问题；不仅保含小试中非常注意的物料衡算，也包括小试中不大在意的热量、动量的衡算问题……为进一步扩大规模，实现真正工业意义的经济规模的大生产提供可靠的流程手段及数据基础 中试放大经验总结： 中间实验阶段是进一步研究在一定规模的装置中各步化学反应条件的变化规律，并解决实验室中所不能解决或发现的问题。虽然化学反应的本质不会因实验生产的不同二改变，但各步化学反应的最佳反应工艺条件，则可能随实验规模和设备等外部条件的不同而改变。因此，中试放大很重要。 实验进行到什么阶段才进行中试呢？至少要具备下列的条件： 1.小试收率稳定，产品质量可靠。 2.造作条件已经确定，产品，中间体和原理的分析检验方法已确定。 3.某些设备，管道材质的耐腐蚀实验已经进行，并有所需的一般设备。 4.进行了物料衡算。三废问题已有初步的处理方法。 5.已提出原材料的规格和单耗数量。 6.已提出安全生产的要求。 中试放大的方法有： 经验放大法：主要是凭借经验通过逐级放大(小试装置－中间装置－中型装置－大型装置)来摸索反应器的特征。它也是目前药物合成中采用的主要方法。 相似放大法：主要是应用相似原理进行放大。此法有一定局限性，只适用于物理过程放大。而不适用于化学过程的放大。 数学模拟放大法：是应用计算机技术的放大法，它是今后发展的方向。 此外，微型中间装置的发展也很迅速，即采用微型中间装置替代大型中间装置，为工业化装置提供精确的设计数据。其优点是费用低廉，建设快。 中试放大阶段的任务 主要有以下十点，实践中可以根据不同情况，分清主次，有计划有组织地进行。
小试与中试的区分 小试与中试的区分不仅仅在于投料量的多少、以及所用设备的大小之上，两者是要完成不同时段的不同任务。小试主要从事探索、开发性的工作，化学小试解决了所定课题的反应、分离过程和所涉及物料的分析认定，拿出合格试样，且收率等经济技术指标达到预期要求，就可告一段落，转入中试阶段。中试过程要解决的问题是：如何釆用工业手段、装备，完成小试的全流程，并基本达到小试的各项经济技术指标，当然规模也扩大了。该过程也不乏创新、发明的內容。如：小试中将一种物料从一个容器定量的移入另一器皿，往往是举手之劳，但在中试中就要解决选用何种类型、何种规格、何种材质的泵，采用何种计量方式，以及所涉及的安全、环保、防腐等一系列问题，这就不是简单的放大了，有时要解决此类问题也颇令人伤脑筋，甚至很难达到满意的结果，中试就是要解决诸如此类的釆用工业装臵与手段过程中所碰到的问题；不仅保含小试中非常注意的物料衡算，也包括小试中不大在意的热量、动量的衡算问题……为进一步扩大规模，实现真正工业意义的经济规模的大生产提供可靠的流程手段及数据基础 中试放大经验总结： 中间实验阶段是进一步研究在一定规模的装臵中各步化学
反应条件的变化规律，并解决实验室中所不能解决或发现的问题。虽然化学反应的本质不会因实验生产的不同二改变，但各步化学反应的最佳反应工艺条件，则可能随实验规模和设备等外部条件的不同而改变。因此，中试放大很重要。实验进行到什么阶段才进行中试呢？至少要具备下列的条件： 1.小试收率稳定，产品质量可靠。 2.造作条件已经确定，产品，中间体和原理的分析检验方法已确定。 3.某些设备，管道材质的耐腐蚀实验已经进行，并有所需的一般设备。 4.进行了物料衡算。三废问题已有初步的处理方法。 5.已提出原材料的规格和单耗数量。 6.已提出安全生产的要求。 中试放大的方法有： 经验放大法：主要是凭借经验通过逐级放大(小试装臵－中间装臵－中型装臵－大型装臵)来摸索反应器的特征。它也是目前药物合成中采用的主要方法。 相似放大法：主要是应用相似原理进行放大。此法有一定局限性，只适用于物理过程放大。而不适用于化学过程的放大。 数学模拟放大法：是应用计算机技术的放大法，它是今后
有机合成工艺小试到中试放大之关键 在生产过程中凡直接关系到化学合成反应或生物合成途径的次序，条件（包括物料配比、温度、反应时间、搅拌方式、后处理方法及精制方法等）通称为工 艺条件。 一、研发到生产的三个阶段 1、小试阶段：开发和优化方法 2、中试阶段：验证和使用方法 3、工艺验证/商业化生产阶段：使用方法，并根据变更情况以绝对是否验证 注：批量的讨论：中试批量应不小于大生产批量的十分之一 二、小试阶段 对实验室原有的合成路线和方法进行全面的、系统的改革。在改革的基础上通过实验室批量合成，积累数据，提出一条基本适合于中试生产的合成工艺路线。小试阶段的研究重点应紧紧绕影响工业生产的关键性问题。如缩短合成路线，提高产率，简化操作，降低成本和安全生产等。 1、研究确定一条最佳的合成工艺路线：一条比较成熟的合成工艺路线应该 是：合成步骤短，总产率高，设备技术条件和工艺流程简单，原材料来源充裕而 且便宜。 2、用工业级原料代替化学试剂：实验室小量合成时，常用试剂规格的原料 和溶剂，不仅价格昂贵，也不可能有大量供应。大规模生产应尽量采用化工原料和工业级溶剂。小试阶段应探明，用工业级原料和溶剂对反应有无干扰，对产品的产率和质量有无影响。通过小试研究找出适合于用工业级原料生产的最佳反应 条件和处理方法，达到价廉、优质和高产。 3、原料和溶剂的回收套用：合成反应一般要用大量溶剂，多数情况下反应 前后溶剂没有明显变化，可直接回收套用。有时溶剂中可能含有反应副产物，反应不完全的剩余原料，挥发性杂质，或溶剂的浓度改变，应通过小试研究找出回收处理的办法，并以数据说明，用回收的原料和溶剂不影响产品的质量。原料和溶剂的回收套用，不仅能降低成本，而且有利于三废处理和环境卫生。
小试与放大实验和中试生产三者的区别和联系 文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968）
小试，放大实验和中试生产三者的区别和联系 小试，放大实验和中试生产三者是相互联系非常密切的三个部分。三者的反应都是同一个反应，也就是说它们的反应原理是一致的。但是在细微操作上，三者总是有着或多或少的区别。很多反应稍微一经放大就容易出现这样那样的问题。其实并非它们反应的过程出现了什么问题，而是在反应的处理上两者应该有着细微的差别。很多老师或者工程师在放大的时候从200ml的反应瓶放大到500ml的反应瓶中的时候，总是出现反应收率下降或者反应的温度区间跟原来的区间稍微有些差别。其实这些差别也算不得是什么差别，只是在不同的空间内，该反应的传质传热空间不同而已。由于空间有了细微的差别，导致在细致的操作中，相同的操作实际上也就有了细微的差别，而这个差别就导致了我们常见的收率下降和温度区间的变化问题。只要我们能够将这个问题仔细的分析清楚，这个问题也就不是问题了。 放大实验和中试生产稍微有些不同，因为两者的基础是都是小试的放大，不过由于放大的倍数和区间不同，导致两者表现出来的东西也就不同。这也就是相同的积分元在不同的积分区间积分出来的不同结果而已。我们只要明了这个积分元在不同积分区间的不同特性就能够得出积分的变化趋势，从而调整各个因素使积分向我们需要的方向转化。 总之，三者的联系就是同一个积分元在不同积分区间积分的结果。
贯穿三者的同一主线就是主反应过程。 当反应被放大时，由于空间的增大，导致物料的传输空间增大，也就是反应物分子的活动空间变大了，导致在反应一旦开始进行后，参加反应的分子碰撞的几率就开始变小，这是个概率学问题，因而放大反应在与实验室相同的时间内是反应不到相同的转化率的，因此我们需要延长反应时间来使反应进行的更加彻底，但是当反应受动力学控制时，我们很容易遇到即使反应很长时间也不能使得反应更进一步的进行，因此我们需要采取一些手段来使得我们的物料浓度变得更大一些，以使反应更进一步进行，如回流或蒸出部分溶剂等操作。同时，由于空间的增大，导致热量的传输开始变慢，因为在实验室时，物料量比较少，而与外界的加热设施接触比较紧凑，因而热量的传输比较快，只要控制得当，基本不会出现物料温度暴涨或者暴跌的情况，从而出现影响产品质量甚至于产品收率都要受很大影响的状况。在这种情况下，生产，中试和实验室各自的处理技巧都是不一样的，因此当我们在生产上采用和实验室相同的操作时，很容易出现这样或者那样的状况，这是由于各自的热量传输不一样造成的。如放热比较剧烈的反应，在实验室我们可以采取冰水浴等手段来保持温度平衡，但到了中试生产时，我们一般采取的方式加入惰性溶剂作为热的载体，来延缓温度的急剧上升。或者采取滴加的方式来控制单位时间内热量的放出，保持温度的稳定。 中试是实验室小试的初步放大，是小型生产的初步尝试。是从研发到生产过程中最为重要的环节，许多非常有价值的项目都是倒在这一步上。中试的目的为进一步生产提供可靠的实验数据，并在过程中对工艺进行进一步的修正，将其不适合工业的部分进行淘汰，进而开发出适合生产的工艺。因此很大一部分人就根据经验自以为是地觉得中试就是根据新的
https://www.doczj.com/doc/5a7127035.html,/kejian/lg/jsj/13mndzdl/My%20Web%20Sites/dyzfd2.htm 第一章放大电路的基本原理和分析方法（二） 五、单管放大电路的三种基本组态 放大电路有三种基本组态，或称三种接法—共射组态、共集组态和共基组态。三种组态电路的性能比较见教材65 页表 1 一 1 。 【例9 】共集电极电路如图1 6 ( a ) 所示。已知三极管β=100 , r bb′= 300Ω, U BEQ = 0 . 7V , R b= 430kΩ, R s = 20kΩ, Vcc = 12V , R e = 7 . 5kΩ, R L= 1 . 5kΩ。 图十六 ( 1 ) 画出电路的微变等效电路； ( 2 ) 求电路的电压放大倍数A u和A us：; ( 3 ) 求电路的输入电阻Ri 和输出电阻R0 。 解：( 1 ) 电路的微变等效电路见图16 ( b )。 【说明】本题练习共集电极电路动态参数的计葬方法。 【例10 】在图17 ( a ) 所示的放大电路中，已知三极管的β= 50 , U BEQ = 0 . 6V , r bb ' = 300Ω，电路其它参数如图中所示。
图十七 ( 1 ) 画出电路的直流通路和微变等效电路； ( 2 ) 若要求静态时发射极电流I EQ = 2mA ，则发射极电阻R e应选多大？( 3 ) 在所选的R e之下，估算I BQ和Uc EQ值； ( 4 ) 估算电路的电压放大倍数A u、输入电阻R i和输出电阻R0。 解:( 1 ) 画出电路的直流通路和微变等效电路，见图1 7( b )和( c )所示。( 2 ) 根据图( b )的直流通路，可列出
小试、放大试验与中试的联系与区分 一、小试与中试分别要解决的问题 小试与中试的区分不仅仅在于投料量的多少、以及所用设备的大小之上，两者是要完成不同时段的不同任务。小试主要从事探索、开发性的工作，化学小试解决了所定课题的反应、分离过程和所涉及物料的分析认定，拿出合格试样，且收率等经济技术指标达到预期要求，就可告一段落，转入中试阶段。中试过程要解决的问题是：如何釆用工业手段、装备，完成小试的全流程，并基本达到小试的各项经济技术指标，当然规模也扩大了。该过程也不乏创新、发明的內容。如：小试中将一种物料从一个容器定量的移入另一器皿，往往是举手之劳，但在中试中就要解决选用何种类型、何种规格、何种材质的泵，采用何种计量方式，以及所涉及的安全、环保、防腐等一系列问题，这就不是简单的放大了，有时要解决此类问题也颇令人伤脑筋，甚至很难达到满意的结果，中试就是要解决诸如此类的釆用工业装置与手段过程中所碰到的问题；不仅保含小试中非常注意的物料衡算，也包括小试中不大在意的热量、动量的衡算问题……为进一步扩大规模，实现真正工业意义的经济规模的大生产提供可靠的流程手段及数据基础。 二、进入中试阶段要具备要具备的条件 1.小试收率稳定，产品质量可靠。 2.造作条件已经确定，产品，中间体和原理的分析检验方法已确定。 3.某些设备，管道材质的耐腐蚀实验已经进行，并有所需的一般设备。 4.进行了物料衡算。三废问题已有初步的处理方法。 5.已提出原材料的规格和单耗数量。 6.已提出安全生产的要求。
三、中试放大的方法 1.经验放大法：主要是凭借经验通过逐级放大(小试装置－中间装置－中型装置－大型装置)来摸索反应器的特征。它也是目前药物合成中采用的主要方法。 2.相似放大法：主要是应用相似原理进行放大。此法有一定局限性，只适用于物理过程放大。而不适用于化学过程的放大。 3.数学模拟放大法：是应用计算机技术的放大法，它是今后发展的方向。 4.此外，微型中间装置的发展也很迅速，即采用微型中间装置替代大型中间装置，为工业化装置提供精确的设计数据。其优点是费用低廉，建设快。 四、中试放大阶段的任务 主要有以下十点，实践中可以根据不同情况，分清主次，有计划有组织地进行。 1.工艺路线和单元反应操作方法的最终确定。特别当原来选定的路线和单元反应方法在中试放大阶段暴露出难以解决的重大问题时，应重新选择其他路线，再按新路线进行中试放大。 2.设备材质和型号的选择。对于接触腐蚀性物料的设备材质的选择问题尤应注意。 3.搅拌器型式和搅拌速度的考察。反应很多是非均相的，且反应热效应较大。在小试时由于物料体积小，搅拌效果好，传热传质问题不明显，但在中试放大时必须根据物料性质和反应特点，注意搅拌型式和搅拌速度对反应的影响规律，以便选择合乎要求的搅拌器和确定适用的搅拌速度。 4.反应条件的进一步研究。试验室阶段获得的最佳反应条件不一定完全符合中试放大的要求，为此，应就其中主要的影响因素，如加料速度，搅拌效果，反应器的传热面积与传热系数以及制冷剂等因素，进行深入研究，以便掌握其在中间装置中的变化规律。得到更适用的反应条件。
有机合成工艺小试到中试放大之关键在生产过程中凡直接关系到化学合成反应或生物合成途径的次序，条件（包括物料配比、温度、反应时间、搅拌方式、后处理方法及精制方法等）通称为工艺条件。 一、研发到生产的三个阶段 1、小试阶段：开发和优化方法 2、中试阶段：验证和使用方法 3、工艺验证/商业化生产阶段：使用方法，并根据变更情况以绝对是否验证 注：批量的讨论：中试批量应不小于大生产批量的十分之一 二、小试阶段 对实验室原有的合成路线和方法进行全面的、系统的改革。在改革的基础上通过实验室批量合成，积累数据，提出一条基本适合于中试生产的合成工艺路线。小试阶段的研究重点应紧紧绕影响工业生产的关键性问题。如缩短合成路线，提高产率，简化操作，降低成本和安全生产等。 1、研究确定一条最佳的合成工艺路线：一条比较成熟的合成工艺路线应该是：合成步骤短，总产率高，设备技术条件和工艺流程简单，原材料来源充裕而且便宜。 2、用工业级原料代替化学试剂：实验室小量合成时，常用试剂规格的原料和溶剂，不仅价格昂贵，也不可能有大量供应。大规模生产应尽量采用化工原料和工业级溶剂。小试阶段应探明，用工业级原料和溶剂对反应有无干扰，对产品的产率和质量有无影响。通过小试研究找出适合于用工业级原料生产的最佳反应条件和处理方法，达到价廉、优质和高产。 3、原料和溶剂的回收套用：合成反应一般要用大量溶剂，多数情
况下反应前后溶剂没有明显变化，可直接回收套用。有时溶剂中可能含有反应副产物，反应不完全的剩余原料，挥发性杂质，或溶剂的浓度改变，应通过小试研究找出回收处理的办法，并以数据说明，用回收的原料和溶剂不影响产品的质量。原料和溶剂的回收套用，不仅能降低成本，而且有利于三废处理和环境卫生。 4、安全生产和环境卫生：安全对工业生产至关重要，应通过小试研究尽量去掉有毒物质和有害气体参加的合成反应；避免采用易燃、易爆的危险操作，实属必要，一时又不能解决，应找出相应的防护措施。尽量不用毒性大的有机溶剂，寻找性质相似而毒性小的溶剂代替。药物生产的特点之一是原材料品种多，用量大，化学反应复杂，常产生大量的废气、废渣和废物，处理不好，将严重影响环境保护，造成公害。三废问题在选择工艺路线时就要考虑，并提出处理的建议。 三、中试阶段 1、中试与小试的区别 小试与中试的区分不仅仅在于投料量的多少、以及所用设备的大小之上，两者是要完成不同时段的不同任务。小试主要从事探索、开发性的工作，化学小试解决了所定课题的反应、分离过程和所涉及物料的分析认定，拿出合格试样，且收率等经济技术指标达到预期要求，就可告一段落，转入中试阶段。中试过程要解决的问题是：如何釆用工业手段、装备，完成小试的全流程，并基本达到小试的各项经济技术指标，当然规模也扩大了。 2、为何要中试 （1）规模不同 （2）原料来源不同 （3）搅拌方式不同 （4）热量的传递方式不同
一、实验进行中试至少要具备的条件： 1、小试收率稳定，产品质量可靠。 2、造作条件已经确定，产品，中间体和原理的分析检验方法已确定。 3、某些设备，管道材质的耐腐蚀实验已经进行，并有所需的一般设备。 4、进行了物料衡算。三废问题已有初步的处理方法。 5、已提出原材料的规格和单耗数量。 6、已提出安全生产的要求。 二、中试放大的方法有： 1、经验放大：主要是凭借经验通过逐级放大(小试装置－中间装置－中型装置－大型装置)来摸索反应器的特征。它也是目前药物合成中采用的主要方法。 2、相似放大：主要是应用相似原理进行放大。此法有一定局限性，只适用于物理过程放大。而不适用于化学过程的放大。 3、数学模拟放大：是应用计算机技术的放大，它是今后发展的方向。 此外，微型中间装置的发展也很迅速，即采用微型中间装置替代大型中间装置，为工业化装置提供精确的设计数据。其优点是费用低廉，建设快。 三、中试放大阶段的任务： 主要有以下十点，实践中可以根据不同情况，分清主次，有计划有组织地进行。 1、工艺路线和单元反应操作方法的最终确定。特别当原来选定的路线和单元反应方法在中试放大阶段暴露出难以解决的重大问题时，应重新选择其他路线，再按新路线进行中试放大。 2、设备材质和型号的选择。对于接触腐蚀性物料的设备材质的选择问题尤应注意。 3、搅拌器型式和搅拌速度的考察。反应很多是非均相的，且反应热效应较大。在小试时由于物料体积小，搅拌效果好，传热传质问题不明显，但在中试放大时必须根据物料性质和反应特点，注意搅拌型式和搅拌速度对反应的影响规律，以便选择合乎要求的搅拌器和确定适用的搅拌速度。 4、反应条件的进一步研究。试验室阶段获得的最佳反应条件不一定完全符合中试放大的要求，为此，应就其中主要的影响因素，如加料速度，搅拌效果，反应器的传热面积与传热系数以及制冷剂等因素，进行深入研究，以便掌握其在中间装置中的变化规律。得到更适用的反应条件。
放大电路的基本分析方法（20分钟） 一、参考教材 第二章2.1.4 放大电路的基本分析方法 《模拟电子技术简明教程》张国平、曾高荣主编，电子工业出版社出版 二、教学内容 1.放大电路的直流通路和交流通路 2.估算法确定静态工作点 3.图解法确定静态工作点 三、教学目的 1.掌握放大电路的直流通路与交流通路的画法； 2.掌握估算法确定静态工作点 3.掌握图解法确定静态工作点 四、教学重点、难点 1.放大电路的直流通路与交流通路的画法 2.估算法和图解法确定静态工作点 3.分析静态工作点的意义 五、教学方法 采用课堂讲授加PPT展示的方法，通过例题讲解加深学生对教学内容的理解。 六、教学过程设计 1.旧课复习（3分钟），回顾上一节的知识点，如组成放大电路的基本原则、特 点、主要性能指标等。 2.新课内容（17分钟） 1）首先引入静态和动态两个概念，使学生理解放大电路的分析实际上为直流 通路和交流通路分析的叠加；并且在分析中要采用先静态后动态的分析顺序； 引出静态工作点的概念。 2）放大电路的直流通路和交流通路：详细介绍直流通路和交流通路的画法， 并通过实例分析来加深印象。可以让学生自己进行随堂练习以确保对这一知识 点的领会和掌握。在进行实例分析时，简单介绍放大电路的基本分类（共射、共基、共集）。 3) 通过电路实例分析，介绍如何通过估算法获得静态工作点。 4）图解法是放大电路常用的分析方法之一，简单介绍图解法与微变等效电路 分析法的区别，及适用范围。通过分步解析的方式，详细介绍图解法确定静态 工作点。 七、作业 复习题二（5）；三（3）；习题2.3, 2.4 八、教学后记
作者：碧野香飘 作者简介：碧野香飘，男，工程师，从事医药合成原料药研发和中试车间管理。现就职于浙江某比较牛叉的医药上市企业。联系方式：QQ：********* 一个项目从理论到车间产品，这个过程就是项目研发的过程，包括小试到中试放大全过程。 哥们搞合成搞了有些年头了，从合成的角度聊聊药品合成项目开发，小试到中试全过程，可以跟本行业前辈们共同探讨，提高我本人的业务水平。也对刚接触这个行业或者是准备进入这个行业的同志们也许有些帮助。（温馨提示：此文篇幅较长，达十一页之多，各位观众请提前做好心理准备；欢迎选择A、Give up and Delete it B、Continue to read it）。 刚接触时觉得这个过程那叫一复杂啊，根本摸不着头脑，只好跟着别人做，纯粹的实验室操作工。时间长了做着做着就习惯了。不过个人觉得新手上路还是先虚心的做好实验室操作工，扎实的基础和过硬的动手能力是所有搞研发人必备的技能，这个没有，那只能被人撵走了。 做多了慢慢的就从中摸出了门道，什么是研发，怎么才能做好研发项目，这之间是有蹊跷滴。 看到这里大家尤其是众多新手肯定会骂了，说就说，哪那么多废话嘛。 呵呵，我就喜欢罗嗦，不过如果大家耐不住的话，下面的东西就不用看了。先吊吊大家的耐心，毕竟跟咱们的行业相关哈。 在开始之前，有个个人观点先与大家讨论一下： 个人觉得，女同志大学毕业后不适合搞有机合成类的实验室工作，无论是企业的研究部门还是事业型的科研单位。仪器分析也是如此。原因如下： 1、毒。众所周知，化工合成行业以毒闻名，凡是实验室日常用到的试剂都有毒，其他不常用的也不见优势，女性的生理条件与男性相比较是不占优势，而且女性还承担着民族繁衍这么大的事情，自己搞搞就算了，总不能把宝宝也搭上吧，那代价也太大了吧。我老婆以前就是搞气相的，接触时间不长，很快就让她换其他工作了。女孩子搞这个，不适合。 2、累。做有机合成其实是一件苦差事，很多反应不是一下两下就能完成的，动辄反应咯几小时十几小时，有些还需要中途不断的加个料取样点个板升个温降个温什么的，做好这个就需要不间断盯着，累。哥窃以为女人都是水做的（至少我老婆是的，哈哈），那么柔弱的身体吃不消这么辛苦的，不适合。 3、枯燥。干咱们这一行的要耐得住寂寞的，一头扎进实验室就甭想短时间内出来，过程十分枯燥寂寞的。现在的女孩子一般都属于比较活泼好动型，没事扎堆聊个小天天逛个小街街还行，搞这个，不适合。 4、伤身。这个伤身是环境中各因素的综合体现，不仅仅是毒，还有干燥、封闭等等。一般女性的皮肤与大老爷们比较那是一个水嫩啊，很多女孩子搞这个东东没几天脸上身上就到处发财，红包四起噢，液相尤为明显。要不就是皮肤干燥龟裂，气相是最佳候选项。鉴于市容方面考虑，不适合。
中试和试生产的准备工作及应注意的问题 一、设备的选择和工艺管路的改造： 1、根据小试的结果，在多功能、中试车间，对设备进行选择，首先应考虑设备容量是否适宜，设备材质、管路材质与工艺介质的适应性，是否耐腐蚀，加热、冷却和搅拌速度是否符合要求。 2、物料输送的方法（投料、出料、各步之间的流转），如何防止跑料、凝固和堵塞等。 3、物料的计量和加料的方法，如滴加如何有效控制？ 4、反应有无气体生成？会否冲料？如有必要，应加气液分离器，安装回流管。 5、离心，压滤等分离条件是否满足？ 根据以上情况和其他工艺要求，对设备，管路进行适应性改造。 二、投料前的准备： 1、对设备，尤其是新安装和技改过的设备或久置不用的设备要进行试压、试漏工作，要结合清洗工作进行联动试车，以确保投料后不用再动火，在无泄漏的前况下，进行设备管道保温。 2、做好设备的清洗和清场工作，确保不让杂物带入反应体系，防止产生交*污染和确保有序的工作。 3、根据工艺要求和试验的需要核定投料系数，计算投料量做到原材料配套领用，质量合格，标志清楚，分类定置安放。 4、计划和准备好中间体的盛放器具和堆放场所。 5、生产条件的检查：蒸汽、油浴、冷却水和盐水是否通畅（可用手试一下阀门开启后的前后温差），阀门开关是否符合要求。 6、物料是否均相，搅拌是否足以使他们混合均匀，固体是否沉积在底阀凹处，尤其固体催化剂或难溶原料的沉积，如何采取避免沉积的措施。 7、各种仪表是否正常？估计整个过程（物料浅满发生变化和投料偏少时）温度计是否能插到物料里。 8、写好操作规程和安全规程。 9、对职工进行培训，工艺培训（尤其要讲清楚控制指标和要点，违犯操作规程的危害和管道走向，阀门的进出控制，落实超出控制指标和突发事件的应急措施）。进行安全培训和劳动保护培训。 10、明确项目的责任人，组织好班次，骨干力量安排好跟班，明确职工与骨干与上级领导之间夜间沟通联络方法。 11、做好应急措施预案和必要的准备工作。 三、生产过程的注意事项： 1、严格按操作规程、安全规程操作，不能随意更改。如发现新问题需更改，必须有充分的小试作基础。 2、严格控制反应条件如温度，PH值等，万一超标应及时进行处理（小试就应考虑到，小试应做过破坏性试验，找出处理办法） 3、注意中试，试生产温度计的传热敏感度与小试不一样，温度变化存在滞后性，应提前预计到这一点进行有关操作。 4、真空系统出现漏气如何检查和应急处理，尤其在高温情况下，应及时采取应急措施。 5、突发停电，停汽，停水，停冷冻盐水应立刻分别采取必要的应急措施（必要时配备和启用备用电源，N2保护等）
在生产过程中凡直接关系到化学合成反应或生物合成途径的次序，条件（包括物料配比、温度、反应时间、搅拌方式、后处理方法及精制方法等）通称为工艺条件。 、研发到生产的三个阶段 1、小试阶段：开发和优化方法 2、中试阶段：验证和使用方法 3、工艺验证/商业化生产阶段：使用方法，并根据变更情况以绝对是否验证 注：批量的讨论：中试批量应不小于大生产批量的十分之一 、小试阶段 对实验室原有的合成路线和方法进行全面的、系统的改革。在改革的基础上通过实验室批量合成，积累数据，提出一条基本适合于中试生产的合成工艺路线。 小试阶段的研究重点应紧紧绕影响工业生产的关键性问题。如缩短合成路线，提高产率，简化操作，降低成本和安全生产等。 1、研究确定一条最佳的合成工艺路线：一条比较成熟的合成工艺路线应该是：合成步骤短，总产率高，设备技术条件和工艺流程简单，原材料来源充裕而且便宜。 2、用工业级原料代替化学试剂：实验室小量合成时，常用试剂规格的原料和溶剂，不仅价格昂贵，也不可能有大量供应。大规模生产应尽量采用化工原料和工业级溶剂。小试阶段应探明，用工业级原料和溶剂对反应有无干扰，对产品的产率和质量有无影响。通过小试研究找出适合于用工业级原料生产的最佳反应条件和处理方法，达到价廉、优质和高产。 3、原料和溶剂的回收套用：合成反应一般要用大量溶剂，多数情况下反应前后溶剂没有明显变化，可直接回收套用。有时溶剂中可能含有反应副产物，反应不完全的剩余原料，挥发性杂质，或溶剂的浓度改变，应通过小试研究找出回收处理的办法，并以数据说明，用回收的原料和溶剂不影响产品的质量。原料和溶剂的回收套用，不仅能降低成本，而且有利于三废处理和环境卫生。 4、安全生产和环境卫生：安全对工业生产至关重要，应通过小试研究尽量 去掉有毒物质和有害气体参加的合成反应；避免采用易燃、易爆的危险操作，实属必要，一时又不能解决，应找出相应的防护措施。尽量不用毒性大的有机溶剂，寻找性质相似而毒性小的溶剂代替。药物生产的特点之一是原材料品种多，用量大，化学反应复杂，常产生大量的废气、废渣和废物，处理不好，将严重影响环境保护，造成公害。三废问题在选择工艺路线时就要考虑，并提出处理的建议。 三、中试阶段 1、中试与小试的区别 小试与中试的区分不仅仅在于投料量的多少、以及所用设备的大小之上，两者是要完成不同时段的不同任务。小试主要从事探索、开发性的工作，化学小试解决了所定课题的反应、分离过程和所涉及物料的分析认定，拿出合格试样，且收率等经济技术指标