《化学工程与工艺专业实验》教学大纲
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《化学工程与工艺专业实验》教学大纲
课程名称：《化学工程与工艺专业实验》
课程总学时：48
课程总学分：2
实验学时：48
课程属性：专业限选
适用专业：化学工程与工艺专业
开设学期：第7学期
本大纲执笔人：GH 审稿人：JHGJH 审定人：JGHJH
一、课程简介、教学目的与要求
（一）课程简介
《化学工程与工艺专业实验》为化学工程与工艺专业的核心课程。其主要任务是通过本课程的学习，一方面巩固所学的理论知识和进一步加深基础理论的认识。另一方面培养学生对实验现象进行分析、归纳和总结的能力，为今后从事有关的科研工作打下良好的基础。 本课程面对化学工程与工艺及相关专业四年级学生，总学时为48学时，2学分。
（二）、教学目的与要求
本课程内容与理论教学结合比较密切，要求学生在实验过程中结合所学的理论知识，善于观察实验过程中所出现的各种现象，培养学生理论联系实际的能力。实验过程中，严格要求学生认真操作，认真观察现象，认真做好实验记录，培养学生严谨的科学态度。通过实验中观察到的现象和测定的实验数据，联系所学的理论知识，认真进行数据处理，写实验报告过程中要求正确得出实验结论，正确解释实验中出现的现象（尤其是哪些与书本中所学知识不相同的现象），从而，培养学生的科学思维和逻辑思维能力。
二、实验项目内容与学时分配
序号
实验项目名称
计划学时
实验类型
开出要求
实验目的与基本要求
1
二元气液平衡实验
4
验证
必开
1、了解和掌握用双循环气液平衡器测定二元系统气液平衡数据的方法。
2、了解缔合系统气液平衡数据的关联方法，从实验测得的T-p-x-y数据计算各组分的活度系数。
3、通过实验了解平衡釜的构造，掌握气液平衡数据的测定方法和技能。
4、掌握二元系统气液平衡相图的绘制。
2
三元水-盐体系平衡数据测定实验
4
验证
必开
1、熟悉液液平衡数据测量装置和原理，测绘环己烷—水—乙醇三组分体系液液平衡线；掌握气相色谱仪——2、计算机工作站系统分析三组分体系的方法。
重点：用液—液平衡釜测量恒温液—液平衡数据。难点：准确描绘平衡二液相结线。
3
管式反应器流动特性测定实验
4
验证
必开
1、了解连续均相管式反应器的返混特性；
2、分析观察连续均相管式反应器的流动特征；
3、研究返混程度，计算模型参数n。
4
单釜与三釜返混实验
4
验证
必开
1、掌握停留时间分布的测定方法。
2、了解停留时间分布与多釜串联模型的关系。
3、了解模型参数n的物理意义及计算方法。
5
气固相催化反应常压固定床实验
4
专业
必开
1、掌握乙醇脱水实验的反应过程和反应机理、特点，了解针对不同目的产物的反应条件对正、付反应的影响规律和生成的过程。
2、学习气固相管式催化反应器的构造、原理和使用方法，学习反应器正常操作和安装，掌握催化剂评价的一般方法和获得适宜工艺条件的研究步骤和方法。
3、学习动态控制仪表的使用，如何设定温度和加热电流大小，怎样控制床层温度分布。
4、学习电磁计量泵的原理和使用方法，学会使用湿式流量计测量流体流量。
6
加压气液釜式连续反应实验
4
专业
必开
1、了解苯加氢的实验原理和方法。
2、了解液相加氢设备的使用方法和结构。
3、掌握加压的操作方法。
4、通过实验进一步考察压力、温度对苯加氢整套反应的影响。
7
裂解反应常压实验
4
专业
选开
1、掌握管式反应器操作；
2、了解裂解的基本原理和影响反应的各种因素，找出最佳操作条件。
8
反应与吸附多功能实验
8
专业
必开
1、通过实验加深乙醇脱水反应的了解
2、熟悉乙醇脱水实验的机理
3、通过对乙醇脱水催化剂的评价了解催化剂的作用
4、会使用气相色谱仪分析产物的组成
9
结晶实验
4
专业
选开
1、通过实验加深对结晶过程的理解
2、熟悉结晶设备的构造，掌握结晶操作方法 3、能够对结晶过程作全塔物料衡算及收率的计算
4、会使用气相色谱仪分析液体的组成
10
CO中温-低温串联变换反应实验
4
专业
选开
1．复习多相催化反应有关知识，初步接触工艺设计思想。
2．掌握气固相催化反应动力学实验研究方法及催化剂活性的评比方法。
3．获得两种催化剂上变换反应的速率常数kT与活化能E。
11
制备乙苯脱氢与产物分离工艺实验
8
专业试训
必开
1、了解以乙苯为原料，氧化铁系为催化剂，在固定床单管反应器中制备苯乙烯的过程。
2、学会稳定工艺操作条件的方法。
3、掌握乙苯脱氢制苯乙烯的转化率、选择性、收率与反应温度的关系；找出最适宜的反应温度区域。
4、了解气相色谱分析方法。
12
催化反应精馏法制甲缩醛实验
4
专业实训
必开
1、了解反应精馏工艺过程的特点,增强工艺与工程相结合的观念.
2、掌握反应精馏装置的操作控制方法,学会通过观察反应精馏塔内的温度分布,判断浓度的变化趋势,采取正确调控手段。
3、学会用正交设计的方法，设计合理的实验方案，进行工艺条件的优选。
4、获得反应精馏法制甲缩醛的最优工艺条件，明确主要影响因素。
13
渗透蒸发膜分离实验
4
专业
必开
1、了解渗透汽化膜分离的工艺原理与过程;
2、熟悉渗透汽膜分离的操作;
3、基本掌握分离性能的影响因素。
三、实验成绩考核办法
本课程考核按考查课程的要求进行，成绩采用百分制；
学期总成绩=实验报告成绩×40%+考勤成绩×30%+期末测试成绩×30%；
期末测试采用独立实验操作或者实验理论考试。
四、主要使用的仪器设备
二元气液平衡实验测定实验装置；三元水-盐体系平衡数据测定实验装置；管式反应器流动特性测定实验装置；单釜与三釜返混实验装置；气相色谱仪；气固相催化反应常压固定床实验装置；加压气液釜式连续反应实验装置；裂解反应常压实验装置；反应与吸附多功能实验装置；结晶实验装置；仲丁醇脱氢制甲已酮实验装置；CO中温-低温串联变换反应实验装置；制备乙苯脱氢与产物分离工艺实验装置；催化反应精馏法制甲缩醛实验装置；渗透蒸发膜分离实验装置。
五、实验教材和参考书
1.指定教材：
房鼎业 乐清华 李福清 主编，《化学工程与工艺专业实验》，化学工业出版社，2000年12月；
2、主要参考资料
1）《化工热力学》（第三版），朱自强，吴有庭 主编，化学工业出版社，2010年
2）《化学反应工程》，第四版，主编：朱炳辰，出版社：化学工业出版社， 2010.6
