化工技术基础实验教学大纲
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1 化工技术基础实验教学大纲
课程名称：化工技术基础实验 课程编码：
英文名称： Basic Experiments of Chemical Engineering
Technology
学 时：2周 学 分：2.0
适用专业：化学工程与工艺 课程类别：必修
课程性质：学科基础课
先修课程：无机及分析化学、物理化学、化工原理、水盐体系相图及离子交换与膜分离技术
教 材： 自编
一、制定本大纲的依据
根据2006级化学工程与工艺专业培养计划及教学计划制定本实验大纲。
二、本实验课程的具体安排
实验项目的设置及学时分配
序号 实验项目名称 内容简介（50字左右） 实验学时 实验要求 实验类型 实验类别 每组人数
1 离子交换除盐实验 本实验通过阴、阳离子交换树脂柱，来除去水中的各种无机盐类，以达到验证用之可生产高纯水的目的。
2天
必修
验证
专业
4-5
2
中空纤维超滤膜分离实验 本实验通过中空纤维膜分离实验过程，来考查对于无相态变化的双组分溶质和溶剂进行分离、,提纯和富集操作过程中，各个操作参数和设备性能的相互关系。
1.5天
必修
验证
专业
4-5 2
3
反渗透膜脱盐实验 本实验是中空纤维反渗透膜对苦咸水的浓缩脱盐过程验证。考查在不同操作条件操作压力对膜性能的影响，以及纯水的回收率与脱盐率的关系等。
1.5天
必修
验证
专业
4-5
4 KCl-NaCl-H2O等温相平衡数据的测定 在某一恒定的温度下，使一定组成的系统在实验装置内达到相平衡，然后测定固、液相的组成，判定固相的晶体种类，从而获得相平衡数据。 一周 必修 综合 基础 2-4
三、本实验课在该课程体系中的地位与作用
本课程是高等学校化学工程与工艺专业的一门专业基础综合实验课程。是学生具备了无机及分析化学、物理化学、化工原理、水盐体系相图及离子交换与膜分离技术等基础知识后的一门必修课，包括化学工程与工艺专业两门专业基础课程“离子交换与膜分离过程”和“水盐体系相图”的基础理论。
通过本课程的学习，加深学生对水盐体系相图及离子交换与膜分离过程的基本理论的理解；掌握化工基础实验设计、实验方法及操作技能，以提高学生的实验能力。
四、学生应达到的实验能力与标准
本课程是理论和实际结合的实践课程，通过本实验课程的训练使学生加深对所学理论课程“离子交换与膜分离技术“及“水盐体系相图“中的基本理论、基本知识的理解和巩固，培养学生实验方法设计，设备仪器的调试和应用及实验数据的测定、数据处理、结果分析的能力，从而培养理论联系实际的能力；具体应达到的能力与标准参见具体实验内容。
五、讲授实验的基本理论与实验技术知识
(一) 离子交换除盐实验
基本内容：
本实验利用阴、阳离子交换树脂柱，除去水中的各种无机盐类，验证用之可除去溶液中的各种离子状物质的目的。并使学生学会树脂选用、交换、再生和产品测定的全过程。具体内容如下：
1. 根据蠕动泵转速求取与流量的关系，并绘制曲线； 3 2. 根据不同流量求得交换柱内对应的水流速度；
3. 在不同的水流速度下测定阳离子交换柱出水的PH值、电导率等；
4. 在不同的水流速度下测定阴、阳离子交换柱串联时出水的PH值、电导率等；
5. 对阴、阳离子交换树脂进行再生全过程操作；
6. 进行数据处理，并按要求写出实验报告。
基本要求：
1. 理解实验的基本原理和实验目标；
2. 掌握实验设备的使用；
3. 了解树脂选用方法，掌握交换、再生和测定等方法；
4. 掌握数据处理及结果分析方法。
基本仪器设备：
1. 除盐装置1套；
2. PHS-25型酸度计1台；
3. DDS—307型电导率仪1台。
4. 温度计、烧杯等玻璃仪器；
基本耗材：
盐酸、烧碱、氯化钠、硝酸银等。
(二)、中空纤维超滤膜分离实验
基本内容：
本实验通过中空纤维膜分离实验过程，来进行对于无相态变化的双组分溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集操作过程.，并进行数据处理和分析。具体内容：
1. 根据原理设定实验流程；
2. 依据工艺流程连接所需设备；
3. 分别测定原料液、浓缩液和超滤液的吸光值；
4. 根据吸光值的大小在标准曲线上查找相对应浓度；
5. 测定所用膜组件的截留率，并对此进行膜评价；
6. 进行数据处理，并按要求写出实验报告。
基本要求：
1. 学会根据原理和实验目的设定实验流程； 4 2. 掌握实验设备的性能参数；
3. 熟悉溶液吸光值的测定方法；
4. 理解膜组件的截留率对产品质量的相互关系；
5. 学会进行数据处理的方法，并按要求写出实验报告。
基本仪器设备：
1. 中空纤维超滤膜分离实验装置一套；
2. 723分光光度计一台。
3. 温度计、烧杯等玻璃仪器；
基本耗材：
甲酫溶液
(三) 反渗透膜脱盐实验
基本内容：
本实验验证中空纤维反渗透膜对苦咸水的浓缩脱盐过程。基本教学内容如下：
1. 考查在不同操作条件如：常温、高压泵无回流、深水回流至浓水罐中状态下，进入系统的压力与原水、纯水及浓缩水的浓度之间的关系；
2. 考查运行的各不同时间内以上各参数之间的相互关系和影响；
3. 考查不同水温条件下操作压力对膜性能的影响
4. 考查各条件下纯水的回收率与脱盐率的关系。
基本要求：
1. 让学生理解中空纤维反渗透膜对苦咸水的浓缩脱盐过程基本理论；
2. 理解所考查各参数之间的相互关系和影响；
3. 掌握中空纤维反渗透膜的分离操作过程；
4. 要求学会独立操作设备、完成实验数据的处理和编写实验报告。
基本仪器设备：
1. 反渗透膜分离实验装置一套；
2. PHS-25型酸度计1台；
3. DDS—307型电导率仪1台。
4. 温度计、烧杯等玻璃仪器；
基本耗材： 5 亚硫酸氢钠及硝酸银。
(四) KCl－NaCl－H2O等温相平衡数据的测定
基本内容：
要想熟练运用水盐体系相图进行过程分析，解决实际问题，就应该在通晓相图图形本身反映的规律的同时，了解相平衡的实验研究方法。这样，不但能使我们对相图本身有更深的认识，而且，当缺少某些相平衡数据时，亦能自己动手测定。
1．制定实验方案；
2．完成化学分析标准溶液的配制及标定；
3．设计、装配并调试实验装置；
4．按组别配制好NaCl、KCl、H2O的固液混合物样品；
5．将样品放入平衡管内，并在恒温下不断搅拌，使其达到平衡；
6．固液相分离实验；
7．化学分析法测定固、液相的组成；
8．实验数据处理及分析；
9．完成实验报告。
通过以上实验可以得到一组KCl－NaCl－H2O等温相平衡数据。
基本要求：
1．实验方案设计，实验装置安装调试；
2．各组按分工完成实验，对本组实验结果进行分析处理；
3．各组间对实验情况及结果进行交流、汇总，并进行分析处理。
基本仪器设备：（每组2至4人）
1．超级恒温水浴一台；
2．平衡管（专门订做）一个；
3．可调速搅拌装置一套；
4．分析天平和电子秤；
5．电动搅拌器一台；
6．滴定管三个；
7．烧杯四个；
8．500ｍl容量瓶两个； 6 9．其他与化学分析有关的配套设备。
基本耗材：（每组2至4人）
硝酸银，氯化钾，氯化钠，四苯硼钠，季胺盐，指示剂，滤纸，乳胶管，药用棉花等。
六、实验的考核与成绩评定
平时成绩40 %；实验报告60 %。
七、主要参考书
［1］. 离子交换剂应用技术 天津科学技术出版社 钱庭宝编著 1984年12月
［2］. 离子交换膜及其应用 科学出版社 李基森等编译 1994
［3］. 实验设计与数据处理 化学工业出版社 刘振学等 第1版，2005
［4］. 水盐体系相图原理及应用 轻工业出版社 梁保民编 1984
制定人：
审定：
批准：
2006年12月
