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《化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)（精細(xì)化工、高分子化工、化學(xué)工程）》實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

課程類(lèi)別：學(xué)科基礎(chǔ)教育課程（必修） 課程名稱(chēng)：化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)

開(kāi)課單位：化工綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心 課程編號(hào)：n0304113s

總學(xué)時(shí)：96 學(xué) 分：6

適用專(zhuān)業(yè)：化學(xué)工程與工藝

一、 課程簡(jiǎn)介：

《化工專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)》是化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的實(shí)踐性課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握該專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)研究方法，其教學(xué)內(nèi)容涉及化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)測(cè)試、反應(yīng)工程、分離技術(shù)、化工工藝、計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)等實(shí)驗(yàn)，是培養(yǎng)化工專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才的重要環(huán)節(jié)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)與實(shí)踐，使學(xué)生掌握專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)的基本技術(shù)和操作技能；學(xué)會(huì)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)主要儀器和裝備的使用；了解本專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)研究的基本方法； 培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程與工藝問(wèn)題的能力；培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際、實(shí)事求是的學(xué)風(fēng)；提高學(xué)生的自學(xué)能力、獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力，為學(xué)生今后從事化工以及相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)工作打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

二、教學(xué)基本要求

本課程以實(shí)驗(yàn)為主，系單獨(dú)設(shè)課。開(kāi)課后，課程主講教師首先需向?qū)W生介紹課程的性質(zhì)、任務(wù)、要求、課程安排和進(jìn)度、考核內(nèi)容和方式、實(shí)驗(yàn)守則、實(shí)驗(yàn)室安全衛(wèi)生制度等。

本課程以化工專(zhuān)業(yè)性實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生根據(jù)各個(gè)實(shí)驗(yàn)的任務(wù)分組，基本保證1組1套實(shí)驗(yàn)裝置，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，獨(dú)立或共同完成實(shí)驗(yàn)測(cè)定、數(shù)據(jù)處理，并撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。要求學(xué)生做到：充分的實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)，認(rèn)真的操作實(shí)驗(yàn)，細(xì)致的實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告。

任課教師要認(rèn)真上好每一次實(shí)驗(yàn)課。實(shí)驗(yàn)前，教師要親自檢查儀器設(shè)備情況，清點(diǎn)學(xué)生人數(shù)，做好實(shí)驗(yàn)教學(xué)記錄；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要與學(xué)生雙向交流，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，著力培養(yǎng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)、綜合考慮問(wèn)題的能力，使學(xué)生學(xué)會(huì)分析和研究問(wèn)題的方法。

三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與類(lèi)型

實(shí)驗(yàn)一 聚醋酸乙烯酯及其衍生物的制備

內(nèi)容：制備聚醋酸乙烯酯，以及醇解實(shí)驗(yàn)、縮聚實(shí)驗(yàn)。

基本要求：

1、通過(guò)醋酸乙烯酯溶液聚合，增強(qiáng)對(duì)溶液聚合的感性認(rèn)識(shí)，掌握溶液聚合的反應(yīng)特點(diǎn)；

2、通過(guò)聚醋酸乙烯酯的醇解實(shí)驗(yàn)，掌握聚乙烯醇制備的一般方法和基本原理；

3、通過(guò)聚乙烯醇與甲醛的催化縮聚反應(yīng)，制備聚乙烯醇縮甲醛（膠水），了解其應(yīng)用。

實(shí)驗(yàn)二 苯丙共聚乳液的制備及性能測(cè)試

內(nèi)容：制備苯乙烯與丙烯酸酯的共聚物，并測(cè)試乳液性能。

基本要求：

1、掌握以苯乙烯、丙烯酸酯類(lèi)為單體，針對(duì)目標(biāo)產(chǎn)物進(jìn)行聚合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原理；

2、從本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合和乳液聚合中選擇和確定適合的聚合方法；

3、掌握合成樹(shù)脂乳液的常見(jiàn)試驗(yàn)方法。

實(shí)驗(yàn)三 環(huán)氧樹(shù)脂的制備及性能測(cè)試

內(nèi)容：制備雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂，并測(cè)試粘接性能。

基本要求：

1、通過(guò)雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂的制備，掌握一般縮聚反應(yīng)的機(jī)理；

2、了解環(huán)氧樹(shù)脂的固化機(jī)理及一般粘接技術(shù)。

實(shí)驗(yàn)四：液體常用工程物性參數(shù)的測(cè)定

內(nèi)容：以水或有機(jī)溶液為介質(zhì)，測(cè)定其粘度、濁度、表面張力，了解液體表面張力儀、濁度儀、粘度計(jì)、氣液平衡儀使用方法。要求學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)處理，誤差分析和線性回歸等。

基本要求：

1、了解液體表面張力儀、濁度儀、粘度計(jì)、氣液平衡儀使用方法；

2、掌握液體表面張力儀、濁度儀、粘度計(jì)、氣液平衡儀數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)處理方法。

實(shí)驗(yàn)五 攪拌混合及固液分離實(shí)驗(yàn)

內(nèi)容：配制一定濃度碳酸鈣懸浮物，考察不同攪拌方式及強(qiáng)度對(duì)混合過(guò)程的影響，針對(duì)固體介質(zhì)的物性，選取不同的固液分離方法，達(dá)到對(duì)非均相混合物分離手段的認(rèn)識(shí)。

基本要求：

1、了解非均相物系特性，設(shè)計(jì)和選取不同的機(jī)械分離手段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；

2、掌握過(guò)濾不同分離方法對(duì)分離效果的影響。

實(shí)驗(yàn)六 減壓蒸餾裝置計(jì)算機(jī)仿真

內(nèi)容：通過(guò)調(diào)節(jié)石油煉制常壓減壓蒸餾裝置、工藝流程及操作工藝參數(shù)，掌握減壓蒸餾裝置使用注意事項(xiàng)，學(xué)習(xí)掌握化工生產(chǎn)的一些操作規(guī)則和基本操作要領(lǐng)。

基本要求：

1、了解減壓蒸餾的關(guān)鍵工藝及參數(shù)確定方法；

2、掌握有計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬和控制工藝的手段。

實(shí)驗(yàn)七 全混流反應(yīng)器停留時(shí)間測(cè)定（ 8 學(xué)時(shí)）

內(nèi)容：在連續(xù)流動(dòng)的cstr反應(yīng)器內(nèi)，水為流動(dòng)介質(zhì)，飽和氯化鉀溶液為示蹤劑，測(cè)定不同狀態(tài)的反應(yīng)器內(nèi)停留時(shí)間分布時(shí)，用停留時(shí)間分布的實(shí)驗(yàn)測(cè)定數(shù)據(jù)接表示反應(yīng)器返混程度。

基本要求：

1、了解全混流反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)及工藝；

2、掌握脈沖法或階躍法測(cè)定全混流反應(yīng)器停留時(shí)間分布。

實(shí)驗(yàn)八 特殊精餾分離實(shí)驗(yàn)

內(nèi)容：選取難分離乙醇-水恒沸物體系，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，選取適宜特殊精餾分離方法，自行確定實(shí)驗(yàn)路線，選取恒沸精餾或者萃取精餾手段。設(shè)定試驗(yàn)參數(shù)，分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。要求學(xué)生對(duì)試驗(yàn)法結(jié)果進(jìn)行分析，指出試驗(yàn)指標(biāo)隨各因素變化的趨勢(shì)，了解適宜操作條件的確定方法。

基本要求：

1、了解多功能精餾裝置的結(jié)構(gòu)及工藝；

2、掌握采用特殊精餾分離復(fù)雜體系的方法。

實(shí)驗(yàn)九 表面活性劑的應(yīng)用性能測(cè)定

內(nèi)容：以聚氧乙烯醚類(lèi)表面活性劑為例，對(duì)表面活性劑的濁點(diǎn)、krafft點(diǎn)、潤(rùn)濕性能、分散性能、乳化性能進(jìn)行測(cè)定。

基本要求：

1、了解表面活性劑的主要性能指標(biāo)；

2、掌握表面活性劑性能的測(cè)試方法及原理。

實(shí)驗(yàn)10 硝基芳烴的制備

內(nèi)容：配制硝硫混酸，采用自行配制的硝硫混酸，通過(guò)甲苯的兩步硝化法制備一硝基甲苯和二硝基甲苯

基本要求：

1、掌握硝硫混酸的配制技術(shù)；

2、掌握硝化反應(yīng)的基本操作；

3、了解同分異構(gòu)體的分離提純技術(shù)。

實(shí)驗(yàn)11 天然活性物質(zhì)的提取工藝—從黃連中提取黃連素

內(nèi)容：將中藥黃連粉碎，從中提取、分離并純化黃連素，掌握簡(jiǎn)單的生物堿的鑒定方法

基本要求：

1、學(xué)習(xí)天然活性物質(zhì)的提取工藝原理及方法；

2、掌握天然活性物質(zhì)的提取、分離、純化工藝。

實(shí)驗(yàn)12 涂料的制備及施工性能的測(cè)試

內(nèi)容：以醇酸樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂等為原料制備涂料，以所制涂料對(duì)固體表面進(jìn)行涂布，并對(duì)涂膜的固化速率、表面硬度等性能進(jìn)行測(cè)試

基本要求：

1、理解涂料配方設(shè)計(jì)原理；

2、掌握涂料的制備工藝；

3、了解涂料的施工性能及測(cè)試方法。

實(shí)驗(yàn)13 乳狀液的穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)

內(nèi)容：以給定的有機(jī)物作油相，選擇合適的乳化劑，采用分段加入法制備雙重乳狀液。采用染色法確定乳狀液的類(lèi)型，采用目視法測(cè)定乳狀液的穩(wěn)定性。

基本要求：

1、掌握用多種乳化劑制備不同類(lèi)型的乳狀液；

2、了解鑒別乳狀液類(lèi)型的基本方法；

3、掌握乳狀液的基本性質(zhì)及測(cè)定方法。

實(shí)驗(yàn)14 （一階水箱）對(duì)象特性的實(shí)驗(yàn)測(cè)取

內(nèi)容：利用thphg-1化工自動(dòng)化綜合實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)試數(shù)據(jù)并進(jìn)行模擬計(jì)算

基本要求：

1、掌握對(duì)象特性的實(shí)驗(yàn)測(cè)取方法；

2、熟悉一階水箱的數(shù)學(xué)模型及其階躍響應(yīng)曲線；

3、根據(jù)由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的一階水箱階躍響應(yīng)曲線，求取對(duì)象特性參數(shù)。

實(shí)驗(yàn)15 化工自動(dòng)化基礎(chǔ)綜合實(shí)驗(yàn)

內(nèi)容：了解并熟悉thphg-1化工自動(dòng)化綜合實(shí)驗(yàn)裝置，掌握化工生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的儀表操作

基本要求：

1、了解化工自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成；

2、了解化工生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的工業(yè)自動(dòng)化儀表；

3、掌握液位定值控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成。

4、掌握液位定值控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)儀（控制器）參數(shù)的整定方法。

五、考核方法

實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)和實(shí)驗(yàn)操作60%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告40%?？己顺煽?jī)以20%記入課程總成績(jī)。

六、實(shí)驗(yàn)教學(xué)參考書(shū)

《化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)》，邵榮編，華東理工出版社,2010

《化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)》，房鼎業(yè)編，化學(xué)工業(yè)出版社，2000

《化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)》(第二版)，樂(lè)清華編，化學(xué)工業(yè)出版社，2008