《化学工程与工艺实验（精细化工、高分子化工、化学工程）》实验教学大纲

课程类别：学科基础教育课程（必修） 课程名称：化学工程与工艺实验

开课单位：化工综合实验教学中心 课程编号：N0304113S

总学时：96 学 分：6

适用专业：化学工程与工艺

一、 课程简介：

《化工专业实验》是化学工程与工艺专业的一门重要的实践性课程，旨在培养学生掌握该专业的专业实验技术和实验研究方法，其教学内容涉及化工基础数据测试、反应工程、分离技术、化工工艺、计算机模拟技术等实验，是培养化工专业技术人才的重要环节。通过本课程的学习与实践，使学生掌握专业实验的基本技术和操作技能；学会专业实验主要仪器和装备的使用；了解本专业实验研究的基本方法； 培养学生分析和解决工程与工艺问题的能力；培养理论联系实际、实事求是的学风；提高学生的自学能力、独立思考能力和创新能力，为学生今后从事化工以及相关领域的科学研究和技术开发工作打下扎实的基础。

二、教学基本要求

本课程以实验为主，系单独设课。开课后，课程主讲教师首先需向学生介绍课程的性质、任务、要求、课程安排和进度、考核内容和方式、实验守则、实验室安全卫生制度等。

本课程以化工专业性实验为主，学生根据各个实验的任务分组，基本保证1组1套实验装置，在规定时间内，独立或共同完成实验测定、数据处理，并撰写实验报告。要求学生做到：充分的实验前预习，认真的操作实验，细致的实验总结报告。

任课教师要认真上好每一次实验课。实验前，教师要亲自检查仪器设备情况，清点学生人数，做好实验教学记录；实验过程中，要与学生双向交流，引导学生深入思考，着力培养学生观察实验、综合考虑问题的能力，使学生学会分析和研究问题的方法。

三、实验项目与类型

四、实验内容和基本要求

实验一 聚醋酸乙烯酯及其衍生物的制备

内容：制备聚醋酸乙烯酯，以及醇解实验、缩聚实验。

基本要求：

1、通过醋酸乙烯酯溶液聚合，增强对溶液聚合的感性认识，掌握溶液聚合的反应特点；

2、通过聚醋酸乙烯酯的醇解实验，掌握聚乙烯醇制备的一般方法和基本原理；

3、通过聚乙烯醇与甲醛的催化缩聚反应，制备聚乙烯醇缩甲醛（胶水），了解其应用。

实验二 苯丙共聚乳液的制备及性能测试

内容：制备苯乙烯与丙烯酸酯的共聚物，并测试乳液性能。

基本要求：

1、掌握以苯乙烯、丙烯酸酯类为单体，针对目标产物进行聚合实验设计的基本原理；

2、从本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合中选择和确定适合的聚合方法；

3、掌握合成树脂乳液的常见试验方法。

实验三 环氧树脂的制备及性能测试

内容：制备双酚A型环氧树脂，并测试粘接性能。

基本要求：

1、通过双酚A型环氧树脂的制备，掌握一般缩聚反应的机理；

2、了解环氧树脂的固化机理及一般粘接技术。

实验四：液体常用工程物性参数的测定

内容：以水或有机溶液为介质，测定其粘度、浊度、表面张力，了解液体表面张力仪、浊度仪、粘度计、气液平衡仪使用方法。要求学生进行数据采集，数据分析，数据处理，误差分析和线性回归等。

基本要求：

1、了解液体表面张力仪、浊度仪、粘度计、气液平衡仪使用方法；

2、掌握液体表面张力仪、浊度仪、粘度计、气液平衡仪数据采集及数据处理方法。

实验五 搅拌混合及固液分离实验

内容：配制一定浓度碳酸钙悬浮物，考察不同搅拌方式及强度对混合过程的影响，针对固体介质的物性，选取不同的固液分离方法，达到对非均相混合物分离手段的认识。

基本要求：

1、了解非均相物系特性，设计和选取不同的机械分离手段进行实验；

2、掌握过滤不同分离方法对分离效果的影响。

实验六 减压蒸馏装置计算机仿真

内容：通过调节石油炼制常压减压蒸馏装置、工艺流程及操作工艺参数，掌握减压蒸馏装置使用注意事项，学习掌握化工生产的一些操作规则和基本操作要领。

基本要求：

1、了解减压蒸馏的关键工艺及参数确定方法；

2、掌握有计算机进行模拟和控制工艺的手段。

实验七 全混流反应器停留时间测定（ 8 学时）

内容：在连续流动的CSTR反应器内，水为流动介质，饱和氯化钾溶液为示踪剂，测定不同状态的反应器内停留时间分布时，用停留时间分布的实验测定数据接表示反应器返混程度。

基本要求：

1、了解全混流反应器的结构及工艺；

2、掌握脉冲法或阶跃法测定全混流反应器停留时间分布。

实验八 特殊精馏分离实验

内容：选取难分离乙醇-水恒沸物体系，设计实验方案，选取适宜特殊精馏分离方法，自行确定实验路线，选取恒沸精馏或者萃取精馏手段。设定试验参数，分组进行实验。要求学生对试验法结果进行分析，指出试验指标随各因素变化的趋势，了解适宜操作条件的确定方法。

基本要求：

1、了解多功能精馏装置的结构及工艺；

2、掌握采用特殊精馏分离复杂体系的方法。

实验九 表面活性剂的应用性能测定

内容：以聚氧乙烯醚类表面活性剂为例，对表面活性剂的浊点、Krafft点、润湿性能、分散性能、乳化性能进行测定。

基本要求：

1、了解表面活性剂的主要性能指标；

2、掌握表面活性剂性能的测试方法及原理。

实验10 硝基芳烃的制备

内容：配制硝硫混酸，采用自行配制的硝硫混酸，通过甲苯的两步硝化法制备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术；

2、掌握硝化反应的基本操作；

3、了解同分异构体的分离提纯技术。

实验11 天然活性物质的提取工艺—从黄连中提取黄连素

内容：将中药黄连粉碎，从中提取、分离并纯化黄连素，掌握简单的生物碱的鉴定方法

基本要求：

1、学习天然活性物质的提取工艺原理及方法；

2、掌握天然活性物质的提取、分离、纯化工艺。

实验12 涂料的制备及施工性能的测试

内容：以醇酸树脂、环氧树脂等为原料制备涂料，以所制涂料对固体表面进行涂布，并对涂膜的固化速率、表面硬度等性能进行测试

基本要求：

1、理解涂料配方设计原理；

2、掌握涂料的制备工艺；

3、了解涂料的施工性能及测试方法。

实验13 乳状液的稳定性实验

内容：以给定的有机物作油相，选择合适的乳化剂，采用分段加入法制备双重乳状液。采用染色法确定乳状液的类型，采用目视法测定乳状液的稳定性。

基本要求：

1、掌握用多种乳化剂制备不同类型的乳状液；

2、了解鉴别乳状液类型的基本方法；

3、掌握乳状液的基本性质及测定方法。

实验14 （一阶水箱）对象特性的实验测取

内容：利用THPHG-1化工自动化综合实验装置测试数据并进行模拟计算

基本要求：

1、掌握对象特性的实验测取方法；

2、熟悉一阶水箱的数学模型及其阶跃响应曲线；

3、根据由实验测得的一阶水箱阶跃响应曲线，求取对象特性参数。

实验15 化工自动化基础综合实验

内容：了解并熟悉THPHG-1化工自动化综合实验装置，掌握化工生产现场的仪表操作

基本要求：

1、了解化工自动控制系统的组成；

2、了解化工生产现场的工业自动化仪表；

3、掌握液位定值控制系统的结构与组成。

4、掌握液位定值控制系统调节仪（控制器）参数的整定方法。

五、考核方法

实验预习和实验操作60%，实验报告40%。考核成绩以20%记入课程总成绩。

六、实验教学参考书

《化学工程与工艺实验》，邵荣编，华东理工出版社,2010

《化学工程与工艺实验》，房鼎业编，化学工业出版社，2000

《化学工程与工艺专业实验》(第二版)，乐清华编，化学工业出版社，2008