化工工艺实验教学大纲（应用化工技术）

《化工工艺实验》课程教学大纲

学 时 数：32 学 分 数：2

适用专业：应用化工技术专

一、课程的性质、目的和任务

化学工程与工艺专业实验课程是一门独立的综合性实验，是掌握专业工程技术的重要环节。它是从工程与工艺两个角度出发，选择典型的工艺与工程要素，组成系列的工艺与工程实验。其目的是了解化学工程与工艺专业实验的特点，掌握其基本实验方法和研究方法，培养学生综合分析问题、解决问题的能力。通过学习，培养学生的创造性思维方法、理论联系实际的学风与严谨的科学实验态度，提高学生的实验动手能力、观察能力以及分析问题和解决问题的能力，为今后工作打下较扎实的基础。

二、课程教学的基本要求

化工工艺专业实验课程是一门综合性比较强的实验课程，涉及知识面较广，为做好实验，实验前必须认真预习，了解相关的知识，查阅有关资料，写出实验预习报告。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。学习本课程的要求是：

1）熟悉实验装置的流程，掌握实验原理； 2）正确使用仪器、仪表；

3）能独立安装、调试简单的实验装置，并进行正确的实验操作； 4）能正确处理数据、分析实验结果、完成实验报告；

5)掌握工程领域的一般实验研究方法，能综合分析问题、解决问题。

三、课程教学内容与要求

实验一 酯化反应合成邻苯二甲酸二正丁酯反应动力学

通过酸催化酯化反应动力学实验，了解研究均相反应动力学的方法；求出单酯与正丁醇催化为DBP的反应速度常数（k）及表观活化能（E）。理解实验装置的组合及每个部件的用途，尤其是集热式磁力搅拌器的用途与用法；对复杂均相反应系统分析，抓住控制步骤，简化所要解决的问题；理解实验原理与方法及操作步骤；滴定操作的重新熟悉及强化；对实验现象能否给予合理的解释。

实验二 二元系统汽液平衡数据的测定

了解和掌握用双循环汽液平衡器测定二元汽液平衡数据的方法；了解缔合系统汽–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；学会二元汽液平衡相图的绘制。通过试验，使学生了解测定二元系统汽液平衡数据的方法；了解和熟悉改进的Ellis蒸馏器的结构、测定平衡数据的原理；熟悉仪器的调试与使用；掌握和了解实验过程中产生障碍及排除方法；清楚如何根据实验数据预测气液平衡常数。

实验三 三元液–液平衡数据的测定

测定醋酸–水–醋酸乙烯在25℃下的液液平衡数据；用醋酸–水、醋酸–醋酸乙烯两对二元系的汽液平衡数据以及醋酸–水二元系的液液平衡数据，求得的活度系数关联式常数，并推算三元液液平衡数据，与实验数据比较；通过实验，了解三元系统液–液平衡数据测定方法，掌握实验技能，学会三角形相图的绘制。

实验四 催化反应精馏法制甲缩醛

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；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；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；获得反应精馏法制备甲缩醛的最优工艺条件，明确主要影响因素；掌握反应产物的气相色谱分析方法。

实验五 乙苯脱氢制苯乙烯

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；学会稳定工艺操作条件的方法。掌握乙苯气相催化脱氢制苯乙烯的反应原理；掌握乙苯和水进料量的控制和调节，油水分层操作；探索反应条件对苯乙烯收率的影响；熟悉反应器、汽化器、加料泵等实验装置及其使用方法；掌握反应产物的气相色谱分析方法。

实验六 液膜分离法脱除废水中的污染物

液膜分离技术是近三十年来开发的技术，集萃取与反萃取于一个过程中，可以分离浓度比较低的液相体系。液膜分离是将第三种液体展成膜状以分隔另外两相液体，由于液膜的选择性透过，故第一种液体（料液）中的某些成分透过液膜进入第二种液体（接受相），然后将三相各自分开，实现料液中组分的分离。通过试验，掌握液膜分离技术的操作过程；了解两种不同的液膜传质机理；用液膜分离

技术脱除废水中的污染物。

实验七 防腐剂－苯甲酸的制备及表征

本实验根据精细化工专业方向特点而开设，为更好提高学生的实验操作技能和解决实际问题的能力，着重加强精细有机合成技术的培养。通过试验，学习防腐剂的一般知识，了解苯甲酸的性能、用途及开发前景；掌握苯甲酸的制备方法及巩固实验操作技术；了解苯甲酸的质量标准并掌握其分析检测方法。

实验八 聚乙烯醇—水玻璃内墙涂料

涂料是一种液态或粉末状材料，把它涂装在物体表面上，能形成牢固附着的涂膜，对物体起着保护、装饰、标志等作用。通过本障碍型实验，培养学生独立思考问题，解决问题的能力。通过实验，理解表面活性剂的分类，涂料选用表面活性剂的依据；了解内墙涂料的基本知识；掌握聚乙烯醇-水玻璃内墙涂料的制备方法及涂料性能测试方法和实验技术。

四、学时分配 序 号 实验一 实验项目名称 酯化反应合成邻苯二甲酸二正丁酯反应动力学 学时数 实验 类别 综合 综合 综合 综合 综合 综合 综合 综合 开设性质 必修 选修 √ √ √ √ √ √ √ √ 备注 4 3 3 4 4 4 4 4 实验二 二元系统汽液平衡数据的测定 实验三 三元液–液平衡数据的测定 实验四 催化反应精馏法制甲缩醛 实验五 乙苯脱氢制苯乙烯 实验六 液膜分离法脱除废水中的污染物 实验七 防腐剂－苯甲酸的制备及表征 实验八 聚乙烯醇—水玻璃内墙涂料 五、学生成绩评定方法

成绩评定为各次实验的综合平均成绩。各次实验的成绩由预习报告、提问、实际操作动手能力、实验报告等按百分制综合打分，考核的记分按100分制记；各部分所占比例为：

预习报告 20% 提问 10% 实际操作动手能力 30% 实验报告 40%

六、本课程与其它课程的联系

先修课程：物理化学、化工原理、化学反应工程、化工工艺学、有机合成单元反应等；后续课程：毕业论文环节。 七、教材 1、使用教材：

《化工工艺实验指导书》，化工教研室自编.

2、主要参考书：

[1] 房鼎业、乐清华、李福清，化学工程与工艺专业实验，北京：化学工业出

版社，2000

[2] 刘永光，化工开发实验技术，天津：天津大学出版社，1994

[3] 陈钟秀、顾飞燕、胡望明,化工热力学（第二版），北京: 化学工业出版社,

2001

[4] 陈甘棠， 化学反应工程，北京：化学工业出版社，1981 [5] 米镇涛，化学工艺学，北京：化学工业出版社，2006

[6] 陈涛、张国亮，化工传递过程基础（第2版），北京：化学工业出版社，

2002