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化學(xué)反應(yīng)工程試驗(yàn)匯報
化學(xué)反應(yīng)工程是建立在生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的一門學(xué)科，它不僅有完整的理論體系，而且具有一些獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)研究方法�；瘜W(xué)反應(yīng)工程實(shí)驗(yàn)應(yīng)達(dá)到如下教學(xué)目的：
加深對化學(xué)反應(yīng)工程專業(yè)知識的理解與運(yùn)用，學(xué)習(xí)并掌握各種儀器設(shè)備的安裝、使用，熟悉化學(xué)反應(yīng)工程中所學(xué)的原理，熟練掌握反應(yīng)停留時間的測定和各種反應(yīng)器的校正、使用。
連續(xù)流動反應(yīng)器中的返混測定
通過單釜與三釜反應(yīng)器中停留時間分布的測定，將數(shù)據(jù)計算結(jié)果用多釜串聯(lián)模型來定量返混程度
掌握停留時間分布的測定方法；了解停留時間分布與多釜串聯(lián)模型的關(guān)系；了解模型參數(shù)N的物理意義及計算方法。
反應(yīng)精餾制備技術(shù)
設(shè)計反應(yīng)精餾實(shí)驗(yàn)裝置，將分離過程、傳熱過程與化學(xué)反應(yīng)在精餾塔內(nèi)有機(jī)耦合
了解反應(yīng)精餾是既服從質(zhì)量作用定律又服從相平衡規(guī)律的復(fù)雜過程；掌握反應(yīng)精餾的操作；能進(jìn)行全塔物料衡算和塔操作的過程分析；了解反應(yīng)精餾與常規(guī)精餾的區(qū)別；學(xué)會分析塔內(nèi)物料組成的方法。培養(yǎng)學(xué)生的開放性思維和動手能力。
反應(yīng)精餾法是將化學(xué)反應(yīng)過程與精餾分離過程同時進(jìn)行生產(chǎn)產(chǎn)品的操作。由于物理過程與化學(xué)過程同時存在，使過程更加復(fù)雜。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣，采用引導(dǎo)、啟發(fā)、討論、講授多種方式結(jié)合的方法，理論與科研的成果和需要結(jié)合。
在講課中檢查學(xué)生是否預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)講義，在實(shí)驗(yàn)過程中考察他們的動手能力和解決問題能力，要求他們認(rèn)真記錄和處理數(shù)據(jù)，完成實(shí)驗(yàn)報告并對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行討論，對他們進(jìn)行綜合考核和評分。以平時成績?yōu)橹鳌?/p>
視實(shí)驗(yàn)條件成熟與否，部分實(shí)驗(yàn)采用上機(jī)模擬或改用仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行。以達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求為目標(biāo)，拓寬學(xué)生的認(rèn)識，提高學(xué)生解決工程問題的能力，適應(yīng)規(guī)模日益擴(kuò)大且過程日益復(fù)雜的現(xiàn)代化工系統(tǒng)對計算機(jī)模擬和優(yōu)化的需求 在連續(xù)流動反應(yīng)器中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時，反應(yīng)進(jìn)行的程度除了與反應(yīng)系統(tǒng)本身的性質(zhì)有關(guān)外，還與反應(yīng)物料在反應(yīng)器中停留時間長短有密切關(guān)系。停留時間越長，則反應(yīng)越完全。停留時間通常是指從流體進(jìn)入反應(yīng)器開始，到其離開反應(yīng)器為止的這一段時間。顯然對流動反應(yīng)器而言，停留時間不象間歇反應(yīng)器那樣是同一個值，而是存在一個停留時間分布。造成這一現(xiàn)象的主要原因是流體在反應(yīng)器內(nèi)流速分布的不均勻，流體的擴(kuò)散，以及反應(yīng)器內(nèi)的死區(qū)等。停留時間分布的測定不僅廣泛應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)工程及化工分離過程，而且應(yīng)用于涉及流動過程的其它領(lǐng)域。它也是反應(yīng)器設(shè)計和實(shí)際操作所必不可少的理論依據(jù)。
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?加深對化學(xué)反應(yīng)工程專業(yè)知識的理解與運(yùn)用，學(xué)習(xí)并掌握各種儀器設(shè)備的安裝、使用，熟悉化學(xué)反應(yīng)工程中所學(xué)的固定床、流化床反應(yīng)器的反應(yīng)原理，熟練掌握反應(yīng)停留時間的測定方法。
二、實(shí)驗(yàn)基本原理 對各種流量計和反應(yīng)器等化工生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)研究中常用的儀器設(shè)備，建立合理的實(shí)驗(yàn)裝置，考察流量計和反應(yīng)器的應(yīng)用性能，從而掌握流量計和反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)、操作過程和優(yōu)化方法；通過對兩種典型流體流動類型即活塞流、全混流進(jìn)行停留時間測定，并根據(jù)各自的理論模型進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，掌握停留時間分布規(guī)律，從而加深對課本知識的理解。
化學(xué)反應(yīng)工程實(shí)驗(yàn)課是專業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)課，是對學(xué)生所學(xué)《物理化學(xué)》、《化工原理》等課程知識的綜合運(yùn)用與時間，讓學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，明確反應(yīng)工程在工業(yè)生產(chǎn)中、科學(xué)研究和工程設(shè)計中的重要性，有一個比較完整的感性認(rèn)識和理性認(rèn)識，也是進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)和科研開發(fā)的必要準(zhǔn)備。通過專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生牢固地掌握化學(xué)反應(yīng)工程最基本的原理和計算方法，并能能夠理論聯(lián)系實(shí)際，提高對工業(yè)反應(yīng)器進(jìn)行設(shè)計與分析之能力。為今后解決化工生產(chǎn)過程中和科學(xué)研究中遇到的各種化學(xué)工程問題打下良好的基礎(chǔ)。
其主要目的如下：
（一）學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)工程實(shí)驗(yàn)中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的測定及測試監(jiān)控所用的儀器、設(shè)備的使用方法等， 并能根據(jù)物質(zhì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)本身的特殊性，選擇適合自己使用的測試方法和儀器、設(shè)備等。
�。ǘ┱莆展こ虒�(shí)驗(yàn)工藝流程的設(shè)計原則和方法，流程設(shè)備的安裝及連接，監(jiān)控指標(biāo)及其測試 方法。
（三）掌握用計算機(jī)編程處理動力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
�。ㄋ模┱莆帐褂脷庀嗌V儀進(jìn)行物性分析的定性、定量方法，熟悉氣相色譜在物性測定、含 量測定等方面的應(yīng)用。
�。ㄎ澹⿲W(xué)會化學(xué)反應(yīng)工程實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測定和記錄，利用所學(xué)知識對實(shí)驗(yàn)中取得的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析和解釋，學(xué)會化學(xué)反應(yīng)工程實(shí)驗(yàn)報告書寫的內(nèi)容及要求。
�。┝私猱�(dāng)前科研的一些方向，了解一些生產(chǎn)過程新技術(shù)在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用及作用。
本課程的目的是培養(yǎng)學(xué)生掌握化學(xué)反應(yīng)工程的專業(yè)實(shí)驗(yàn)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)研究方法。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握化學(xué)反應(yīng)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)的基本技術(shù)和操作技能、掌握化學(xué)反應(yīng)工程實(shí)驗(yàn)研究的基本方法、培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力、培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和實(shí)事求是的學(xué)風(fēng)，同時提高學(xué)生的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力。 化學(xué)反應(yīng)工程是化學(xué)工程學(xué)科的一個重要組成部分，也是大學(xué)本科應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生的必修課程之一�；瘜W(xué)反應(yīng)工程課程的基本內(nèi)容包括反應(yīng)動力學(xué)和反應(yīng)
器設(shè)計與分析兩個方面。本實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容是在此基礎(chǔ)上，從應(yīng)用的角度對基本反應(yīng)器設(shè)計原理、所涉及到的動力學(xué)問題加以分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)合本課程配備幾個典型的反應(yīng)工程實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生打下扎實(shí)的基礎(chǔ)，學(xué)會綜合分析問題和解決問題的方法。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)研究能力，引導(dǎo)學(xué)生利用化工過程技術(shù)與設(shè)備、實(shí)驗(yàn)方法學(xué)、現(xiàn)代測控原理等理論知識，分析和設(shè)計化工過程單元操作并獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，掌握先進(jìn)的測量手段和計算機(jī)控制技術(shù)及計算機(jī)在化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，進(jìn)而全面提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。
本課程內(nèi)容包括與化學(xué)反應(yīng)工程密切相關(guān)的基礎(chǔ)傳遞數(shù)據(jù)測試和化學(xué)反應(yīng)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)兩個方面。具體內(nèi)容包括：
實(shí)驗(yàn)1 反應(yīng)器停留時間分布的實(shí)驗(yàn)測定：了解停留時間分布的實(shí)驗(yàn)測定方法及數(shù)據(jù)的處理方法；通過脈沖示蹤法測定實(shí)驗(yàn)反應(yīng)器內(nèi)示蹤劑濃度隨時間的變化關(guān)系；求出停留時間分布密度函數(shù)E（t）和停留時間分布函數(shù)F（t）、停留時間分布數(shù)學(xué)特征值---數(shù)學(xué)期望和方差。
實(shí)驗(yàn)2 填料塔液相軸向混合特性測定：掌握矩量法估計Pe的方法，印證非理想流動的理論；測定不同液體流速對Pe的影響，求Ped～ReL關(guān)系式；學(xué)習(xí)氣相色譜工作站的部分使用方法。
實(shí)驗(yàn)3 正丁烷氧化制順丁烯二酸酐：學(xué)習(xí)固定床反應(yīng)器的流程布置及一般設(shè)計原理，了解固體相催化反應(yīng)中溫度對反應(yīng)的影響；掌握自動化控制儀表在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，學(xué)會不同儀表的使用和溫度設(shè)置。
實(shí)驗(yàn)4 反應(yīng)精餾制乙酸乙酯：了解反應(yīng)精餾與普通精餾的區(qū)別；掌握反應(yīng)精餾的實(shí)驗(yàn)操作；學(xué)習(xí)進(jìn)行全塔物料衡算的計算方法；學(xué)會分析塔內(nèi)物料組成。 實(shí)驗(yàn)5二組分體系的氣液平衡：學(xué)習(xí)用沸點(diǎn)儀測定在一定大氣壓下苯及正庚烷雙液系的氣液平衡時氣相與液相的組成及平衡溫度，繪制溫度-組成圖，掌握確定雙液系恒沸混合物的恒沸點(diǎn)的溫度及相應(yīng)組成的方法；學(xué)會阿貝折光儀的使用。 實(shí)驗(yàn)6苯酚結(jié)晶實(shí)驗(yàn)：了解結(jié)晶法的基本原理和步驟；了解結(jié)晶條件對結(jié)晶速度的影響。
實(shí)驗(yàn)7 正己烷-乙醇-水共沸精餾：了解共沸精餾的基本原理和實(shí)驗(yàn)裝置的使用方法；訓(xùn)練設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案的能力；熟練氣相色譜儀的使用。
實(shí)驗(yàn)8 無機(jī)添加型阻燃劑低水合硼酸鋅的制備：掌握低水合硼酸鋅制備的原理和方法；學(xué)習(xí)高壓反應(yīng)釜的操作；學(xué)習(xí)熱重分析的方法測定物質(zhì)的熱穩(wěn)定性。
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