化学工程与工艺专业实验指导书
化学工程与工艺实习报告
化学工程与工艺实习报告一、引言化学工程与工艺实习是学习过程中非常重要的一部分，通过实践操作和亲身体验，能够更好地了解和掌握化学工程与工艺的相关知识。
本报告旨在总结我的化学工程与工艺实习经历，包括实习目的、实习内容、实习所学以及实习心得感悟。
二、实习目的化学工程与工艺实习的主要目的是让学生通过实际操作了解化工原理和工艺流程，提高技能能力，培养实际解决问题的能力。
三、实习内容本次实习主要包括以下几个方面的内容：1. 实验室安全与操作规范的学习在实验室安全方面，我们学习了化学品安全储存、实验室紧急处理措施等，明白了保护自己和他人的重要性。
同时，实习还涉及到实验操作规范，如溶液配制、反应条件控制等。
2. 化工原理的实验验证在实习过程中，我们通过实验验证了化学工程与工艺中的一些基本原理，如酸碱中和反应、溶液浓度计算等。
这使我从理论知识到实践操作的角度更加深入地理解了这些原理。
3. 工艺流程控制的学习在实习中，我们学习了化工工艺流程的控制方法，包括温度、压力、流量等参数的调节和监控。
这对于实际生产中的工艺优化和问题解决非常重要。
四、实习所学通过化学工程与工艺实习，我掌握了许多实用的技能和知识，包括但不限于以下几个方面：1. 实验操作能力的提高实习中，我通过实际操作提高了自己的实验技能，学会了正确使用实验装置和仪器设备，并且能够熟练进行实验记录和数据处理。
2. 对化学原理的深入理解通过参与实际的实验操作，我更加深入地理解了一些化学原理，比如化学反应速率的影响因素、化学平衡的条件等。
这使我对于课堂上学到的知识有了更加生动和直观的认识。
3. 实践解决问题的能力在实习中，我们经常面临着一些实际问题，需要通过实践操作和思考解决。
这培养了我们解决问题的能力和实践操作的思维方式，使我们能够更加熟练地应对实际工作中的挑战。
五、实习心得感悟通过化学工程与工艺实习，我获得了许多宝贵的经验和感悟。
以下是我在实习中的一些心得体会：1. 重视实践操作实践操作是化学工程与工艺实习的关键环节，要认真对待，重视每一个步骤和细节。
化学工程与工艺专业相关实验汇总
化学工程与工艺专业相关实验汇总引言化学工程与工艺是一门研究化学原理和工艺技术相结合的学科，旨在培养学生掌握化学工程与工艺设计、工艺流程控制等方面的知识和技能。
实验是化学工程与工艺专业教育中不可或缺的一环，通过实验可以使学生将理论知识与实际操作相结合，提高他们的实践能力和动手能力。
本文将对化学工程与工艺专业的一些相关实验进行汇总介绍。
1. 原料质量分析实验实验目的通过本实验，学生能够了解化工原料的质量分析方法，掌握常用的分析仪器的使用，培养学生的实验操作技能。
实验内容1.样品准备: 按照实验要求，将不同原料样品称取并记录质量。
2.仪器操作：使用天平和其他分析仪器对样品进行质量分析。
3.数据处理：根据实验数据，计算出样品各组分的质量分数和含量。
实验步骤1.预热天平。
2.称取样品，记录质量。
3.将样品放入相应的分析仪器中进行分析。
4.记录并整理实验数据。
5.根据数据计算样品组分的质量分数和含量。
实验结果通过本实验，学生能够获得样品的质量分数和含量数据，并能够根据数据进行分析和归纳。
2. 反应器设计实验实验目的通过本实验，学生能够熟悉反应器的基本原理与设计方法，了解反应器在工业生产中的应用，培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
1.反应器的基本原理：学生通过文献资料和讲解掌握反应器的基本原理。
2.反应器的设计方法：学生通过实际计算和模拟，学习反应器的设计方法。
3.反应器的实验操作：学生通过实际操作，搭建反应器实验装置。
4.反应器的数据分析：学生通过实验数据的记录和分析，得到反应器的性能参数。
实验步骤1.学生通过文献调研和讲解，了解反应器的基本原理。
2.学生根据给定的反应方程和反应条件，进行反应器的设计计算。
3.学生使用实验装置，进行反应器的实际操作。
4.学生记录实验数据，并对数据进行分析和处理。
5.学生根据实验结果，得到反应器的性能参数，并进行讨论和总结。
实验结果通过本实验，学生将获得反应器的设计计算和实际操作能力，并能够根据实验结果进行数据分析和总结，为工业生产提供反应器设计和改进的依据。
化工《化学工程与工艺专业实验》教学大纲
《化学工程与工艺专业实验》实验教学大纲课程所在学院：材料科学与工程；所在实验室：化学工程与工艺一、课程基本信息二、实验目的与基本要求化学工程与工艺专业实验是在完成化学工程与工艺专业学科基础课程、专业理论课程学习的基础上，根据我校学科特色，专门开设的一门实践教学课程。
主要由基础验证性实验、综合设计性实验、研究开放性实验等部分组成。
课程的目的是使学生能够了解本专业实验研究的基本方法，观察实验过程所出现的各种现象，掌握专业实验仪器和设备的使用方法。
通过对基本物性参数的测定实验，掌握化工产品质量控制的分析检测方法；通过天然产物的提取、分离、纯化综合设计性实验，掌握天然产物的深加工方法及应用；通过结合科研课题，让学生查阅资料、提出实验方案、设计实验路线，进行研究开发性实验。
培养了学生分析问题和解决问题的能力，提高了学生的动手能力和研究兴趣。
Chemical Engineering and Technology Experiment is a practical hands-on course designed and implemented to reflect the unique characteristics of both university and the major of Chemical Engineering and Technology. It is a course that requires the completion of all basic courses and the study of all subject theories of the major of Chemical Engineering and Technology. It primarily comprises of fundamental confirmatory experiment, integrated design experiment and research open experiment. This course helps students understand basic experiment methods in major-related research, observe various outcomes during experiment processes and eventually learn how to test and analyze results during the process of chemical product quality control. This course also introduces the methods and application of deep processing of natural products by allowing students to conduct integrated design experiments about extraction, separation and purification of natural products. Additionally, the course involves various research topics that allow students to search and read literature, design experiment plans and procedures, and perform research open experiments. Eventually this course will improve the students' skills, both theoretic and hands-on, in analyzing and solving problems, while helping develop students' interest in research topics.注：实验类型分：1）演示型（验证型）；2）综合型（设计型）；3）研究型（创新型）。
南京工业大学化学工程与工艺专业实验》思考题答案
实验1二元体系汽液平衡数据测定1，实验测量误差及引起误差的原因答：（1）汽液两相平衡时，回流滴下来的流体速率平稳，大约每秒1~2滴，且在一段时间内温度维持不变。
2，影响汽液平衡数据测定的精确度的因素有哪些答:（2）影响准确度的因素有温度和压强，装置气密性，温度计灵敏度，折射仪读数准确性等。
实验3 二氧化碳临界现象观测及PVT关系的测定1，质面比常数K值对实验结果有何影响为什么答:任意温度任意压力下，质面比常数k均不变。
所以不会对实验结果又影响。
2，为什么测量25℃下等温线时，严格讲，出现第1个小液滴时的压力和最后一个小汽泡将消失时的压力应相等答：在出现第一个小液滴和最后一个汽泡消失过程中CO2处于汽液平衡状态。
根据相律得F=C-P+1=1-2+1=0，自由度为0，故过程中压力应为相等。
实验4 气相色谱法测定无限稀释溶液的活度系数1,无限稀释活度系数的定义是什么测定这个参数有什么作用答:定义:P29 公式(4-1),作用:通过测定两个组分的比保留体积和无限稀释下的活度系数,计算其相对挥发度.2,气相色谱基本原理是什么色谱仪有哪几个基本部分组成各起什么作用答:原理：因固定液对于样品中各组分溶解能力的差异而使其分离。
组成及作用：（1）载气系统气相色谱仪中的气路是一个载气连续运行的密闭管路系统。
整个载气系统要求载气纯净、密闭性好、流速稳定及流速测量准确。
（2）进样系统进样就是把气体或液体样品速而定量地加到色谱柱上端。
（3）分离系统分离系统的核心是色谱柱，它的作用是将多组分样品分离为单个组分。
色谱柱分为填充柱和毛细管柱两类。
（4）检测系统检测器的作用是把被色谱柱分离的样品组分根据其特性和含量转化成电信号，经放大后，由记录仪记录成色谱图。
（5）信号记录或微机数据处理系统近年来气相色谱仪主要采用色谱数据处理机。
色谱数据处理机可打印记录色谱图，并能在同一张记录纸上打印出处理后的结果，如保留时间、被测组分质量分数等。
木材学实验指导书
仪器分析实验指导书适用专业：化学工程与工艺专业学时：10福建农林大学材料工程学院化学工程与工艺实验室2011年8月30日实验一 饮料中咖啡因的分析（6学时）一、目的要求：通过对咖啡因样品紫外吸收光谱的测定，使学生学习并掌握紫外可见分光光度计的使用方法，并能够根据测绘的吸收谱图对相关的参数进行计算。
了解高效液相色谱仪的基本结构，学习高效液相色谱仪的操作技术。
通过用高效液相色谱法测定饮料中的咖啡因，学习和掌握液相色谱法的基本原理和外标定量分析方法。
二、实验原理：咖啡因又称咖啡碱，是由茶叶或咖啡中提取而得的一种生物碱，它属黄嘌呤衍生物，化学名称为1,3,7-三甲基黄嘌呤。
咖啡因能兴奋大脑皮层，使人精神兴奋。
咖啡中含咖啡因约为1.2~1.8%，茶叶中约含2.0~4.7%，可乐饮料、APC 药片等中均含咖啡因，其分子式为C 8H 10O 2N 4，结构式为:吸收光谱——以不同波长的光依次通过一定浓度的被测物质，并分别测定每个波长的吸光度。
以波长λ为横坐标，吸光度A 为纵坐标。
所得到的曲线为吸收光谱。
具有不饱和结构的有机物，在紫外区有特征吸收，所以紫外光谱是有机物鉴定的一种重要辅助手段。
定量测定咖啡因的传统分析方法是采用萃取分光光度法。
用反相高效液相色谱法将饮料中的咖啡因与其它组分(如：单宁酸、咖啡酸、蔗糖等)分离后，将已配制的浓度不同的咖啡因标准溶液也进入色谱系统。
如流速和泵的压力在整个实验过程中是恒定的，测定它们在色谱图上的保留时间t R (或保留距离)和峰面积A 后，可直接用t R 定性，用峰面积作为定量测定的参数，采用工作曲线法(即外标法)测定饮料中的咖啡因含量。
三、实验仪器和材料：1．仪器紫外—可见分光光度计（自动扫描型）；带盖石英比色皿；HPLC1100型高效液相色谱仪，PDAD 检测器；色谱柱：ODS(n —C18)柱；微量注射器注射器（50µL ）；超声波发生器或水泵；容量瓶（5 mL ，10 m ，25 mL ，100mL ）若干；移液管（2mL ，5mL ，10mL ，15 mL ）；漏斗；烧杯；0.45 μm 混纤微孔过滤膜（或针孔过滤器）；回流冷凝装置；电炉（或电热套）；电子天平。
化学工程与工艺毕业设计实习报告
化学工程与工艺毕业设计实习报告第一步:实习背景和目的我是一名化学工程与工艺专业的大学生，为了更好地了解专业知识和提高实践能力，于2021年6月至9月期间参加了为期三个月的化学工程与工艺毕业设计实习。
此次实习的目的是通过跟随工程师进行实际工作、观察生产过程、了解企业文化和管理制度，锻炼自己的动手操作能力、分析问题和解决问题的能力。
第二步:实习单位介绍我所在的企业为一家拥有多年历史的化学制药企业，主要从事医药中间体和活性药物的生产及销售。
公司占地面积70000平方米，拥有完善的生产设施和质量管理系统。
在实习期间，我有幸走进工厂车间、实验室、生产线和质检中心等各个环节，对企业的生产流程和管理方式有了更深入的认识。
第三步:实习内容在实习期间，我深入参与了公司的生产制造过程，包括化学反应中间体的合成、药物的提取、纯化和干燥等工序。
我通过观察、实验和分析等多种方法学习了制药原理、反应条件、设备操作、危险防范和质量控制等知识，提高了自己的动手实践能力和科研水平。
具体来说，我的实习内容主要包括以下几个方面:1.生产制造工艺的学习。
我学习了企业的各种生产工艺，特别是关于化学中间体和药物的反应条件、工艺流程、装备选择和操作要领等方面进行了深入了解。
2.实验室技能的提升。
我参与了企业的实验室实践课程，如气相色谱、HPLC红外光谱等分析手段的操作和数据分析，提高了自己的实验水平和科研能力。
3.工厂车间操作实践。
我参与了公司车间各种化学设备的日常维护和操作。
如收发罐、反应釜、蒸发器、干燥器等设备的操作、清洗和检修，对于设备的结构组成、原理和使用方式有了更深刻的认识。
4.质量控制体系的了解。
我深入了解了企业的质量管理体系、操作规范和管理制度，以及合格证的安排、质检报告的编制、质量验收过程等工作，在质量管理方面进行了拓展和提高。
第四步:收获与体会在这次化工毕业设计实习中，我收获了很多。
首先，我更加深刻地认识到化学工程与工艺的实践和理论需要相结合。
化学工程与工艺专业相关实验汇总
实验内容：包括化 学反应、反应条件、 反应产物等
实验方法：包括实 验设计、实验操作 、实验结果分析等
实验注意事项：包 括实验安全、实验 环境、实验设备等
实验目的：了解化学工艺流程的基本原理和操作方法 实验内容：包括化学反应、分离、纯化、合成等环节 实验方法：采用实验仪器、设备、试剂等进行实际操作 实验结果：分析实验数据，得出结论，撰写实验报告
化工设备实验
实验目的：了解化 工机械设备的工作 原理和性能
实验内容：包括泵、 压缩机、搅拌器、 反应器等设备的实 验
实验方法：通过实 际操作和观察，了 解设备的工作原理 和性能
实验结果：掌握化工 机械设备的操作方法 和性能特点，为实际 生产提供参考。
实验目的：测试化工设备的性能和稳定性 实验设备：包括压力表、温度计、流量计等 实验方法：通过模拟实际工况，对设备进行测试 实验结果：分析设备的性能参数，如压力、温度、流量等，评估设备的性能和稳定性。
遇到紧急情况，如火灾、爆炸等，应立即采取相应措施，如切断电源、使用灭火器等，并立即报告老师或实验室 管理人员。
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汇报人：
实验目的：通过对比不同工艺流程，找出最优方案，提高生产效率 实验原理：利用化学反应原理，对原料进行预处理、反应、分离等操作 实验步骤：按照实验指导书进行操作，记录数据并进行分析 实验结果：通过对比不同方案，得出最优工艺流程，并分析原因
实验目的：评价化工产品的性能，如物理性能、化学性能、生物性能等 实验方法：采用各种测试方法，如物理测试、化学测试、生物测试等 实验结果：分析测试结果，得出产品的性能评价 实验应用：根据实验结果，优化生产工艺，提高产品质量
等
实验注意事项： 注意实验安全， 遵守实验操作 规程，确保实 验顺利进行。
化工专业实验：乙苯脱氢制苯乙烯实验指导书
化工专业实验：乙苯脱氢制苯乙烯实验指导书乙苯脱氢制苯乙烯实验指导书一、实验目的1、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。
2、学会稳定工艺操作条件的方法。
3、掌握乙苯脱氢制苯乙烯的转化率、选择性、收率与反应温度的关系；找出最适宜的反应温度区域。
4、了解气相色谱分析方法。
二、实验的综合知识点完成本实验的测试和数据处理与分析需要综合应用以下知识：（1）《化工热力学》关于反应工艺参数对平衡常数的影响，工艺参数与平衡组成间的关系。
（2）《化学反应工程》关于反应转化率、收率、选择性等概念及其计算、绝热式固定床催化反应器的特点。
（3）《化工工艺学》关于加氢、脱氢反应的一般规律，乙苯脱氢制苯乙烯的基本原理、反应条件选择、工艺流程和反应器等。
（4）《催化剂工程导论》关于工业催化剂的失活原因及再生方法。
（5）《仪器分析》关于气相色谱分析的测试方法。
副反应：在水蒸气存在的条件下，还可能发生下列反应：此外还有芳烃脱氢缩合及苯乙烯聚合生成焦油和焦等。
这些连串副反应的发生不仅使反应的选择性下降，而且极易使催化剂表面结焦进而活性下降。
2、影响本反应的因素（1）温度的影响乙苯脱氢反应为吸热反应，∆Ho＞0，从平衡常数与温度的关系式20lnRTHTKpp可知，提高温度可增大平衡常数，从而提高脱氢反应的平衡转化率。
但是温度过高副反应增加，使苯乙烯选择性下降，能耗增大，设备材质要求增加，故应控制适宜的反应温度。
本实验的反应温度为：540~600℃。
（2）压力的影响乙苯脱氢为体积增加的反应，从平衡常数与压力的关系式Kp＝Kn=inP总可知，当∆γ＞0时，降低总压P总可使Kn增大，从而增加了反应的平衡转化率，故降低压力有利于平衡向脱氢方向移动。
本实验加水蒸气的目的是降低乙苯的分压，以提高乙苯的平衡转化率。
较适宜的水蒸气用量为：水﹕乙苯＝1.5﹕1(体积比)或8﹕1(摩尔比)。
（3）空速的影响乙苯脱氢反应系统中有平行副反应和连串副反应，随着接触时间的增加，副反应也增加，苯乙烯的选择性可能下降，故需采用较高的空速，以提高选择性。
南京工业大学《化学工程与工艺专业实验》思考题答案
实验1 二元体系汽液平衡数据测定1，实验测量误差及引起误差的原因？答：（1）汽液两相平衡时，回流滴下来的流体速率平稳，大约每秒1~2滴，且在一段时间内温度维持不变。
2，影响汽液平衡数据测定的精确度的因素有哪些？答:（2）影响准确度的因素有温度和压强，装置气密性，温度计灵敏度，折射仪读数准确性等。
实验3 二氧化碳临界现象观测及PVT关系的测定1，质面比常数K值对实验结果有何影响？为什么？答:任意温度任意压力下，质面比常数k均不变。
所以不会对实验结果又影响。
2，为什么测量25℃下等温线时，严格讲，出现第1个小液滴时的压力和最后一个小汽泡将消失时的压力应相等？答：在出现第一个小液滴和最后一个汽泡消失过程中CO2处于汽液平衡状态。
根据相律得F=C-P+1=1-2+1=0，自由度为0，故过程中压力应为相等。
实验4 气相色谱法测定无限稀释溶液的活度系数1,无限稀释活度系数的定义是什么?测定这个参数有什么作用?答:定义:P29 公式(4-1),作用:通过测定两个组分的比保留体积和无限稀释下的活度系数,计算其相对挥发度.2,气相色谱基本原理是什么?色谱仪有哪几个基本部分组成?各起什么作用? 答:原理：因固定液对于样品中各组分溶解能力的差异而使其分离。
组成及作用：（1）载气系统气相色谱仪中的气路是一个载气连续运行的密闭管路系统。
整个载气系统要求载气纯净、密闭性好、流速稳定及流速测量准确。
（2）进样系统进样就是把气体或液体样品速而定量地加到色谱柱上端。
（3）分离系统分离系统的核心是色谱柱，它的作用是将多组分样品分离为单个组分。
色谱柱分为填充柱和毛细管柱两类。
（4）检测系统检测器的作用是把被色谱柱分离的样品组分根据其特性和含量转化成电信号，经放大后，由记录仪记录成色谱图。
（5）信号记录或微机数据处理系统近年来气相色谱仪主要采用色谱数据处理机。
色谱数据处理机可打印记录色谱图，并能在同一张记录纸上打印出处理后的结果，如保留时间、被测组分质量分数等。
天然产物化学实验指导书
天然产物化学实验指导书适用专业：化学工程与工艺专业学时：10福建农林大学材料工程学院20 D 实验一 陈皮中橙皮苷的提取分离与检识（10学时）（综合性实验）一、目的要求1．掌握橙皮苷的结构特点和理化性质及一般提取方法。
2．了解橙皮苷的检识方法。
二、主要化学成分的结构及性质陈皮为芸香科植物福橘Citrus tangerina Hort.et Tanaka 、朱橘Citrus erythrosa Tanaka 的果皮。
含挥发油和黄酮类成分橙皮苷、川陈皮素等。
橙皮苷(hesperidin) 又称陈皮苷、橘皮苷。
分子式C 28H 34O 15，为细树枝状针形结晶，mp.258～262℃，［α］ -76℃（C=2,吡啶）。
易溶于稀碱及吡啶，微溶于甲醇及热冰醋酸，几乎不溶于丙酮、苯及氯仿，在60℃溶于二甲基甲酰胺及甲酰胺。
O O OH OH OCH 3橙皮苷三、实验原理本实验是根据陈皮中的主要成分是挥发油和橙皮苷，先用石油醚溶除挥发油，再用甲醇提取及用活性炭精制得到橙皮苷。
也可利用橙皮苷易溶于稀碱水的性质，进行碱溶酸沉法提取，用甲酰胺精制得橙皮苷。
四、实验步骤1．提取、精制方法Ⅰ：陈皮粗粉 加50%～60％ 乙醇回流并连续提取至提取液无色，合并取液，回收乙醇，过滤后放置，待其沉淀完全，滤过沉淀物↓ 水洗净，70℃下低温干燥粗制橙皮苷↓加50％乙醇（内含2%KOH）的碱性溶液溶解，滤除不溶物滤液↓加稀HCl中和，析出沉淀，收集沉淀，乙醇重结晶白色结晶（橙皮苷）方法Ⅱ：川陈皮粉Et2O-MeOH 冷浸数次，滤过↓↓O-MeOH 液残渣Et2（挥发油、色素、鞣质等）↓MeOH热提多次，至提取液无色甲醇溶液加中性醋酸铅MeOH溶液，静置，滤过↓↓滤液沉淀物（杂质）通H2S，滤过↓↓PbS↓滤液↓减压浓缩、冷却、析晶，EtOH重结晶橙皮苷2．检识（1）Molish反应取橙皮苷少许置于试管中，加乙醇1ml，在水浴中加热溶解，加α-萘酚乙醇溶液2～3滴振摇，倾斜试管45°，沿管壁徐徐滴加1ml 浓硫酸，静置，观察二层溶液界面变化，应呈现紫红色环。
化工原理实验指导书
化工原理实验指导书实验目的本实验旨在通过实验操作，加深对化工原理的理解，掌握化工实验的基本操作技能，培养实验分析和数据处理能力。
实验原理化工原理实验主要涉及到以下几个方面的内容： 1. 反应平衡和化学动力学 2. 热力学计算 3. 流体力学和传质过程 4. 反应器与过程控制 5. 传热过程实验器材和试剂1.实验器材：反应器、加热器、冷却器、分离仪器、计量仪器等。
2.试剂：根据实验要求使用不同的化学试剂。
实验步骤实验一：反应平衡和化学动力学1.准备反应器和试剂。
2.将试剂按照给定的比例加入反应器中。
3.根据实验要求设置反应温度。
4.开始反应，并记录实验过程中的温度、压力等数据。
5.根据实验结果分析反应平衡和化学动力学。
实验二：热力学计算1.准备热力学计算所需的实验数据。
2.计算化学反应的焓变、熵变和自由能变化。
3.根据计算结果分析反应的热力学性质。
实验三：流体力学和传质过程1.准备流体力学和传质实验所需的设备和试剂。
2.将试剂按照给定的比例注入传质设备中。
3.通过设备控制流体的流速和压力，并记录实验过程中的数据。
4.根据实验结果分析流体力学和传质过程的特性。
实验四：反应器与过程控制1.准备反应器与过程控制实验所需的设备和试剂。
2.将试剂按照给定的比例加入反应器中。
3.通过过程控制设备调节反应的温度、压力、流速等参数。
4.记录实验过程中的数据，并根据数据分析反应过程的控制效果。
实验五：传热过程1.准备传热实验所需的设备和试剂。
2.将试剂加热并通过设备控制传热过程的温度和压力。
3.记录实验过程中的数据，并根据数据分析传热过程的特性。
数据处理和实验分析在实验过程中，要认真记录实验数据，并根据数据进行分析和处理。
对于实验中的问题，要及时进行实验探讨和解决，并得出实验结论。
安全注意事项1.在实验操作过程中，要注意个人安全，避免直接接触危险试剂。
2.注意实验室卫生，保持实验环境整洁。
3.遵守实验室的操作规程，正确使用实验器材和试剂。
化学工程与工艺作业指导书
化学工程与工艺作业指导书第1章绪论 (4)1.1 化学工程与工艺概述 (4)1.2 工艺流程与设备选择 (4)1.3 化学工程与工艺发展趋势 (4)第2章物料平衡与能量平衡 (5)2.1 物料平衡 (5)2.1.1 物料平衡基本原理 (5)2.1.2 物料平衡计算方法 (5)2.1.3 物料平衡在工艺中的应用 (5)2.2 能量平衡 (5)2.2.1 能量平衡基本原理 (5)2.2.2 能量平衡计算方法 (5)2.2.3 能量平衡在工艺中的应用 (6)2.3 平衡计算实例分析 (6)2.3.1 实例描述 (6)2.3.2 物料平衡计算 (6)2.3.3 能量平衡计算 (6)2.3.4 结果分析 (6)第3章流体流动与输送 (6)3.1 流体动力学基础 (6)3.1.1 流体的性质 (6)3.1.2 流体流动的基本方程 (6)3.1.3 流体流动的分类 (6)3.2 流体输送设备 (7)3.2.1 管道输送 (7)3.2.2 风机与泵 (7)3.2.3 流体输送过程中的控制系统 (7)3.3 流体流动与输送过程中的实际问题 (7)3.3.1 流体流动阻力 (7)3.3.2 管道磨损与腐蚀 (7)3.3.3 泵与风机的故障分析与维护 (7)3.3.4 流体输送过程中的节能措施 (7)第4章传热过程与设备 (7)4.1 传热基本理论 (7)4.1.1 传热方式 (7)4.1.2 传热定律 (8)4.1.3 传热系数 (8)4.2 传热设备 (8)4.2.1 换热器 (8)4.2.2 蒸发器 (8)4.2.3 冷却塔 (8)4.3.1 传热过程强化 (8)4.3.2 传热过程优化 (8)4.3.3 传热过程节能 (9)第5章质量传递与分离过程 (9)5.1 质量传递基本理论 (9)5.1.1 质量传递概述 (9)5.1.2 质量传递方程 (9)5.1.3 质量传递系数 (9)5.2 混合与分离过程 (9)5.2.1 混合过程 (9)5.2.2 分离过程 (9)5.3 常见分离设备及其应用 (9)5.3.1 蒸馏设备 (9)5.3.2 吸收设备 (9)5.3.3 萃取设备 (10)5.3.4 膜分离设备 (10)5.3.5 结晶设备 (10)5.3.6 离子交换设备 (10)第6章化学反应工程 (10)6.1 化学反应动力学 (10)6.1.1 反应速率与反应机理 (10)6.1.2 反应速率方程 (10)6.1.3 反应动力学参数的测定与估算 (10)6.2 反应器设计与分析 (11)6.2.1 反应器类型及特点 (11)6.2.2 反应器设计原则与步骤 (11)6.2.3 反应器功能评价 (11)6.3 反应器操作与控制 (11)6.3.1 反应器操作参数的优化 (11)6.3.2 反应器控制策略 (11)6.3.3 反应器安全与故障处理 (11)第7章化工过程控制与优化 (11)7.1 过程控制系统 (11)7.1.1 系统概述 (11)7.1.2 控制器设计 (11)7.1.3 传感器与执行器 (12)7.2 控制策略与优化方法 (12)7.2.1 控制策略 (12)7.2.2 优化方法 (12)7.3 化工过程模拟与优化 (12)7.3.1 过程模拟 (12)7.3.2 过程优化 (12)第8章化工设备设计与选型 (12)8.1.1 设计依据 (12)8.1.2 设计原则 (13)8.1.3 设计步骤 (13)8.2 常见化工设备设计与选型 (13)8.2.1 反应釜 (13)8.2.2 储罐 (13)8.2.3 蒸馏塔 (14)8.3 设备材料与防腐 (14)8.3.1 设备材料选择 (14)8.3.2 防腐措施 (14)第9章环境保护与安全工程 (14)9.1 化工环境污染与防治 (14)9.1.1 化工污染源及其特点 (14)9.1.2 化工污染防治技术 (14)9.1.3 化工环保法规与标准 (14)9.2 安全生产与预防 (15)9.2.1 化工企业安全生产概述 (15)9.2.2 化工安全技术 (15)9.2.3 安全生产管理体系 (15)9.3 应急处理与案例分析 (15)9.3.1 应急处理原则与程序 (15)9.3.2 化工案例分析 (15)9.3.3 应急救援设备与设施 (15)9.3.4 应急演练与培训 (15)第10章化工工艺案例分析 (15)10.1 石油化工工艺 (15)10.1.1 乙烯工业 (15)10.1.2 苯工业 (16)10.1.3 催化裂化工艺 (16)10.2 精细化工工艺 (16)10.2.1 化妆品生产工艺 (16)10.2.2 染料生产工艺 (16)10.2.3 农药生产工艺 (16)10.3 生物化工工艺 (16)10.3.1 发酵工艺 (16)10.3.2 生物制药工艺 (16)10.3.3 生物燃料工艺 (16)10.4 其他典型化工工艺案例解析 (16)10.4.1 煤化工工艺 (16)10.4.2 金属提取工艺 (17)10.4.3 废水处理工艺 (17)第1章绪论1.1 化学工程与工艺概述化学工程与工艺是研究化学工业生产过程中物料转化、能量传递和质量传递的规律，以及将这些规律应用于工艺设计、设备选型和过程控制的学科。
化学工程设计作业指导书
化学工程设计作业指导书一、引言本指导书旨在对化学工程设计作业进行指导，帮助学生熟悉化学工程设计的基本原理与方法，并提供具体的步骤和要求。
化学工程设计是化学工程专业的核心课程之一，对学生的专业能力提升具有重要意义。
通过本指导书的学习，学生将能够深入理解化学工程设计的过程和技术，为将来的实践工作打下坚实的基础。
二、设计任务本次化学工程设计作业的任务是设计一个甲醇合成反应器，实现高效率的甲醇合成过程。
具体的设计要求包括以下几个方面：1. 反应器类型：选择合适的反应器类型，比如连续流动反应器、批量反应器等。
2. 反应物选择：确定甲醇合成反应所需的反应物，包括原料、催化剂等。
3. 反应条件：确定反应的温度、压力、PH值等条件，以实现高效率的反应过程。
4. 反应器尺寸：根据反应条件和设计要求，确定反应器的尺寸和容量。
5. 安全措施：考虑反应过程中的安全因素，制定相应的安全措施。
三、设计步骤基于上述设计任务，我们可以按照以下步骤进行化学工程设计：1. 确定设计目标：明确设计的目标和要求，包括反应速率、产量等。
2. 选择反应器类型：根据反应条件和设计目标，选择合适的反应器类型。
3. 选择反应物：根据反应方程式和反应机理，选择合适的反应物。
4. 确定反应条件：根据反应物的性质和反应机理，确定反应的温度、压力、PH值等条件。
5. 确定反应器尺寸：根据反应条件和设计要求，计算出反应器的尺寸和容量。
6. 设计安全措施：根据反应过程中可能存在的安全风险，设计相应的安全措施，保障操作人员的安全。
7. 进行实验验证：根据设计的结果，进行实验验证，评估设计方案的可行性和效果。
四、设计要求在进行化学工程设计作业时，需要满足以下基本要求：1. 理论基础：充分理解化学反应原理、物质传递原理等相关理论，为设计提供理论基础。
2. 创新思维：在设计过程中，积极运用创新思维，寻找更优化的设计方案。
3. 系统思维：形成系统化的设计方案，考虑各个环节之间的关系和相互作用。
化学工程与工艺综合实践报告
化学工程与工艺综合实践报告下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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化学工程与工艺专业实验指导书Experiment Materials of Chemical Engineering & Technics主编胡建明目录第一部分化工工艺实验1 乙苯脱氢制苯乙烯及气相色谱分析 (3)第二部分有机合成与反应工程实验2 单釜与多釜串联停留时间分布测定 (7)实验3 阿司匹林的制备 (10)实验4 磺胺的制备 (13)实验5 洗洁精的制备 (16)第三部分分离工程实验6 筛板精馏塔全塔效率的测定 (19)实验7 填料精馏塔等板高度的测定 (22)实验8 萃取精馏实验 (25)实验9 恒压过滤及滤饼常数测定 (28)实验10 分子蒸馏实验 (31)实验11 超临界萃取中药有效成分 (34)实验12 膜分离实验 (37)实验1 乙苯脱氢制苯乙烯及气相色谱分析一、实验目的与要求1、了解苯乙烯制备过程，设计合理工艺流程，并安装好实验装置。
2、掌握检查实验装置漏气的方法。
3、学会稳定操作条件的方法，正确取好数据，并计算其结果，如空速，转化率、产率及收率。
4、了解气相色谱分析的定量分析基础，掌握外标法和内标法进行定量分析的基本原理和应用场合。
掌握使用气相色谱分析物质组成。
5、作出反应温度对转化率，选择性、收率的影响曲线图。
二、主副反应及影响反应的因素主反应：600652565232C H C H C H C H Hƒ℃铁系催化剂+115千焦/摩尔副反应：C6H5C2H5→C6H6+C2H4等在水蒸汽存在下还能发生下列转化反应：CH4+H2O→CO+3H2，C6H5C2H5+2H2O→C6H5CH3+CO2+3H2，C2H4+2H2O→2CO+4H2此外还有芳烃脱氢缩合及苯乙烯聚合，生成焦油和焦炭，也可能有深度裂解生成C和H2等副反应发生。
1、温度的影响乙苯脱氢反应为吸热反应，故温度对反应影响很大，本实验一般控制在540℃～600℃。
2、压力的影响乙苯脱氢为增加体积的反应，降低压力有利于平衡向脱氢方向移动，本实验加水蒸汽的目的是降低乙苯的分压，以提高平衡转化率。
较适宜的水蒸汽用量为：水蒸汽∶乙苯=8~10∶1（摩尔）=1.5~2.0∶1（体积）3、空速的影响乙苯脱氢反应系统中有平行副反应和连串副反应，随着接触时间的增加副反应也增加，苯乙烯的选择性可能下降，适宜的接触时间与催化剂的活性及反应温度有关，在实验所用的铁系催化剂上，乙苯的液空速以0.6hr-1为宜。
四、催化剂本实验脱氢催化剂采用氧化铁系催化剂，其组成Fe2O3—CuO—K2O—Cr2O5—CeO2。
五、实验部分1、实验装置图1 实验装置流程图1.乙苯计量管2.加料泵3.水计量管4.加料泵5.温度显示仪6.管式电炉7.管式反应器8.温度控制器9. 冷凝器10.气液分离器2、反应条件控制预热温度300℃，脱氢反应温度540℃～600℃，水：乙苯=1.5~2.0:1（体积比）。
相等于乙苯加料0.8ml/分，蒸馏水1.2~1.6ml/分左右（50毫升催化剂）。
3、操作步骤（1）检查设备及电路，待教师确认合格后，方可开始操作。
检查反应系统的密封性，用0.1MPa压力表，数分钟内压力不变即符合要求，也可用肥皂泡试漏。
（2）接通电源，调节预热电压为150~180V，反应器电压150V，使反应器的预热段、反应段分别逐步升温至预定的温度，同时打开冷却水。
（3）在滴定管中加入50ml蒸馏水，当预热温度达到300℃，反应温度达300℃左右开始加入蒸馏水，校正水流量，（1.2ml/分），并使之稳定。
（4）在另一滴定管中加入50ml乙苯，待反应温度达到时，将反应器后收集罐中水排净，开始启动乙苯泵进料，控制流量0.8 ml/分左右，同时读取流量、温度、时间等数据。
反应开始10分钟后停止乙苯进料，再次读取流量、温度、时间等数据。
产品液从分离器中放入量筒，然后用分液漏斗分去水层后倒入烘干的试样瓶，称出烃液重量。
对烃液进行气相色谱分析，进样量为0.1~0.2μL，得出其组成。
（5）升温，温度间隔取20℃左右，温度达到后进乙苯，进行下一组实验，至少取三个样品。
（6）反应结束，停止加乙苯原料，停止反应加热，反应温度维持在500℃左右，继续通水蒸汽，进行催化剂的清焦再生，约半小时后停止通水蒸汽，并降温。
六、实验记录及计算1、原始记录2、产品色谱分析结果3、计算结果 乙苯转化率=%100)()(⨯克投入乙苯量克反应掉乙苯量苯乙烯选择性=%100)()(⨯摩尔数反应掉乙苯量摩尔数生成苯乙烯量苯乙烯收率=转化率×选择性4、将转化率、选择性、收率对脱氢温度作出图表，找出最适宜的反应温度区。
六、思考题1、乙苯脱氢反应中对于等温式反应器与绝热式反应器，它们的催化剂床层反应温度分布情况如何，本实验装置的温度差在哪里？2、进行反应物料衡算，需要一些什么数据，已有的数据如何来进行处理？3、为什么乙苯脱氢制苯乙烯反应需要控制适宜温度？实验2 单釜与多釜串联停留时间分布测定一、实验目的1.掌握脉冲示踪法测定单釜与多釜串联中流动相停留时间分布的实验原理及方法。
2.掌握停留时间分布实验曲线的处理方法，并求出停留时间分布密度函数E （t ），分布函数F （t ）及其特征值平均停留时间t 和无因次方差﹕δt 2, δθ2。
3.进一步明确返混的概念以及返混的量化。
二、实验原理示踪剂采用Na 2SO 4水溶液，在反应器入口处瞬间加入一定量的示踪剂，在反应器出口通过电导率测定仪测定离子浓度，以记录仪输出曲线显示峰高，即峰高正比于电导率，电导率又正比于离子浓度。
因此，记录仪上峰高的变化即反映了示踪剂中Na +、SO 42-浓度的变化。
实验可得到如图1，图2的记录曲线。
图1 单釜记录曲线 图2 双釜记录曲线由图1和图2所示的脉冲示踪曲线，即可以求出流动条件下单釜与串联釜停留时间分布密度函数E （t ）分布函数F （t ），平均停留时间t ，方差δt 2以及无因次方差δθ2。
三、实验装置及流程图2 三釜串连实验装置及流程图SIC-转速调节控制 TRC-温度调节控制 CR-电导测量记录1-调节阀 2-转子流量计 3-反应釜四、实验步骤1、配制一定浓度的Na 2SO 4水溶液（思考题：浓度配多少较好？）；tht2、接通自来水，调至一定的流量并稳定片刻，开动电动搅拌；3、开动电导仪，记录仪；4、加入一定量的示踪剂（思考题，多长时间为好）；5、记录不同时间的电导率值。
6、待记录仪指针回到基线，停止走纸，改变水流速度继续实验。
7、改变釜数，重新进行实验。
五、数据记录反应釜上、下体积，水流量，搅拌转速，示踪剂量，时间，电导率。
六、数据处理1、在图1、图2 所示记录曲线上等时间间隔（Δt ）取n 个点（15～20个左右），得到几组数据t i -h i（I=1,…n ）2、计算公式平均停留时间t ：⎰⎰∞∞=0)()(dt t E dtt tE t =∑∑==ni i ni ii hht 11方差δt 2:⎰⎰∞∞-=2)()()(dtt E dtt E t t tδ=22202)()(t h h t t dtt E dtt E t iii -∑∑=-⎰⎰∞∞无因次方差 δθ2222ct τδδθ=单釜停留时间0V V Rc =τ 多釜串联模型参数 21N θδ=七、思考题1、流体通过反应器的停留时间分布由哪些因素决定？2、本次实验中，示踪剂浓度的配制及量抽取量对停留时间分布曲线测定有何影响？3、预计你的单釜及多釜实验的无因次方差δθ2约多少？4、空时间和平均停留时间有何关系？5、本次实验中，若是关掉电动搅拌，而其条件不变，则所测得的停留时间分布曲线又将怎样，为什么？6、由多釜串联模型参数N，说明计算值N与具体釜数n的差别原因是什么？如何改进？实验3 阿司匹林的制备一、实验目的⑴熟悉酚羟基酰化反应的原理，掌握阿司匹林的制备方法；⑵掌握抽滤装置的安装与操作；⑶学会利用重结晶纯化固体有机物的操作技术。
二、实验仪器药品【实验仪器】锥形瓶(150mL) 量筒（10mL，25mL）温度计（100℃）烧杯（200mL，100mL）吸滤瓶布氏漏斗磁石子搅拌加热器【实验药品】水杨酸 6.0 g (0.044mol)乙酸酐13g (12ml) (0.126mol)浓硫酸（98％）10滴乙醇水溶液（35％）50ml三、实验原理阿司匹林学名为乙酰水杨酸，是白色晶体，易溶于乙醇、氯仿和乙醚，微溶于水。
因具有解热、镇痛和消炎作用，可用于治疗伤风、感冒、头痛、发烧、神经痛、关节痛及风湿病等，也用于预防心脑血管疾病。
常用退热镇痛药APC中A即为阿司匹林。
实验室通常采用水杨酸和乙酸酐在浓硫酸的催化下发生酰基化反应来制取。
反应式如下：水杨酸乙酸酐乙酰水杨酸乙酸反应温度应控制在75～80℃左右，温度过高易发生下列副反应：生成的阿司匹林粗品，用35％的乙醇溶液进行重结晶将其纯化。
其操作流程如下：四、实验步骤1、酰化在干燥的锥形瓶［1］中加入6g水杨酸和12mL乙酸酐，再滴入10滴浓硫酸［2］，立即配上带有100℃温度计的塞子（温度计插入物料之中），轻轻摇动。
至反应温度基本不上升，混匀后置于电炉上加热，在充分旋摇下缓慢升温至75℃。
保持此温度（70-80℃）反应15min，期间仍不断旋摇。
最后提高反应温度至80-85℃，再反应5min，使反应进行完全。
2、结晶抽滤稍冷后拆下温度计。
在充分搅拌下将反应液缓慢倒入盛有100mL冰水的烧杯中，然后冰水冷却，待结晶完全析出后（液体完全澄清为止），进行抽滤。
用少量冷水洗涤滤饼两次，压紧抽干后转移到100mL烧杯中。
3、重结晶在盛有粗产品的烧杯中加入30mL35％乙醇，加热至45～50℃，使其迅速溶解［3］。
若产品不能完全溶解，可酌情补加35％的乙醇溶液。
然后静置到室温，冰水冷却，待结晶完全析出后，进行抽滤。
用少量冷水洗涤滤饼两次，压紧抽干。
将结晶转移至表面皿中，自然晾干后称量，计算产率。
4、用熔点仪测定其熔点，以初步估算其纯度。
五、实验记录1、实验操作记录六、数据处理计算反应收率。
七、实验结论及分析八、注意事项1、酰化反应时，要用手轻轻压住瓶塞，以防反应蒸气冲出。
并不断振摇，确保反应进行完全。
2、控制好酰化反应温度，否则将增加副产物的生成。
3、将反应液转移到水中时，要充分搅拌，将大的固体颗粒搅碎，以防重结晶时不易溶解。
4、乙酸酐具有强烈刺激性，要在通风橱内取用，并注意不要粘在皮肤上。
九、思考题1、制备阿司匹林时，浓硫酸的作用是什么？不加浓硫酸对实验有何影响？2、制备阿司匹林时，为什么所用仪器必须是干燥的？3、制备阿司匹林时，可能发生那些副反应？产生哪些副产物？4、对阿司匹林进行重结晶时，选择溶剂的依据是什么？为何滤液要自然冷却？5、用什么方法可简便地检验产品中是否残留未反应完全的水杨酸？实验4 磺胺的制备一、实验目的1、通过对氨基苯磺酰胺的制备，掌握氨基的水解及乙酰氨基衍生物水解方法；2、掌握回流、脱色、重结晶操作等操作工艺。