课程名称：化学工程与工艺专业实验
英文名称：Experiments in Chemical Engineering and Technology
课程编码：0381041 0381042 0381043 0381044 学分：3.0 课程总学时：80 实验学时：80
适用专业：化学工程与工艺
大纲执笔人：李军系主任：侯影飞
一、教学目标
《化学工程与工艺专业实验》是化工专业实践性教学的重要环节，其综合性、实践性较强，且与专业理论知识密切结合。通过实验使学生能更加深入地理解所学过的化工专业理论知识，掌握一些典型的有机化工产品的生产过程及仪器设备的使用方法，加深对油品分析条件及性能特点的认识；掌握化工专业实验技能，实验数据的处理方法以及工程实验的设计和组织方法；熟悉实验室安全技术。
二、基本要求
要求学生掌握基本的化学合成工艺、油品性质测定及分析、化工热力学及化学反应工程中一些基本理论、知识及实验技能，提高分析问题、解决问题的综合能力，学会正确处理实验数据，培养学生严谨科学的工作态度和实事求是的工作作风。为学生今后从事化工实验室工作、科学研究工作以及新产品、新工艺和新单元操作技术开发工作打下扎实的基础。
三、主要仪器设备
序号 | 设备名称 | 台套数 |
1 | 乙醇气固相脱水制乙烯动力学数据的测定实验装置 | 4 |
2 | 乙苯脱氢测定装置 | 2 |
3 | 二元体系气液平衡数据的测定装置 | 4 |
4 | 气相色谱法测定无限稀释活度系数测定装置 | 4 |
5 | 乙醇气固相脱水制乙烯测定装置 | 4 |
6 | 吸附脱芳测定装置 | 4 |
7 | 连续搅拌式反应器内停留时间分布测定装置 | 2 |
8 | 固定床与流化床反应器流动特性测定装置 | 4 |
9 | 烃类裂解测定装置 | 2 |
10 | 原油实沸点蒸馏测定装置 | 2 |
11 | 石油产品凝点测定装置 | 6 |
12 | 闪点的测定装置 | 6 |
13 | 石油产品粘度测定装置 | 6 |
14 | 馏程的测定装置 | 6 |
15 | 深色石油产品硫含量的测定装置 | 6 |
16 | 石油产品水分及密度测定装置 | 6 |
17 | 邻二甲苯氧化测定装置 | 4 |
三、实验项目内容与学时分配
专业实验4-1
序 号 | 实验项目名称 | 主要内容 | 每组人数 | 实验学时 | 实验类型 | 备注 |
1 | 二元体系汽液平衡数据测定 | 测定环己烷-乙醇二元体系在常压下的气液平衡数据，了解平衡釜的结构，应用Van Laar方程关联实验数据 | 4-6 | 6 | 综合 | |
2 | 色谱法测定无限稀释溶液的活度系数 | 用气液色谱法测定苯和环己烷在邻苯二甲酸二壬酯中的无限稀释活度系数，了解气液色谱仪的基本构造及原理 | 4-6 | 6 | 综合 | |
专业实验4-2
序 号 | 实验项目名称 | 主要内容 | 每组人数 | 实验学时 | 实验类型 | 备注 |
1 | 连续搅拌釜式反应器内停留时间分布测定 | 测定单釜、二釜、三釜、四釜的停留时间分布图形，计算出停留时间分密度函数E(t)及散度等 | 4-6 | 6 | 综合 | |
2 | 乙醇气固相脱水制乙烯动力学数据的测定实验 | 熟悉内循环式无梯度反应器的特点。掌握内循环式无梯度（全混流）反应器的设计方程。掌握利用内循环式无梯度反应器获得反应动力学数据的方法和手段。 | 4-6 | 6 | 综合 | |
专业实验4-3
序 号 | 实验项目名称 | 主要内容 | 每组人数 | 实验学时 | 实验类型 | 备注 |
1 | 实沸点(TBP)蒸馏 | 在实沸点蒸馏装置上对原油进行常（减）压蒸馏，取得关键馏分并测其密度 | 4-6 | 10 | 综合 | 按国标方法 |
2 | 汽油、柴油的恩氏蒸馏 | 对汽油、柴油进行恩氏蒸馏，获得油品馏程数据 | 4-6 | 3 | 综合 | 同上 |
3 | 柴油、原油运动粘度测定 | 测定柴油、原油的运动粘度，考察油品的流动性能 | 4-6 | 3 | 综合 | 同上 |
4 | 柴油、原油凝点测定 | 学会凝点测定方法，考察油品低温性能，确定柴油牌号 | 4-6 | 2 | 综合 | 同上 |
5 | 柴油、原油闪点测定 | 学会闭口杯、开口杯法闪点测定方法，了解油品安全性指标 | 4-6 | 2 | 综合 | 同上 |
6 | 原油硫含量测定(管式炉法) | 测定原油硫含量，分析其对油品质量的影响 | 4-6 | 4 | 综合 | 同上 |
7 | 密度、水分测定 | 测定原油、汽油、柴油的密度和原油的含水量 | 4-6 | 4 | 综合 | 同上 |
专业实验4-4
序 号 | 实验项目名称 | 主要内容 | 每组人数 | 实验学时 | 实验类型 | 备注 |
1 | 邻二甲苯气固相氧化制邻苯二甲酸酐 | 掌握非均相催化氧化过程， 考察温度对催化剂活性的影响，计算不同温度下的产品收率等 | 4-6 | 6 | 综合 | |
2 | 烃类管式炉裂解 | 掌握烃类的裂解过程，分析温度、停留时间等对裂解过程的影响，并测定裂解气的比重 | 4-6 | 6 | 综合 | |
3 | 乙苯脱氢制苯乙烯 | 掌握催化脱氢反应过程，考察温度对脱氢反应的影响，计算不同温度下的苯乙烯收率等 | 4-6 | 6 | 综合 | |
4 | 固定床与流化床反应器流动特性的测试 | 测定实验过程中的气体流速、压力降等特性参数及停留时间分布密度函数 | 4-6 | 4 | 综合 | |
5 | 分子筛吸附脱芳实验 | 了解吸附一脱附过程，计算床层的饱和吸附容量及传质区高度，画出吸附器透过曲线等 | 4-6 | 6 | 综合 | |
五、考核方式
1.实验报告
学生完成实验后要认真书写实验报告。实验报告主要包含实验目的、实验原理、实验装置图、原料及产物的物理常数、实验步骤及现象记录、实验结果、结果及现象的分析讨论、实验相关知识拓展及实验改进等。其中实验相关知识拓展及实验改进为选做项目，学生根据自己的知识水平及兴趣进行自主学习。
2.考核方式
实验单独开课，成绩评定主要由平时成绩及实验报告两部分组成。总成绩=预习（10%）+提问（10%）+实验过程（占40%）+实验报告成绩（40%），其中，平时成绩包括实验预习、实验操作、产品质量等。
六、实验教材和参考书
(一)教材
1．《化学工程与工艺专业实验》，孙昱东主编，石油工业出版社，2013.9
(二)主要参考书
1．《石油炼制工程实验》，王从岗、涂永善、杨朝合编，石油大学出版社，1997；
2．《精细化工专业实验讲义》，南国枝等编，校内自编教材，1998；
3．《化工工艺专业实验讲义》，张文慧等编，校内自编教材，1998。
4．《石油炼制工程》(第三版)，林世雄主编，石油工业出版社，2000；
5．《化工热力学》，冯新等编，化学工业出版社，2009；
6．《Chemical Reaction Engineering（3rdEdition）》, O. Levenspiel, John Wiley & Sons，1999;
7．《基本有机原料生产工艺学》，杨劲编，石油大学出版社，1994；
8．《基本有机化工工艺学》，吴指南编，化学工业出版社，1990；
9．《分离过程》，陈洪钫、刘家祺编，化学工业出版社，1995。