專業(yè)實驗教學(xué)是化工類專業(yè)本科教育的重要環(huán)節(jié),實驗教學(xué)使學(xué)生能深入理解相關(guān)專業(yè)理論知識。在化工原理實驗基礎(chǔ)上,將單元操作的實驗進行組合形成具有特定目標(biāo)的化工工藝,培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)實驗技能和實驗研究方法,提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
《化工類專業(yè)綜合實驗》是南京工業(yè)大學(xué)多年專業(yè)實驗教學(xué)實踐的總結(jié),許多實驗裝置均為該校教師自行設(shè)計制作。書中既包括了經(jīng)典的化工專業(yè)實驗,也研發(fā)了一些具有特色的實驗項目。同時,在實驗中加入知識拓展,講述實驗的發(fā)展、相關(guān)人物、該實驗在化工生產(chǎn)中的重要作用等,激發(fā)學(xué)生的愛國情懷以及愿意為我國化工行業(yè)進步而努力學(xué)習(xí)的精神。本書部分實驗配有實驗講解視頻,另附有配套的實驗報告手冊。
本書可作為化學(xué)工程與工藝、資源循環(huán)科學(xué)與工程、化工安全工程等專業(yè)學(xué)生的實驗教材,對化工相關(guān)行業(yè)的技術(shù)人員也具有一定的指導(dǎo)作用。
男,教授,化工實驗教學(xué)中心主任。2003 年南京工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程專業(yè)博士畢業(yè),同年進南京工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程博士后站工作,2005 年出站留校任教至今。期間赴香港大學(xué)、德國Erlangen-Nurnberg大學(xué)以及美國俄克拉荷馬大學(xué)進行合作研究。
研究方向:(1)離子液體;(2)二維納米材料;研究手段:熱力學(xué)理論與激光拉曼等先進表征手段結(jié)合。
參與科技部973項目,國家杰出青年基金、國家自然科學(xué)重點基金、科技支撐計劃等多個科研項目,主持自然科學(xué)青年基金以及面上基金等項目。
發(fā)表研究論文80余篇,被引1300余次。獲得國際PCT專利1項,中國發(fā)明專利11項。一項專利以80萬元轉(zhuǎn)讓給企業(yè),并幫助企業(yè)建立1500噸/年鈦酸鹽晶須生產(chǎn)線,產(chǎn)品已在國內(nèi)軌道交通上得到應(yīng)用。獲得2008年江蘇省科技進步二等獎、2008年中石化科技進步一等獎、2009年國家技術(shù)發(fā)明二等獎以及2012年教育部自然科學(xué)一等獎。
第1篇 實驗基礎(chǔ) 1
第1章 實驗方案的擬定和實施 2
1.1 實驗方案的擬定 2
1.1.1 實驗技術(shù)路線與方法的選擇2
1.1.2 實驗內(nèi)容的確定3
1.1.3 實驗方案的設(shè)計4
1.2 實驗方案的實施 6
1.2.1 實驗設(shè)備的設(shè)計和選擇6
1.2.2 實驗流程的組織7
1.2.3 實驗裝置的安裝與流程調(diào)試 9
第2章 實驗數(shù)據(jù)誤差分析和處理 13
2.1 實驗數(shù)據(jù)的誤差分析 13
2.1.1 誤差的分類與表達13
2.1.2 誤差的傳遞15
2.2 實驗數(shù)據(jù)的處理 17
2.2.1 表列法17
2.2.2 圖示法17
2.2.3 回歸公式法17
2.2.4 實驗結(jié)果的統(tǒng)計檢驗20
2.3 實驗報告的撰寫 21
2.3.1 實驗報告的特點21
2.3.2 實驗報告的寫作格式 21
第3章 實驗室安全和環(huán)保 23
3.1 常見危險品分類 23
3.2 安全使用危險品——防火、防爆、防毒和環(huán)境保護 24
3.2.1 易燃易爆物質(zhì)的安全使用24
3.2.2 壓縮氣瓶的安全使用25
3.2.3 實驗室消防26
3.2.4 實驗室防毒和防污染28
3.3 實驗室安全用電 29
3.3.1 電傷危險因素29
3.3.2 實驗室安全用電注意事項30
3.3.3 保護接地和保護接零30
3.4 實驗事故的應(yīng)急處理 31
第2篇 化工專業(yè)實驗及綜合實驗 33
第4章 驗證型實驗 34
實驗1 二元體系汽液平衡數(shù)據(jù)的測定 34
實驗2 三組分體系液液平衡數(shù)據(jù)的測定 41
實驗3 二氧化碳臨界現(xiàn)象觀測及p-V-T 關(guān)系的測定 47
實驗4 氣相色譜法測定無限稀釋溶液的活度系數(shù) 54
實驗5 氣相擴散系數(shù)的測定 59
實驗6 連續(xù)均相反應(yīng)器停留時間分布的測定 63
第5章 設(shè)計型實驗 70
實驗7 非穩(wěn)態(tài)法測定顆粒物料的導(dǎo)溫系數(shù) 70
實驗8 傳質(zhì)傳熱類比實驗 78
實驗9 氣升式環(huán)流反應(yīng)器流體力學(xué)及傳質(zhì)性能的測定 83
實驗10 催化劑內(nèi)擴散有效因子的測定 89
實驗11 液固催化反應(yīng)動力學(xué)測定 97
實驗12 液-液萃取實驗 102
第6章 綜合型實驗 107
實驗13 環(huán)己烷液相催化氧化制環(huán)己酮 107
實驗14 乙苯脫氫制苯乙烯 112
實驗15 鄰二甲苯氣相氧化制取鄰苯二甲酸酐 116
實驗16 萃取精餾制無水乙醇實驗 120
實驗17 離子交換制備鈦酸鉀晶須實驗 126
實驗18 制藥污泥堿催化濕式氧化實驗 129
實驗19 制漿造紙污泥水熱脫水實驗 133
實驗20 廢水中納米顆粒膜法回收實驗 138
實驗21 膜法用于分離VOCs/N2 實驗 142
實驗22 廢水臨氧裂解實驗 147
實驗23 電化學(xué)嵌脫法回收鋰離子實驗 150
實驗24 乙酸乙酯皂化反應(yīng)動力學(xué)研究 155
第3篇 實驗相關(guān)數(shù)據(jù)與實驗儀器 159
第7章 實驗常用數(shù)據(jù)表 160
7.1 單位換算 160
7.2 常用化合物的物性數(shù)據(jù) 160
7.3 相平衡數(shù)據(jù) 164
第8章 常用儀器設(shè)備的原理和使用方法 167
8.1 WYA型阿貝折射儀 167
8.2 氣壓計 170
8.3 電子天平 174
8.4 CS501AB超級恒溫器 175
8.5 HC21006低溫恒溫浴 176
8.6 DDS-11A型電導(dǎo)率儀 177
8.7 測氧儀 179
8.8 氣相色譜儀 180
8.9 ZD-2型自動電位滴定儀 186
8.10 J系列計量泵 187
8.11 無油氣體壓縮機 190
附錄 192
報告手冊
實驗1 二元體系汽液平衡數(shù)據(jù)的測定 (1)
實驗2 三組分體系液液平衡數(shù)據(jù)的測定 (5)
實驗3 二氧化碳臨界現(xiàn)象觀測及p-V-T 關(guān)系的測定 (8)
實驗4 氣相色譜法測定無限稀釋溶液的活度系數(shù) (12)
實驗5 氣相擴散系數(shù)的測定 (16)
實驗6 連續(xù)均相反應(yīng)器停留時間分布的測定 (19)
實驗7 非穩(wěn)態(tài)法測定顆粒物料的導(dǎo)溫系數(shù) (25)
實驗8 傳質(zhì)傳熱類比實驗 (29)
實驗9 氣升式環(huán)流反應(yīng)器流體力學(xué)及傳質(zhì)性能的測定 (32)
實驗10 催化劑內(nèi)擴散有效因子的測定 (35)
實驗11 液固催化反應(yīng)動力學(xué)測定 (40)
實驗12 液-液萃取實驗 (43)
實驗13 環(huán)己烷液相催化氧化制環(huán)己酮 (46)
實驗14 乙苯脫氫制苯乙烯 (49)
實驗15 鄰二甲苯氣相氧化制取鄰苯二甲酸酐 (53)
實驗16 萃取精餾制無水乙醇實驗 (56)
實驗17 離子交換制備鈦酸鉀晶須實驗 (60)
實驗18 制藥污泥堿催化濕式氧化實驗 (63)
實驗19 制漿造紙污泥水熱脫水實驗 (66)
實驗20 廢水中納米顆粒膜法回收實驗 (69)
實驗21 膜法用于分離VOCs/ N2 實驗 (72)
實驗22 廢水臨氧裂解實驗 (75)
實驗23 電化學(xué)嵌脫法回收鋰離子實驗 (78)
實驗24 乙酸乙酯皂化反應(yīng)動力學(xué)研究 (81)