化学反应工程实验报告
化学反应工程实验报告
化学反应工程是建立在生产和科学实验基础上的一门学科，它不仅有完整的理论体系，而且具有一些独特的实验研究方法。化学反应工程实验应达到如下教学目的：
加深对化学反应工程专业知识的理解与运用，学习并掌握各种仪器设备的安装、使用，熟悉化学反应工程中所学的原理，熟练掌握反应停留时间的测定和各种反应器的校正、使用。
连续流动反应器中的返混测定
通过单釜与三釜反应器中停留时间分布的测定，将数据计算结果用多釜串联模型来定量返混程度
掌握停留时间分布的测定方法；了解停留时间分布与多釜串联模型的关系；了解模型参数N的物理意义及计算方法。
反应精馏制备技术
设计反应精馏实验装置，将分离过程、传热过程与化学反应在精馏塔内有机耦合
了解反应精馏是既服从质量作用定律又服从相平衡规律的复杂过程；掌握反应精馏的操作；能进行全塔物料衡算和塔操作的过程分析；了解反应精馏与常规精馏的区别；学会分析塔内物料组成的方法。培养学生的开放性思维和动手能力。
反应精馏法是将化学反应过程与精馏分离过程同时进行生产产品的操作。由于物理过程与化学过程同时存在，使过程更加复杂。
在实验教学过程中注重激发学生的学习热情和兴趣，采用引导、启发、讨论、讲授多种方式结合的方法，理论与科研的成果和需要结合。
在讲课中检查学生是否预习实验讲义，在实验过程中考察他们的动手能力和解决问题能力，要求他们认真记录和处理数据，完成实验报告并对实验现象进行讨论，对他们进行综合考核和评分。以平时成绩为主。
视实验条件成熟与否，部分实验采用上机模拟或改用仿真实验系统进行。以达到实验教学要求为目标，拓宽学生的认识，提高学生解决工程问题的能力，适应规模日益扩大且过程日益复杂的现代化工系统对计算机模拟和优化的需求在连续流动反应器中进行化学反应时，反应进行的程度除了与反应系统本身的性质有关外，还与反应物料在反应器中停留时间长短有密切关系。停留时间越长，则反应越完全。停留时间通常是指从流体进入反应器开始，到其离开反应器为止的这一段时间。显然对流动反应器而言，停留时间不象间歇反应器那样是同一个值，而是存在一个停留时间分布。造成这一现象的主要原因是流体在反应器内流速分布的不均匀，流体的扩散，以及反应器内的死区等。停留时间分布的测定不仅广泛应用于化学反应工程及化工分离过程，而且应用于涉及流动过程的其它领域。它也是反应器设计和实际操作所必不可少的理论依据。
一、实验目的加深对化学反应工程专业知识的理解与运用，学习并掌握各种仪器设备的安装、使用，熟悉化学反应工程中所学的固定床、流化床反应器的反应原理，熟练掌握反应停留时间的测定方法。
二、实验基本原理对各种流量计和反应器等化工生产和实验研究中常用的仪器设备，建立合理的实验装置，考察流量计和反应器的应用性能，从而掌握流量计和反应器的结构、操作过程和优化方法；通过对两种典型流体流动类型即活塞流、全混流进行停留时间测定，并根据各自的理论模型进行数据处理，掌握停留时间分布规律，从而加深对课本知识的理解。
化学反应工程实验课是专业基础技术课，是对学生所学《物理化学》、《化工原理》等课程知识的综合运用与时间，让学生理论联系实际，明确反应工程在工业生产中、科学研究和工程设计中的重要性，有一个比较完整的感性认识和理性认识，也是进行产品生产和科研开发的必要准备。通过专业技术基础课实验，使学生牢固地掌握化学反应工程最基本的原理和计算方法，并能能够理论联系实际，提高对工业反应器进行设计与分析之能力。为今后解决化工生产过程中和科学研究中遇到的各种化学工程问题打下良好的基础。
其主要目的如下：
学习化学反应工程实验中基础数据的测定及测试监控所用的仪器、设备的使用方法等，并能根据物质基础数据本身的特殊性，选择适合自己使用的测试方法和仪器、设备等。
掌握工程实验工艺流程的设计原则和方法，流程设备的安装及连接，监控指标及其测试方法。
掌握用计算机编程处理动力学实验数据。
掌握使用气相色谱仪进行物性分析的定性、定量方法，熟悉气相色谱在物性测定、含量测定等方面的应用。
学会化学反应工程实验数据的测定和记录，利用所学知识对实验中取得的实验现象进行分析和解释，学会化学反应工程实验报告书写的内容及要求。
了解当前科研的一些方向，了解一些生产过程新技术在实验中的应用及作用。
本课程的目的是培养学生掌握化学反应工程的专业实验技术与实验研究方法。通过本课程的学习，使学生掌握化学反应工程专业实验的基本技术和操作技能、掌握化学反应工程实验研究的基本方法、培养学生分析和解决问题的能力、培养学生理论联系实际和实事求是的学风，同时提高学生的独立思考能力和创新能力。化学反应工程是化学工程学科的一个重要组成部分，也是大学本科应用化学专业学生的必修课程之一。化学反应工程课程的基本内容包括反应动力学和反应
器设计与分析两个方面。本实验课程的教学内容是在此基础上，从应用的角度对基本反应器设计原理、所涉及到的动力学问题加以分析与实验验证。结合本课程配备几个典型的反应工程实验，使学生打下扎实的基础，学会综合分析问题和解决问题的方法。
在实验教学过程中培养学生的实验技能和科学研究能力，引导学生利用化工过程技术与设备、实验方法学、现代测控原理等理论知识，分析和设计化工过程单元操作并独立完成实验，掌握先进的测量手段和计算机控制技术及计算机在化工实验教学中的应用，进而全面提高学生的创新能力和综合素质。
本课程内容包括与化学反应工程密切相关的基础传递数据测试和化学反应工程专业实验两个方面。具体内容包括：
实验1反应器停留时间分布的实验测定：了解停留时间分布的实验测定方法及数据的处理方法；通过脉冲示踪法测定实验反应器内示踪剂浓度随时间的变化关系；求出停留时间分布密度函数E和停留时间分布函数F、停留时间分布数学特征值---数学期望和方差。
实验2填料塔液相轴向混合特性测定：掌握矩量法估计Pe的方法，印证非理想流动的理论；测定不同液体流速对Pe的影响，求Ped～ReL关系式；学习气相色谱工作站的部分使用方法。
实验3正丁烷氧化制顺丁烯二酸酐：学习固定床反应器的流程布置及一般设计原理，了解固体相催化反应中温度对反应的影响；掌握自动化控制仪表在实验中的应用，学会不同仪表的使用和温度设置。
实验4反应精馏制乙酸乙酯：了解反应精馏与普通精馏的区别；掌握反应精馏的实验操作；学习进行全塔物料衡算的计算方法；学会分析塔内物料组成。实验5二组分体系的气液平衡：学习用沸点仪测定在一定大气压下苯及正庚烷双液系的气液平衡时气相与液相的组成及平衡温度，绘制温度-组成图，掌握确定双液系恒沸混合物的恒沸点的温度及相应组成的方法；学会阿贝折光仪的使用。实验6苯酚结晶实验：了解结晶法的基本原理和步骤；了解结晶条件对结晶速度的影响。
实验7正己烷-乙醇-水共沸精馏：了解共沸精馏的基本原理和实验装置的使用方法；训练设计实验方案的能力；熟练气相色谱仪的使用。
实验8无机添加型阻燃剂低水合硼酸锌的制备：掌握低水合硼酸锌制备的原理和方法；学习高压反应釜的操作；学习热重分析的方法测定物质的热稳定性。
实验：连续均相反应器停留时间分布的测定
实验装置及流程：
实验数据记录
流量：20L/H示踪剂注入量：3ml
1
流量：15L/H示踪剂注入量：
4ml
流量：15L/H示踪剂注入量：
3ml
2
实验：液固催化反应动力学测定
3
4
5
化学反应工程实验
吉首大学化学化工学院
化工教研室
XX-03-31
一、实验目的
加深对化学反应工程专业知识的理解与运用，学习并掌握各种仪器设备的安装、使用，熟悉化学反应工程中所学的固定床、流化床反应器的反应原理，熟练掌握反应停留时间的测定方法。二、实验基本原理
对各种流量计和反应器等化工生产和实验研究中常用的仪器设备，建立合理的实验装置，考察流量计和反应器的应用性能，从而掌握流量计和反应器的结构、操作过程和优化方法；通过对两种典型流体流动类型即活塞流、全混流进行停留时间测定，并根据各自的理论模型进行数据处理，掌握停留时间分布规律，从而加深对课本知识的理解。三、实验基本要求
学生在试验前必须预习实验讲义，注意安全事项；按教师要求和实验讲义完成试验内容；试验过程中严格遵守操作步骤，仔细观察试验现象并记录试验数据；试验结束后，做好仪器及环境的清洁工作；每次实验必须认真完成实验报告，及时上交，以便进行考核和评分。四、考核与报告
在讲课中检查学生是否预习实验讲义，在实验过程中考察他们的动手能力和解决问题能力，要求他们认真记录和处理数据，完成实验报告并对实验现象进行讨论，对他们进行综合考核和评分。六、主要仪器设备
多功能反应装置，单釜与三釜串联反应器实验装置、连续均相反应器的逆向混合与停留时间分布实验装置、温度控制仪、湿式流量计、
多功能搅拌器等。七、适用专业
化学工程与工艺八、实验地点
2116，2127，2128
实验1釜式气液反应实验
一、釜式液液反应实验
乙酸异戊脂维无色透明液体，有水果香味。俗称香蕉油，是香蕉和苹果等果类的芳香成分，可做食品等调味剂，乙酸异戊脂的分子式C7H14O2,分子质量，。主要用途是用于涂料、皮革工业的溶剂。
乙酸苄脂也为无色透明液体，有水果香和茉莉花香气，气味清甜。主要用于香料和皂用香精。分子式为R’COOR即C9H10O2，分子质量150，沸点216℃，。
两种脂类都是采用直接脂化方法来完成的，常用无机强酸作催化剂或强酸性离子交换树脂，本实验取前者并在不锈钢搅拌釜内进行。实验目的
学习釜式液相反应的操作。实验内容
用苯甲醇或异戊醇与醋酸进行酯化反应，并测取反应转化率和反应速率。试验流程
实验操作
用计量泵按醇：酸摩尔比，以每小时进醇500ml速度下加料至釜内，在搅拌情况下升温至90~110℃，直至进入300ml后停止加料，回流4~6hr，最后通水降温。取样放料用15%碳酸钠中和至无气泡为止。分相后用饱和Nacl洗至中性，再用氯化钙干燥粗品。将有机相倒回釜内再加热进行蒸馏，不同反应系统各按下列条件提取纯晶：1）苄脂在98~100℃馏份；2）异戊脂在138~142℃馏份。
实验结果
分析产品组成，测定最后的收率。写出实验结果。
在酯化过程中按不同时间连续取样可整理出转化率随时间变化曲线，并可计算反应动力学数据。
实验2乙醇气相脱水制乙烯实验报告
一、
实验目的
1、了解以乙醇气相脱水进行制备乙烯的过程，学会设计实验流程和操作；2、掌握乙醇气相脱水操作条件对产物收率的影响，学会获取稳定的工艺条
件之方法。
3、熟固定床反应器的特点以及其它有关设备的使用方法，提高自已的实验
技能。
4、掌握色谱分析方法。二、
实验装置与反应试剂:
1、实验装置：本实验采用管试炉加热固定床反应器，实验流程如图1，反应
器见图2。
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