化工与先进材料系

发布者: 发表时间:2024-05-20 来源:[浏览次数:]

化工与先进材料系化工专业实验中心是化工与先进材料系进行实验室建设与管理的下设执行机构,主要包括专业基础实验室(4个)、化工原理实验室(1个)、化学工程与工艺专业实验/训室(12个)和高分子材料与工程专业实验室(3个)四部分,主要分布在实验二号楼。目前中心配备教学仪器设备(含软件)总值约为2162万元,台套数近1668台套,实验室总面积约为2361平方米。

一、专业基础实验室

1、无机化学实验室

无机化学实验室162平方米,配备通风橱、万向排气罩等通风设备,配备有烘箱、恒温磁力搅拌器、离心机、pH计、电子天平等仪器设备。本实验室主要承担化学工程与工艺、高分子材料与工程专业的《无机化学实验》的实验教学课程,可进行无机化学实验课程教学、课外科技活动以及本科毕业设计等实验项目。通过开展无机化学实验,可培养学生掌握无机化学实验中常用仪器的操作方法,使学生具备无机物性质的定性观测及定量测定,无机物的分离、提纯和制备的基本技能,以及分析问题和综合解决问题的能力。

无机化学实验室

2、有机化学实验室

有机化学实验室162平方米,配备有通风橱,万向排气罩,循环水真空泵、电动搅拌器、恒温磁力搅拌加热套、阿贝折射仪、电动搅拌器,恒温水浴等实验装备。本实验室主要承担化学工程与工艺、高分子材料与工程专业的《有机化学实验》的实验教学课程,可进行有机化学实验课程教学、课外科技活动以及本科毕业设计等实验项目。通过开展有机化学实验,可培养学生具备良好的实验操作习惯和综合实验技术,使学生了解和掌握有机化学实验的基本操作技术,初步具备合成、分离和鉴定简单有机化合物的实验技能,以及分析问题和综合解决问题的能力。

有机化学实验室

3、分析化学实验室

分析化学实验162平方米,配备有滴定管、容量瓶、酸度计、氟离子选择性电极、分光光度计和原子吸收分光光度计等设备。本实验室主要承担化学工程与工艺、高分子材料与工程专业的《分析化学实验》的实验教学课程,可进行分析化学实验课程教学、课外科技活动以及本科毕业设计等实验项目。通过开展分析化学实验,可培养学生掌握分析化学实验中常用仪器的操作方法,使学生确立准确的“量”的概念,掌握滴定分析法、重量分析法、光学分析法、电化学分析法的原理和操作方法,从而提高学生观察、分析和解决问题的能力,培养学生实事求是的科学态度和认真细致的科学素养。

分析化学实验室

4、物理化学实验室

物理化学实验室162平方米,配备有凝固点测定仪,饱和蒸汽压测定仪,表面张力测定仪,原电池电动势测定仪,氧弹量热仪,恒电位仪等多种数字化的测试设备,本实验室主要承担化学工程与工艺、高分子材料与工程专业的《物理化学实验》的实验教学课程,可进行物理化学实验课程教学、课外科技活动以及本科毕业设计等实验项目。通过开展物理化学实验,可以对液体汽化热,溶液依数性,电动势,表面吸附,电化学界面过程等相关物理化学原理进行实验验证,可以使学生通过实验测定易测量的物理量(例如压力,电压,凝固点等),然后应用数学处理获得难测的物理量(例如汽化热,电池电动势的温度系数,表面张力,分子横截面积等),最终培养学生实验测量和数据处理的技能,以及加深对物理化学原理的理解。

物理化学实验室

二、化工原理实验室

1.化工原理实验室

化工原理实验室324平方米,配备有流体力学综合实验装置、恒压过滤装置、综合传热实验装置,筛板精馏塔实验装置、填料吸收塔实验装置、洞道干燥实验装置、雷诺演示实验装置、机械能转化实验装置和浮阀塔流体力学性能演示实验装置。本实验室主要承担化学工程与工艺、高分子材料与工程专业本科生的《化工原理实验》实验教学课程,可进行化工原理实验课程教学、课外科技活动以及本科毕业设计等实验项目。通过化工原理实验课程的教学和实验训练,可使学生深入地理解化工原理基本理论,初步掌握化工生产中典型单元操作的操作技能和方法。引导学生建立“工艺流程、工程装置、过程操作”等专业工程概念,理解工程对象、工程方法以及专业理论的工程意义与作用,培养观察、辨识、分析和解决工程实际问题的实验研究技能。训练学生的实验设计能力和数据处理能力,为学生今后从事化学化工、食品、制药、生物、环境等相关行业的工作打下良好的专业基础。

化工原理实验室

三、化学工程与工艺专业实验/训室

1、石油产品分析实验室

石油产品分析实验室36平方米,配备有SYD-510G型石油产品凝点测试仪、SYD-265C型石油产品运动粘度测试仪、SYD-1884A-1型石油产品低温密度测试器和SYD-260A型石油产品水分试验器。本实验室主要承担化学工程与工艺专业本科生的《创新与综合实验》的实验教学课程,同时实验室对学生课外科技活动和毕业论文实行全面开放。通过这些设备,学生可以测定石油产品的凝点、运动粘度、低温密度及水分参数,从中掌握石油产品参数测定方式和比对标准的能力。

石油产品分析实验室

      SYD-510G型石油产品凝点测试仪 SYD-265C型石油产品运动粘度测试仪

       SYD-260A型石油产品水分试验器 SYD-1884A-1型石油产品低温密度测试器

2、化工分离工程实验室I(反应精馏实验)

化工分离工程实验室I 36平方米,配备有反应精馏塔实验装置。本实验室主要承担化学工程与工艺专业本科生的《化工分离工程》的实验教学课程,同时实验室对学生课外科技活动和毕业论文实行全面开放。该装置可以实现普通精馏操作,也可实现反应精馏;既可实现连续操作,又可进行间歇操作。通过开展反应精馏塔实验,可以让学生熟悉连续精馏塔的基本结构及流程。

  化工分离工程实验室I      反应精馏塔实验装置

3、化工分离工程实验室II(多功能膜分离实验)

化工分离工程实验室II 54平方米,配备有超滤-纳滤-反渗透组合膜分离实验装置,包含超滤、纳滤、反渗透三种过滤膜组件。本实验室主要承担化学工程与工艺专业本科生的《化工分离工程》的实验教学课程,同时实验室对学生课外科技活动和毕业论文实行全面开放。通过开展膜分离试验,可以让学生进行膜分离实验,了解膜的结构和膜分离的主要工艺参数,掌握膜组件性能的表征方法等。

                  化工分离工程实验     超滤-纳滤-反渗透组合膜分离实验装置

4、化工过程设备拆装实训室

化工过程设备拆装实训室81平方米,配备有管路拆装装置。本实验室主要承担化学工程与工艺专业本科生《化工过程控制》的实验教学课程,同时实验室对学生课外科技活动和毕业论文实行全面开放。通过实践操作和课程培训,使学生能够熟悉常见的管件、阀门及不同规格的管材,熟悉管路的安装与拆卸过程,掌握管路安装的基本操作技能,并提高学生的安全意识和责任心。并且可以更好地理解和应用在课堂上学习到的知识和理论,提高学习效果和实现教学目标。

化工过程设备拆装实训室     化工过程设备拆装装置

5、化工过程控制实验室(温度&液位控制实验)

化工过程控制实验室81平方米,配备有AI2000-T温度检测系统实验装置和AI2000-L液位检测系统实验装置。本实验室主要承担化学工程与工艺专业本科生的《化工过程控制》的实验教学课程,同时实验室对学生课外科技活动和毕业论文实行全面开放。可以实现加热锅炉温度特性测试实验、加热锅炉内胆PID控制实验、立式储罐水箱液位PID控制实验等实验项目操作。本实验室主要培养学生运用自动控制的基本原理和现代工具软件,论证解决复杂化工过程的控制方案的合理性,针对复杂工艺流程设计控制方案,并对控制方案进行预测和模拟的基本能力。

化工过程控制实验室

 AI2000-T温度检测系统实验装置 AI2000-L液位检测系统实验装置

6、化工工艺学实验室(乙苯脱氢制备苯乙烯实验)

 化工工艺学实验室54平方米,配备乙苯脱氢制苯乙烯的实验装置。本实验室主要承担化学工程与工艺专业本科生的《化工工艺学》的实验教学课程,同时实验室对学生课外科技活动和毕业论文实行全面开放。本实验室主要承担化工工艺学等相关课程的本科教学任务,可开展乙苯脱氢制苯乙烯实验,使学生学会稳定工艺操作条件的方法,学会使用温度控制和流量控制的一般仪表仪器以及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。

       化工工艺学实验室      乙苯脱氢制备苯乙烯实验装置

7、化工热力学实验室

化工热力学实验室36平方米,配备超临界CO2实验设备和气液平衡实验设备。本实验室主要承担化学工程与工艺专业本科生的《化工热力学》课程部分的实验教学课程,同时实验室对学生课外科技活动和毕业论文实行全面开放。该设备可以对CO2的超临界状态进行定性/定量分析,以及对二元体系气液平衡进行定量分析。基于这些实验,一方面培养学生利用流体的p-V-T数据和基本关系式计算不能直接从实验测得的其他性质,如焓、内能、熵等;另一方面,可以使学生了解和掌握化工热力学的相关原理以及在实际应用中如何依据这些原理进行化工设计。

化工热力学实验室

CO2气液相变观测实验装置 汽液平衡测定试验装置

8、化学反应工程实验室I(微通道反应)

化学反应工程实验室I 36平方米,配备HC-276微通道反应器(金属材质)和SiC微通道反应器(非金属材质)。本实验室主要承担化学工程与工艺专业本科生的《化学反应工程》的实验教学课程,同时实验室对学生课外科技活动和毕业论文实行全面开放。微通道反应器是利用精密加工技术制造的特征尺寸在10-1000 μm之间的反应器,通过精密的计算、设计和加工,让流体在微通道内进行混合、反应,改变了流体的层流模式到接近湍流,同时在进料泵系统和温控系统的辅助下,大大提升了传质、换热效率,让微通道反应器在诸多反应上都具备优势。通过微通道反应实验,一方面使学生了解微通道反应器的结构,另一方面使学生学会采用微通道反应装置来提升化学反应传质、换热效率的方法。

化学反应工程实验室I

HC-276微通道反应器(金属材质) SiC微通道反应器(非金属材质)

9、化学反应工程实验室II (气固相反应)

化学反应工程实验室II 36平方米,配备气固相反应动力学实验装置和气相色谱仪。本实验室主要承担化学工程与工艺专业本科生的《化学反应工程》的实验教学课程,同时实验室对学生课外科技活动和毕业论文实行全面开放。本实验室主要承担化学反应工程实验课程等相关课程的本科教学任务,可以进行定气固相反应动力学实验。通过该实验一方面使学生了解固定床反应器的结构,另一方面使学生学会采用固定床反应器测定气固相反应的动力学常数以及分析气固相反应动力学的方法。

化学反应工程实验室II   气固相反应动力学测定装置

10、催化裂化模型室

催化裂化模型室54平方米,配备催化裂化智能化模拟工厂工艺沙盘模型一套。本模型室主要承担化学工程与工艺专业本科生的《化工工艺学》等专业课程的实验教学课程,以及学生的认识实习实践。催化裂化智能化模拟工厂工艺智能沙盘模型长6米,宽3米,是依照真实催化裂化工艺生产工厂的布局进行制作的。该模型系统基于多媒体互动技术、材质为珠光玻璃,通过平板控制模型灯光,进行无线通讯互动的新型实物化微缩工厂装置。本装置具有展示、讲解功能,运用声光电等技术,能够动态表现催化裂化工艺生产过程,工艺装置中的设备由不锈钢和有机玻璃分段制作,结构透明,分色展示详细内部结构。通过该装置可以使学生能够更直观更清晰地了解催化裂化生产工艺。

   催化裂化模型室      催化裂化生产工艺智能模型

11、化工仿真实训室

化工仿真实训室机房81平方米,配备完善的多媒体教学环境,配备先进的电脑主机、服务器、交换机、存储设备等电子设备。本实训室主要承担化学工程与工艺专业本科生的《化工专业实验》,《化工原理实验》的实验教学课程,同时实验室对学生课外科技活动和毕业论文实行全面开放。本实训室能够运行专业的化学化工虚拟仿真软件,配备了化工原理实验仿真软件、化工过程模拟软件(Aspen Plus)和聚丙烯仿真工厂模拟软件,能够实现常见的化工单元仿真操作、化工过程仿真操作和聚丙烯全工段的虚拟仿真操作。通过利用化学化工动态虚拟仿真技术,很好地实现与现有实验项目的互相补充,可以进行旧装置改造、新装置和新工艺开发、生产调优、疑难问题诊断以及科学研究。同时可以弥补化工生产企业生产装置多、工艺复杂、流程长不易进行实际操作的缺陷,使学生通过虚拟仿真的形式熟悉并获得化工生产操作的实践技能,提高解决工程问题的能力。

化工仿真实训室

     化工原理实验仿真软件2D界面 聚丙烯工厂虚拟仿真软件操作界面

                                      化工原理实验仿真软件3D界面     计算机

12、聚丙烯仿真工厂

聚丙烯半实物仿真工厂162平方米,配备有30万吨/年聚丙烯设备20:1缩小制造的半实物仿真装置一套,该装置采用意大利 Basell公司的 Spheripol-Ⅱ代聚丙烯工艺。装置由催化剂制备、储存、计量,预聚合和本体聚合,聚合物脱气和丙烯回收,气相共聚,聚合物汽蒸、干燥,工艺辅助设施,原料精制,挤压,造粒共九个单元组成。可以实现冷态开车、正常停车、正常运行、事故模拟处理等实训项目操作。本实训室主要承担化学工程与工艺专业《化工工艺》、《化工机械基础》、《化工过程控制》、认识实习等课程的本科实训教学任务。通过该装置,学生可以进行冷态开车、正常停车、正常运行、事故模拟处理等设备操作和事故处理能力训练。本实训室目的在于破解学生在实习过程中深入参与难,工艺认知浅,工程能力弱等难题,使学生掌握聚丙烯生产工艺中典型设备的操控方法,化工连续生产过程中自动化、信息化控制原理和方法,有效提高学生工程实践能力、工艺创新能力及团队合作能力、分析解决问题能力。实现人才培养与社会、企业需求的“无缝对接”,将学生培养成为符合“新工科”要求的复合型人才。

聚丙烯半实物仿真工厂

仿真工厂中控室

四、高分子材料与工程专业实验室

1、高分子材料合成与制备实验室

高分子材料合成与制备实验室162平方米,配备有通风橱、万向罩、循环水真空泵、电动搅拌器、恒温磁力搅拌加热套、阿贝折射仪、电热套、电动搅拌器,恒温水浴等实验装备。本实验室主要承担高分子材料与工程专业的《高分子化学实验》的实验教学课程,可进行甲基丙烯酸甲酯本体聚合、乙酸乙烯酯的溶液聚合、聚乙烯醇缩甲醛的制备、苯乙烯的悬浮聚合、苯乙烯的乳液聚合、环氧树脂的制备等高分子化学实验。通过高分子化学实验使学生了解和掌握高分子化学专业实验的基本操作技术,提高对高聚物合成的实践能力,培养学生综合实验技术和良好的化学实验操作习惯、以及综合分析问题和解决问题的能力。

高分子材料合成与制备实验室

2、高分子材料结构与性能实验室

高分子材料结构与性能实验室219平方米,配备有平板硫化机、密炼机、双行星动力混合搅拌机、电子拉力试验机、高速加热混合机、橡胶动态扫描流变仪、无转子硫化仪、门尼粘度仪、开放式塑炼机、万能制样机、转矩流变仪和恒温恒湿机等实验设备。本实验室主要承担高分子材料与工程专业的《高分子物理实验》的实验教学课程,通过开展全同聚丙烯的结构与性能研究、聚合物分子量、高分子材料表面界面性能的研究、热塑性塑料维卡软化温度及热变形温度的测定、DSC法测定聚合物的相转变性能、红外光谱法鉴别聚合物、高阻计测表面电阻及体积电阻、塑料材料热空气及紫外光老化测试等高分子物理实验,使学生了解和掌握高分子物理专业实验的基本操作流程,培养学生综合实验技能,熟悉高分子材料领域用到的性能表征仪器设备,培养学生具备良好的实验操作习惯,以及综合分析问题和解决问题的能力。

热重分析仪             动态热机械分析仪

热维卡试验机             孔径比表面分析仪

3、材料成型及控制实验室

材料成型及控制实验室261平方米,配备有双螺杆挤出机、注射机、压延机、橡胶开炼机、小型注塑机、双行星动力混合搅拌机等实验设备。本实验室主要承担高分子材料与工程专业的《高分子成型加工实验》的实验教学课程。通过开展工程塑料改性、高分子材料的加工流变性及粘弹性特征、天然橡胶配方设计、PBAT 淀粉薄膜的吹塑成型及性能测试、聚丙烯的接枝改性及在木塑复合材料中的应用、碳材料改性及抗静电聚氯乙烯板的制备等高分子成型加工实验,使学生了解和掌握高分子材料成型加工专业实验的基本操作技术,熟悉高分子材料成型加工领域用到的仪器设备,培养学生综合实验技能和良好的实验操作习惯和实践能力。

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