化工系现有一个基础实验中心和二个专业实验室:化学工程基础实验中心,精细化工实验室和精细有机合成实验室。 一、化学工程基础实验中心: 化学工程基础实验中心是在上海科技大学化工基础实验室的基础上发展而成的,随着上海大学的成立和学科建设的不断发展和壮大,2000年初成立为化学工程基础实验中心。现在化学工程基础实验中心由三个实验室组成:化工原理实验室、化工仿真实验室和化学工程专业实验室。后二个实验室是在2002年新组建的。 1.化工原理基础实验室:化工原理基础实验室是《化工原理》课程的配套实验室,通过实验,使学生对化工厂单元操作及设备有进一步地了解,对培养学生工程实践能力以及创新意识具有十分重要的作用,每年须承担450余名学生的实验工作,主要面向化工系、环境系、生命学院、高分子材料系及化学系本科学生。近年来,我系主要从两方面对化工原理实验室进行了改革。一方面,对实验室硬件设施进行了改造,将化工原理实验室用房由原来的120平方米扩大到320平方米,淘汰了一批80年代的陈旧设备,学校投资了100多万增添了新设备,并增加了实验设备的套数,对现有的设备布置格局进行重新调整。至2002年底,拥有流体流动阻力实验装置2台4套,流量计的校核实验1台2套,离心泵特性曲线实验2台4套,换热器传热系数的测定装置2台,传热膜系数测定实验装置2台, 传热装置1套,板式过滤器2台,流化干燥塔2台,干燥装置2套,填料吸收塔4台,精馏装置7台,萃取塔 2台,还有Re数演示实验1套,旋风分离器1套,流线演示仪1台和板式塔水力学实验装置1套。学生由原来5-6人一组改为每2-3名一套设备,满足了国家教委要求,给学生创造动手操作的机会,改变以前部分同学操作,部分同学袖手旁观的现象,发挥了学生的主观能动性,提高学生的科学实验素质和创造能力。另一方面,对实验教学的内容、方法、形式等方面作了新的探索和改革,改变了以往验证性实验多,而综合性和设计性实验少的现象,使学生能做到将课堂知识灵活应用到实验中去,在实验中培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。 2.化工仿真实验室:化工仿真实验室是我系在2002年新建的实验室,主要为学生开设选修课“化工原理仿真实验”和“化工仿真实习”。仿真实验技术是以仿真机为工具,用实时运行的动态数学模型代替真实工厂设备流程进行实验教学的一门新技术,仿真实验为学生提供了充分的动手机会,它改革了传统教育中“教师讲,学生记”的落后形式。仿真实验和实习是一种好方法,在仿真机上可以反复进行开车、停车和操作训练,这在实验室和工厂实习中是难以实现的。通过仿真实验和仿真实习,学生可以得到各种基本教学内容学习和素质训练,还可以锻炼学生的创新能力。化工仿真实验室现有面积60平方米,目前拥有计算机40台,化工原理仿真实验和化工仿真实习软件各一套,计划向学生开放的化工原理仿真实验有: (1)离心泵运行与液位调节实验 (2)化工吸收实验 (3)二元化合物精馏实验 (4)热交换器实验 (5)干燥实验 3.化学工程专业实验室:为加强学生的化工专业训练,培养学生得到创新能力,我系在2002年新建化工专业实验室,面积60平方米,实验设备包括化工热力学、化学反应工程和化工分离等方面,计有: (1)液液传质系数测定装置1套 (2)液膜分离实验装置1套 (3)单釜与三釜串联返混性能测定装置1套 (4)管式反应器流动特性测定装置1套 (5)乙苯脱氢制苯乙烯装置1套 (6)反应精馏实验装置1套 (7)固膜分离实验装置1套 二、精细化工实验室: 精细化工实验教学的主要目的是用基本的有机化工原料和化工中间体合成精细化学品,要求学生对精细化学品的合成特点有深一步的认识。本实验课程安排了表面活性剂、化妆品、涂料、染料及香料等的制备实验,通过对产品的制备,要求学生掌握化工单元反应操作,了解产品性能及分析手段,掌握实验过程中所用仪器及工艺条件对产品性能的影响,不断提高学生的实验技能和操作素质。精细化工实验室现有面积120平方米,供化工系本科学生实验,根据实验室现有的设备和仪器配备,每学期能做六到八个实验,现在可以开设的实验有: 1.减压蒸馏精制醋酸乙烯酯; 2.聚醋酸乙烯酯的制备; 3.聚乙烯醇的制备; 4.聚乙烯醇缩甲醛的制备; 5.建筑涂料的制备; 6.发用化妆品----香波的制备; 7.洗涤剂用品----香皂的制备; 8.脱墨剂的制备; 9.油墨的制备; 10.香料---水杨酸甲酯(冬青油)的制备; 11.淀粉衍生物----羧甲基淀粉的制备。 三、精细有机合成实验室: 精细有机合成原理与工艺是一门实验性非常强的学科,在教学工作中,学生必须进行一定数量的精细有机合成实验,通过实验使课堂的理论教学与实际操作联系起来。它不仅使化学工程与工艺专业的学生动手、观察、记忆、想象、思维等多种能力得到训练和全面发展,而且也能培养学生具有崇实、求是的科学态度,严谨的科学作风,富于探索和勇于创新的精神。因此,精细有机合成实验在培养学生具有较强的综合科学实验能力,提高化学工程与工艺专业学生的社会竞争能力及人才素质方面具有得天独厚的作用。目前化工系的精细有机合成实验室现有面积240平方米,每次供60名学生实验。实验开设的项目有: 实验一 植物生长素:2,4-二氯苯氧乙酸的制备 实验二 Sandmeyer 反应:对氯甲苯的合成 实验三 合成洗涤剂:十二烷基硫酸钠 实验四 磺胺药物:对氨基苯磺酰胺的制备。 实验五 食品防腐剂:对羟基苯甲酸乙酯的合成 实验六 氢化肉桂酸的制备 实验七 Hofmann重排反应:合成邻氨基苯甲酸 实验八 Beckmann重排反应:合成ε-己内酰胺 实验九 Pinacol 重排反应:片呐酮的合成 实验十 Williamson反应:合成香料萘乙醚 实验十一 Leuckart反应合成苯乙胺 实验十二 酯化反应 药物阿司匹林:乙酰水杨酸的合成 实验十三 Cannizzaro反应:苯甲醇、苯甲酸的合成 实验十四 Pechmann反应: 合成荧光增白剂 实验十五Skraup反应:合成喹啉 实验十六Perkin反应:合成香豆素 实验十七Diels-Alder反应:合成内型-降冰片烯-顺-5,6-二羧酸酐 实验十八 二苯甲醇的合成 实验十九 正丁基乙酰乙酸乙酯的合成 实验二十 苯亚甲基苯乙酮 的制备 实验二十一 正丁基巴比妥酸的合成 实验二十二 2-羟基查尔酮的合成 实验二十三 二苯基乙醇酸交酯的合成 现有在编实验人员和工作人员有: 化学工程基础实验中心主任:沈文豪 男 教 授 硕士 精细化工实验室主任: 张宝华 女 副教授 博士 精细有机合成实验室主任: 杨黎明 女 副教授 博士 实验技术人员: 周忠华 男 工程师 大专 樊爱娟 女 工程师 高中 徐元菊 女 工程师 大专 杭建忠(兼)男 讲 师 硕士 刘 红(兼)女 副教授 博士 化工原理开放性实验室 《化工原理实验》是与专业基础课《化工原理》配套的一门非常重要的专业基础实验课程。化工原理实验再现化工过程现象和客观规律,学生通过实验,验证化工理论和公式,熟悉单元设备的结构与性能,并掌握其操作方法,加深对教学内容的理解。它将提高学生的动手、观察、记忆、想象、思维等多种能力的训练,也能培养学生崇实、求是的科学态度,严谨的科学作风,富于探索和勇于创新的精神。因此,化工原理实验在培养学生的综合科学实验能力,提高化工类学生的社会竞争能力及综合素质方面是必不可少的。 在211重点学科建设基金的资助下,化工系更新了所有的实验设备,并增加了设备的套数,同时对设备布置格局进行重新调整,满足了国家教委对化工原理实验的要求,给学生创造更多动手操作的机会。改变以前部分同学操作,部分同学袖手旁观的现象,发挥了学生的主观能动性,提高学生的科学实验素质和创造能力。另一方面,对实验教学的内容、方法、形式等方面作了新的探索和改革,改变了以往验证性实验多,而综合性和设计性实验少的现象,使学生能做到将课堂知识灵活应用到实验中去,在实验中培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。同时,我们还建立了《化工原理仿真实验》,借助于仿真软件,在计算机显示屏幕上创建一个虚拟的化工原理实验装置环境,使学生对实验过程获得直接的感性体验,尤其对实验步骤和操作程序产生深刻的印象。为《化工原理实验》的改革,开设特色开放性实验奠定了实验室的硬件基础。 为了提高教学效果,我们从03年秋季起,在原有实验的基础上,进行重大改革,开设开放性实验。为此我们重新编制了实验指导书,增加了综合性、操作性实验内容,构建了实验水平梯度,拉开了实验难度的档次,按不同的教学要求,学生可以根据自身的情况及目标定位,自主选择不同的实验搭配,取得不同的实验成绩。 化工原理实验,共编入15个实验,分成四个部分: 第一部分 演示实验:由教师示范,学生演练。 实验一 雷诺演示实验 实验二 伯努利方程演示实验 实验三 流线演示实验 第二部分 验证型实验:学生预习,教师辅导。 实验四 流体流动阻力的测定 实验五 流量计的流量校正 实验六 离心泵特性曲线的测定 实验七 过滤及过滤常数的测定 实验八 换热器操作和传热系数的测定 实验九 给热系数的测定 实验十 塔板流体力学性能的测定 实验十一 流化床干燥速度曲线测定 第二部分 综合型、操作型实验:学生根据实验要求,完成操作 实验十二 填料吸收塔的操作及其吸收传质系数的测定 实验十三 板式精馏塔的操作与全塔效率的测定 实验十四 液—液萃取塔的操作 第三部分 研究性实验:学生自立课题,教师指导 根据教学大纲规定,《化工原理实验》要完成8个实验(不包括演示实验),结合基础课、专业基础课的有关内容以及教师的科研成果,我们将成绩评定分为三个层次: 第一层次:学生完成基本要求的实验数(3个演示实验和任选6个验证型实验)— 及格 第二层次:学生完成第一层次的实验外,至少再完成1项综合型、操作型实验 — 良好 第三层次:学生完成第一、二层次的实验外,再完成1项研究型实验 —优秀 每位学生在进入化工原理实验室做实验前,必须进行化工原理仿真实 验,通过考核并合格后,才能进行化工原理实验。 精细有机合成开放性实验室 环化学院化工系,化学工程与工艺专业是一个实验性非常强的学科,在教学过程中,学生必须经过严格的专业实验训练。化工系开设的《精细有机合成实验》是与专业必修课《精细有机合成原理及工艺》配套的一门非常重要的专业实验课程,它不仅使化学工程与工艺专业的学生的动手、观察、记忆、想象、思维等多种能力得到训练和全面发展;而且也能培养学生崇实、求是的科学态度,严谨的科学作风,富于探索和勇于创新的精神。因此,精细有机合成实验在培养学生的综合科学实验能力,提高化工类学生的社会竞争能力及综合素质方面是必不可少的。 在211重点学科建设基金的资助下,化工系添置了一批现代化的教学仪器设备,其中包括精密电子天平、傅立叶红外光谱仪、紫外-可见光分光光度计、气相色谱仪、高效液相色谱仪等。为《精细有机合成实验》的改革,开设特色开放性精细有机合成实验奠定了实验室的硬件基础。 为了提高教学效果,我们在03年秋季开始对精细有机合成实验在原有基础上进行重大改革,开设特色开放性实验。为此我们专门配备了具有高级职称的《精细有机合成原理及工艺》主讲老师负责整个精细有机合成实验,重新编制了实验指导书,增加了实验内容,构建了实验水平梯度,拉开了实验难度的档次,开设菜单式的实验以供学生自主选择。学生可以根据自身的情况及目标定位,选择不同的实验,取得不同的实验成绩。 根据教学大纲规定,《精细有机合成实验》要完成7个实验,我们结合基础课、专业基础课、专业课的有关内容以及教师的科研成果,分8个章节,开设23个实验,分3个层次,供学生自主选择。23个实验作如下安排: 第一层次:基础性实验—提供17个实验—学生任选7个实验—及格 合成的化学产品以某个单元反应为主要背景,再结合多个常规有机化学操作,例如分离、提纯、测熔点,利用现代化仪器红外光谱仪等定性验证该产品的结构。要求所有的同学必须每个单元选做1个实验,总共完成7个实验才能达到及格成绩。 第二层次:综合性实验—提供3个实验—学生任选1个实验—良好 合成的化学品必须是多个单元反应结合起来,以最基本的石油化工产品为原料,经过多步合成、多个单元操作过程得到具有高附加值的精细化学品。学生至少合成其中一个精细化学品,才能达到良好成绩。 第三层次:创造、设计性实验—提供3个实验—学生任选1个实验—优秀 学生在总结所学知识及实验基础上,查阅最新资料后,对某一高附加值的精细化学品,设计出多条合成工艺路线。比较出它们各自的优缺点,特别注意绿色化工的意识,选出其中一条切实可行的方案。弄清基本原料的来源、价格、物理化学特性等,并写出实验实施报告,包括:实验原理、实验装置、实验步骤、产品分离检测方法、注意事项等。学生在设计性实验中至少选做一个,才能达到优秀。 第四层次:科研性实验—学生自拟课题,导师进行指导—不记成绩 利用开放性实验室,为一些优秀学生提供科研工作条件,鼓励他们对感兴趣的课题进行探索性实验,或承担来自工厂等单位的科研课题,培养他们解决实际问题的能力。并利用学校导师制的优势,为这些优秀学生配备导师并提供及时的帮助和指导。 第一章 卤化反应 实验一 植物生长素:2,4-二氯苯氧乙酸的制备 实验二 Sandmeyer 反应:对氯甲苯的合成 卤化反应中,如植物生长素:2,4-二氯苯氧乙酸的制备。通过该实验让学生重点理解芳烃氯化反应的理论,掌握次氯酸氯化方法,初步掌握半微量重结晶技术。学生可任选其中一个实验。 第二章 磺化反应 实验三 合成洗涤剂:十二烷基硫酸钠 实验四 磺胺药物:对氨基苯磺酰胺的制备。 磺化反应中,磺化反应为主的合成洗涤剂:十二烷基磺酸钠。通过十二烷基硫酸钠的制备,提高了学生对磺化反应的感性认识,充分了解了阴离子表面活性剂的结构、性能、合成过程及有关设备。学生可任选其中一个实验。 第三章 氧化和还原反应 实验五 食品防腐剂:对羟基苯甲酸乙酯的合成 实验六 氢化肉桂酸的制备 氧化和还原反应中,包括了催化氢化如包含氧化和还原的食品防腐剂:对羟基苯甲酸乙酯的合成。对此产品的合成后,了解抗氧剂的结构特点,并结合所学知识,掌握氧化,还原、重氮化的反应试剂,条件及操作方法,并对多步合成有一定的了解。学生可任选其中一个实验。 第四章 重排反应 实验七 Hofmann重排反应:合成邻氨基苯甲酸 实验八 Beckmann重排反应:合成ε-己内酰胺 实验九 Pinacol 重排反应:片呐酮的合成 重排反应中,聚合物尼龙66单体:Beckmann重排反应合成ε-己内酰胺。通过ε-己内酰胺使学生充分理解了重排反应的的机理,了解了聚合物的合成单体的结构、制备方法。学生可任选其中一个实验。 第五章 烷化和酯化反应 实验十 Williamson反应:合成香料萘乙醚 实验十一 Leuckart反应合成苯乙胺 实验十二 酯化反应 药物阿司匹林:乙酰水杨酸的合成 酯化反应为主的药物阿司匹林:乙酰水杨酸的合成。通过乙酰水杨酸的制备,了解药物合成的过程,熟悉结晶,酰化反应过滤操作及有关设备。学生可任选其中一个实验。 第六章 缩合反应 实验十三 Cannizzaro反应:苯甲醇、苯甲酸的合成 实验十四 Pechmann反应: 合成荧光增白剂 实验十五Skraup反应:合成喹啉 实验十六Perkin反应:合成香豆素 实验十七Diels-Alder反应:合成内型-降冰片烯-顺-5,6-二羧酸酐 缩合反应中,如成环缩合的Pechmann反应, 合成荧光增白剂。通过实验使学生掌握Pechmann反应的机理,试剂及条件,对香豆素型的荧光增白剂有个感性认识。熟悉和掌握通过选择合适溶剂进行重结晶去除杂质纯化产品的技术。学生可任选其中二个以上实验。 第七章 多步合成实验 实验十八 二苯甲醇的合成 实验十九 正丁基乙酰乙酸乙酯的合成 实验二十 苯亚甲基苯乙酮 的制备 多步合成实验,如正丁基乙酰乙酸乙酯的制备。该实验结合溴化、Claisen酯缩合、碳上烷化等反应综合知识。使学生掌握减压、蒸馏操作。学会制备高度无水乙醇的方法,本实验要求学生思考全面,操作细心,并能灵活运用已学的合成知识与操作技术。学生可任选其中一个以上实验。 第八章 合成设计 实验二十一 正丁基巴比妥酸的合成 实验二十二 2-羟基查尔酮的合成 实验二十三 二苯基乙醇酸交酯的合成 合成设计中,要求学生在总结精细有机合成原理与工艺的知识点及其前面有机合成的实验经验的基础上自行设计合成路线制备香料,如2-羟基查尔酮。本实验培养学生的创新能力,首先通过查阅各种资料,设计成多条合成路线进行比较,再确定最合理的路线,并利用仪器分析等手段加以证实。主要锻炼学生查阅文献的能力及独立完成新课题的能力。为以后的毕业设计和科学研究打下基础。学生可任选其中一个以上实验。 化工系实验设备清单
序号 |
设备名称 |
型号规格 |
数量 |
单价(万元) |
地点( 嘉定化学楼 ) |
负责人 |
联系电话 |
1 |
流体流动阻力的测定 |
LZC-00 S-2/0.021 |
3 |
1.96 |
102 |
周忠华 |
69982832 |
2 |
流量计的校核 |
LJ-00 S-0.018/0.027 |
3 |
1.96 |
102 |
3 |
离心泵特性曲线的测定 |
BTC-00 S-0.04 |
4 |
2.20 |
102 |
4 |
换热器传热系数的测定 |
LHQ-00 J-0.4 |
4 |
1.688 |
102 |
5 |
传热膜系数测定实验装置 |
TGQ-01 J-0.015 |
2 |
1.20 |
102 |
6 |
板式过滤器 附 : 空压机装置及附件 |
BGQ-00 J-0.15 |
4 1 |
1.70 0.22 |
105 |
7 |
流化干燥塔 |
LGT-00 J-0.146 |
4 |
1.72 |
102 |
8 |
填料吸收塔 |
TXT-01 J-0.032 |
4 |
2.11 |
105 |
9 |
振动筛板萃取塔 |
ZST-01 J-0.032/20 |
2 |
1.84 |
103 |
10 |
不锈钢筛板精馏塔 |
SJT-01 S-0.05/15 |
4 |
3.20 |
105 |
11 |
不锈钢填料精馏塔 |
TJT-01 S-0.06 |
1 |
2.70 |
105 |
12 |
不锈钢转盘萃取塔 |
ZCT-01 |
1 |
2.4 |
103 |
13 |
旋风分离器 |
XFQ-00 S-0.23 |
1 |
1.22 |
107 |
14 |
流线演示仪 |
LX-00 J-0.01/0.8 |
1 |
0.525 |
102 |
15 |
伯努利方程仪 |
PNL-0.1 J-0.025 |
1 |
0.50 |
102 |
16 |
板式塔水力学实验装置 附 : 鼓风机 |
BSS-00 S-0.3 |
1 1 |
1.63 0.35 |
110 |
|
转盘萃取塔 ( 玻璃 ) |
ZCT-01 S-0.08 |
1 |
2.16 |
103 |
17 |
液液传质系数测定装置 |
B-5 |
1 |
2.70 |
107 |
18 |
液膜分离实验装置 |
S-3 |
1 |
1.90 |
107 |
19 |
单釜与三釜串联返混性能测定装置 |
R-1 |
1 |
6.00 |
107 |
20 |
管式反应器流动特性测定装置 |
R-2 |
1 |
2.40 |
107 |
21 |
乙苯脱氢制苯乙烯装置 |
T-1 |
1 |
3.80 |
107 |
22 |
固膜分离实验装置 |
D-2 |
1 |
2.20 |
107 |
23 |
反应精馏实验装置 |
R-3 |
1 |
2.70 |
107 |
24 |
910F 气相色谱仪 ( 209 西 ) |
FID 氢焰检测器 |
2 |
1.45 |
210 |
李虹 |
69982382 |
25 |
GC900AY 型气相色谱仪 |
TCD+FID 烟气分析 |
1 |
6.18 |
210 |
26 |
数字阿贝折射仪 |
WYA - 2S带数据接口 |
1 |
1.2 |
209 西 |
27 |
二元系统汽液平衡数据的测定装置 |
普通型 |
1 |
1.9 |
111 |
周忠华 |
69982832 |
28 |
恒沸精馏实验装置 |
普通型 |
1 |
1.98 |
111 |
29 |
双驱动搅拌器测定气 — 液传质系数实验装置 |
普通型 |
1 |
3.42 |
111 |
30 |
鼓泡反应器中气含率的测定 |
普通型 |
1 |
2.25 |
111 |
31 |
超临界 CO 2 萃取反应装置 |
HL —1L/40MPa+0.5L/30MPa — IIB |
1 |
8.0 |
118 西 |
朱宪、郭晓亚 |
69982835 69982832 |
32 |
超临界 CO 2 萃取反应装置 |
HL — F0.5L/30MPa-II |
1 |
6.0 |
113 |
33 |
超临界水氧化实验装置 |
HL-F ( 0.2L+1.5MG)/30MPa — IIA |
1 |
7.0 |
118 东 |
|