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化學工程實驗論文

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化學工程實驗論文

  化學工程學科是教學中的常規(guī)科目,也是高校教學中的傳統(tǒng)科系之一。下面是學習啦小編為大家整理的化學工程實驗論文,供大家參考。

  化學工程實驗論文篇一

  《 集成實驗化學工程論文 》

  1實驗材料、儀器和試劑

  1.1實驗試劑

  乳酸發(fā)酵菌種:植物乳桿菌;發(fā)酵液500mL;電極室用水:0.3mol/L的Na2SO4溶液1000mL(陰極室和陽極室各500mL);酸室和堿室為蒸餾水。發(fā)酵培養(yǎng)基每升含:蛋白胨10g、牛肉膏10g、酵母粉5g、葡萄糖50g、乙酸鈉2g、檸檬酸二胺2g、吐溫-801g、磷酸氫二鉀2g、七水硫酸鎂0.2g、一水硫酸錳0.05g。

  1.2實驗儀器

  恒溫振蕩器、高壓蒸汽滅菌鍋、發(fā)酵罐、干燥箱、電子天平、pH計、生物傳感分析儀、分光光度計、冰柜。其他常規(guī)實驗器皿:燒杯、量筒、玻璃棒、酒精燈、接種環(huán)、培養(yǎng)皿、移液管等。直流穩(wěn)壓電源;明道式電滲析膜堆一套,外配容量為1000mL的燒杯5只,硅膠管(約0.5m)10根;小型潛水泵5個。通過發(fā)酵罐控制主機箱上的蠕動泵,將雙極膜電滲析的堿液隔室與發(fā)酵罐進行連接。為了降低發(fā)酵罐中染雜菌的風險,必須對連接的管子進行滅菌操作。發(fā)酵罐內由pH計進行實時監(jiān)測,當pH低于設定值時,由蠕動泵自動將雙極膜電滲析的堿液隔室中的堿液泵入發(fā)酵罐進行調節(jié)。由于軟管內是強堿環(huán)境,故堿液室與發(fā)酵罐之間的連接管不需要進行滅菌操作。

  2實驗步驟

  2.1雙極膜電滲析的準備

  (1)組裝膜堆:按“陽極板—隔板—雙極膜—隔板—陰膜—隔板—陽膜—隔板—雙極膜—陰極板”順序組裝膜堆,用長螺桿釘壓緊膜堆。為了確保裝置的嚴密性,應使隔板之間的墊圈厚度不超過墊圈槽,并使雙極膜的陽膜側朝向陰極板。此外,在用螺釘壓緊裝置時,應注意均勻用力,以防止裝置變形甚至斷裂。

  (2)連接外圍設備:在隔板出口分別連接出水管和進水管。將進水管與外置燒杯中的潛水泵出口連接,將出水管的出口端連接到燒杯中,以確保循環(huán)通路暢通。

  (3)注入料液和電極水:在鹽室中注入料液,在極室中注入電極水,在酸室和堿室中注入蒸餾水,此過程應保證料液淹沒潛水泵。對于雙極膜電滲析,應在實驗結束后將各個隔室、燒杯和潛水泵內的料液或電解質溶液清洗干凈。若長期不用,應將裝置拆卸還原,并確保各組件干燥和清潔。

  2.2發(fā)酵過程的準備

  (1)種子培養(yǎng)基的培養(yǎng):配制一定量的種子培養(yǎng)基,并在高壓蒸汽滅菌鍋中滅菌。滅菌條件為:121℃,20min。待培養(yǎng)基冷卻至室溫后,取新鮮斜面菌種,接入種子培養(yǎng)基中,在轉速為150r/min的搖床中培養(yǎng)24h,溫度恒定在37℃。

  (2)發(fā)酵罐滅菌:將配制好的發(fā)酵培養(yǎng)基加入到發(fā)酵罐中,此處應注意體積不能超過發(fā)酵罐總體積的2/3。然后將發(fā)酵罐和培養(yǎng)基一起放入滅菌鍋中進行滅菌。

  (3)火焰接種法:先用醫(yī)用酒精擦拭接種口;在火圈中加入酒精,點燃后套在接種口上;關小空氣進氣閥,調節(jié)進風,降低罐壓,打開接種口蓋;在火焰范圍內打開種子培養(yǎng)基的瓶塞,在火焰上燒灼幾秒鐘后,迅速將種子液倒入發(fā)酵罐中;在火焰上燒灼接種口蓋子數秒后,迅速蓋好接種口蓋,關閉空氣進氣閥。

  (4)發(fā)酵培養(yǎng):接種結束后,對發(fā)酵培養(yǎng)過程的各項參數進行設定,開始培養(yǎng)。發(fā)酵過程中要打開冷凝器水閥。具體操作參數:轉速為150r/min;溫度為37℃;pH為6.7。

  2.3發(fā)酵罐與雙極膜電滲析集成操作過程的監(jiān)測

  在集成操作過程中,要對發(fā)酵罐和雙極膜電滲析同時進行監(jiān)測,防止任一方出現問題導致集成操作失敗。發(fā)酵過程:

 ?、偻ㄟ^發(fā)酵罐的主機控制發(fā)酵的pH條件、溶氧濃度和實驗溫度。每1h記錄pH、溫度和溶氧濃度,通過數據判斷發(fā)酵過程是否正常;

 ?、诿?h測量殘余葡萄糖的量、生物量和乳酸的生成量,以判斷細菌的生長情況和乳酸的生成情況。雙極膜電滲析過程:

 ?、匐p極膜電滲析過程調整穩(wěn)壓電源的電壓和電流值來控制實驗條件,每1h記錄電壓、電流。

 ?、诿?h測量酸室中的乳酸濃度、堿室濃度和堿室堿液體積。

  3分析方法

  3.1葡萄糖和乳酸的測量

  在發(fā)酵過程中,要間斷地取樣進行監(jiān)測。發(fā)酵液中含有有機酸鹽、無機鹽、菌絲體、蛋白質、脂肪和糖類等。雙極膜電滲析過程的料液是經過超濾和脫色之后的發(fā)酵液,主要成分為有機酸鹽(主要為乳酸鹽)和無機鹽類物質。實驗中使用生物傳感分析儀獲得葡萄糖和乳酸含量。

  3.2生物量的測量

  在發(fā)酵過程中,要及時監(jiān)測乳酸菌的生長情況。取樣后,用0.3mol/L的稀鹽酸溶液稀釋,目的是消除一些沉淀性鹽的影響。在波長為600nm處,測量吸光度。對于產酸量(Na)、產堿量(Nb)以及它們各自的電流效率(ηa和ηb),可根據下面的公式計算

  4實驗注意事項

  (1)發(fā)酵實驗結束后,需要完成乳酸發(fā)酵液的初步提取工作。應及時向發(fā)酵罐中加入NaHCO3,使pH升高到10左右。同時升高溫度至90℃,使菌體和其他懸浮物下沉。發(fā)酵原液澄清后,將上清液收集到塑料桶中,放入冰柜中保存并用于下一步的提純。對澄清后的沉淀物集中進行處理。

  (2)在利用發(fā)酵罐控制主機進行發(fā)酵液pH調節(jié)時,要控制堿液的添加速度,以使堿液與發(fā)酵液充分混合反應,并確保發(fā)酵液的pH不被調節(jié)得過高而影響微生物生長。

  (3)如果裝置發(fā)生泄漏,應盡快壓緊裝置;如果情況得不到改善,應拆卸裝置、查找原因(或更換墊圈、或增加墊圈厚度等)。在實驗完畢后,應將隔室、燒杯和潛水泵內的料液或電解質溶液清洗干凈。若長期不用,應拆卸還原裝置,并確保各組件干燥和清潔。

  化學工程實驗論文篇二

  《 多維實踐平臺建設化學工程論文 》

  一、多維創(chuàng)新實踐平臺建設的內容和目標

  (一)建設內容

  一是多維創(chuàng)新實踐平臺硬件建設。針對能源化學工程專業(yè)的特點,對已有的校外生產實習基地進行鞏固和規(guī)范,實現專業(yè)和企業(yè)的有機銜接;開拓新的生產實習基地,豐富和加強學生實踐環(huán)節(jié);優(yōu)化實驗室資源分配和管理機制,增加公共和專業(yè)實驗室的開放數量和時間;引導和加強專業(yè)教師研究室和企業(yè)的產學研合作,促進校企產學研中心的有序高效運行,增進校企的緊密聯系。二是多維創(chuàng)新實踐平臺硬件建設運作機制的建設。以校企產學研中心為橋梁,學校和企業(yè)簽署共同建設協議,確定雙方的責任和義務,成立協調辦公室,實現實驗室、教師研究室和企業(yè)的協調互助,加強和完善學生實踐環(huán)節(jié),增強學生對企業(yè)生產的了解和行業(yè)發(fā)展的認識,提高學生應用專業(yè)知識的能力。

  (二)建設目標

  通過多維創(chuàng)新實踐平臺的建設,造就一支結構合理高水平的教學科研隊伍,利用區(qū)域優(yōu)勢和學科優(yōu)勢,進一步加強多種形式的協作,滿足具有鮮明特色的專業(yè)人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)需要。通過多維創(chuàng)新實踐平臺的有效運作,增加實踐教學比重,改革實踐教學內容,完善實踐教學條件,切實提高能源化學工程專業(yè)大學生的應用創(chuàng)新能力。通過多維創(chuàng)新實踐平臺的建設,培養(yǎng)新形勢下的優(yōu)秀本科生,促使其更快、更好地適應社會需要。

  二、多維實踐平臺建設的實施方案

  對學生的多維創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)應該是在專業(yè)教師的指導下進行的,目的是充分激發(fā)學生的自主學習能力,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,讓學生真正掌握理論知識,并且可以運用自己所學知識解決實際問題。以此來落實以學生為中心的教學理念,實現課內課外相結合,教學與實踐相結合的教學目標。

  (一)對教師研究室的建設加以完善

  可以根據每個教師的專長和研究方向,來建設尖子教師研究室,并且對考核目標作出明確規(guī)定,支持本科生“進團隊、進課題”,積極參與教師的教學與科研活動,增進教師研究室和企業(yè)的交流,實現教研相長。

  (二)強化校內實驗室建設和管理

  把突破口瞄準建設綜合實驗室,綜合考慮教學內容、課程設計、生產實習的全面配套改革,提升實驗室教師的專業(yè)水平,發(fā)揮學生的自主性,完善生產實習環(huán)節(jié)。主要是鞏固原有生產實習基地,開拓新的實習基地;采用靈活多樣的指導方式,充分考慮學生的個體差異,有針對性地選擇實習教師和實習場所;強化校企產學研中心的作用,促進學科發(fā)展。設計完善的多維實踐創(chuàng)新平臺運作機制,滿足其發(fā)展和提升的需求,更好地服務于科技創(chuàng)新。

  (三)加強教師團隊建設

  堅持“以人為本”、“服務廣大師生”的指導思想,構建服務化的、人性化的、可持續(xù)發(fā)展的新理念,調動教師積極性,保障高素質人才的培養(yǎng),全面推進教育教學改革。

  三、結語

  安徽理工大學能源化學工程專業(yè)學生創(chuàng)新能力的多維創(chuàng)新實踐平臺建設是立足安徽良好的能源產業(yè)背景,緊扣產業(yè)需求,結合學科特色提出的,其實施將會促成校內實踐環(huán)節(jié)、校外實踐環(huán)節(jié)和校企產學研三個實踐環(huán)節(jié)的協作和相長,實現學生、學校、企業(yè)共同獲益,切實培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新能力。同時,也為其他相關學科開展大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)工作提供借鑒,共同建設創(chuàng)新型國家.

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