化學工程實驗論文
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(nèi)由pH計進行實時監(jiān)測，當pH低于設(shè)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(diào)節(jié)。由于軟管內(nèi)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(yīng)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(cè)朝向陰極板。此外，在用螺釘壓緊裝置時，應(yīng)注意均勻用力，以防止裝置變形甚至斷裂。
(2)連接外圍設(shè)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(yīng)保證料液淹沒潛水泵。對于雙極膜電滲析，應(yīng)在實驗結(jié)束后將各個隔室、燒杯和潛水泵內(nèi)的料液或電解質(zhì)溶液清洗干凈。若長期不用，應(yīng)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(zhuǎn)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(yīng)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(guān)小空氣進氣閥，調(diào)節(jié)進風，降低罐壓，打開接種口蓋;在火焰范圍內(nèi)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(shù)秒后，迅速蓋好接種口蓋，關(guān)閉空氣進氣閥。
(4)發(fā)酵培養(yǎng):接種結(jié)束后，對發(fā)酵培養(yǎng)過程的各項參數(shù)進行設(shè)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(shù):轉(zhuǎn)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(xiàn)問題導致集成操作失敗。發(fā)酵過程:
①通過發(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(shù)據(jù)判斷發(fā)酵過程是否正常;
②每4h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:
①雙極膜電滲析過程調(diào)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。
②每4h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(zhì)、脂肪和糖類等。雙極膜電滲析過程的料液是經(jīng)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(zhì)。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(chǎn)酸量(Na)、產(chǎn)堿量(Nb)以及它們各自的電流效率(ηa和ηb)，可根據(jù)下面的公式計算
4實驗注意事項
(1)發(fā)酵實驗結(jié)束后，需要完成乳酸發(fā)酵液的初步提取工作。應(yīng)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(diào)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(yīng)，并確保發(fā)酵液的pH不被調(diào)節(jié)得過高而影響微生物生長。
(3)如果裝置發(fā)生泄漏，應(yīng)盡快壓緊裝置;如果情況得不到改善，應(yīng)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(yīng)將隔室、燒杯和潛水泵內(nèi)的料液或電解質(zhì)溶液清洗干凈。若長期不用，應(yīng)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(shè)化學工程論文 》
一、多維創(chuàng)新實踐平臺建設(shè)的內(nèi)容和目標
(一)建設(shè)內(nèi)容
一是多維創(chuàng)新實踐平臺硬件建設(shè)。針對能源化學工程專業(yè)的特點，對已有的校外生產(chǎn)實習基地進行鞏固和規(guī)范，實現(xiàn)專業(yè)和企業(yè)的有機銜接;開拓新的生產(chǎn)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(shù)量和時間;引導和加強專業(yè)教師研究室和企業(yè)的產(chǎn)學研合作，促進校企產(chǎn)學研中心的有序高效運行，增進校企的緊密聯(lián)系。二是多維創(chuàng)新實踐平臺硬件建設(shè)運作機制的建設(shè)。以校企產(chǎn)學研中心為橋梁，學校和企業(yè)簽署共同建設(shè)協(xié)議，確定雙方的責任和義務(wù)，成立協(xié)調(diào)辦公室，實現(xiàn)實驗室、教師研究室和企業(yè)的協(xié)調(diào)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(chǎn)的了解和行業(yè)發(fā)展的認識，提高學生應(yīng)用專業(yè)知識的能力。
(二)建設(shè)目標
通過多維創(chuàng)新實踐平臺的建設(shè)，造就一支結(jié)構(gòu)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(xié)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(nèi)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(yīng)用創(chuàng)新能力。通過多維創(chuàng)新實踐平臺的建設(shè)，培養(yǎng)新形勢下的優(yōu)秀本科生，促使其更快、更好地適應(yīng)社會需要。
二、多維實踐平臺建設(shè)的實施方案
對學生的多維創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)應(yīng)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(xiàn)課內(nèi)課外相結(jié)合，教學與實踐相結(jié)合的教學目標。
(一)對教師研究室的建設(shè)加以完善
可以根據(jù)每個教師的專長和研究方向，來建設(shè)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(xiàn)教研相長。
(二)強化校內(nèi)實驗室建設(shè)和管理
把突破口瞄準建設(shè)綜合實驗室，綜合考慮教學內(nèi)容、課程設(shè)計、生產(chǎn)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(chǎn)實習環(huán)節(jié)。主要是鞏固原有生產(chǎn)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(chǎn)學研中心的作用，促進學科發(fā)展。設(shè)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(wù)于科技創(chuàng)新。
(三)加強教師團隊建設(shè)
堅持“以人為本”、“服務(wù)廣大師生”的指導思想，構(gòu)建服務(wù)化的、人性化的、可持續(xù)發(fā)展的新理念，調(diào)動教師積極性，保障高素質(zhì)人才的培養(yǎng)，全面推進教育教學改革。
三、結(jié)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(shè)是立足安徽良好的能源產(chǎn)業(yè)背景，緊扣產(chǎn)業(yè)需求，結(jié)合學科特色提出的，其實施將會促成校內(nèi)實踐環(huán)節(jié)、校外實踐環(huán)節(jié)和校企產(chǎn)學研三個實踐環(huán)節(jié)的協(xié)作和相長，實現(xiàn)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(guān)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(shè)創(chuàng)新型國家.
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