《化工障碍排除型实训》是实践性较强的化工基础类实验教材，旨在通过实训巩固和加深对化工原理、化学反应工程和化工热力学基本原理和概念的理解，掌握常见化工操作单元的基本操作方法和故障排除方式。全书共12 章， 前8 章包括流体输送、流体输送管道拆装、过滤、吸收-解吸、传热、流态化干燥、动态变压吸附、精馏等化工操作及故障排除实训，第9、10 章为流化床反应器、间歇式反应釜仿真操作及故障排除实训，最后2 章采用拼装式仿真技术模拟了对苯二甲酸、甲醇的合成工艺流程及故障排除实训。本教材注重实践性和创新性，可为学生提供全面和深入的障碍排除型实验教学体验，提升学生的综合科研素质。《化工障碍排除型实训》可作为高等理工院校化学工程与工艺、材料科学与工程等相关专业本科生和研究生的实验教材，也可供相关专业的技术人员参考。

在双碳目标的推动下，绿色化工与智能制造正成为我国化工产业转型升级的关键驱动力。然而，传统的化工教学往往局限于验证性实验，难以复现真实生产环境中的复杂性，导致学生在面对实际问题时，缺乏系统分析和解决问题的能力。针对这一问题，宁波大学化学工程与工艺专业基于行业需求与教学实践的深入结合，创新性地开发了化工障碍排除型实训相关课程，并编写了本教材，其目的是构建理论与实践之间的桥梁，以培养能够适应新时代需求的复合型化工专业人才。
本教材以问题导向、能力递进为核心设计理念，突破传统实训模式，通过模拟真实化工生产环境中的典型障碍场景，引导学生从被动接受知识转向主动探索与创新。全书共设12个实训单元，涵盖流体输送、传热、精馏、反应器操作等化工生产核心环节，形成理论讲解 实训 障碍排除案例分析的递进式学习模式。内容深度融合化工原理化学反应工程等理论课程知识，通过实景化的操作训练与仿真实训，帮助学生将抽象理论转化为实际技能。同时，本教材将安全意识的培养贯穿于每一个实训环节，深度融合虚拟仿真与智能分析工具，用数字技术赋能教学，同时全方位强化学生的跨学科整合能力与团队协作意识。
本教材第0～4章由徐清执笔，系统介绍了流体输送、过滤、吸收-解吸相关操作及障碍排除策略；第5、6章由黄世杰撰写，聚焦传热与流态化干燥技术的障碍排除策略；第7～10章由余镇重完成，深入解析动态变压吸附、精馏以及反应器仿真操作与障碍排除策略；第11、12章由龙能兵负责，介绍对苯二甲酸和甲醇合成工艺的拼装式仿真操作及障碍排除策略。干宁担任了宁波大学一流在线课程化工障碍排除型实验的教学视频录制工作，并对本教材的章节架构和内容表述进行了多轮精细化修订，以确保逻辑的严谨性和教学的实操性。
本教材是宁波市高校慕课联盟招标课程（宁波市校企合作课程）以及宁波大学一流在线课程化工障碍排除型实验的配套教材，同时也是宁波大学校企合作课程（编号：632400090）和宁波大学教学研究项目（编号：JYXM2025102）的研究成果。感谢宁波大学化工教研室的通力协作，以及宁波大学材料科学与化学工程学院、宁波海关技术中心、宁波中金石化有限公司对实训教学改革的高度重视与资源保障。感谢化学工业出版社编辑团队以专业态度确保了本教材的出版质量。此外，编写过程中参考了国内外多所高校的先进实训模式，在此深表谢意。
我们诚挚欢迎广大师生与行业专家提出宝贵建议，共同推动化工实训教学的持续优化。

编者
2025年5月

无

第0章 绪论 1
0.1 化工实训教学的意义 1
0.1.1 学生实践能力的培养 1
0.1.2 学生综合素质的提升 2
0.2 化工障碍排除型实训的概念 2
0.2.1 化工障碍排除型实训的定义及课程设置背景 2
0.2.2 化工障碍排除型实训与传统实训的区别 3
0.2.3 化工障碍排除型实训在化工实训教学中的作用 3
0.3 教材结构与内容安排 4
0.4 化工实训安全环保知识 5
0.4.1 化工实训安全知识 5
0.4.2 实验室环保知识 7
0.5 化工实训拓展及提升 7

第1章 流体输送操作及障碍排除实训 9
1.1 实训背景 9
1.2 实训目的 9
1.3 流体输送操作实训装置简介 10
1.3.1 装置结构 10
1.3.2 装置流程 12
1.3.3 装置配套岗位操作技能 13
1.3.4 装置工艺操作指标及控制方案 13
1.3.5 装置联调试车 17
1.3.6 装置试压试漏 17
1.4 流体输送操作实训 18
1.4.1 开车前准备 18
1.4.2 单泵实训 19
1.4.3 泵串联实训 20
1.4.4 泵并联实训 20
1.4.5 泵的联锁投运实训 21
1.4.6 真空输送实训 22
1.4.7 配比输送实训 22
1.4.8 光滑管阻力测定实训 23
1.4.9 局部阻力测定实训 23
1.4.10 盲板操作管理 24
1.4.11 正常停车操作 24
1.4.12 紧急停车操作 25
1.4.13 安全注意事项 25
1.5 流体输送障碍排除实训 26
1.6 实训数据记录 28
思考题 30

第2章 流体输送管路拆装及障碍排除实训 31
2.1 实训背景 31
2.2 实训目的 31
2.3 流体输送管路拆装实训装置简介 32
2.3.1 装置结构 32
2.3.2 装置流程 33
2.4 流体输送管路拆装实训 34
2.4.1 实训准备 34
2.4.2 管路拆卸实训 34
2.4.3 管路安装实训 35
2.4.4 停车操作 35
2.4.5 安全注意事项 36
2.5 流体输送管路障碍排除实训 36
2.6 实训数据记录 37
思考题 37

第3章 过滤操作及障碍排除实训 39
3.1 实训背景 39
3.1.1 基本概念 39
3.1.2 实训原理 39
3.2 实训目的 41
3.3 过滤操作实训装置简介 41
3.3.1 装置结构 41
3.3.2 装置参数 42
3.3.3 装置流程 42
3.4 过滤操作实训 42
3.4.1 实训准备 42
3.4.2 实训操作 43
3.4.3 实训结束时的操作 44
3.4.4 安全注意事项 44
3.5 过滤障碍排除实训 45
3.6 实训数据记录 45
思考题 46

第4章 吸收-解吸操作及障碍排除实训 48
4.1 实训背景 48
4.1.1 基本概念 48
4.1.2 实训原理 48
4.1.3 吸收和解吸方法 50
4.1.4 吸收塔操作的主要控制因素 52
4.2 实训目的 53
4.3 吸收-解吸操作实训装置简介 54
4.3.1 装置结构及工艺流程 54
4.3.2 装置配套岗位操作技能 57
4.3.3 装置控制及工艺操作指标 57
4.3.4 常见问题及其处理措施 60
4.4 装置联调试车 62
4.4.1 系统检漏 62
4.4.2 各单体设备试车 62
4.4.3 声光报警系统检验 63
4.5 吸收-解吸操作实训 63
4.5.1 实训准备 63
4.5.2 液相开车 64
4.5.3 气液联动开车 65
4.5.4 液泛实训 66
4.5.5 正常停车操作 66
4.5.6 安全注意事项 67
4.6 吸收-解吸操作障碍排除实训 68
4.7 实训数据记录 71
思考题 71

第5章 传热操作及障碍排除实训 73
5.1 实训背景 73
5.2 实训目的 74
5.3 传热操作实训装置简介 74
5.3.1 装置结构 74
5.3.2 装置参数 76
5.3.3 装置流程 77
5.3.4 装置配套岗位操作技能 77
5.3.5 装置工艺操作指标及控制方案 78
5.4 装置联调试车与安全检验 82
5.4.1 系统水压试验、气密性试验 82
5.4.2 进行各单体设备试车 82
5.4.3 声光报警系统检验 83
5.5 传热操作实训 83
5.5.1 实训准备 83
5.5.2 列管式换热器操作实训 85
5.5.3 板式换热器操作实训 86
5.5.4 套管式换热器操作实训 87
5.5.5 列管式换热器（并流） 板式换热器串联操作实训 87
5.5.6 列管式换热器（逆流） 板式换热器串联操作实训 88
5.5.7 列管式换热器（并流） 板式换热器并联操作实训 89
5.5.8 列管式换热器（逆流） 板式换热器并联操作实训 90
5.5.9 停车操作 91
5.5.10 安全注意事项 92
5.6 传热障碍排除实训 92
5.7 实训数据记录 93
思考题 96

第6章 流态化与流化床干燥操作及障碍排除实训 98
6.1 实训背景 98
6.1.1 基本概念 98
6.1.2 实训原理 99
6.1.3 实训基础知识 100
6.2 实训目的 102
6.3 流化床干燥操作实训装置简介 102
6.4 流化床干燥操作实训 103
6.4.1 实训准备 103
6.4.2 流化床干燥实训 103
6.4.3 流态化实训 104
6.4.4 实训结束 104
6.4.5 安全操作注意事项 104
6.5 流化床干燥障碍排除实训 104
6.6 实训数据记录 105
思考题 106

第7章 动态变压吸附制取富氧及障碍排除实训 107
7.1 实训背景 107
7.1.1 吸附的基本概念 107
7.1.2 变压吸附的基本过程 108
7.1.3 常用的吸附剂种类及选择原则 110
7.1.4 吸附剂再生 111
7.1.5 穿透特性曲线分析 111
7.2 实训目的 112
7.3 动态变压吸附制取富氧装置简介 112
7.3.1 装置结构 112
7.3.2 工艺流程 115
7.4 动态变压吸附制取富氧操作实训 115
7.4.1 实训准备 115
7.4.2 出气流量80mL/min 下的吸附 115
7.4.3 出气流量120mL/min 下的吸附 117
7.4.4 实训结束操作 117
7.4.5 注意事项 117
7.5 动态变压吸附制取富氧障碍排除实训 118
7.6 实训数据记录 119
思考题 122

第8章 精馏操作及障碍排除实训 123
8.1 实训背景 123
8.1.1 基本概念 123
8.1.2 实训原理 124
8.1.3 实训基础知识 125
8.2 实训目的 126
8.3 精馏操作实训装置简介 127
8.3.1 装置的结构 127
8.3.2 装置的参数 128
8.3.3 装置的工艺流程 129
8.3.4 装置工艺操作指标及控制方案 130
8.4 装置联调试车 133
8.4.1 设备吹扫 134
8.4.2 系统检漏 134
8.4.3 系统试车 134
8.4.4 声光报警系统检验 135
8.5 精馏操作实训 135
8.5.1 实训准备 135
8.5.2 精馏操作 136
8.5.3 正常停车操作 139
8.5.4 安全注意事项 140
8.6 精馏障碍排除实训 141
8.7 实训数据记录 142
思考题 145

第9章 流化床反应器仿真操作及障碍排除实训 146
9.1 实训背景 146
9.2 实训目的 147
9.3 流化床反应器仿真操作实训装置简介 147
9.3.1 装置结构 147
9.3.2 工艺流程 148
9.3.3 装置调节及仪器仪表控制指标 149
9.4 仿真操作实训 150
9.4.1 实训准备 150
9.4.2 开车准备 150
9.4.3 干态运行开车 151
9.4.4 共聚反应物开车 152
9.4.5 稳定状态的过渡 152
9.4.6 正常停车 152
9.5 流化床反应器仿真操作障碍排除实训 153
9.6 实训数据记录 154
思考题 154

第10章 间歇反应釜仿真操作及障碍排除实训 156
10.1 实训背景 156
10.2 实训目的 157
10.3 间歇反应釜仿真操作实训装置简介 157
10.3.1 装置结构 157
10.3.2 工艺流程 158
10.3.3 装置的工艺操作指标 159
10.4 间歇反应釜仿真操作实训 159
10.4.1 实训准备 160
10.4.2 冷态开车 160
10.4.3 热态开车 161
10.5 间歇反应釜仿真操作障碍排除实训 162
10.6 实训数据记录 163
思考题 164

第11章 对苯二甲酸合成工艺的拼装式仿真操作及障碍排除实训 165
11.1 实训背景 165
11.2 实训目的 166
11.3 对苯二甲酸合成工艺的拼装式仿真操作实训装置简介 166
11.3.1 装置结构 166
11.3.2 工艺流程 168
11.4 PTA 合成工艺的拼装式仿真操作实训 169
11.4.1 搭建拼装式仿真装置 169
11.4.2 开车操作 169
11.4.3 停车操作 171
11.5 PTA 合成工艺拼装式仿真操作障碍排除实训 171
11.6 实训数据记录 172
思考题 173

第12章 甲醇合成工艺的拼装式仿真操作及障碍排除实训 174
12.1 实训背景 174
12.2 实训目的 174
12.3 甲醇合成工艺的拼装式仿真操作实训装置简介 175
12.3.1 装置结构 175
12.3.2 工艺流程 176
12.4 甲醇合成工艺的拼装式仿真操作实训 177
12.4.1 搭建拼装式仿真装置 177
12.4.2 开车操作 178
12.4.3 停车操作 179
12.5 甲醇合成工艺的拼装式仿真操作障碍排除实训 180
12.6 实训数据记录 180
思考题 181

附录 障碍排除考核评价表 182

参考文献 183