《化工原理实验》教学大纲.pdf

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1、化工原理实验教学大纲 Experiments of Principle of Chemical Engineering 课程编码：22803206，22803207 课程类型:专业基础课程 课程学时：16+16 课程学分:0.5+0.5 编 写 人:袁光辉 审 定 人:王浩东、袁光辉 一、课程性质与任务 化工原理实验课是化工原理课程的一个重要教学环节，其基本任务是巩固和加深对化工原理课程中基本理论知识的理解，通过实验操作和对实验现象的观察，使学生掌握一定的基本实验技能；通过实验数据的测定，分析，整理，培养学生编写实验报告，使学生初步掌握处理工程问题的实验方法，理论联系实际。实验的基本任务有以下

2、几个方面：1、通过实验加深学生对化工原理基本概念的认识，验证有关的化工单元操作的理论，熟悉并掌握化工中典型设备的操作，培养学生理论联系实际的能力。2、使学生熟悉化工数据的基本测试技术，包括操作参数（例：流量、温度、压强等）和设备特性参数（例：阻力系数、传热系数、传质系数、塔效率）特性曲线的测试方法。3、培养学生查阅手册、处理实验数据和撰写实验报告的能力。二、学时分配 实验项目编号 实验项目名称 学时 分配 实验类型 必开/选开 备 注 22803206+01 液体流量测定与流量计校验 4 设计性 必开 22803206+02 部分回流时精馏柱分离能力的测定 4 综合性 必开 22803206+

3、03 鼓泡塔气体吸收系数的测定（一）、（二）4 验证性 必开 两种方法选一 22803206+04 多釜串联反应器停留时间分布曲线的测定 4 验证性 必开 22803206+05 流化床反应器流动4 验证性 必开 特性试验 22803207+01 离心泵性能测定实验 4 验证性 选开 可与实验一互选 22803207+02 流体传热系数测定实验 4 综合性 必开 22803207+03 雷诺实验 4 验证性 选开 可与实验一、六互选 22803207+04 填料塔吸收实验 4 验证性 选开 可与实验三互选 三、实验项目具体内容 实验项目一：液体流量测定与流量计校验 实验目的：对自制的孔板流量计

4、和文丘里流量计进行标定；同时测定孔流系数和雷诺数之间的关系；并比较两种流量计的阻力损失。实验内容：液体流量测定与流量计校验，掌握误差分析方法，学会用坐标纸绘图。主要仪器：循环水槽 1 个 水泵 1 台 孔板流量计 d0=6.8mm;d1=17mm 1 个 文丘里流量计 d0=6.8mm;d1=17mm 1 个 U 形压差计 300mm 4 支 量筒 1 支 烧杯 温度计 0601 支 秒表 1 只 透明直尺 1 对。预习要求：掌握流体静力学和动力学方程，并能进行应用。注意事项：注意操作安全、用电安全，离心泵等操作在教师指导下进行。实验项目二：部分回流时精馏柱分离能力的测定 实验目的：采用正庚烷

5、甲基环己烷理想二元混合液为对象，分别测定全回流和部分回流的理论板数，求出在某一回流比下填料精馏柱的利用系数。实验内容：填料精馏柱的利用系数的测定。主要仪器：蒸馏柱 1 个 罩式电热套 1 个 光电压控制器：swxk-010 电子交流稳压器：614-C3 调压变压器：IKVATDBC-1 转子流量计：LZB-10 交流电流表：44LI-A 半导体温度计：7151-4 高位稳压水槽 1 个 阿贝折射仪：WZS1 超级恒温水槽：CS501 秒表 1 个 量筒 10mm 锥形瓶 25ml 滴管 预习要求：掌握填料塔的相关计算 注意事项：注意操作安全、用电安全，阿贝折射仪等操作在教师指导下进行。实验项目

6、三：鼓泡塔气体吸收系数的测定（一）、（二）实验目的：初步了解对于无固定相界面的板式塔设备的一般实验研究方法，并从中加深对吸收机理的理解。实验内容：鼓泡塔气体吸收系数的测定。主要仪器：空气压缩机 1 个 CO2 高压钢瓶 1 台 酸式滴定管 1 个 鼓泡塔实验装置 1 套 温度计 0601 支 透明直尺 1 对 预习要求：掌握吸收过程模型，掌握相平衡计算 注意事项：注意操作安全、用电安全，空气压缩机、CO2 高压钢瓶等操作注意操作安全，在教师指导下进行。实验项目四：多釜串联反应器停留时间分布曲线的测定 实验目的：对连续流动体系多釜串联的物料停留时间分布测定，掌握用脉冲法测定停留时间分布曲线的方法

7、，了解不同类型反应器停留时间分布曲线的特征。实验内容：多釜串联反应器停留时间分布曲线的测定。主要仪器：高位稳压水槽 1 个 多釜串联搅拌反应装置 1 套 秒表 1 只 预习要求：掌握多釜串联反应器物料停留时间计算 注意事项：注意操作安全、用水、用电安全。实验项目五：流化床反应器流动特性试验 实验目的：以空气为主流体，对流化床的流动特性和流动模型进行初步的测定，主要是观察固定床转化为流化床的过程及气固系统流化现象，测定该过程中气体流速和床层压降的关系。实验内容：流化床反应器流动。主要仪器：流化床流动特性演示实验装置 1 套 气体压缩机 1 台 透明直尺 1 对 预习要求：掌握流态化现象原理 注意

8、事项：注意操作安全、用水、用电安全,气体压缩机等操作注意操作安全，在教师指导下进行。实验项目六：离心泵性能测定实验 实验目的：以水为主流体，对离心泵进行性能测定，并核对其主要性能曲线。实验内容：测定离心泵在恒定转速下的性能，绘制出该泵在恒定转速下的扬程流量（H-Q）曲线；轴功率流量（N-Q）曲线及泵效率流量（-Q）曲线。主要仪器：不锈钢离心泵；不锈钢水槽 含涡流流量计 功率传感器 压力传感器 阀门及管件 秒表 1 只 透明直尺 1 对 烧杯、量筒若干 预习要求：掌握离心泵工作原理 注意事项：注意操作安全、用水、用电安全,离心泵等操作注意操作安全，在教师指导下进行。实验项目七：流体传热系数测定实

9、验 实验目的：流体流经换热器时会出现压力损失，它包括流体在流道中的损失和流体进出口处的局部损失。通过测量管程流体的进口压力、出口压力便可以得到，本实验即是测定流体流经换热器的压力损失和流体传热系数。实验内容：掌握换热器的流量、温度及换热器的阻力损失的测定原理；掌握总传热系数 K，空气对管壁的给热系数的测定原理、测定方法并根据实验结果绘制 NuRe 曲线。主要仪器：转子流量计 温度控制系统 气泵 不锈钢蒸汽发生器 套管换热器 不锈钢管路 预习要求：掌握流体传热机理，传热及传热系数的计算 注意事项：注意操作安全、用水、用电安全,气泵等操作注意操作安全，在教师指导下进行。实验项目八：雷诺实验 实验目

10、的：雷诺准数验证。实验内容：测定流体流经管道时的流动状态，并验证与雷诺准数之间的关系。主要仪器：操作平台 不锈钢管路 不锈钢高位水槽 转子流量计 不锈钢离心泵 示踪剂加入系统 预习要求：掌握流体流动机理，雷诺准数的意义及计算 注意事项：注意操作安全、用水、用电安全,离心泵等操作注意操作安全，在教师指导下进行。实验项目九：填料塔吸收实验 实验目的：通过本实验了解填料吸收塔结构、流程和操作，了解风机的流量调节方法；了解填料塔的水力学性能及其对传质性能的影响；掌握：Kya 的测定原理、测定方法和数据处理方法；理解气膜控制过程的特点。实验内容：测定测定干湿填料塔阻力降，测定一定水流量下的阻力降及液泛气

11、速，测定一定操作条件下的吸收系数及空塔气速对吸收系数的影响。主要仪器：仪表控制台及操作平台 温度测量系统 U 型管压差计 不锈钢水箱 不锈钢离心泵 在线分析系统 预习要求：掌握填料吸收塔结构、流程和操作，吸收的机理，气膜控制过程的特点 注意事项：注意操作安全、用水、用电安全,离心泵等操作注意操作安全，在教师指导下进行。四、实验考核方式(一)实验报告：实验结束后，应用统一的实验报告纸，根据要求，在指导教师的指导下及时而认真地写出实验报告。化工原理实验报告根据实验内容一般采用以下格式：（1）、实验目的（2）、实验原理（3）实验装置（4）实验过程（5）实验现象及数据记录（6）实验结果处理、分析（二）

12、实验课的考核方式和成绩评定办法。每次实验结束后，由指导教师根据学生的实际操作效果及实验报告确定成绩，学期末评定实验课程综合成绩。实验报告成绩占实验课程的总成绩的 50%，考勤成绩占实验课程成绩 20%，平时学生的实际操作及记录占实验课程成绩 30%。五、实验指导书和主要参考资料 实验指导书：安康学院化学化工系.化工原理实验讲义。冯晖,居沈贵,夏毅.化工原理实验，东南大学出版社，2003。教学参考书目：1.丛德滋，化工原理实验，华东理工大学出版社，1999 2.管国锋,赵汝溥.化工原理(第二版)，化学工业出版社，2003 3.华东理工大学化工原理教研室实验室.化工原理实验.华东理工大学出版社，1994