2021《化工原理》实验教学大纲-安康学院网站首页

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+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流化床反应器流动特性试验4验证性必开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，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）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，19992. 管国锋,赵汝溥.化工原理(第二版)，化学工业出版社，20033. 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