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1、化学教育专业化工基础实验教学大纲（理）课程名称：化工基础实验 英文名称：Experiments for Principles of Chemical Engineering课程编号：6303044 是否独立设课：是 学分：1 学时： 32 开课学期：第6学期预修课程：化工基础 、物理化学 一、课程简介化工基础实验有别于前继课程中的教学实验的主要特点是其典型的工程性。前继课程中的一些教学实验是将错综复杂的工程割裂成单一的过程，突出某一典型现象，而化工基础实验教学更侧重于将离散的一些本属于某一工程过程的现象，还其本来错综复杂的本质过程。让学生在实验过程中，从这些错综纷乱的工程现象中去观察问题、分析
2、问题、解决问题，达到培养学生综合素质的目的。二、实验报告要求与实验考核方法 实验报告必须包括第四条中涉及的实验要求的七个基本内容，同时必须将完成的实验质量情况以及实验中发现的问题及体会记录在报告中。考核记分方法：实验报告成绩实验次数权重参数+定时作业成绩。 三、实验指导书与主要参考书教材：化工基础实验2000年，冯亚云主编。参考书：化工基础实验华东化工学院出版社，陈同芸等编。四、实验项目一览表 化工原理实验课程实验项目一览表 序号实验名称目的要求、内容提要每组人数实验时数实验类型必做选做所在实验分室1离心泵性能试验测定在一定转速下的泵的特性曲线24验证实验必做应用化学实验室3填料塔吸收系数的测
3、定掌握研究物质传递过程的方法,加深对传质原理的理解24验证实验必做应用化学实验室3套管换热器的传热系数测定(气-液)测定气液热交换过程的总传热系数及传热分系数。24综合实验选做应用化学实验室4管道阻力系数的测定测定沿程阻力系数和局部阻力系数和雷诺数的关系24验证实验必做应用化学实验室5填料精馏塔的操作实验测定填料的分离效率,测定各种填料性能26综合实验必做应用化学实验室6液体流动型态及临界雷诺常数的测定观察液体的流动形态,测定临界雷诺常数24验证必做应用化学实验室7流化床干燥器的操作及其干燥速率曲线的测定熟悉流化床干燥器的操作46设计实验选做应用化学实验室8柏努利方程验证掌握柏努利方程的物理意
4、义和应用44验证实验选做应用化学实验室9中空纤维膜膜分离实验掌握膜分离的基本原理及膜分离实验的基本操作技能46验证实验选做应用化学实验室10乙醇脱水气固相催化反应动力学掌握停留时间分布密度分布函数E(t)和停留时间分布函数F(t)的测定方法46综合实验必做应用化学实验室11连续均相反应器停留时间分布的测定熟悉气固相催化反应温度测量、控制及流量测量、控制方法46验证实验选做应用化学实验室撰写人 ： 审定人 ：化工基础实验课程实验项目1 离心泵性能试验一、实验目的1熟悉离心泵的操作。 2测出单级离心泵固定转速下的特性曲线Q He、Q Ne、Q 。二、实验内容从离心泵的特性曲线中得出，随流量Q增加，
5、离心泵的有效压头He，离心泵的有效功率Ne增加，离心泵的效率的变化规律。三、实验原理在一定转速下离心泵的实际压头Ne、轴功率N轴、泵的总效率与泵流量Q的变化需由实际测定。将实验所取不同的流量Q与测得（计算出）相应的He、N、数据值标绘于坐标纸上所得三条曲线即为泵的特性曲线。根据曲线可找出离心泵的最佳操作条件，这是选择离心泵的依据。流量泵可用流量计测出。压头可用下式计算： He =H压强计+H真空计+ho+ 泵的有效功率：Ne =QHeg 泵的效率:=Ne/ N轴,这里用总= Ne /N电。四、实验方法与步骤1先关控制阀，打开引水阀，打开放气阀，关功率表，再开机。 2开功率表，打开控制阀从小到最
6、大，观察功率表变化范围，合理均布10个点。 3功率表：读数35(W) 4数据处理，作图注意选择坐标分度。五、实验要求实验内容要求、实验报告要求及考核评价要求从离心泵的特性曲线中得出，随流量Q增加，离心泵的有效压头He，离心泵的有效功率Ne增加，离心泵的效率的变化规律。实验报告条理清楚，数据正确，能反映整体实验过程。考核采用实际操作、实验过程和实验报告相结合六、场地、设备与器材场地：12幢精细化工综合实验室设备与器材：离心泵，控制阀，流量计，放水阀，压力表等撰写人： 审定人：化工基础实验课程实验项目2填料塔吸收系数的测定一、实验目的熟悉填料吸收塔的操作及其Kya的计算。二、实验内容通过填料塔吸收
7、系数的测定，了解吸收量对吸收的影响。三、实验原理 填料吸收塔一般要求控制y2达到指标，且越小越好，即回收率=1- y2 / y1越高越好。影响回收率的因素有设备因素和操作因素。 填料塔为连续接触式的气液传质设备，填料塔结构如图所示，塔体为圆筒形，两端装有封头，并有气、液体进、出口接管，塔下部装有支撑板，板上充填一定高度的填料。操作时液体自塔顶经分布器均匀喷洒至塔截面上，沿填料表面下流经塔底出口管排出，气体从支承板下方入口管进入塔内，在压力的作用下自下而上地通过填料层的空隙而由塔的顶部气体出口管排出。填料层内气液两相呈逆流流动，在填料表面的气液界面上进行传质，因此两相组成沿塔高边续变化，由于液体
8、在填料中有倾向于塔壁的流动，故当填料层较高时，常将其分成若干段，在两段之间设置液体再分布装置，以利于流体的重新均匀分布。填料塔一般宜处理干净物质或要求真空系统中。 填料的作用： 1增加气液接触面积。 满足.80%以上的填料润湿。.液体为分散相，气体为连续相。 2增加气液接触面的湍动。 满足.要有合适的气液负荷。.气液逆流。 操作条件可改变L、t、X2： 1当操作线斜率L/Gm时X2降低有效。 2当操作线斜率L/Gm时L上升有效。 3对强放热吸收，t降低有效。 4增强压力有利于吸收。对10%高浓度吸收用Y m： Y= mx G空（Y1-Y2）= L（X1-X2） Y1 = y1 /(1-y1)
9、Y2 = y2 /(1-y2) Kya =(G空 /V填)（Y1-Y2）/Ym 空气 + 丙酮 清水 1-y1 y1 X2=0 四、实验方法与步骤1打开清水控制阀至需要的流量，打开压缩机，调节压力定值器至0.02Mpa,调节流量至需要值。2稳定5分钟后，用专用注射器分别取y1和y2各30ml，用同一台仪器分析，分别改变四组测定条件做y1和y2。取气时应注意清洗注射器及漏气。五、实验要求实验内容要求、实验报告要求及考核评价要求通过实验，熟悉填料吸收塔的操作，了解吸收量对吸收的影响。实验报告条理清楚，数据正确，能反映整体实验过程。考核采用实际操作、实验过程和实验报告相结合六、场地、设备与器材场地：
10、12幢精细化工综合实验室设备与器材：撰写人： 审定人：化工基础实验课程实验项目3套管换热器的传热系数测定(气-液)一、实验目的1掌握间壁式传热元件的研究和给热系数测定的实验方法论； 2学会给热系数测定的实验数据处理方法；3了解影响给热系数的因素和强化传热系数的途径。4测定气液热交换过程的总传热系数及传热分系数二、实验内容通过实验，了解影响传热系数的因素。三、实验原理在工业生产和科学研究中经常采用间壁式换热装置来进行物料的冷却或加热。以套管换热器为例： T1 Tw ah tw ac t1 q 热量由热流体传给管壁内侧，再由管壁内侧传至管壁外侧，最后由管壁外侧传送给冷流体。由传热速率可知单位时间、
11、单位传热面积所传递的热量：q = K( T- t )在定态条件下，忽略管内外表面积的差异则： 式中： q热流密度 Tw tw 热冷流体侧的壁温管壁材料的导热系数ah ac 热冷流体的给热系数管壁厚度 q = K（T-t），影响传热系数K除外，还有给热系数ah和ac，寻求给热系数a和各参变量之间的函数关系是解决传热过程中传热速率计算、透析影响过程的控制因素，掌握强化过程的途径的关键所在。由于影响传热过程的参数极多，不利对传热过程作整体研究，对于间壁式传热过程，它具有固定的传热壁面，那么就可以把总过程分解为三个子过程，分别加以研究，然后再加以组合。这种方法称之为过程分解、过程合成法，是处理复杂工程问题时常采用的处理方法。由于对流传热过程十分复杂，影响因素极多，目前尚不能通过解析法获得给热系数的关系式，它必须用实验加以测定，获得各影响因素与给热系数之间的定量关系。为了减少实验工
