《化工原理实验》教学大纲.docx

《化工原理实验》教学大纲 一、 课程说明 1. 课程编码:218016010 2. 课程名称:化工原理实验 3．总学时：24+2（理论课学时：4 实验学时：22） 4．学分：2 课程性质：专业基础课 适用专业：应用化学，生物工程 教学目标与任务： 化工原理实验是一门以化工单元操作过程原理和设备为主要内容、以处理工程问题的实 验研究方法为特色的实践性课程。它在培养学生的工程能力，创新思维和创新能力方面起着 重要的作用。通过本课程的学习，应使学生掌握应用化工原理和有关先修课程之所学知识， 正确地处理工程问题的综合能力，培养学生实事求是、严肃认真的工作态度和团结协作的工 作作风。 通过化工原理实验课程的学习，应使学生在下列几个方面的能力上得到较好的培养和锻炼：（1）掌握处理工程问题的基本实验研究方法，即数学模型法和因次分析法指导下的实验研究方法，灵活地应用这些方法研究处理各种化工工程问题的能力；（2）分析和解决化工工程问题的综合能力：包括合理地规划实验的能力；正确地选择设备和设计流程的能力；正确 地选择和使用工程测试仪表的能力；实验动手能力；化工单元过程和设备的操作及分析能力； 正确处理实验数据的能力；（3）对实验结果进行正确分析、讨论和总结并用简明的文字和适当的图表撰写实验研究报告的能力；（4）工程创新能力。 本标准主撰人：陈秀宇 二、 实验项目与学时分配 序 实验项目名称 学时 实验类别 实验要求 实验类型 每组人数 号 实验基础知识和数据处 4 讲授 必做 讲授 全班 理方法 1 流体流动阻力的测定 4 专业实验 必做 综合 4-5 人 2 离心泵特性曲线的测定 4 专业实验 必做 综合 4-5 人 3 膜分离实验 2 专业实验 必做 综合 4-5 人 4 空气-蒸气对流给热系数 4 专业实验 必做 综合 4-5 人 的测定 的测定 5 筛板塔精馏过程的实验 4 专业实验 必做 综合 4-5 人 填料塔吸收传质系数的 专业实验 必做 综合 6 4 4-5 人 测定 三、课程内容及要求 实验一：流体流动阻力的测定 实验目的及要求： 掌握测定流体流经直管、管件和阀门时阻力损失的一般实验方法。 测定直管摩擦系数λ 与雷诺准数Re 的关系，验证在一般湍流区内λ 与 Re 的关系曲线。 测定流体流经管件、阀门时的局部阻力系数 。 学会倒U 形压差计和涡轮流量计的使用方法。 识辨组成管路的各种管件、阀门，并了解其作用。 实验内容：测定流体流经直管、管件和阀门时阻力损失的一般实验方法。测定直管摩擦系数λ 与雷诺准数Re 的关系，验证在一般湍流区内λ 与 Re 的关系曲线。 实验二：离心泵特性曲线的测定 实验目的及要求： 了解离心泵结构与特性，熟悉离心泵的使用； 掌握离心泵特性曲线测定方法； 了解电动调节阀的工作原理和使用方法。 实验内容：测定一定转速下的离心泵的特性曲线。 实验三：膜分离实验 实验目的及要求： 了解膜的结构和影响膜分离效果的因素，包括膜材质、压力和流量等。 了解膜分离的主要工艺参数，掌握膜组件性能的表征方法。 实验内容：掌握膜分离的主要工艺参数，以及掌握膜组件性能的表征方法。 实验四：空气-蒸气对流给热系数的测定 实验目的及要求： 1、 了解间壁式传热元件,掌握给热系数测定的实验方法。 2、 掌握热电阻测温的方法，观察水蒸气在水平管外壁上的冷凝现象。 3、 学会给热系数测定的实验数据处理方法，了解影响给热系数的因素和强化传热的途径。 实验内容： 1、冷流体给热系数的实验值与理论值列表比较，计算各点误差，并分析讨论。 2、冷流体给热系数的准数式：Nu/Pr 0.4 ? A Rem ，由实验数据作图拟合曲线方程，确定式中常数A 及 m。 3、以ln?Nu/Pr 0.4?为纵坐标， ln?Re?为横坐标，将两种方法处理实验数据的结果标绘在图上，并与教材中的经验式Nu/Pr 0.4 ? 0.023 Re 0.8 比较。 实验五：筛板塔精馏过程的实验 实验目的及要求： 了解筛板精馏塔及其附属设备的基本结构，掌握精馏过程的基本操作方法。 学会判断系统达到稳定的方法，掌握测定塔顶、塔釜溶液浓度的实验方法。 学习测定精馏塔全塔效率和单板效率的实验方法，研究回流比对精馏塔分离效率的影响。 学习气相色谱的使用和分析方法。 实验内容：在全回流操作条件下测定精馏塔的全塔效率，在部分回流的情况下连续操作， 分离乙醇体积浓度为 15%的乙醇——水混合液，要求获得 500mL 合格的塔顶流出产品（乙醇体积浓度大于 93%），塔釜排出的残液中乙醇体积浓度要小于 5%。 实验六：填料塔吸收传质系数的测定 实验目的及要求： 了解填料塔吸收装置的基本结构及流程； 掌握总体积传质系数的测定方法； 了解气相色谱仪和六通阀的使