化工原理实验课程教学大纲

天水师范学院本科教学大纲化工原理实验教学大纲（适用于化学、应用化学专业）课程教学目的和任务本课程是本院化学与应用化学专业的一门专业必修课。通过化工原理实验课程的教学和实验训练，使学生深入地理解和应用化工原理基本理论，初步掌握化工生产中典型单元操作的操作技能和方法。培养学生严谨的科学研究态度，良好的实验素养及独立解决问题、数据处理和实验设计能力。为学生今后从事化学化工行业的工作打下良好的基础。教学方法课堂讲授实验数据处理和基本实验技术部分，实验过程中具体辅导。相关课程及先修课程物理化学、仪器分析、化工原理等。总学时及学时分配建议表总学时：36学时学分：2学时分配建议表编号实验名称性质要求学时1实验注意事项、演示实验（4个）基础必修42流体机械能转换实验综合必修43单相流动阻力的测定综合必修44流量计标定综合必修45离心泵特性曲线的测定综合必修46过滤实验综合必修47传热实验综合必修48气体吸收实验综合必修49干燥实验综合必修410连续精馏实验综合必修411间歇精馏实验综合必修412液-液萃取实验综合必修413内循环反应器无梯度检验开放必修4根据现有实验仪器选做其中9个实验，合计36学时实验项目说明实验一演示实验实验性质：基础要求：必修学时数：41（一）流体静力学实验实验目的：通过静水压强演示仪，了解不同高度液体内部静压强的变化及U型管测压计的测压原理。实验内容：1．掌握测压管的计量方法，求A、B、C三点的静压强；2．掌握U形管压差计及多管测压计的计量方法，求大水箱内的气体压强；3．已知水的密度，求未知液体的密度。实验主要仪器：流体静力学综合实验装置（二）雷诺数的测定与流型观察实验目的：通过雷诺实验演示仪了解雷诺准数Re与流体不同流型的关系；了解雷诺实验装置的构造。实验内容：1．观察流体不同的不同的流动状态，观察流速分布，建立不同流动形态在导管中的流速分布的感性认识；2．确定两种流型与雷诺准数间有一定的关系的概念。实验主要仪器：雷诺实验装置（三）电除尘演示实验实验目的：通过电除尘演示实验，观察气体中的尘粒被电场吸引而净化的现象。实验内容：1．表演火花放电现象2．表演火电除尘现象实验主要仪器：ZD—1型电除尘仪（四）固体流态化实验实验目的：通过固体流态化演示仪使学生认识流态化现象，观察固定床和流化床的特征。实验内容：1．观察固体流态化现象；22．掌握流化过程中的压强降、临界流化速度、最大流化速度的测定及计算方法。实验主要仪器：固体流态化实验装置实验二流体机械能转化实验实验性质：综合要求：必修学时数：4实验目的：熟悉流动流体中各种能量和压头的概念及其相互关系。在此基础上掌握柏努利方程。掌握在同一测压管测量动压头和静压头的方法。实验内容：1．压头的测量；2．流量与流速的计算；3．检验阻力损失与流速的关系。实验主要仪器：柏努利方程仪实验三单相流动阻力的测定实验性质：综合要求：必修学时数：4实验目的：了解流体流动阻力的测定方法，测定流体流过圆形直管时的摩擦阻力，并确定摩擦系数入与雷诺准数Re的关系，测定流体流过管件、阀门时的局部阻力，并求出阻力系数。实验内容：1．测定不同的流体流动型态下摩擦阻力系数入与雷诺准数Re的关系；2．在对数坐标纸上绘制入—Re的关系曲线；3．测定局部阻力系数（阀门）。实验主要仪器：阻力实验装置实验四流量计的标定实验性质：综合要求：必修学时数：4实验目的：熟悉节流式流量计、涡轮流量计的构造及应用，掌握流量计标定方法之一——容量法；测定出孔流系数随雷诺准数的变化关系，计算出涡轮式流量计仪表常数。实验内容：1．测定孔板流量计的流量标定曲线（流量V与流量计的压差读数R的关系曲线），流量系数C与雷诺数Re的关系曲线；2．测定涡轮式流量计流量标定曲线（流量V与频率f的关系曲线）和仪表常数K。实验主要仪器：流量计性能测定实验装置3实验五离心泵特性曲线的测定实验性质：综合要求：必修学时数：4实验目的：了解离心泵的构造与操作，对离心泵进、出口压强，流量和输入功率进行测量和计算机数据采集，并测得离心泵特性曲线和离心泵气蚀曲线，计算出临界吸上高度和允许吸上高度。对离心泵输送量进行控制，并了解自动控制克服干扰的影响。实验内容：1．人工操作标绘出某一型号离心泵在一定转速下的特性曲线；2．计算机数据采集测定离心泵特性曲线和离心泵气蚀曲线；3．计算机过程控制测定离心泵特性曲线。实验主要仪器：离心泵计算机数据采集及过程控制实验装置实验六过滤实验实验性质：综合要求：必修学时数：4实验目的：了解板框式过滤设备的基本构造和流程和操作方法，掌握恒压条件下过滤常数的测定方法；测定洗涤速率，并校验洗涤速率与过滤末速率之间的关系；了解各操作条件对过滤速率及三个过滤常数的影响。实验内容：1．测定在某一压强下，过滤方程式中的三个过滤常数；2．测定洗涤速率与过滤末速率之间的关系。实验主要仪器：板框过滤装置、空压机实验七传热实验实验性质：基础、必修、4学时实验目的：了解套管换热器的基本构造，掌握气—汽流体在圆形直管内作强制湍流时的对流传热系数的测定方法，并将实验数据整理成准数关联式；学习用热电偶测定温度的方法。实验内容：1．测定在套管换热器中，流体在管内作强制湍流时的对流传热系数α；2．利用图解法求出准数关联式中的常数A、m。实验主要仪器：传热系数测定装置实验八气体吸收实验实验性质：基础、必修、4学时实验目的：了解填料吸收塔的结构和操作；观察流体在填料吸收塔的操作状况，了解填料塔的流体力学性质；掌握填料吸收塔的传质单元高度HOG、体积吸收系数KYa和回收率的测定方法。实验内容：1．观察流体在填料吸收塔的操作状况，测定△P—u关系曲线并确定液泛气速；2．测定固定流体流量下，两种不同气体流量时，填料吸收塔的传质单元高度HOG、体积吸收系数KYa和回收率。4实验主要仪器：填料吸收塔实验装置、氨气钢瓶实验九干燥实验实验性质：综合要求：必修学时数：4实验目的：了解箱式干燥设备的基本构造、基本流程和工作原理；测定物料的干基含水量和干燥速率，并作出干燥曲线和干燥速率曲线，了解操作条件的改变对不同干燥阶段所产生的影响；掌握临界含水量的测定方法；学习恒速干燥阶段物料与空气间的对流传热系数的测定方法。实验内容：1．测量在空气流量和空气温度恒定条件下物料的干燥曲线和干燥速率曲线、临界含水量，并了解其影响因素；2．测定在恒速干燥阶段物料与空气间的对流传热系数。实验主要仪器：干燥实验装置、电热干燥箱、架盘药物天平实验十连续精馏实验实验性质：综合要求：必修学时数：4实验目的：了解板式精馏塔的结构和流程安排与操作；观察板式塔气、液流动状态，测定精馏理论塔板数和塔板效率。实验内容：1．测定在全回流条件下的理论塔板数，2．用图解法求出部分回流条件下的理论塔板数和总板效率。实验主要仪器：板式精馏塔、阿贝折光仪实验十一间歇精馏实验实验性质：综合要求：必修学时数：4实验目的：了解板式精馏塔的结构和流程；了解计算机对间歇精馏的数据采集与过程控制原理；掌握计算机对间歇精馏过程的操作和数据处理。实验内容：1．测定在全回流条件下的理论塔板数和塔板效率，显示并打印塔顶温度动态分布图；2．测定部分回流条件下的塔顶、塔底温度及回流比随时间的变化过程。实验主要仪器：板式精馏塔、计算机、阿贝折光仪实验十二液-液萃取实验实验性质：综合要求：必修学时数：4实验目的：了解振动筛板塔的结构特点；观察塔内两相流动现象；掌握液-液萃取时传质单元高度的实验测定方法。实验内容：1．观察萃取操作现象；52．测定塔的传质单元高度。实验主要仪器：振动筛板萃取塔实验十三内循环反应器无梯度检验实验性质：开放要求：必修学时数：4实验目的：了解内循环反应器的构造，学习测定停留时间分布函数的方法以及对反应器达到无梯度的判定方法；了解流体返混程度的表示方法。学习计算机数据采集的方法。实验内容：采用阶跃示踪法测定停留时间分布曲线的方法对内循环反应器进行无梯度检验，示器剂采用热导池检测。主要设备仪器：计算机控制系统、内循环反应器、热导检测器及气路、反应釜控制器、氮气钢瓶。教材及参考书目教材：湖北大学化学与材料科学学院化工技术实验组编，《化工技术基础实验》。参考书目：1．冯亚云，《化工基础实验》化学工业出版社，2000年2月第一版；2．伍钦等，《化工原理实验》，华南理工大学出版社，2003年6月第一版。生命科学与化学学院化学系化工基础教研室执笔人：雷新有审定：2006年12月制定6