化工原理实验教学大纲(A)课程编码:06100103,06100104课程英文译名:ExperimentofUnitOperations课程类别:学科专业课开课对象:化学工程与工艺专业开课学期:5,6学分:1.5总学时:48学时讲课:1学时实验:47学时一、说明【目的任务】化工原理是化工、环境、生物化工等专业的一门必修工程类技术基础课程和主干课程,由化工原理理论课程和化工原理实验课程组成。化工原理实验是化工类专业修习的第一门专业工程实验课程,具有承上启下、理论联系实际、从科学基础教育向工程技术教育过渡的桥梁作用,是化工高等教育必不可少的核心课程。本课程引导学生建立“工艺流程、工程装置、过程操作”等专业工程概念,理解工程对象、工程方法以及专业理论的工程意义与作用,培养观察、辨识、分析和解决工程实际问题的实验研究技能。【教学安排】本课程安排在第5、6学期讲授,总学时数为48学时,其中实验讲授1学时,实验42学时,理论考试1学时,综合实验考试4学时,本课程为考查课程。二、学时分配序号实验项目名称课时备注1化工原理实验讲授1必开2雷诺演示实验1必开3柏努利方程演示实验1选开4板式塔流体力学演示实验1选开5流体流动阻力的测定实验4必开6流量计流量校正实验4选开7离心泵特性曲线的测定实验4选开8过滤实验4必开9流化床实验4选开10总传热系数的测定实验4必开11筛板式精馏塔的操作与塔效率的测定实验4必开12吸收塔的操作及吸收传质系数的测定实验4选开13振动筛板萃取实验4选开14流化干燥速度曲线的实验4选开15综合实验4必开16化工原理仿真实验2选开17实验考查1必开合计实验讲授、综合实验、实验考查为必做,6学时;选做实验42学时,共48学时。51三、课程内容化工原理实验讲授(1学时)【授课目的】1、掌握化工实验数据处理方法;2、了解实验预习要求;3、掌握实验报告撰写。【授课内容】1、预习实验,撰写预习实验报告;2、化工实验全过程;3、化工实验数据处理方法;4、实验报告撰写格式。实验一雷诺演示实验(1学时)【实验目的】1、观察流体在管内流动的不同形态;【实验内容】1、测定雷诺准数与流体流动形态的关系。实验二柏努利方程演示实验(1学时)【实验目的】1、通过本实验,加深对机械能转换概念的理解;2、观察流体流经收缩、扩大管段时,各截面上静压头的变化。【实验内容】1、调节流量,观察流体的动能、位能和压强能的变化以及流体阻力损失的大小。实验三板式塔流体力学演示实验(1学时)【实验目的】1、观察板式塔各类塔板的结构,比较各个塔板上的气液接触状况;2、实验研究板式塔的极限操作状态,确定各个塔板露液点和液泛点。【实验内容】1、观察塔板上气液接触的几个不同阶段;2、观察实验的两个临界气速。实验四流体流动阻力的测定实验(4学时)【实验目的】1、了解流体流动阻力的测定方法;2、测定流体流过直管时的摩擦阻力,并确定摩擦系数λ与雷诺准数Re的关系;3、测定流体流过管件时的局部阻力,并求出局部阻力系数ξ。【实验内容】1、测定直管摩擦系数λ与雷诺准数Re的关系;2、测定阐阀局部阻力系数。实验五流量计流量校正实验(4学时)【实验目的】1、学会流量计流量校正的方法;2、通过孔板流量计孔流系数的测定,了解孔流系数的变化规律。【实验内容】1、测定孔板流量计孔流系数;2、观察孔流系数的变化规律;3、测定孔板流量计的永久压强损失。实验六离心泵特性曲线的测定实验(4学时)【实验目的】1、熟悉离心泵操作,了解离心泵的结构和特性;2、掌握离心泵特性曲线的测定方法。【实验内容】1、测定一定转速下离心泵的特性曲线。实验七过滤实验(4学时)【实验目的】1、掌握过滤问题的简化,过滤常数的测定;2、了解过滤设备的构造和操作方法【实验内容】1、测定恒压操作下过滤常数K、Ve及洗涤速率。实验八流化床实验(4学时)【实验目的】1、观察流化床中两相流动现象;2、掌握流化床临界速度和流化曲线的测定方法。【实验内容】1、测定流化床临界速度;2、测定流化曲线。实验九总传热系数的测定实验(4学时)【实验目的】1、了解换热器的结构,学会换热器的操作方法;2、掌握换热器的总传热系数K的测定方法。【实验内容】1、测定水-空气物系的总传热系数;2、分别改变水的流量或空气的流量,测定总传热系数。实验十筛板式精馏塔的操作与塔效率的测定实验(4学时)【实验目的】1、熟悉板式精馏塔的结构及精馏流程;2、理论联系实际,掌握的精馏塔操作;3、掌握精馏塔塔效率的测定。【实验内容】1、测定全回流和部分回流时全塔效率;2、对10~15%的酒精进行连续精馏,在2h内得到大于93%酒精的量为500mL以上。实验十一填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定实验(4学时)【实验目的】1、了解填料吸收塔的结构及流程;2、了解吸收剂进口条件的变化对吸收操作的影响;3、掌握吸收总吸收传质系数Kya的测定方法。【实验内容】1、空气流量不变,改变水的流量,测定气体进出口浓度,计算组分回收率,传质推动力和总传质系数;2、水流量不变,改变空气的流量,测定气体进出口浓度,计算组分回收率,传质推动力和总传质系数;3、水流量和空气的流量不变下,改变水的温度,测定气体进出口浓度,计算组分回收率,传质推动力和总传质系数。实验十二振动筛板萃取实验(4学时)【实验目的】1、了解液-液萃取设备的结构特点;观察萃取塔内两相流体的流动现象;2、掌握液-液萃取塔的操作;3、掌握的测定方法,并分析外加能量对液-液萃取塔传质单元高度的的影响。【实验内容】1、以煤油为分散相,水为流动相,进行萃取过程的操作;2、测定不同转速下的萃取效率,传质单元高度。实验十三流化干燥速度曲线的实验(4学时)【实验目的】1、握测定物料干燥速度曲线的工程意义;2、熟悉实验用干燥设备的流程、工作原理及实验组织方法;3、了解影响干燥速度曲线的因素。【实验内容】1、测定一定条件下物料干燥速度曲线。实验十四综合实验(4学时)【实验目的】1、深入了解典型的单元操作;2、培养独立工作能力,根据现场装置学生自行安排实验内容。【实验内容】1、流体流动阻力的测定;2、传热强化;3、传质强化;4、精馏实验;5、流化床实验。以上选做一个综合实验。要求学生现场拟定实验方案,写明实验原理,并记录实验数据。实验十五化工原理仿真实验(2学时)【实验目的】1、作为实验室现场实验的预习手段;2、作为实验室现场实验的扩展和延伸。【实验内容】1、实验原理、实验装置、实验数据处理;2、实验操作、原始数据记录、实验数据处理实验结果表征。实验书面考查(1学时)四、主要参考书1、冯晖,居沈贵,夏毅编.化工原理实验.江阴:东南大学出版社,2003.2、雷良恒,潘国昌,郭庆丰编.化工原理实验.北京:清华大学出版社,1994.3、吴嘉主编.化工原理仿真实验.北京:化学工业出版社,2001.4、江体乾编.化工数据处理.北京:化学工业出版社,1984.5、阵同芸,瞿谷仁,吴乃登编.化工原理实验.上海:华东理工大学出版社,1989.执笔人:葛昌华审核:邱方利时间:2007、10