《化工原理实验》课程教学大纲

1、化工原理实验教学大纲一、说 明适用专业应用化学总 学 时32总 学 分1（一）实验目的、要求化工原理实验是化工类各专业学生必修的一门主要的技术基础实验课程，是化工原理课程的一个十分重要的实践性教学环节，它是联系化工理论与生产实际的桥梁，对课堂教学起到必要的有益的补充作用。它与一般实验不同之处在于具有明显的工程特点，许多工程上复杂因素的分析，往往不能从理论上计算得到，须依据实验方法解决。化工原理实验的任务是巩固和加深对理论的认识和理解，验证有关化工单元操作的理论。熟悉工程实验装置的结构、性能和流程，掌握一定的实验技能，通过对实验数据的分析、整理及关联，培养学生编写实验报告，处理一般工程问题和进行

2、科学研究的初步能力。为学好相关的化学工程与工艺专业课打下坚实的基础。教学基本要求：1巩固和深化化工原理课程的理论知识，帮助理解从书本上难以弄清的概念； 2在学习化工原理课程的基础上进一步了解和理解一些比较典型的以被或将被广泛应用的化工过程及设备的管理与操作；3提供一个理论联系实际的机会。实习运用所学的关于化工原理等化学化工的理论知识去解决实验中遇到的各种实际问题，同时学习在化工领域内如何通过实验获得新的知识和信息；4引导学生利用化工过程与设备、实验方法学、现代控制原理等理论知识进行分析和设计化工单元操作的实验，以达到全面提高学生实践能力的目的,进行化工实验基本技能的训练，学习化工实验的基本方法

3、和测量技术，培养从事化工科学实验的能力；5培养发现问题、分析问题和解决问题的能力，以及清楚地、正确地表达实验结果、进行技术交流的能力；6培养科学的思维方法、科学态度和科学作风，提高自身素质水平；7随着科技的发展，不断引进新的化工技术和实验技术，开阔眼界，启发创新意识。（二）实验内容的选取和实施中注意的问题实验内容涵盖流体流动与输送、热量传递和设备、非均相混合物分离、吸收、精馏、干燥和萃取等典型的单元操作。化工原理实验教学应该以实验设计方法、设计思路，实验手段的合理运用等内容为主，充分发挥学生的主观能动性，因材施教。在实验教学过程中培养学生的实验技能和科学研究能力，引导学生利用化工过程技术与设备

4、、实验方法学、现代测控原理等理论知识，分析和设计化工过程单元操作并独立完成实验，掌握先进的测量手段和计算机控制技术及计算机在化工原理实验教学中的应用，进而全面提高学生的创新能力和综合素质。（三）考核方式与要求本课程成绩由预习、实验操作和实验报告等三部分成绩组成，其中实验预习成绩占20%，实验操作及实验态度占课程成绩占40%，数据处理和实验报告成绩占40%。实验预习：要求实验前认真阅读实验指导书和有关参考资料，明确实验目的和要求，掌握实验原理和方法及内容，了解实验装置、实验流程、测试点、控制点及实验使用的仪器、仪表。分组拟定实验方案，并作出预习报告，其内容应包括实验目的和内容、实验的基本原理及方

5、案、实验装置及流程图、实验操作要点及注意事项、原始数据的记录表格。预习报告应在实验前交给实验指导教师审阅，获准后学生方能参加实验实验操作：启动实验前，应观察装置的配备，了解操作调节项目和测量点。准备完毕后经老师检查方可启动实验设备，科学布点、正确读数，并如实记录数据，注意观察过程现象，密切注意仪表指示的值的变动，随时调节，务使整个操作过程都在规定条件下进行，尽量减少实验操作条件和规定操作条件之间的差距，操作人员不要擅离岗位，完毕后交实验指导教师审阅，经批准后才能结束实验。将设备复原，整理卫生，待教师允许后方可离开实验室。实验报告：内容包括实验目的、原理、设备及其流程、实验步骤、实验数据记录和数

6、据处理表或图形曲线、数据整理计算过程举例、实验结果的分析讨论、实验结论、思考题、实验体会和建议。（四）实验项目与时数安排序号实验名称教学时数备注1绪论32流体流动阻力测定43离心泵特性曲线的测定44雷诺实验25换热系数K值的测定46填料吸收塔的操作与Kya的测定57板式精馏塔的操作及全塔效率的测定58恒压过滤实验5二、实 验 内 容绪论1、化工原理实验课的特点，化工实验规则、实验室安全及考核要求；2、化工原理实验的学习方法，实验预习、实验及实验报告的有关要求；3、误差和数据处理，误差概论，测量结果的正确记录与有效数字，数据的表达，图线的绘制与关联式的；4、化工基本物理量的测量。说明和要求：使学

7、生认识到化工实验的重要性，了解化工实验的研究方法，学习实验数据的处理方法及化工基本物理量的测量技术和仪表。实验一：流体流动阻力测定1、在特定/ d条件下，测定直管内流体流动的阻力和直管摩擦系数，以及直管摩擦系数和雷诺数的关系。2、测定流体流经阀门和弯头等管件时的局部阻力系数。说明和要求：熟悉测定流体经直管和管件时阻力损失的实验组织法及测定摩擦系数的工程意义；学会用因次分析方法解决工程实际问题；学会压差计、流量计的使用方法；学会识别组成管路中各个管件，阀门并了解其作用。实验二：离心泵特性曲线的测定1.练习离心泵的操作；2.测定某型号离心泵在一定转速下的扬程、轴功率、效率和流量之间的特性曲线说明和

8、要求：了解离心泵的特性和结构，掌握离心泵的特性曲线的概念以及性能参数的测定方法，学会离心泵操作方法和泵特性曲线的应用，正确掌握用作图法处理实验数据。实验三：雷诺实验1、观察层流中流体质点的速度分布。2、观测雷诺数与流体流动类型的相互关系。说明和要求：建立对层流和湍流两种流动类型的直观感性认识。实验四：换热系数K值的测定1、在空气水列管换热器中，测定两个不同水流量时一系列空气流量条件下冷、热流体进出口温度。2、通过热量衡算方程式和传热速率方程式计算总传热系数的实验值。说明和要求：了解间壁式传热元件的研究和传热系数测定的实验组织方法，掌握借助于热电偶测量流体温度的方法，学会传热系数测定的试验数据处

9、理方法，了解影响传热系数的因素和强化传热的途径 实验五：填料吸收塔的操作及其Kya的测定1、固定气相流量，在不同液相流量下，测定气体进出口浓度y1和y2，计算组分回收率、传质推动力和传质系数。2、固定液相流量，在不同气相流量下，测定气体进出口浓度y1和y2，计算组分回收率、传质推动力和传质系数。3、固定液相流量和气相流量，在不同进水温度下，测定气体进出口浓度y1和y2，计算组分回收率、传质推动力和传质系数。说明和要求：熟悉填料吸收塔的基本结构、装置流程和正常的水力学操作状况；了解工业常用散堆填料和规整填料的基本性能；掌握并分析吸收的三要素（流量、温度、组成）对吸收效果的影响规律，规划组织实验测

10、定传质系数并分析判断传质阻力的控制步骤。实验六：板式精馏塔的操作及其总塔效率的测定1、研究开车过程中，精馏塔在全回流条件下，塔顶温度等参数随时间的变化情况；2、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2%。说明和要求：要求熟悉板式塔的基本结构、装置流程和正常的水力学操作状况；了解工业常用塔板的基本性能；分析判断影响精馏塔正常操作和分离能力的各种因素并掌握相应的调节方法，了解灵敏板温度和塔釜压力作为操作和控制参数的重要作用；掌握精馏塔效率的测定方法。实验七：恒压过滤实验1、在恒压操作条件下测定过滤常数K和qe。说明和要求：要求掌握用数学模型法处理过滤问题的实验研究方法，并规划组织实验测定过滤常数K和qe；掌握用最小二乘法和作图法求取过滤常数的方法；熟悉过滤设备的一般构造。三、实验教材和主要参考书实验教材1