《化工原理实验》教学大纲
发布时间: 2018-09-24  作者:  浏览次数: 237

课程名称:化工原理实验

英文名称:Experiments of Chemical Engineering Principles

课程编码:0391411       课程总学分:1  课程总学时:24 实验学时:24 

上机学时:适用专业:应用化学

大纲执笔人:马占华陈爽系主任:侯影飞

  

一、课程目标

化工原理实验课是在学完化工原理有关章节后进行的;在学完物理化学、电工基础等相关基础课的基础上进行的第一门工程类的实验课程,是专业技术基础实验课。本课程以培养学生的各种能力及素质为目的,可为学好相关的专业课打下坚实的基础。化工原理实验课是应用化学专业教学计划中的一门必修课。

二、基本要求

1.掌握实验研究及数据处理方法

1)掌握处理化学工程问题的基本实验研究方法;

2)掌握最基本的经验参数和模型参数的估值方法——最小二乘法;

3)对于特定的工程问题,在缺乏数据的情况下,学会如何组织实验以取得必要的设计数据。

2.熟悉化工数据的基本测试技术

包括操作参数(例:流量、温度、压强等)和设备特性参数(例:阻力系数、传热系数、传质系数、塔效率)特性曲线的测试方法。

3.熟悉并掌握化工中典型设备的操作

了解有关操作的参数,能在现有的设备中完成指定的工艺要求,并能预测某些参数的变化对设备能力的影响,并做相应调整。

三、主要仪器设备

序号

设备名称

台套数

1

流动阻力实验装置

4

2

流量计校核实验装置

8

3

离心泵性能测定实验装置

8

4

对流传热系数测定实验装置

6

5

填料吸收实验装置

8

6

板式精馏塔塔板效率测定实验装置

8

7

萃取实验装置

8

8

洞道干燥实验装置

8

  

四、教学内容与学时分配建议


实验项目名称

实验内容

每组人数

学时分配

实验要求

实验类型

1

流体摩擦阻力系数测定

学习流体在管道内摩擦阻力及摩擦阻力系数λ的测定方法;确定摩擦阻力系数λ与雷诺数Re和相对粗糙度之间的关系;在双对数坐标纸上绘出λ~Re曲线并与莫迪图进行比较;测定局部(阀门)阻力系数。

2~4

3

必做

综合

2

流量计校核

了解孔板流量计和文丘里流量计的构造和使用方法;学习掌握流量计的校核方法,计算标准孔板流量计和文丘里流量计的流量系数,验证流量计流量系数的变化规律;标绘出标准孔板流量计和文丘里流量计的流量曲线;测定并比较孔板流量计和文丘里流量计的流量系数大小及永久压降(阻力损失)的大小。

2~4

3

必做

验证

3

离心泵特性曲线的测定

了解离心泵的结构特点,熟悉并掌握离心泵的工作原理和操作方法;测定离心泵在一定转速下的特性曲线。

2~4

3

必做

验证

4

空气在圆形直管中对流传热系数的测定

观察水蒸气在水平管外壁上的冷凝现象;通过实验掌握传热膜系数α的测定方法,并分析影响α的因素;掌握确定传热膜系数准数关联式中的系数C和指数mn的方法;通过实验提高对α关联式的理解,了解工程上强化传热的措施;掌握测温热电偶的使用方法。

2~4

3

必做

综合

5

填料塔吸收传质系数的测定

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;了解气体空塔速度和液体喷淋密度对总体积传质系数的影响;了解气相色谱仪和六通阀在线检测CO2浓度的测量方法。

2~4

3

必做

综合

6

板式精馏塔塔板效率的测定

熟悉板式精馏塔的结构、精馏流程、原理及操作方法;观察精馏过程中汽液两相在塔板上的接触情况;测定精馏塔全塔效率并掌握板式塔效率的影响因素。

2~4

3

必做

设计

7

萃取实验

了解液-液萃取设备的一般结构和特点;熟悉液-液萃取操作的工艺流程,掌握液-液萃取装置的操作方法;学习和掌握液-液萃取塔传质单元数,传质单元高度及体积总传质系数的测定方法,分析外加能量对液-液萃取塔传质单元高度和通量的影响。

2~4

3

必做

综合

8

干燥速率曲线的测定

在一定空气流量和空气温度下测量某物料的干燥曲线;干燥速率曲线和临界含水量;测定恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数。

2~4

3

必做

综合


*选做实验不占实验教学学时,学生自愿选做,以课外开放实验形式运行。

五、考核方式

1.实验报告

学生完成实验后要认真书写实验报告。实验报告主要包含实验目的、实验原理、实验装置图、原料及产物的物理常数、实验步骤及现象记录、实验结果、结果及现象的分析讨论、实验相关知识拓展及实验改进等。其中实验相关知识拓展及实验改进为选做项目,学生根据自己的知识水平及兴趣进行自主学习。

2.考核方式

化工原理实验单独开课,成绩评定主要由平时成绩及实验报告两部分组成。总成绩=预习(10%+实验过程(占40%+实验报告成绩(50%),其中,实验过程包括实验操作及产品质量等。

四、实验教材和参考书

()教材

《化工原理实验》,孙亮,马占华,王万里编,校内自编教材,2010

()主要参考书

1.《化工原理》(第三版),谭天恩,窦梅,周明华等,化学工业出版社,2006

2.《化工原理》(第3版),姚玉英,陈常贵,柴敬诚,天津大学出版社,2010

3《化工原理》(第三版),陈敏恒等,化学工业出版社,2006

4Unit Operations of Chemical Engineering3),WARREN L.MCCABEMcGraw-Hill Book company1976



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