《化工原理实验》是化工原理、食品工程原理、环境工程原理、制药工程原理等相关课程的配套实验教材。本书从化学工程学科发展对相关实验提出的要求出发,重新构造教学内容框架,突出现代化学工程从单元技术研究向以化学产品为对象的综合技术研究转变的特点,重点培养学生综合素质,通过实验使学生掌握化工生产的单元操作技能、实验研究方法,以及提高分析问题和解决问题的能力。
化工原理实验属于工程类实验范畴,不同于物理、化学等基础理论课程的实验。化工原理实验作为化工类创新人才培养过程中重要的实践环节,在化工教育中起着至关重要的作用,其所研究的对象均涉及复杂的化工过程中的实际问题,因此它具有直观性、实践性、创新性和综合性。本书针对化工原理实验的工程实践性,以培养实验研究过程中所需的能力和素质为目的,以具体的单元操作实验为研究对象,以处理工程实践问题的方法为主线,对化工原理实验进行了相应的改革,更新了实验内容。着重培养学生理论联系实际的能力和工程思维,力求加强实验者科学的工程实验方法论思维能力和科学的实验组织规划及实验设计能力。
本书是在内蒙古科技大学化工原理课程教学团队多年来的教学实践与先前编写《化工原理实验》教材的基础上,参考国内外相关书籍,结合当前化工原理课程的发展趋势、化工原理实验特点及学生自身发展情况,对原教材中部分内容和实验进行了修改。本书从工程实验的角度出发,以化工流动过程综合实验(流动阻力测定、离心泵性能测定)、板框过滤常数测定实验、气一汽对流传热综合实验、板式精馏塔实验、填料吸收塔性能及吸收实验、液一液萃取塔实验、干燥速率曲线测定实验七个单元操作实验为具体研究对象,较全面地阐明了化工原理实验的研究方法、实验数据处理、化工常用仪表及测量技术等内容。
本书由赫文秀、兰大为、王亚雄编写,参与编写工作的还有郎中敏、李玉生。在此,编者对在本书编写过程中给予热心帮助和支持的老师表示衷心的感谢。
本书在编写过程中,参阅了有关书籍、期刊及优秀高校的讲义等大量资料,由于篇幅有限,未能一一列举,谨此说明并致感谢。由于编者水平所限,书中难免存在不妥之处,衷心希望读者以科学严谨态度给予指教,使本书日臻完善。
第一章 绪论
1.1 化工原理实验特点
1.2 化工原理实验教学目的
1.3 化工原理实验教学内容与方法
1.4 化工原理实验教学要求
1.5 学生实验守则
第二章 实验研究方法
2.1 直接实验法
2.2 量纲分析法
2.2.1 基本概念
2.2.2 量纲分析法的基础
2.2.3 量纲分析法规划实验的步骤
2.3 数学模型法
2.3.1 数学模型法主要步骤
2.3.2 数学模型法举例说明
第三章 实验数据误差分析及处理
3.1 实验数据的测量值及其误差
3.1.1 真值与平均值
3.1.2 误差的相关概念与分类
3.1.3 误差的表示方法
3.1.4 测量仪表的精度
3.1.5 准确度(精确度)、精密度和正确度
3.1.6 有限测量次数标准误差的计算
3.1.7 可疑测量值的舍弃
3.1.8 间接测量中的误差传递
3.2 有效数字及其运算规则
3.2.1 有效数字
3.2.2 有效数字的运算规则
3.3 实验数据处理
3.3.1 列表法
3.3.2 图示法
3.3.3 方程表示法
第四章 化工常用仪表及测量技术
4.1 温度的测量
4.1.1 玻璃管温度计
4.1.2 热电偶温度计
4.1.3 热电阻温度计
4.2 压力的测量
4.2.1 液柱测压方法
4.2.2 弹性元件测压方法
4.2.3 电信号测压方法
4.3 流量的测量
4.3.1 测速管
4.3.2 变压头流量计
4.3.3 变截面流量计(转子流量计)
4.3.4 涡轮流量计
第五章 化工原理实验内容
5.1 化工流动过程综合实验
5.1.1 实验目的
5.1.2 实验内容
5.1.3 实验原理
5.1.4 实验装置的基本情况
5.1.5 实验方法及步骤
5.1.6 实验注意事项
5.1.7 实验数据表及计算结果
5.1.8 实验报告要求
5.1.9 思考题
5.2 板框过滤常数测定实验
5.2.1 实验目的
5.2.2 实验内容
5.2.3 实验原理
5.2.4 实验装置的基本情况
5.2.5 实验方法及步骤
5.2.6 实验注意事项
5.2.7 实验数据表及计算结果
5.2.8 实验报告要求
5.2.9 思考题
5.3 气一汽对流传热综合实验
5.3.1 实验目的
5.3.2 实验内容
5.3.3 实验原理
5.3.4 实验装置的基本情况
5.3.5 实验方法及步骤
5.3.6 实验注意事项
5.3.7 实验数据表及计算结果
5.3.8 实验报告要求
5.3.9 思考题
5.4 板式精馏塔实验
5.4.1 实验目的
5.4.2 实验内容
5.4.3 实验原理
5.4.4 实验装置的基本情况
5.4.5 实验方法及步骤
5.4.6 实验注意事项
5.4.7 实验数据表及计算结果
5.4.8 实验报告要求
5.4.9 思考题
5.5 填料吸收塔性能及吸收实验
5.5.1 实验目的
5.5.2 实验内容
5.5.3 实验原理
5.5.4 实验装置的基本情况
5.5.5 实验方法及步骤
5.5.6 实验注意事项
5.5.7 实验数据表及计算结果
5.5.8 实验报告要求
5.5.9 思考题
5.6 液一液萃取塔实验
5.6.1 实验目的
5.6.2 实验内容
5.6.3 实验原理
5.6.4 实验装置的基本情况
5.6.5 实验方法及步骤
5.6.6 实验注意事项
5.6.7 实验数据表及计算结果
5.6.8 实验报告要求
5.6.9 思考题
5.7 干燥速率曲线测定实验
5.7.1 实验目的
5.7.2 实验内容
5.7.3 实验原理
5.7.4 实验装置的基本情况
5.7.5 实验方法及步骤
5.7.6 实验注意事项
5.7.7 实验数据表及计算结果
5.7.8 实验报告要求
5.7.9 思考题
附录
附录一 一些气体溶于水的亨利系数
附录二 某些二元物系的气液平衡组成
附录三 乙醇溶液常见参数表
附录四 化工原理实验习题
参考文献