包邮化工原理实验

    化工原理实验是培养化工类及相关专业学生的工程观念
和工程实践能力的重要实践性课程。地方性工科院校培养的
应用型工程技术人才不仅具有扎实的理论基础，还应具备娴熟
的实验技能、较强的工程实践能力和创新精神。根据按专业大
类构建化工类专业实践课程体系的指导思想，化工原理实验是
化工类专业实践课程体系中专业基础实验平台中的重要模块。
化工原理实验的目的是培养学生工程实验的设计、组织实施、
实验操作、数据处理等工程实践能力。因此，化工原理实验在
培养高素质的化工类应用型工程技术人才中具有十分重要的
作用。
    化工原理实验属于工程实验范畴，所涉及的研究对象均是
复杂的化工过程实际问题，因此在处理问题的方法上具有鲜明
的工程特点。化学工程学科基础理论在长期的发展中，已形成
了一系列研究处理工程实际问题的有效方法，而这些方法正是
化学工程基础理论的精华。因此，如何通过化工原理实验使学
生得到工程观念的培养和工程实验能力的训练，提高学生工程
实践能力是编写本教材的目的。通过化工原理实验，应达到以
下几个方面的教学要求：
    ①培养学生严肃认真、实事求是的科学工作态度和严谨的
工作作风。
    ②使学生掌握工程问题的基本研究方法，培养学生的工程
观念。
    ③培养学生的工程实践能力，包括工程实验设计的能力、
正确选用仪器仪表的能力、流程组织能力、实验的组织实施能
力、数据处理能力、归纳整理获取实验结果的能力、撰写技术报
告的能力。
    ④培养学生的典型化工单元装置的基本操作技能。
    为此，本书共分3章。第1章为实验误差和数据处理，主
要介绍实验误差的来源分类、实验数据运算的基本原则、实验
结果的表达和Origin在实验数据处理分析中的应用。第?章
为参数测量技术，主要介绍化工过程中涉及的温度、压力、瀛
量、组成等参数的测量方法、常用测量仪表和仪器、仪表选用与
 安装的基本原则。第3章为实验部分，主要涉及动量传递、热
量传递和质量传递的典型单元操作等14个实验项目。
    本书适用于高等院校化工及相关专业学生作为工程基础
实践课程教材，也可作化工、石油、食品、医药、环境工程等领域
从事生产技术人员的参考书。
    本书由李明愉博士和陈虹教授审阅，并提出宝贵意见，在
此表示诚挚的感谢。
    本书是配合实验体系改革的配套教材，编写工作是一个探
索与研讨的过程，由于作者水平有限，编写时间仓促，本书的欠
缺之处，欢迎读者批评指正。
    编者
    2008年1月

3．1  化工原理实验基本要求
    化工原理实验包括预习、实验操作、参数测量、数据记录、数据处理和撰写实验报告等环
节。根据化工原理实验教学的特点，各环节的要求如下。
    3．1．1  实验预习
    ①认真阅读实验指导书，复习课程教材中的有关内容，根据实验目的要求明确实验任务，
利用化工原理实验cAI系统熟悉实验原理和实验操作，完成预习报告。
    ②到实验室现场熟悉设备装置的结构和流程，熟悉参数测试点。明确操作程序与所测量
参数项目，了解所用仪表类型、使用方法以及参数的调整、实验点的分配。
  3．1．2实验操作注意事项
  (1)实验设备启动前
  ①检查启动泵、风机、压缩机、真空泵等转动及运动的设备前，必须先盘车检查以确定能否
正常运行。
    ②检查设备、管道上各个阀门的开、闭状态是否符合要求。
    (2)仪器使用前
    ①掌握电气仪表的线路连接方法，操作步骤。
    ②检查量程范围，掌握正确的读数方法。
    ③接通电漏前须经指导教师检查。
    ④操作过程中注意分工配合。既要严守自己岗位，又要关心整个实验的进行。随时观察
仪表指示值的变动，保证操作过程在稳定条件下进行。出现不符合规律的现象应及时观察研
究，分析其原因，不要随意放过。
    ⑤操作过程中设备及仪表有异常情况时，应立即按停车步骤停车，报告指导教师，同时应
分析原因供指导教师参考，对问题的处理应了解其全过程。
     ⑥实验记录。根据实验目的的要求拟定实验数据记录表。原始实验记录应准确真实，包
括实验条件、实验现象和实验数据。
    ⑦停车时，应按先后依序先将负荷卸载后，再切断主设备电机电源，并将各阀门调整到应
处的开或关的状态。
    ⑧数据处理。以某一组数据为例写出完成的计算过程，同一组的同学中不得重复出现同
一组数据的计算示例，并列出全部计算结果表。
    3．1．3实验报告的撰写
    实验完成后要以严谨的科学态度，按实验指导书的要求认真撰写实验报告。实验报告应
写得简明扼要，一目了然，数据完整，结论正确。有讨论和分析，得出的图形或公式有确定的适
用条件。实验报告的主要内容包括以下几项。
    (1)实验报告的项目必须齐全
    根据不同学科的特点，实验报告项目一般应包括实验目的、实验原理、实验装置(流程)与
药品(仪器设备)、实验步骤、实验记录及数据处理和讨论分析等项目。
    (2)实验装置(流程)与药品、仪器设备
    实验报告中的实验装置图或实验流程图只能用铅笔绘制，要求图形规范、美观，正确标注
各设备名称、物料流向、名称等，所列药品名称与规格符合实验需要，所列仪器的名称、型号、数
量应与实验使用的一致。
    (3)操作步骤
    必须根据实验实际使用的设备拟定完整的操作步骤。
    (4)实验记录与处理
    实验记录与处理一般由实验记录与处理两部分构成，包括原始实验数据及实验现象记录、
计算示例、计算结果列表等构成。原始实验记录应正确真实，包括实验条件、实验现象、实验数
据，并注意正确实验数据的单位及有效数字；实验报告中的实验记录必须与原始实验记录一
致。数据处理时，以某一组数据为例写出完成的计算过程，列出计算结果表。对实验结果，根
据实验要求可采用经验公式、图示或列表等方法表示。实验结果回归为经验公式时，应给出经
验公式、回归的参数(如相关系数、标准偏差等)。当采用图示法表示实验结果时，必须采用不
小于100 mm×100 mm的坐标纸作图，图中应标明坐标的名称、单位、分度等要素，图示中的数
据点数量必须与实验数据采样点数一致，并将图示中数据点按*小二乘法的原则回归成光滑
曲线；当图示中有多条曲线时，应采用不同的符号表示不同参数的数据点，要求采用对数坐标
的，可以取对数后在直角坐标中作图。如果采用列表法表达原始记录和计算结果时，所列表为
三线表。对观察实验现象为主的定性实验，应对实验中观察到的实验现象进行分析归纳，用文
字描述所得的实验结论。
    【5)讨论与分析
    综合应用所学知识，对所得实验结果进行分析，并讨论影响实验现象或结果的原因以及讨
论实验过程中存在的问题。
3．2  基础实验
  3．2．1  实验1  流体流动类型观察与雷诺数的测定
  (1)实验目的
  ①通过雷诺试验装置，观察液体流动过程的不同流型及其转变过程；
  ②测定流型转变时的雷诺数；
  ③观察滞流时的管内流速分布。
  (2)实验原理
  ①实际流体的流动会呈现出两种不同的形态，具有不同的运动特性。流体作滞流(层流)
流动时，流体质点只沿流动方向上运动；而湍流(紊流)时，流体质点不但沿流动方向上运动，
同时在各方向上存在脉冲运动。