化工基础实验 (2)

化工基础实验(教案)一、实验目的与要求1. 实验目的(1) 熟悉实验室的基本操作和实验流程。

(2) 学习化工原理实验的基本方法和技能。

(3) 加深对化工原理的理解，提高动手能力和实验观察能力。

2. 实验要求(1) 实验前要认真预习，了解实验原理和操作步骤。

(2) 实验中要严格遵循实验规程，注意安全。

二、实验原理与设备1. 实验原理(1) 介绍实验所涉及的基本原理和公式。

(2) 解释实验过程中可能出现的物理现象和化学反应。

2. 实验设备(1) 列出实验所需的主要设备和材料。

(2) 介绍设备的使用方法和注意事项。

三、实验流程与操作步骤1. 实验流程(1) 描述实验的整体流程和各个阶段的任务。

2. 操作步骤(1) 详细说明每一步操作的顺序、方法和注意事项。

(2) 包括数据采集、处理和分析的方法。

四、实验数据处理与分析1. 数据处理(1) 介绍实验数据的处理方法，如图表绘制、计算等。

2. 数据分析(1) 分析实验结果，探讨实验中可能存在的问题。

(2) 总结实验规律和经验，提出改进措施。

1. 报告结构(1) 包括实验目的、原理、设备、流程、数据处理和分析等内容。

2. 报告要求(1) 文字表述清晰、简洁。

(2) 数据准确、完整。

(3) 结论明确，有分析有总结。

六、实验安全与环保1. 安全注意事项(1) 介绍实验过程中可能存在的危险因素和预防措施。

(2) 强调实验室安全规则和应急处理方法。

2. 环保要求(1) 说明实验过程中应遵循的环保原则和措施。

(2) 指导学生正确处理实验废弃物。

七、实验拓展与思考1. 实验拓展(1) 提供与本实验相关的更深入或延伸的实验项目。

(2) 鼓励学生自主设计实验，提高创新能力。

2. 思考题(1) 提出与实验相关的问题，引导学生深入思考。

(2) 鼓励学生提出改进意见和解决方案。

八、实验评价与反馈1. 评价标准(2) 制定实验成绩评定方法。

2. 反馈机制(1) 建立学生与教师之间的实验反馈渠道。

第1篇一、实验目的1. 理解并掌握化工原理中的基本概念和原理。

2. 通过实验验证理论知识，提高实验技能。

3. 熟悉化工原理实验装置的操作方法，培养动手能力。

4. 学会运用实验数据进行分析，提高数据处理能力。

二、实验内容本次实验共分为三个部分：流体流动阻力实验、精馏实验和流化床干燥实验。

1. 流体流动阻力实验实验目的：测定流体在圆直等径管内流动时的摩擦系数与雷诺数Re的关系，将测得的~Re曲线与由经验公式描出的曲线比较；测定流体在不同流量流经全开闸阀时的局部阻力系数。

实验原理：流体在管道内流动时，由于摩擦作用，会产生阻力损失。

阻力损失的大小与流体的雷诺数Re、管道的粗糙度、管道直径等因素有关。

实验中通过测量不同流量下的压差，计算出摩擦系数和局部阻力系数。

实验步骤：1. 将水从高位水槽引入光滑管，调节流量，记录压差。

2. 将水从高位水槽引入粗糙管，调节流量，记录压差。

3. 改变流量，重复步骤1和2，得到一系列数据。

4. 根据数据计算摩擦系数和局部阻力系数。

实验结果与分析：通过实验数据绘制~Re曲线和局部阻力系数曲线，与理论公式进行比较，验证了流体流动阻力实验原理的正确性。

2. 精馏实验实验目的：1. 熟悉精馏的工艺流程，掌握精馏实验的操作方法。

2. 了解板式塔的结构，观察塔板上汽-液接触状况。

3. 测定全回流时的全塔效率及单板效率。

4. 测定部分回流时的全塔效率。

5. 测定全塔的浓度分布。

6. 测定塔釜再沸器的沸腾给热系数。

实验原理：精馏是利用混合物中各组分沸点不同，通过加热使混合物汽化，然后冷凝分离各组分的方法。

精馏塔是精馏操作的核心设备，其结构对精馏效率有很大影响。

实验步骤：1. 将混合物加入精馏塔，开启加热器，调节回流比。

2. 记录塔顶、塔釜及各层塔板的液相和气相温度、压力、流量等数据。

3. 根据数据计算理论塔板数、全塔效率、单板效率等指标。

4. 绘制浓度分布曲线。

实验结果与分析：通过实验数据，计算出了理论塔板数、全塔效率、单板效率等指标，并与理论值进行了比较。

化工基础实验报告化工基础实验报告一、实验目的本次实验的目的是通过化工基础实验，加深对化工原理的理解，并掌握一些基本实验操作技巧。

二、实验原理本次实验主要涉及以下几个方面的实验原理：1. 分离技术分离技术是化工过程中常用的一种操作，它通过不同物质的物理或化学性质的差异，将混合物中的组分分离出来。

常用的分离技术包括蒸馏、萃取、结晶、过滤等。

2. 化学反应化学反应是化工过程中的核心环节之一。

通过不同物质之间的化学反应，可以得到所需的产物。

常见的化学反应有酸碱中和反应、氧化还原反应等。

3. 实验安全化工实验中，安全是非常重要的一环。

实验者需要掌握实验室的安全规范，正确使用实验器材，避免发生意外事故。

三、实验步骤1. 实验准备首先，将所需的实验器材准备齐全，包括试管、烧杯、量筒等。

同时，需要准备好实验所需的化学试剂，并按照实验要求进行配制。

2. 实验操作根据实验要求，进行相应的实验操作。

例如，可以进行酸碱中和反应实验，将一定量的酸溶液与碱溶液混合，观察反应过程中的变化，并记录实验结果。

3. 数据处理实验结束后，需要对实验数据进行处理。

可以通过计算、绘图等方式，对实验结果进行分析和总结。

四、实验结果根据实验步骤的操作和数据处理，得到了实验结果。

以酸碱中和反应实验为例，实验结果可以是溶液的酸碱度的变化情况、反应产物的生成情况等。

五、实验讨论在实验讨论部分，可以对实验结果进行分析和讨论。

例如，可以探讨实验中的误差来源、实验结果与理论预期的差异等，并提出改进实验的建议。

六、实验结论通过本次化工基础实验，我们加深了对化工原理的理解，并掌握了一些基本实验操作技巧。

同时，我们也得到了实验结果，并对实验结果进行了讨论和分析。

七、实验心得通过参与化工基础实验，我深刻体会到了实验操作的重要性，同时也认识到了实验安全的重要性。

在今后的学习和工作中，我将更加注重实验操作的细节，提高实验操作的准确性和安全性。

八、参考文献[1] 张三. 化工实验技术与应用[M]. 化学工业出版社, 2010.[2] 李四. 化工实验操作手册[M]. 化学工业出版社, 2015.以上为本次化工基础实验报告的主要内容。

筛板精馏实验数据记录和处理（二）数据处理(1)全回流塔顶样品折光指数nD ＝1.35→摩尔分率xD=0.9064塔釜样品折光指数nD ＝1.365→摩尔分率xw=0.599进料样品折光指数nD ＝1.367→摩尔分率xw=0.497在平衡线和操作线之间图解理论板全塔效率η=⨯=%100Pt N N (2)部分回流（R=4）塔顶样品折光指数n D ＝1.367塔釜样品折光指数n D ＝1.356进料样品折光指数n D ＝1.367计算得摩尔浓度：X D ＝0.497 ；X w ＝0.908；X f ＝0.497进料温度t f ＝34.2℃；在X f ＝0.497下泡点温度85.62℃精馏段方程：1816.08.011+=+++=x R x x R Ry D进料热状况q ：根据xF 在t —x （y ）相图中可分别查出露点温度t V =89.38℃；和泡点温度t L =85.62℃。

在xF=0.497组成、露点tV=89.38℃下，饱和蒸汽的焓；乙醇和正丙醇在定性温度t=(t V +0)/2=89.38/2=44.69℃下的比热C PA =2.51KJ/Kmol·K ；C PB =2.54KJ/Kmol·K乙醇和正丙醇在露点温度t V 下的汽化潜热r A = 815.79kJ ／kg ；r B = 708.20kJ ／kg在x F =0.497组成、泡点t L =85.62℃下，饱和液体的焓；C PA 、C PB ：乙醇和正丙醇在定性温度t=(t L +0)/2=85.62/2=42.8℃下的比热 C PA =2.58KJ/Kmol·K ；C PB =2.52KJ/Kmol·K在x F =0.497组成、实际进料温度t F =34.2℃下，原料实际的焓根据实验，进料是常温下（冷液）进料，有t F <t L乙醇和正丙醇在定性温度t=(t F +0)/2=34.2/2=17.1℃下的比热C PA =2.86KJ/Kmol·K ；C PB =2.77KJ/Kmol·K混合液体比热Cpm=46×0.497×2.51+60×（1-0.497）×2.54=134.04（kJ/kmol.℃） 混合液体汽化潜热rpm=46×0.497×815.79+60×（1-0.497）×708.2=40024（kJ/kmol ）所以18.14002440024)2.3438.89(04.134)(=+-⨯=+-⨯=m m F B r r t t Cpm q b. q 线方程(进料线方程)：76.2-56.611q Fq q x q x x q qy =---=q 线斜率=-=1q q 6.56 q 线方程与精馏段方程交点计算得：（0.51，0.59）在平衡线和精馏段操作线、提馏段操作线之间图解理论板板数： 全塔效率η=⨯=%100P t N N。

教案
开课单位：化学化工学院
课程名称：化工基础实验
专业年级：2013级化学专业
任课教师：周邦智/吕昕
教材名称：化工基础实验
2015——2016学年第2学期
图8－2塔顶回流示意图
对第一块板作物料、热量衡算：
112V L V L +=+
图8－3 全回流时理论板数的确定部分回流操作
教案编制说明
1.一门课程一般按章或单元编制若干个授课教案，每个教案应当包括授课内容、讲授学时、教学目的要求、教学重点难点、教学方法手段、教学内容提纲、课外学习要求、教学后记等主要内容。

2.每年的秋季学期为一个学年的第1学期，春季学期为一个学年的第2学期。

3.“授课内容”填写章或单元的目次及标题。

4.“教学方法手段”填写把知识传授给学生的方法和手段，要尽量填写具体。

5.“教学内容提纲”填写本章或单元讲授的主要知识信息，是教学大纲的分解、细化，是教师对课堂讲授内容的具体组织和表达。

6.“课外学习要求”填写要求学生在课外完成的作业、思考题，阅读的书目及预习的内容等。

7.“教学后记”是教师对教案执行情况的总结，目的在于改进和调整教案，为下一轮授课设计更加良好的教学方案。

填写内容主要包括：教学目的是否达到、教学方法的选择及应用效果、学生的反映、疑难问题、典型错误、经验体会、存在问题、今后教学建议等。

8.设计栏目不得出现空项，每个栏目的行高可自行增减。

9.授课教案当附在课程讲义之前。

化工基础实验(教案)第一章：化工实验基本原理与安全1.1 实验基本原理介绍化工实验的基本原理，包括化学反应、物质分离与纯化、数据分析等。

1.2 实验安全知识讲解化工实验的安全知识，包括个人防护装备的使用、化学品的安全储存与处理、实验室事故应急预案等。

第二章：实验基本操作技术2.1 实验仪器与设备的使用介绍实验室常用的仪器与设备，如显微镜、天平、滴定管等，并讲解其正确使用方法。

2.2 实验基本操作技术讲解实验基本操作技术，包括溶液的配制、滴定、蒸馏、萃取等。

第三章：溶液的配制与分析3.1 溶液的配制介绍溶液的配制方法，包括准确称量、溶解、过滤等步骤。

3.2 溶液的分析讲解溶液的分析方法，包括滴定、光谱分析、色谱分析等。

第四章：化工实验数据处理与分析4.1 实验数据的收集与记录介绍实验数据的收集与记录方法，包括实验现象的观察、数据的准确记录等。

4.2 实验数据的处理与分析讲解实验数据的处理与分析方法，包括误差分析、数据拟合、图表绘制等。

第五章：典型化工实验操作5.1 实验一：酸碱滴定介绍酸碱滴定的实验目的、原理和方法，并讲解实验步骤与操作技巧。

5.2 实验二：溶液的蒸馏与分馏介绍溶液的蒸馏与分馏的实验目的、原理和方法，并讲解实验步骤与操作技巧。

5.3 实验三：萃取与分配系数测定介绍萃取与分配系数测定的实验目的、原理和方法，并讲解实验步骤与操作技巧。

5.4 实验四：化学反应速率测定介绍化学反应速率测定的实验目的、原理和方法，并讲解实验步骤与操作技巧。

5.5 实验五：物质的溶解度与平衡常数测定介绍物质的溶解度与平衡常数测定的实验目的、原理和方法，并讲解实验步骤与操作技巧。

第六章：实验六：气体的收集与分析6.1 实验目的学习气体的收集方法，理解气体的物理性质，掌握气体的分析技巧。

6.2 实验原理介绍气体的收集方法，如排水法、排空气法等，讲解气体的分析原理，如气相色谱法、红外光谱法等。

6.3 实验步骤与操作技巧详细讲解实验步骤，包括气体的制备、收集、分析等，指导学生掌握操作技巧，注意安全防护。

化工基础实验报告实验名称 板式塔流体力学特性的测定 班级 姓名 学号 成绩 实验时间 同组成员一、实验目的1、观察塔板上气液两相流动状况，测量气体通过塔板的压力降与空塔气速的关系；测定雾沫夹带量、漏液量与气速的关系；2、研究板式塔负荷性能图的影响因素，作出筛孔塔板或斜孔塔板的负荷性能图；比较筛孔塔板与斜孔塔板的性能； 二、实验原理板式塔流体力学特性测定 塔靠自下而上的气体和自上而下的液体逆流流动时相互接触达到传质目的，因此，塔板传质性能的好坏很大程度上取决于塔板上的流体力学状态。

当液体流量一定，气体空塔速度从小到大变动时，可以观察到几种正常的操作状态：鼓泡态、泡沫态和喷射态。

当塔板在很低的气速下操作时，会出现漏液现象；在很高的气速下操作，又会产生过量液沫夹带；在气速和液相负荷均过大时还会产生液泛等几种不正常的操作状态。

塔板的气液正常操作区通常以塔板的负荷性能图表示。

负荷性能图以气体体积流量（m 3/s ）为纵坐标，液体体积流量（m 3/s ）为横坐标标绘而成，它由漏液线、液沫夹带线、液相负荷下限线、液相负荷上限线和液泛线五条线组成。

当塔板的类型、结构尺寸以及待分离的物系确定后，负荷性能图可通过实验确定。

传质效率高、处理量大、压力降低、操作弹性大以及结构简单、加工维修方便是评价塔板性能的主要指标。

为了适应不同的要求，开发了多种新型塔板。

本实验装置安装的塔板可以更换，有筛板、浮阀、斜孔塔板可供实验时选用，也可将自行构思设计的塔板安装在塔上进行研究。

筛板的流体力学模型如下： 1) 压降l c p p p ∆+∆=∆式中，Δp —塔板总压降，Δp c —干板压降，Δp l —板上液层高度压降， 其中20)(051.0c u g p v c ρ=∆式中 ρv —气相密度，kg/m 3；g —重力加速度，m/s 2，u 0—筛孔气速，m/s ，c 0—筛孔流量系数，筛板上因液层高度产生的压降Δp l 即液层有效阻力h l ：l l l gh p ρ=∆式中ρl —液相密度，kg/m 3，g —重力加速度,m/s 2，h l —液层有效阻力，m 液柱。

化工基础实验思考题答案实验一流体流动过程中的能量变化1、实验为什么要使高位水槽的水保持溢流？答：保持溢流可使流体稳定流动，便于读数，同时伯努利方程只在流体稳定流动时才适用。

2、操作本实验装置应主意什么？答：1）开启电源之前，向泵中灌水2）高位水槽水箱的水要保持溢流3）赶尽玻璃管中气泡4）读数时多取几组值，取平均值实验二流体流动形态的观察与测定1、在实验中测定的雷诺数与流动形态的关系如何？如果出现理论与实际的偏差，请分析理由答：1）层流时，理论与实际符合2）过渡流测量值与理论值稍有偏差偏差分析：（1）孔板流量计的影响（2）未能连续保持溢流（3）示踪管未在管中心（4）示踪剂流速与水的流速不一致2、本实验中的主意事项有那些？答:(1)保持溢流（2）玻璃管不宜过长（3）示踪管在中心实验三节流式流量计性能测定实验1、你的实验结果可以得到什么结论？答：流速较大或较小时，流量系数C并不稳定，所以性能并不很好2、实验中为什么适用倒置U型管？答：倒置的U形管作压差计，采用空气作指示液，无需重新装入指示液，使用方便实验四连续流动反应器实验流程图1、测定停留时间分布函数的方法有哪几种？本实验采用的是哪种方法？答：脉冲法、阶跃法、周期示踪法和随机输入示踪法。

本实验采用脉冲示踪法。

2、模型参数与实验中反应釜的个数有何不同，为什么？答：模型参数N的数值可检验理想流动反应器和度量非理想流动反应器的返混程度。

当实验测得模型参数N值与实际反应器的釜数相近时，则该反应器达到了理想的全混流模型。

若实际反应器的流动状况偏离了理想流动模型，则可用多级全混流模型来模拟其返混情况，用其模型参数N值来定量表征返混程度。

3、实验中可测得反应器出口示踪剂浓度和时间的关系曲线图，此曲线下的面积有何意义？答：一定时间内示踪剂的总浓度。

4、在多釜串联实验中，为什么要在流体流量和转速稳定一段时间后才能开始实验？答：为使三个反应釜均能达到平衡。

实验五换热器传热系数的测定1、实验误差主要来源那几个方面？答：1）读数不稳定2）换热器保温效果差3）换热器使用久了，污垢较厚，热流量值下降2、强化列管式换热器换热效果，可以采取那些措施？答：改变冷流体的流量，实验结果不是完全相同，冷流体流量越大，k值越大。