化工专业实验2-5讲解
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目录绪论 (1)实验一雷诺实验 (3)实验二柏努利方程实验 (4)实验三流体流动阻力的测定 (6)实验四流量计校核实验 (10)实验五离心泵特性曲线的测定 (12)实验六恒压过滤常数的测定 (16)实验七传热实验 (18)实验八精馏实验 (24)实验九吸收实验 (26)实验十干燥实验 (30)绪论一、化工原理实验的特点《化工原理》是化工、食品、生物工程、环境工程等专业的重要技术基础课,它属于工程技术学科,故化工原理实验也是解决工程问题必不可少的重要部分。
面对实际的工程问题,其涉及的物料千变万化,操作条件也随各工艺过程而改变,使用的各种设备结构、大小相差悬殊,很难从理论上找出反映各过程本质的共同规律,一般采用两种研究方法解决实际工程问题,即实验研究法和数学模型法。
对于实验研究法,在析因实验基础上应用因次分析法规划实验,再通过实验得到应用于各种情况下的半理论半经验关联式或图表。
例如找出流体流动中摩擦系数与雷诺准数和相对粗糙度关系的实验。
对于数学模型法,在简化物理模型的基础上,建立起数学模型,再通过实验找出联系数学模型与实际过程的模型参数,使数学模型能得到实际的应用。
例如精馏中通过实验测出塔板效率将理论塔板数和实际塔板数联系起来。
可以说,化工原理实验基本包含了这两种研究方法的实验,这是化工原理实验的重要特征。
虽然化工原理实验测定内容及方法是复杂的,但是所采用的实验装备却是生产中最常用的设备和仪表,这是化工原理实验的第二特点。
例如流体阻力实验中,虽然要测定摩擦系数与雷诺数及相对粗糙度的复杂关系,但使用的却是极其简单的泵、管道、压力计、流量计等设备仪表。
化工原理实验的这些特点,同学们应该在实验中认真体会,通过化工原理实验对这些处理工程问题的方法加深认识并初步得以应用。
1二、化工原理实验的要求1.巩固和深化理论知识。
化工原理课堂上讲授的主要是化工过程即单元操作的原理,包括物理模型和数学模型。
这些内容是很抽象的,还应通过化工原理实验及实习这些实践性环节,深入理解和掌握课堂讲授的内容。
实验二 过滤实验1 实验目的(1)了解过滤设备的构造和操作方法。
(2)掌握过滤问题的简化工程处理方法。
(3)测定在恒压操作时的过滤常数K ,q e ,τe ,并以实验所得结果验证过滤方程式,增进对过滤理论的理解。
(4)改变压强差重复上述操作,测定压缩指数s 和物料特性常数k (选做)。
2 基本原理过滤过程是将悬浮液送至过滤介质及滤饼一侧,在其上维持另一侧较高的压力,液体则通过介质而成滤液,而固体粒子则被截留逐渐形成滤饼。
过滤速度由过滤介质两端的压力差及过滤介质的阻力决定。
过滤介质阻力由二部分组成,一为过滤介质,一为滤饼(先沉积下来的滤饼成为后来的过滤介质)。
因为滤饼厚度(亦即滤饼阻力)随着时间而增加, 所以恒压过滤速度随着时间而降低。
对于不可压缩性滤饼,在恒压过滤情况下,滤液量与过滤时间的关系可用下式表示:2e e ()(+) q q K θθ+= (2.1) (2.1)式中:q —单位过滤面积获得的滤液体积,m 3/m 2;q e —单位过滤面积的虚拟滤液体积,m 3/m 2;θ—实际过滤时间,s ;θe —虚拟过滤时间,s ;K —过滤常数,m 2/s 。
将(2.1)式微分,可以得到:e 22d q q dq K Kθ=+ (2.2) 当各数据点的时间间隔不大时,d θ/ d q 可以用增量之比△θ/△q 来代替,即:e 22q q q K Kθ∆=+∆ (2.3) 式(2.3)为一直线方程。
试验时,在恒压下过滤要测定的悬浮液,测出过滤时间θ及滤液累积量q 的数据,在直角坐标纸上标绘△θ/△q 对q 的关系,所得直线斜率为2/K ,截距为2q e /K ,从而可以分别得到K 和q e 。
式(2.1)中的θe 可由下式获得:2e e q K θ= (2.4)其中,过滤常数K 的定义式为:1=2s K k p -∆ (2.5) 将式(2.5)两边取对数,得到:l g =(1)l g ()l g K s p k -∆+ (2.6) 因为s 为常数,k =1/(μr 0v ),k 也为常数,故在双对数坐标体系中,K 与△p 为线性关系,直线的斜率为1-s ,截距为lg(2k ),由此可分别计算出压缩性指数s 和物料的特性常数k 。
《精细化工专业综合实验》课程教学大纲英文名称:Experiments in Fine Chemical Engineering课程类型:实践教学课程要求:必修学时/学分:64/4适用专业:应用化学一、课程性质与任务1.课程性质本课程是应用化学(精细化工)专业的专业必修课。
通过实验,培养学生理论联系实际的工作作风、实事求是、严格认真的科学态度和良好的工作习惯,训练和提高学生对精细化学品合成工艺、复配技术的实验操作技能、实验设备仪器的使用能力,以及验证和巩固教材讲授的基础理论和基本知识,从而掌握主要类型精细化学品的合成方法,为培养学生分析问题、解决问题的能力奠定必要的技术基础。
2.课程任务通过本课程的学习,使学生熟悉精细化学品合成工艺的基本实验原理和技能,掌握精细化工工艺过程的操作方法,提高运用各种常见实验设备仪器的能力,掌握进行科学研究的实验过程和一些工艺参数的测试方法,使学生具有进行精细化学品产品开发、实验研究设计的能力。
并在进行实验过程中训练和培养学生严谨的科学素质和实事求是的工作作风。
(1)要求学生了解数据处理的基本知识,具有正确处理实验数据的初步能力。
(2)了解常用仪器的构造与性能,学会其使用方法。
如密度计、分光光度计、酸度计、熔点测定仪、电动搅拌、恒温水浴、阿贝折射仪、循环水真空泵、常用电源和光源等。
在进行以上各项基本训练的过程中,重视对实验现象的观察与分析,引导学生运用理论去指导实践,解决实验中出现的问题。
(3)通过实验的基本训练,要求学生做到:a.自行完成预习、实验操作与数据记录、独立撰写实验报告;b・能够安排常用实验装置和仪器,掌握基本的操作技术;c.熟悉实验中基本的实验方法和分析方法。
(4)开设一定数量的综合性实验,以提高学生进行综合性实验的能力。
(5)开设少量设计性实验,使学生在实验方法的选择、实验仪器的选配、实验条件的确定等方面受到初步的创新思维训练。
(6)贯彻因材施教,对学有余力的学生增加拓展内容和选作内容。
实验一二元气液平衡数据测定实验一. 实验目的1了解和掌握用双循环汽液平衡器测定二元系统汽液平衡数据的方法。
2.通过实验了解平衡釜的构造,掌握汽液平衡数据的测定方法和技能。
3.掌握二元系统平衡相图的绘制。
二. 设备的主要技术数据(一)平衡釜(如图一所示)(二)物系 (乙醇─正丙醇)1.纯度:分析纯. 乙醇沸点: 78.3℃; 正丙醇沸点:97.2℃.2.折光指数与溶液浓度的关系见表1。
对30℃下质量分率与阿贝折光仪读数之间关系也可按下列回归式计算:W=58.844116-42.61325 ×nD其中W为乙醇的质量分率; nD为折光仪读数 (折光指数).由质量分率求摩尔分率(XA):乙醇分子量MA=46; 正丙醇分子量MB=60BAAAAAAMWMWMWX)](1[)()(-+=三. 实验设备的基本情况实验设备流程示意图: 见图一所示.四. 实验方法及步骤1.将与阿贝折光仪配套的超级恒温水浴(用户自备)调整运行到所需的温度,并记下这个温度(例如30℃).2.测温管内倒入甘油,将标准温度计插入套管中。
3.配制一定浓度(体积浓度10%左右)的乙醇─正丙醇混合液(总容量50毫升),然后倒入平衡釜中。
4.打开冷凝器冷却水,接通电源缓慢加热,冷凝回流液控制在每秒2-3滴。
稳定回流20分钟,以建立平衡状态。
5.达到平衡时停止加热,用微量注射器分别取两相样品用阿贝折光仪分析其组成。
6.从釜中取出6毫升液体后,在补充6毫升的乙醇溶液,重新建立平衡。
7. 所加溶液视上一次的平衡温度定,以免实验数据点分布不均。
8. 检查数据合理后, 停止加料并将将加热电压调为零。
停止加热后10分钟,关闭冷却水,一切复原。
五. 使用本实验设备应注意事项1. 本实验过程中要特别注意安全,实验所用物系是易燃物品,操作过程中避免洒落以免发生危险。
2. 本实验设备加热功率由电位器来调解,固在加热时应注意加热千万别过快,以免发生爆沸(过冷沸腾),使液体从平衡釜冲出,若遇此现象应立即断电。
化工实验知识点总结一、化工实验概述化工实验是化学工程专业学生学习过程中必不可少的一部分,它旨在通过实验操作,观察现象,测定数据,验证理论和提高学生实践能力。
化工实验通常包括基础实验、综合实验和设计实验三个方面,内容涵盖物质的性质与变化、化工工艺流程、设备操作等方面。
化工实验是化学工程专业学生培养综合素质和专业技能的一个重要手段,对于提高学生的实验操作能力、创新能力和实践能力有着重要作用。
二、化工实验知识点1. 实验室安全实验室安全是化工实验的首要保障,学生在进行化工实验前必须了解实验室的安全规定、安全设备的使用方法以及常见的实验安全事故处理方法。
学生应严格按照实验室安全规定进行实验操作,戴好安全护具,规范操作步骤,确保实验室的安全环境。
2. 基础实验基础实验是化工专业学生学习过程中的重要组成部分,主要包括物质的性质与变化、基本化学反应、化合物的制备与分离、溶液的稀释与调节、酸碱滴定以及颜色指示剂的选择等实验内容。
通过基础实验,学生可以了解化学知识的基本原理,学会基本的实验操作技能,积累实验数据,为后续综合实验和设计实验奠定基础。
3. 综合实验综合实验是对学生综合运用学过的基础知识和实验技能进行实际操作和数据处理的一种综合性实验,通常包括化学工艺模拟、物质性质表征、化学反应动力学、反应动态平衡、分离提纯技术等内容。
综合实验要求学生在独立或小组合作的情况下,制定实验方案、设计实验过程、进行实验操作,并对实验结果进行分析和总结。
4. 设计实验设计实验是化工实验的高级形式,旨在培养学生独立思考和创新能力,通常包括新材料的合成、反应工程的设计、化工生产过程的仿真模拟、工艺流程的优化改进等内容。
设计实验要求学生能够提出可行的实验方案,进行实验验证,得出科学结论,为实际生产提供理论依据。
5. 仪器设备化工实验通常需要使用各种仪器设备,如天平、分光光度计、pH计、离心机、反应釜、蒸馏设备等。
学生应了解不同仪器设备的使用原理和操作方法,并能够正确操作和维护仪器设备,确保实验操作的准确性和安全性。
化工仿真实训试验报告(5 篇)这是我进入我们化工厂实习的第五个月,很快我的实习就要完毕了,在这五个月的工厂实习里面,让我体验到了不同于学校的生活方式,让我渐渐地转变了我的生活状态:从一名稚嫩学生转变成了一名上班族,一名工厂员工!一、实习目的在大学里面,我学习的专业化工与制药,主要设计化学工艺的制作和原材料的生产等等。
这一块是格外留意工作阅历和技巧的,需要多做才行。
所以为了有很多上手的时机,让自己有更多的生产、玩法阅历,对各类化工原理的生产有确定的生疏,对各类化工装置有足够的了解。
二、实习公司根本介绍为了检验自己对化工制作学问的把握,以及更好的学习各类化工制作原理,20xx 年xx 月xx 日我进入到了xx 化工厂。
xx 化工厂主要是做炼油石化这一块的,由于化工生产或多或少对有一点的污染的,再加上工厂厂区需要的土地大,占地面积会比较广的缘由,所以工厂修建在xx 市xx 区的郊区,地理位置较偏僻。
我坐车去工厂的时候坐了好半天的车才到哪里,寻常也很少出去玩……由于交通不便。
三、实习具体内容入职签完实习协议后的第一天,并没有上班,而是将我们全部那一天来入职的员工召集到了面试大厅,对我们进展培训。
化工厂不必一般的电子厂,由于化工生产是比较危急的事情,不容许马虎,生产也必需要有确定的相关学问底子才行,需要的劳动力的素养比较高。
培训的时候,人事部的人就特地给我么介绍我们化工厂主要从事的生产范围,以及慎重地告知我们生产工作的时候,必需要认真,做好防护措施,戴好头盔手套,穿好厂里发的工作服才能进入厂房,否则觉察了就要罚款。
人事部的还特地针对我们戴眼镜的人说了,工作的时候确定要戴好眼睛,不然由于没看清楚造成生产失误就不好了,说当我们用手揉眼睛的时候,确定要先洗后,不然化工具有确定的腐蚀性简洁弄伤了眼睛。
严峻的态度,让我意识到了重要性。
在实习的这段时间里面,我主要从事的质量检测这一块的,就是当工厂的产品生产好了之后,都必需要经过我这一关的检测,检测合格之后才能回购打包运输出去。
化工原理实验讲义专业:环境工程应用化学教研室2015.3实验一 流体机械能转化实验一、实验目的1、了解流体在管内流动情况下,静压能、动能、位能之间相互转化关系,加深对伯努利方程的理解。
2、了解流体在管内流动时,流体阻力的表现形式。
二、实验原理流动的流体具有位能、动能、静压能、它们可以相互转换。
对于实际流体, 因为存在内摩擦,流动过程中总有一部分机械能因摩擦和碰撞,而被损失掉。
所以对于实际流体任意两截面,根据能量守恒有:2211221222f p v p v z z H g g g g ρρ++=+++上式称为伯努利方程。
三、实验装置(d A =14mm ,d B =28mm ,d C =d D =14mm ,Z A -Z D =110mm )实验装置与流程示意图如图1-1所示,实验测试导管的结构见图1-2所示:图1-1 能量转换流程示意图图1-2实验导管结构图四、操作步骤1.在低位槽中加入约3/4体积的蒸馏水,关闭离心泵出口上水阀及实验测试导管出口流量调节阀和排气阀、排水阀,打开回水阀后启动离心泵。
2.将实验管路的流量调节阀全开,逐步开大离心泵出口上水阀至高位槽溢流管有液体溢流。
3.流体稳定后读取并记录各点数据。
4.关小流量调节阀重复上述步骤5次。
5.关闭离心泵出口流量调节阀后,关闭离心泵,实验结束。
五、数据记录和处理五、结果与分析1、观察实验中如何测得某截面上的静压头和总压头,又如何得到某截面上的动压头?2、观察实验,对于不可压缩流体在水平不等径管路中流动,流速与管径的关系如何?3、实验观测到A、B截面的静压头如何变化?为什么?4、实验观测到C、D截面的静压头如何变化?为什么?5、当出口阀全开时,计算从C到D的压头损失?六、注意事项1.不要将离心泵出口上水阀开得过大以免使水流冲击到高位槽外面,同时导致高位槽液面不稳定。
2.流量调节阀开大时,应检查一下高位槽内的水面是否稳定,当水面下降时应适当开大泵上水阀。