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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。
化工原理实验讲义(doc 66页)化工原理实验讲义第一章化工原理实验的基本知识1.1 绪论《化工原理》主要研究生产过程中各种单元操作的规律，并利用这些规律解决实际生产中的过程问题。
该课程紧密联系实际，实践性很强，是化工、环工、生物化工等工科专业学生必修的技术基础课。
作为一门研究化工生产过程的工程学科，它已形成了完整的教学内容和教学体系。
化工原理实验是学习、掌握和运用这门课程必不可少的重要教学环节。
它与课堂讲授、习题课和课程设计等教学环节构成一个有机的整体。
化工原理实验属于工程实验范畴，具有典型的工程特点。
每一个单元操作按照其操作原理设置，工艺流程、操作条件和参数变量等都比较接近于工业应用，因此，一个单元操作实验相当于化工生产中的一个基本过程，通过它能建立起一定的工程概念。
随着实验的进行，会遇到大量的工程实际问题，对学生来说，可以在实验过程中更实际、更有效地学到更多的工程实验方面的原理和测试手段，可以看到复杂的真实设备与工艺过程同描述这一过程的数学模型之间的关系。
学习和掌握化工原理的实验及其研究方法，是学生从理论学习到工程应用的一个重要实践过程。
长期以来，化工原理实验常以验证课堂理论为主，教学安排上也仅作为《化工原理》课程的一部分。
近20年来，由于化学工程、石油化工、生物工程的飞跃发展，要求研制新材料，寻找新能源，开发高新科技产品，对化工过程与设备的研究提出了格外能够高的要求，新型高效率低能耗的化工设备的研究也更为迫切。
为适应新形势的要求，化工原理实验单独设课，指定实验课的教学大纲，加强学生实践环节的教育，培养有创造性和有独立的科技人才，从而确立化工原理实验在培养学生中应有地位。
1.2 实验教学目的和要求1.2.1 化工原理实验的教学目的为提高实验课教学质量，我们在调整理论课教学内容的同时，编写了实验课教材-----《化工实验技术基础》。
按照实验课教学大纲的基本要求，针对学生普遍存在的实践薄弱环节，在内容编排上，我们从以下几个方面进行了考虑：1．巩固和深化课堂所学的理论根据全国高校化工原理教学指导委员会的规定，从实验目的、实验原理、装置流程、数据处理等方面，组织各单元操作的实验内容。
化学工程与工艺专业实验讲义化工学院2014年改编实验一双驱动搅拌器测定气液传质系数气液传质系数是设计计算吸收塔的重要数据。
工业上应用气液传质设备的场合非常多，而且处理物系又各不相同，加上传质系数很难完全用理论方法计算得到，因此最可靠的方法就是借用实验手段得到。
测定气液传质系数的实验设备多种多样，而且都具有各自的优缺点。
本实验所采用的双驱动搅拌吸收器不但可以测定传质系数，而且可以研究气液传质机理。
本实验的目的是通过了解双驱动搅拌吸收器的特点，明暸该设备的使用场合以及测定气液传质系数的方法，进而对气液传质过程有进一步的了解。
一、实验目的：1. 了解和掌握气液传质过程的一般原理和流程；2.了解和掌握双驱动搅拌器测定气液传质系数设备的操作方法二、实验原理:气液传质过程中由于物系不同，其传质机理可能也不相同，被吸收组分从气相传递到液相的整个过程决定于发生在气液界面两侧的扩散过程以及在液相中的化学反应过程，化学反应又影响组分在液相中的传递。
化学反应的条件、结果各不相同，影响组分在液相中传递的程度也不同，通常化学反应是促进了被吸收组分在液相中的传递。
或者将这个过程的传质阻力分成气膜阻力与液膜阻力，就需要了解整个传质过程中哪一个是传质的主要阻力，进而采取一定的措施，或者提高某一相的运动速度，或者采用更有效的吸收剂，从而提高传质的速率。
气膜阻力为主的系统、液膜阻力为主的系统或者气膜阻力与液膜阻力相近的系统在实际操作中都会存在，在开发吸收过程中要了解某系统的吸收传质机理必须在实验设备上进行研究。
双驱动搅拌吸收器的主要特点是气相与液相搅拌是分别控制的，搅拌速度可以分别调节，所以适应面较宽。
可以分别改变气、液相转速测定吸收速率来判断其传质机理，也可以通过改变液相或气相的浓度来测定气膜一侧的传质速率或液膜一侧的传质速率。
测定某条件下的气液传质系数必需采取切实可行的方法测出单位时间单位面积的传质量，并通过操作条件及气液平衡关系求出传质推动力，由此来求得气液传质系数。
化工原理实验（上、下）讲义专业:应用化学应用化学教研室2012.6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，加深对柏努利方程的理解。
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 gρρ++=+++上式称为柏努利方程。
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2-2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。
化工原理实验简明讲义哈尔滨工业大学绪论化工综合实验课是化工、环境、生物化工等系或专业的重要基础实验技术课。
它的历史悠久，已形成了完整的教学内容与教学体系。
化工综合实验课是化工原理等课程中所涉及的理论和计算方法的实验研究，化工综合实验课在化工类专业课程中占有重要的地位。
一、化工综合实验课的目的和意义1．巩固和深化理论知识2．培养学生从事实验研究的能力3．培养学生从事工程设计研发的能力4. 培养学生实事求是、严肃认真的学习态度二、化工综合实验课的主要内容化工综合实验课程的内容应包括实验理论教学与基础实验教学两大部分，实验理论教学涉及到实验方法论、数据处理、测试技术及典型仪器、仪表的使用。
基础实验为化工原理全国指导委员会规定的8个实验，即（1）伯努力试验；（2）流体流动形态及雷诺数的测定；（3）流体流动阻力的测定；（4）换热器传热系数及传热膜系数的测定；（5）间歇填料精馏柱性能的测定；（6）填料塔液侧传质膜系数的测定；（7）流化床干燥速率曲线的测定。
除此之外，还包括萃取实验及连续填料精馏柱性能的测定等。
根据不同专业、学科的要求及学时数要求，可以选择以上10个基础实验中的若干个作为实验内容。
三、化工综合实验课的基本要求化工原理实验对于学生来说是第一次接触到用工程装置进行实验，学生往往感到陌生，无从下手。
有的学生又因为是2人一组而有依赖心理，为了切实收到教学效果，要求每个学生必须做到以下几点：1．实验前的预习2．实验中的操作训练3．实验后的总结实验一伯努利试验一、实验目的本实验采用一种称之为伯努利试验仪的简单装置，实验观察不可压缩流体在导管内流动时的各种形式机械能的相互转化现象。
并验证机械能衡算方程（伯努利方程）。
通过实验，加深对流体流动过程基本原理的理解。
二、实验原理∑+++=++f 22222111h u 21P gZ u 21P ρρgZ J ·kg -1 （1） 三、实验装置四、实验方法五、实验结果六、思考题1．为什么实验要保持在恒水位条件下进行？2．从实验中，你能从观察现象中解释流体在直管内流动的速度与阻力损失的变化关系吗？3．操作过程中为什么要排气泡？4．实验中所观察的现象，对其它流体是否也相类似，对不同流体，以上现象又将发生怎样变化？实验二流体流动型态及临界雷诺数的测定一、实验目的本实验的目的，是通过雷诺试验装置，观察流体流动过程的不同流型及其转变过程，测定流型转变时的临界雷诺数。
实验一 雷诺演示实验一、 实验目的1. 了解流体圆管内的流动形态及其与雷诺数Re 的关系；2. 观察流体在圆管内作稳定层流及湍流两种情况下的速度分布及湍流时壁面处的层流内层；3. 观察并测定流动形态发生临界变化时流量、流速与雷诺数。
二、 实验原理雷诺数μρdu =Re ，一般情况下Re ＜（2000～3000）时，流动形态为层流，Re ＞4000时，流动形态为湍流。
μπρμπρπμρd q d du d du 44141Re =∙∙==测定流体1升水所需时间，计算出q ，然后可计算出对应的Re 。
三、 实验装置在1700⨯500⨯500mm 的玻璃水箱内安装有一根内径为28mm 、长为1450mm 的长玻璃管，玻璃管进口做成喇叭形以保证水能平稳的流入管内，在进口端中心处插入注射针头，通过小橡皮管注入显色剂——红墨水。
水由水箱底部进入，并从上部溢流口排出，管内水流速可由管路下游的阀门控制。
本装置玻璃水箱主体由15mm的钢化玻璃粘接而成，所连接上下水管道均有不锈钢材质，下边的轮为能承重的加强轮，在做实验时，需要将轮刹车。
本实验其他设施：水、红墨水、秒表:1块、量筒：1000ml 1个四、实验步骤与现象观察1.开启上下阀门至溢流槽出现溢流。
2.缓和开启实验玻璃管出口阀门，为保证水面稳定，应维持少量溢流。
3.徐徐打开显示剂橡皮管上夹管，调整显示剂流速与管内水流速一致，观察显示剂流线，并记录一定时间内通过的水量和水温。
4.自小到大再自大到小调节流量，计算流型转变的临界雷诺数。
5.观察层流和湍流时速度分布侧形的差别。
6.观察湍流时壁面处的层流内层。
五、注意事项1．由于红墨水的密度大于水的密度，因此为使从给针头出来的红墨水线不发生沉降，需要红墨水用水稀释50％左右。
2．在观察层流流动时，当把水量调得足够小的情况下（在层流范围），禁止碰撞设备，甚至周围环境的震动、以及水面风的吹动均会对线型造成影响。
为防止上水时造成的液面波动，上水量不能太大，维持少量溢流即可。
化学工程与工艺专业实验化学工程与工艺专业实验室编2010年8月前言当前，我们国家正处于蓬勃发展时期，各项建设需要大量的高质量的高校毕业生。
化学工业是国民经济的重要支柱之一，不但对人才需求量大，而且对人才质量要求也越来越高。
要求化工类人才既要有扎实的专业基础知识，又要有较强的适应性，善于分析问题与解决问题，具有独立工作能力、实践动手能力和技术创新能力。
要使我们的化学工程与工艺专业的毕业生具备上述素质，实验和技术开发能力的培养起着极其重要的作用，化学工程与工艺实验就是其中重要的一环。
化学工程与工艺实验是在化工类专业学生学完化工原理、分离工程、化工热力学、化学反应工程和有关化工工艺等理论课程及受过一系列基础实验的训练之后进行的。
化学工程与工艺实验具有综合性、复杂性和更切合工程实际的特点，需要专业知识和基础实验技能的综合应用。
在化工专业理论的指导下，该课程着重培养学生的工程及工艺类较复杂实验项目的设计能力、动手操作能力、对实验数据和结果的处理及分析能力。
通过该实验课程的学习，达到拓宽实验知识、提高实验技能和实验研究能力的目的。
本教材是为化学工程与工艺专业及相关专业本科生编写的实验教材。
各实验的讲义由相应的实验教师编写。
在实验项目和内容的安排上，以综合及设计实验为主，将一些实验方法的训练融于各个实验项目中，充分体现实验基础训练与应用的联系。
化工专业实验课程以学生亲自动手进行整个实验项目的实验，要求每个同学都要主动地在老师指导下参与实验的全过程，深入思考，充分体会化工专业知识和相关的分析及物理知识在实验中的应用，有意识地训练自己的实验动手能力。
同时，对实验中遇到的问题，提出自己的见解，在实验报告的结果与讨论中充分体现出来。
由于科学技术的飞速发展，化工专业实验教材的内容和教学方法也随之在变，要求我们在有限的教学资源下，达到很好的教学效果，在这一方面还有很多工作要做。
希望老师和同学们能提出有关的意见和建议，共同改进化工专业实验教学工作！编者2010年7月目录前言 (1)目录 (2)实验 1 釜式反应器的研究 (3)实验 2 乙酸丁酯的合成及精制 (12)实验 3 水盐体系相平衡测定及硫酸钾制备 (15)实验 4 聚醋酸乙烯酯乳液的合成和乳胶漆的制备 (39)实验 5 固体催化剂性能评价实验——CO2甲烷化反应 (51)实验 6 反渗透膜分离制高纯水实验 (63)实验7 液膜分离法处理废水实验 (68)实验 8中低品位磷矿组合式浸取实验 (72)实验 9 等离子体重整甲烷—二氧化碳制合成气 (80)实验1 釜式反应器的研究物料在反应器内的停留时间分布是连续流动反应器的一个重要性质，可定量描述反应器内物料的流动特性。
物料在反应器内停留时间不同，其反应的程度也不同。
通过测定流动反应器停留时间，即可由已知的化学反应速度计算反应器物料的出口浓度、平均转化率，还可以了解反应器内物料的流动混合状况，确定实际反应器对理想反应器的偏离程度，从而找出改进和强化反应器的途径。
通过测定停留时间分布，求出反应器的流动模型参数，为反应器的设计及放大提供依据。
单个反应釜使反应达到最大返混，因此降低了反应速度。
而多个反应釜串联操作可以减小反应物料的返混，因此增大了反应速度。
通过单釜和多釜串联的反应器实验了解多釜串联影响反应速度的规律，为多釜串联的优化设计打下基础。
影响反应速率的因素主要是单位反应物系中物料混合均匀程度、反应物浓度、反应温度及反应时间等。
在由小试到中试到工业生产的放大过程中，研究放大过程中液相停留时间分布（RTD）的变化规律，可以合理、精确地描述实际反应器中物料流动及混合特性，得到最佳中试规模及放大规律。
1 实验目的⑴掌握停留时间分布的测定及其数据处理方法⑵对反应器进行模拟计算及其结果的检验；⑶熟悉根据停留时间分布测定结果判定釜式反应器混合状况和改进反应器的方法；⑷了解单釜反应器、串联釜式反应器对化学反应的影响规律，学会釜式反应器的配置方法。
2 实验内容(1)测定单釜反应器和串联反应釜的停留时间分布；⑵将停留时间测试数据的处理结果与全混反应器和平推流反应器相比较，分析单釜和串联反应器的返混情况；⑶根据停留时间测试数据的处理结果和蔗糖水解的化学反应速度方程式计算反应器出口浓度和反应转化率，与全混反应器单釜和三釜串联的计算结果加以比较；⑷在单釜和三釜串联的实验装置上进行蔗糖水解实验，测定出口反应产物的旋光度，将出口浓度和反应转化率与上述计算结果进行比较及分析讨论。
3 原理在连续流动的反应器内，不同停留时间的物料之间的混合称为返混。
连续操作的理想反应器有2种，即平推流反应器和全混反应器。
平推流反应器完全没有返混，而全混反应器则达到完全返混。
二者分别描述了连续式反应器的两种极端情况，而实际反应器的返混状况介于二者之间。
但实际的管式反应器的混合状况更接近于平推流反应器，实际的釜式反应器更接近于全混反应器。
返混程度的大小，一般很难直接测定，通常是利用物料停留时间分布的测定来研究。
然而测定不同状态的反应器内停留时间分布时，我们可以发现，相同的停留时间分布可以有不同的返混情况，即返混与停留时间分布不存在一一对应的关系，因此不能用停留时间分布的实验测定数据直接表示返混程度，而要借助于反应器数学模型来间接表达。
停留时间分布的表示方法有两种，一种称为分布函数F(t)，其物理意义是停留时间小于t 的粒子所占的分率；另—种称为时间分布密度因数E(t)，其物理意义是停留时间为t 的粒子的概率。
两个函数的关系为：E(t)=dF(t)/dt ﹙1﹚蔗糖在酸催化下水解转化为果糖和葡萄糖的化学反应是一个典型的液相催化反应，其化学反应式如下：C 12H 22O 11(蔗糖)+H 2O —→C 6H 12O 6(果糖)+C 6H 12O 6(葡萄糖)水解反应可视为一级反应，其速率方程为：A A kC dtdC =- ﹙2﹚ 积分上式得 kt C CA =0ln ﹙3﹚ 式中C A 为t 时蔗糖的浓度；k 为反应速度常数。
蔗糖及其水解产物都为旋光物质,其比旋光度分别是;蔗糖D20][α为66.65°，葡萄糖D 20][α为52.5°，果糖D 20][α为-91.9°。
D 表示所用光波为钠黄光，其波长为589nm ；正值表示右旋（使偏振面顺时针偏转），负值表示左旋（偏振面逆时针偏转）。
由于果糖的左旋性大于葡萄糖的右旋性，随着反应的进行，反应产物的浓度逐渐增大，溶液的右旋性逐渐减少，以至经过0°角后转变为左旋。
所以可用溶液的旋光度变化来度量反应的程度。
溶液的旋光度为溶液中各组分旋光度之和。
溶液的浓度可分别表示为CA 0＝F(α－α∞) ﹙4﹚CA ＝F(αt－α∞) （5）式中α0、αt、α∞分别表示反应时间为0、t、∞时溶液的旋光度，对于给定的条件，α∞为常数；CA为溶液的浓度；F为常数。
可将(5)式改写为CA ＝Fαt－Fα∞＝Fαt－B (6)从上式可以看出，对于一定初始浓度和PH值的蔗糖溶液来讲，随着水解反应的进行，通过测定溶液的旋光度，即可通过（6）式计算出溶液中的蔗糖浓度，因此可算出相应水解产物的浓度。
α0、α∞、αt都是可以测定的，CA0可以从反应器各物流的流量和浓度计算，由此可直接计算出F。
因而可通过测定的αt 直接由(6)式算出CA。
蔗糖水解是在常压下进行的。
蔗糖水溶液以一定的进料速度进入反应器，产物以相同的速度从反应器流出，保持反应器内物料体积恒定后，向反应器中加入一定量的示踪物，分析示踪物的浓度随时间的变化。
因为注入示踪物所用时间极短，数量又少，所以可认为示踪物的流动行为与和它同时进入设备的反应流体流动行为相同，即示踪物在反应器内停留时间分布密度函数E(t)与反应物料相同。
停留时间介于t和dt间的示踪物物料量QE(t)dt，将在t和t+dt间流出反应器。
故QE(t)dt＝UC(t)dt ﹙7﹚因而E(t)＝（U/Q）C(t) ﹙8﹚式中，U为总流量(ml/min)；Q为示踪物总量（mg）；C(t)为示踪物出口浓度（g/L)。
显然，若测知示踪物浓度随时间变化的函数关系C(t)，即可得到停留时间分布密度函数E(t)随时间的变化。
本实验以示踪物KCl来测定反应器停留时间分布，用电导仪测定KCl的电导率随时间的变化。
KCl电导率与浓度的关系为CKCl λKCl=KKCl﹙9﹚式中，CKCl 为KCl的浓度；λKCl为KCl的摩尔电导；KKCl为KCl的电导率。
用电导仪测定KCl溶液的电导率，并配以自动平衡记录仪记录电导率的变化，此变化用电讯号V与时间t的关系曲线表示，通过下面的换算即可得到KCl在反应器内停留时间分布密度函数E(t)。
溶液浓度C(t)与电讯号V(t)的关系式为C(t)=μ′V(t) ﹙10﹚式中μ′为常数。
将C(t)关系式代入E(t)关系式，得E(t)＝（U/Q）μ′V(t) ﹙11﹚令μ＝μ′U/Q ﹙12﹚则E(t)＝μV(t) ﹙13﹚因为 ⎰∞=0)()(dt t V dt t V A dA ﹙14﹚ 其中A 为 V(t)-t 曲线下的面积（mm ﹒s ）；将E(t)与V(t)关系代入上式，得 ⎰∞=0)()(dt t E dt t E A dA ﹙15﹚ 因为1)(0=⎰∞dt t E ﹙16﹚所以 dA/A ＝E(t)dt ﹙17﹚dA/dt ＝V(t) ∑⎰∞∞∆===00)()()()()()(t t V t V dt t V t V At V t E ﹙18﹚ 根据V(t)的测定数据即可计算出反应器的平均停留时间τm 和无因次散度2t δ， ∑∑∑∑==nn n n t t it t i i t t i t t i i m t V t V t t E t E t 0000)(/)()(/)(τ ﹙19﹚ 22200)(/)(m t t it t i i t n n t V t V t τδ-=∑∑ ﹙20﹚222/m t τδδθ= ﹙21﹚以此即可考查反应器的返混特性。
由实验得到的V(t)—t 曲线换算为停留时间分布密度函数E(t)与时间t 的关系式，适用于处理以电讯号表示示踪物浓度变化时停留时间的分布数据。
4 实验装置……………………………………………………………精品资料推荐…………………………………………………图1 实验装置流程示意图槽中的反应物料通过蠕动泵计量后进入反应釜，反应釜内设置搅拌器搅拌混合，反应温度由夹套内的恒温水控制。
流出反应器的物料温度由温度计测定，示踪物采用电解质KCl,在出口设置电导电极测定出口物料的电导率，电导率信号输入计算机，由计算机对信号进行处理。
在蔗糖水解实验时，通过取样口可随时取样测定溶液旋光度。
