《化工原理實驗》課程實驗教學(xué)大綱

《化工原理實驗》課程實驗教學(xué)大綱課程代碼：CHET2018大綱執(zhí)筆人：夏雪偉 課程名稱：化工原理實驗大綱審批人：（程振平）英文名稱：ExperimentofUnitoperation課程學(xué)時：實驗學(xué)時：72實驗室名稱：根據(jù)蘇大設(shè)備[2002]18號及[2004]5號文件公布的實驗室及中心名稱實驗課性質(zhì)：（獨立設(shè)課）適用專業(yè)：化學(xué)工程與工藝一、本課程實驗教學(xué)目的與要求使學(xué)生加深理解和鞏固化工單元操作的基本原理；熟悉和掌握各單元操作設(shè)備的工作原理、特性及使用方法；熟悉和掌握常見的化工儀表（如溫度、壓力或壓差、流量等）的工作原理和使用方法；在實驗中培養(yǎng)學(xué)生分析和解決化工過程中工程問題的能力，加強學(xué)生的動手能力，培養(yǎng)和提高學(xué)生的實驗技能。二、主要儀器設(shè)備及現(xiàn)有臺套數(shù)1.離心泵性能特性曲線測定實驗 42.流體流動阻力測定實驗 23.對流給熱系數(shù)測定實驗 44.精餾實驗 45.萃取實驗 26.填料吸收塔及吸收實驗 47.過濾實驗 28.干燥速率曲線的測定實驗 29. 演示實驗 3三、實驗課程內(nèi)容和學(xué)時分配序號實驗項目名稱目的要求學(xué)時分配實驗類型每組人數(shù)必開、選開1離心泵性能特性曲線測定實驗3驗證性實驗2必開2流體流動阻力測定實驗3驗證性實驗2必開3對流給熱系數(shù)測定實驗3驗證性實驗2必開4精餾塔效率的測定3驗證性實驗2必開5萃取實驗3驗證性實驗2必開6填料吸收塔和吸收實驗3驗證性實驗2必開7恒壓過濾速率曲線測定實驗3驗證性實驗2必開8干燥速率曲線的測定實驗3驗證性實驗2必開9演示實驗3驗證性實驗2必開實驗類型：指基礎(chǔ)性（演示、驗證）、綜合性、設(shè)計性實驗。1、基礎(chǔ)性實驗：演示性實驗指為便于學(xué)生對客觀事物的認(rèn)識，以直觀演示的形式，使學(xué)生了解其事物的形態(tài)結(jié)構(gòu)和相互關(guān)系、變化過程及其規(guī)律的教學(xué)過程。驗證性實驗指以加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解，掌握實驗方法與技能為目的，驗證課堂所講某一原理、理論或結(jié)論，以學(xué)生為具體實驗操作主體，通過現(xiàn)象衍變觀察、數(shù)據(jù)記錄、計算、分析直至得出被驗證的原理，理論或結(jié)論的實驗過程。2、綜合性實驗指實驗內(nèi)容涉及本課程的綜合知識或與本課程相關(guān)知識的實驗。3、設(shè)計性實驗指給定實驗?zāi)康?、要求和實驗條件，由學(xué)生自行設(shè)計實驗方案并加以實現(xiàn)的實驗。根據(jù)教育部本科教學(xué)評估要求，開出綜合性設(shè)計性實驗的課程應(yīng)占有實驗課程總數(shù)的比例應(yīng)為80%以上。適應(yīng)兩個以上專業(yè)的請在表格下分別注明：如序號1、2適應(yīng)**專業(yè)，序號1、3適應(yīng)***專業(yè)。四：實驗項目的內(nèi)容和要求實驗項目名稱：離心泵性能特性曲線測定實驗實驗內(nèi)容：離心泵的操作和離心泵性能特性曲線的測定實驗要求：1）．了解離心泵結(jié)構(gòu)與特性，學(xué)會離心泵的操作。2）．測定恒定轉(zhuǎn)速條件下離心泵的有效揚程(H)、軸功率(N)、以及總效率（η）與有效流量(V)之間的曲線關(guān)系。3）．測定改變轉(zhuǎn)速條件下離心泵的有效揚程(H)、軸功率(N)、以及總效率（η）與有效流量(V)之間的曲線關(guān)系。4）．測定串聯(lián)、并聯(lián)條件下離心泵的有效揚程(H)、軸功率(N)、以及總效率（η）與有效流量(V)之間的曲線關(guān)系。5）．掌握離心泵流量調(diào)節(jié)的方法（閥門、轉(zhuǎn)速和泵組合方式）和渦輪流量傳感器及智能流量積算儀的工作原理和使用方法。6）．學(xué)會軸功率的兩種測量方法：馬達天平法和扭矩法。7）．了解電動調(diào)節(jié)閥、壓力傳感器和變頻器的工作原理和使用方法。8）．學(xué)會化工原理實驗軟件庫（組態(tài)軟件MCGS和VB實驗數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)）的使用。實驗項目名稱：流體流動阻力測定實驗實驗內(nèi)容：直管、局部阻力的測定方法實驗要求：1）．掌握流體流經(jīng)直管和閥門時阻力損失的測定方法，通過實驗了解流體流動中能量損失的變化規(guī)律。2）．測定直管摩擦系數(shù)λ與雷諾準(zhǔn)數(shù)Re的關(guān)系，將所得的λ~Re方程與經(jīng)驗公式比較。3）．測定流體流經(jīng)閥門時的局部阻力系數(shù)ξ。4）．學(xué)會倒U形差壓計、1151差壓傳感器、Pt100溫度傳感器和轉(zhuǎn)子流量計的使用方法。5）．觀察組成管路的各種管件、閥門，并了解其作用。6）．掌握化工原理實驗軟件庫（組態(tài)軟件MCGS和VB實驗數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)）的使用。實驗項目名稱：對流給熱系數(shù)測定實驗實驗內(nèi)容：測定水-蒸氣和空氣-蒸氣體系的對流給熱系數(shù)實驗要求：1)．觀察水蒸氣在水平管外壁上的冷凝現(xiàn)象；2）．測定空氣或水在圓形直管內(nèi)強制對流給熱系數(shù)；3）．測定蒸汽在水平管外冷凝給熱系數(shù)；4）．掌握熱電阻（偶）測溫方法；5）．掌握計算機自動控制調(diào)節(jié)流量的方法；6）．掌握渦輪流量傳感器和智能流量積算儀的工作原理和使用方法；7）．了解電動調(diào)節(jié)閥、壓力傳感器和變頻器的工作原理和使用方法；8）．掌握化工原理實驗軟件庫（組態(tài)軟件MCGS和VB實驗數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)）的使用。實驗項目名稱：精餾塔效率的測定實驗實驗內(nèi)容：實驗內(nèi)容：1)測定指定條件下，實驗用連續(xù)精餾塔的全塔效率，部分同學(xué)可增加測定塔的單板效率內(nèi)容；2)研究回流比改變對塔性能的影響；3)對10-15％（m％）并在規(guī)定時間內(nèi)完成200ml的塔頂餾出液采出量。實驗要求：1)了解精餾裝置的基本流程、設(shè)備及操作方法；2)學(xué)習(xí)精餾塔全塔效率及個別塔板效率測定方法；3)理解回流比，溫度，蒸汽壓力等對精餾塔性能的影響，觀察塔內(nèi)流體流動的現(xiàn)象及傳質(zhì)現(xiàn)象。實驗項目名稱：萃取實驗實驗內(nèi)容：利用振動篩板塔，利用水萃取煤油中溶解的苯甲酸?？疾煺駝雍Y板塔的振動頻率、萃取相和萃余相的流速對萃取效果的影響。實驗要求：1）．了解振動篩板塔的結(jié)構(gòu)和萃取操作2）．了解萃取塔的工作原理和操作要點3）．掌握萃取過程中各種操作條件對萃取傳質(zhì)效果的影響規(guī)律。實驗項目名稱：填料吸收塔和吸收實驗（1）實驗內(nèi)容：在指定的條件下，水對二氧化碳的吸收效率 （2）實驗要求：了解填料塔吸收裝置的基本結(jié)構(gòu)及流程；掌握總體積傳質(zhì)系數(shù)的測定方法；測定填料塔的流體力學(xué)性能；了解氣體空塔速度和液體噴淋密度對總體積傳質(zhì)系數(shù)的影響；了解氣相色譜儀和六通閥在線檢測CO2濃度和測量方法；實驗項目名稱：恒壓過濾常數(shù)的測定實驗（1）實驗內(nèi)容：在特定條件下，通過過濾分離水中懸浮的碳酸鈣的恒壓過濾常數(shù)，學(xué)習(xí)板框式壓濾機的結(jié)構(gòu)和操作。。 （2）實驗要求：1）．熟悉板框壓濾機的構(gòu)造和操作方法；2）．通過恒壓過濾實驗,驗證過濾基本原理；3）．學(xué)會測定過濾常數(shù)K、qe、τe及壓縮性指數(shù)S的方法；4）．了解操作壓力對過濾速率的影響；5）．了解壓力定值調(diào)節(jié)閥和濾液量自動測量儀的工作原理和使用方法。6）．學(xué)會化工原理實驗軟件庫（組態(tài)軟件MCGS和VB實驗數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)）的使用。實驗項目名稱：干燥速率曲線的測定（1）實驗內(nèi)容：在指定的條件下測定熱空氣對吸水毛氈的干燥速率曲線 （2）實驗要求：1）熟悉常壓洞道式（廂式）干燥器的構(gòu)造和操作；2）測定在恒定干燥條件（即熱空氣溫度、濕度、流速不變、物料與氣流的接觸方式不變）下的濕物料干燥曲線和干燥速率曲線；3)測定該物料的臨界濕含量X0；實驗項目名稱：演示實驗實驗內(nèi)容：雷諾演示實驗、貝努力實驗、旋風(fēng)分離實驗實驗要求：1）學(xué)習(xí)流體流動過程中的流動類型，對湍流和層流有直觀的印象。2）了解流體流動時雷諾數(shù)對流動類型的影響3）了解流體流動過程中靜壓能和動壓能之間的關(guān)系及相互轉(zhuǎn)化。五、考核方式實驗報告：對實驗原理和設(shè)備結(jié)構(gòu)的描述實驗操作過程按相關(guān)要求記錄實驗數(shù)據(jù)并需要教師的簽字。根據(jù)實驗具體要求對實驗數(shù)據(jù)進行處理至少對一組