化工原理实验

1、本书以实验研究方法为主线，并强调研究方法和实验技巧的培养，理论性与实用性兼顾。

 

本书主要由绪论、实验误差分析及数据处理、实验研究方法及实验设计方法、化工原理实验参数的测量及常用仪器的使用、化工原理实验、计算机数据采集与仿真实验、附录等部分构成。实验内容覆盖面广，涵盖了流体流动、传热、精馏、吸收、萃取、干燥等典型的化工单元操作过程，既有验证性实验，又有综合性实验。本书内容简明扼要，理论层次适中。可作为高等院校化学工程与工艺、环境科学与工程、材料科学与工程、食品科学与工程、生物化工、应用化学等专业的化工原理实验课程的教材，也可作为相关专业的参考书。

第1章 绪论 001

1.1 化工原理实验的教学目的 001

1.2 化工原理实验的特点 002

1.3 化工原理实验的教学要求 002

1.3.1 实验预习 002

1.3.2 实验数据测定、记录和数据处理 003

1.3.3 实验报告 004

1.4 化工原理实验安全知识 005

1.4.1 化工原理实验安全注意事项 005

1.4.2 高压钢瓶安全使用知识 006

1.4.3 实验室安全消防知识 007

1.4.4 实验室用水、用电安全 008

第2章 实验误差分析及数据处理 009

2.1 实验误差分析 009

2.1.1 真值及平均值 009

2.1.2 误差及误差分类 010

2.1.3 误差表示方法 012

2.1.4 精密度、正确度和准确度 014

2.1.5 仪器的精确度与测量值的误差 015

2.1.6 误差的性质及传递 015

2.1.7 有效数字及运算规则 020

2.2 实验数据处理 021

2.2.1 列表法 021

2.2.2 作图法 021

2.2.3 图解法 022

2.2.4 逐差法 024

2.2.5 用小二乘法作直线拟合 024

思考题 025

第3章 实验研究方法及实验设计方法 027

3.1 实验研究方法 027

3.1.1 量纲分析法 027

3.1.2 数学模型法 027

3.1.3 直接实验法 028

3.2 实验设计方法 029

3.2.1 全因素实验法 029

3.2.2 正交实验设计法 029

第4章 化工原理实验参数的测量及常用仪器的使用 039

4.1 温度测量 039

4.1.1 膨胀式温度计 039

4.1.2 压力式温度计 040

4.1.3 热电阻温度计 040

4.1.4 热电偶温度计 042

4.1.5 常用温度计的选择和使用 043

4.2 压力(差)测量 043

4.2.1 液柱式压差计 044

4.2.2 弹性式压差计 045

4.2.3 传感器式压差计 046

4.2.4 压力仪表的选用及安装 048

4.3 流量测量 049

4.3.1 差压式流量计 050

4.3.2 转子流量计 052

4.3.3 涡轮流量计 053

4.3.4 质量流量计 054

4.4 阿贝折光仪 055

4.4.1 工作原理及结构 055

4.4.2 阿贝折光仪的使用 056

4.4.3 注意事项与维护 057

4.5 溶氧仪 057

4.5.1 溶氧仪的基本结构 057

4.5.2 溶氧仪的工作原理 057

4.5.3 溶氧仪的使用方法 058

思考题 058

第5章 化工原理实验 060

5.1 流体流动阻力的测定实验 060

5.1.1 实验目的及任务 060

5.1.2 基本原理 060

5.1.3 实验装置和流程 062

5.1.4 实验操作要点 062

5.1.5 实验注意事项 063

5.1.6 实验数据记录与处理 063

5.1.7 实验报告中实验结果部分的要求 064

5.1.8 思考题 064

5.2 流量计的流量校正实验 064

5.2.1 实验目的及任务 064

5.2.2 基本原理 065

5.2.3 实验装置和流程 066

5.2.4 实验操作要点 066

5.2.5 实验注意事项 067

5.2.6 实验数据记录与处理 067

5.2.7 实验报告中实验结果部分的要求 067

5.2.8 思考题 068

5.3 离心泵性能测定实验 068

5.3.1 实验目的及任务 068

5.3.2 基本原理 068

5.3.3 实验装置和流程 070

5.3.4 实验操作要点 070

5.3.5 实验注意事项 071

5.3.6 实验数据记录与处理 071

5.3.7 实验报告中实验结果部分的要求 072

5.3.8 思考题 072

5.4 板框及动态过滤实验 072

5.4.1 实验目的及任务 072

5.4.2 基本原理 073

5.4.3 实验装置和流程 074

5.4.4 实验操作要点 075

5.4.5 实验注意事项 076

5.4.6 实验数据记录与处理 077

5.4.7 实验报告中实验结果部分的要求 077

5.4.8 思考题 077

5.5 传热综合实验 078

5.5.1 实验目的及任务 078

5.5.2 基本原理 078

5.5.3 实验装置和流程 080

5.5.4 实验操作要点 081

5.5.5 实验注意事项 081

5.5.6 实验数据记录与处理 081

5.5.7 实验报告中实验结果部分的要求 082

5.5.8 思考题 082

5.6 筛板塔精馏实验 083

5.6.1 实验目的及任务 083

5.6.2 基本原理 083

5.6.3 实验装置和流程 085

5.6.4 实验操作要点 085

5.6.5 实验注意事项 086

5.6.6 实验数据记录与处理 087

5.6.7 实验报告中实验结果部分的要求 087

5.6.8 思考题 088

5.7 氧吸收与解吸综合实验 088

5.7.1 实验目的及任务 088

5.7.2 基本原理 088

5.7.3 实验装置和流程 091

5.7.4 实验操作要点 091

5.7.5 实验注意事项 093

5.7.6 实验数据记录与处理 093

5.7.7 实验报告中实验结果部分的要求 093

5.7.8 思考题 094

5.8 液-液萃取实验 094

5.8.1 实验目的及任务 094

5.8.2 基本原理 094

5.8.3 实验装置和流程 096

5.8.4 实验操作要点 098

5.8.5 实验注意事项 098

5.8.6 实验数据记录与处理 099

5.8.7 实验报告中实验结果部分的要求 099

5.8.8 思考题 099

5.9 流化床干燥实验 099

5.9.1 实验目的及任务 099

5.9.2 基本原理 100

5.9.3 实验装置和流程 102

5.9.4 实验操作要点 103

5.9.5 实验注意事项 103

5.9.6 实验数据记录与处理 104

5.9.7 实验报告中实验结果部分的要求 104

5.9.8 思考题 104

5.10 流体流动过程综合实验 105

5.10.1 实验目的及任务 105

5.10.2 基本原理 105

5.10.3 实验装置和流程 106

5.10.4 实验操作要点 106

5.10.5 实验注意事项 108

5.10.6 软件安装与使用  108

第6章 计算机数据采集与仿真实验 110

6.1 计算机数据采集与控制 110

6.1.1 概述 110

6.1.2 计算机数据采集与控制原理 111

6.1.3 智能仪表 112

6.1.4 变频器 113

6.2 仿真实验 114

6.2.1 仿真实验简介 114

6.2.2 仿真实验软件 115

6.2.3 仿真操作示例 121

附录 化工原理实验常用数据表 125

附录1 F分布表 125

附录2 水的重要物理性质 130

附录3 干空气的重要物理性质(p=101.325kPa)  131

附录4 乙醇-正丙醇溶液的气液平衡数据(p=101.325kPa) 132

附录5 乙醇-正丙醇溶液的汽化热和定压比热容数据 132

附录6 不同温度下氧在水中的浓度 132

附录7 苯甲酸-煤油-水物系萃取实验分配曲线数据 133

参考文献 134

 

化工原理实验是化工类专业及其他相关专业学生的一门重要的专业基础课，应用范围广，也是一门工程实践性很强的课程，它与理论教学、课程设计等教学环节构成一个有机整体。近年来，随着实验技术的不断开发和实验装置的不断更新，有必要编写有针对性的、融合新实验技术及内容的化工原理实验教材以满足教学的需求。

本书主要由绪论、实验误差分析及数据处理、实验研究方法及实验设计方法、化工原理实验参数的测量及常用仪器的使用、化工原理实验、计算机数据采集与仿真实验和附录构成。实验内容覆盖面广，涵盖了流体流动、传热、精馏、吸收、萃取、干燥等典型的化工单元操作过程，既有验证性实验，又有综合性实验。另外，实验部分重点介绍了各实验的原理及装置流程、操作要点和注意事项，突出实用性；为了帮助学生整理实验报告，还列举了实验报告的要求及数据表格；本书中加入实验数据处理和化工测量仪表方面的内容，拓宽学生的知识面和提高实验教学效果；引入了计算机测控技术及仿真内容，借助先进的实验教学手段，提高学生分析和解决工程实践问题的能力，培养学生从事科学研究的创新意识和创新能力。

本书由辽宁石油化工大学王春蓉主编，辽宁石油化工大学关慧敏、宋世野、闫锋、李造宇、魏民参加了本书的编写。其中第1章、第5章及附录由王春蓉编写；第2章的2.1节、第3章由关慧敏编写；第2章的2.2节由宋世野编写；第4章由闫锋编写；第6章的6.1节由李造宇编写；第6章的6.2节由魏民编写。全书由王春蓉统稿。本书在编写过程中得到了辽宁石油化工大学化学化工与环境学部实验中心其他教师的大力支持和帮助，在此表示衷心感谢。

本书内容简明扼要，理论层次适中。可作为高等院校化学工程与工艺、环境科学与工程、材料科学与工程、食品科学与工程、生物化工、应用化学等专业的化工原理实验课程的教材，也可作为相关专业的参考用书。

由于作者水平所限，不足之处在所难免，恳请读者在使用本书时提出批评和改进意见，以便及时修正和补充。

编者

2018年3月