化工原理實驗

前言

化工原理實驗是化工類專業(yè)的化工基礎(chǔ)實驗課。作為一門重要的實踐性課程，其任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生掌握基礎(chǔ)化工實驗的實驗研究方法及實驗技術(shù)。具體來說，本課程應(yīng)達到以下幾個方面的教學(xué)要求。（1）在學(xué)習(xí)化工原理課程的基礎(chǔ)上，進一步了解和掌握一些比較典型的已被或?qū)⒈粡V泛應(yīng)用的化工過程與設(shè)備的原理和操作。（2）進行化工實驗基本技能的訓(xùn)練，學(xué)習(xí)化工實驗的基本方法和測量技術(shù)，提高動手能力和從事化工科學(xué)實驗研究的能力。（3）培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的學(xué)風(fēng)，運用所學(xué)的化工原理等化工基礎(chǔ)理論知識，去解決在實驗中遇到的各種問題，并且學(xué)習(xí)如何通過實驗獲得新的知識和信息。（4）培養(yǎng)學(xué)生觀察問題、分析問題、解決問題的能力以及團隊合作精神。（5）培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)作風(fēng)和科學(xué)的思維方法、科學(xué)態(tài)度。（6）培養(yǎng)學(xué)生獨立思考能力、獨立工作能力和創(chuàng)新能力。本書內(nèi)容共分為四大部分。第一部分為實驗基礎(chǔ)知識，包括工程實驗研究方法論、化工原理實驗基本要求、實驗誤差分析及數(shù)據(jù)處理、常用化工實驗參數(shù)的測量儀表與測量方法。第二部分為化工基礎(chǔ)實驗，以化工單元操作實驗研究中常用的基礎(chǔ)實驗技術(shù)為主要內(nèi)容，共選擇了十一個實驗，分別為流體流動阻力實驗、流量計性能測定實驗、離心泵性能測定實驗、過濾實驗、攪拌實驗、傳熱實驗、精餾實驗、吸收實驗、干燥實驗、液一液萃取實驗、二元氣液相平衡數(shù)據(jù)測定實驗。這些實驗以配合化工原理課程教學(xué)，訓(xùn)練學(xué)生基本實驗技術(shù)和技能為目的，使學(xué)生加深對所學(xué)理論知識的理解，同時注重培養(yǎng)學(xué)生工程意識和團隊合作精神。第三部分為演示性實驗，包括伯努利方程實驗、雷諾實驗、旋風(fēng)分離器實驗、電除塵實驗、熱邊界層實驗及篩板塔演示實驗，以供學(xué)生觀察相關(guān)實驗現(xiàn)象，加深對相關(guān)原理的理解。第四部分為研究創(chuàng)新型實驗，分別為反應(yīng)精餾實驗、超臨界萃取實驗、膜分離實驗、分子蒸餾實驗。本部分實驗內(nèi)容為化工新型分離技術(shù)，以擴大學(xué)生知識面、啟發(fā)創(chuàng)新意識為目的來培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，可供有科研興趣的同學(xué)選做。

內(nèi)容概要

本書為全國普通高等院校工科化學(xué)規(guī)劃精品教材，由長春工業(yè)大學(xué)、山東科技大學(xué)、南華大學(xué)、石河子大學(xué)等多所院校長期工作在教學(xué)第一線的教師，根據(jù)多年教學(xué)實踐，參考國內(nèi)外同類教材編寫而成。全書分四大部分，包括實驗基礎(chǔ)知識、化工基礎(chǔ)實驗、演示性實驗、研究創(chuàng)新型實驗。    本書可作為普通高等院?；ゎ惣跋嚓P(guān)專業(yè)本科生化工原理實驗教材或參考教材，也可供從事化學(xué)、化工、環(huán)境、制藥、生物、食品、材料等專業(yè)工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第一部分　實驗基礎(chǔ)知識　第1章　工程實驗研究方法論　　1．1　直接實驗法    1．2　因次分析法    1．3　數(shù)學(xué)模型法　第2章　化工原理實驗基本要求    2．1　實驗預(yù)習(xí)    2．2　實驗操作    2．3　實驗報告撰寫　第3章　實驗誤差分析及數(shù)據(jù)處理    3．1　誤差分析    3．2　實驗數(shù)據(jù)處理    3．3　實驗數(shù)據(jù)的回歸分析    3．4　實驗數(shù)據(jù)的計算機處理　第4章　常用化工實驗參數(shù)的測量儀表與測量方法    4．1　壓力(差)的測量    4．2　流速與流量的測量    4．3　溫度的測量    4．4　成分分析第二部分　化工基礎(chǔ)實驗　實驗一　流體流動阻力實驗  實驗二　流量計性能測定實驗  實驗三　離心泵性能測定實驗  實驗四　過濾實驗  實驗五　攪拌實驗  實驗六　傳熱實驗  實驗七　精餾實驗  實驗八　吸收實驗  實驗九　于燥實驗  實驗十　液一液萃取實驗  實驗十一　二元氣液相平衡數(shù)據(jù)測定實驗第三部分　演示性實驗  實驗一　伯努利方程實驗  實驗二　雷諾實驗  實驗三　旋風(fēng)分離器實驗  實驗四　電除塵實驗  實驗五　熱邊界層實驗  實驗六　篩板塔演示實驗第四部分　研究創(chuàng)新型實驗  實驗一　反應(yīng)精餾實驗  實驗二　超臨界萃取實驗  實驗三　膜分離實驗  實驗四　分子蒸餾實驗附錄  附錄A  乙醇溶液的物理常數(shù)    附錄B　乙醇蒸氣的密度及比容  附錄C　乙醇-水溶液(常壓)氣液平衡數(shù)據(jù)  附錄D　氨的平衡濃度  附錄E　液相濃度5％以下氨水溶液的亨利系數(shù)與溫度關(guān)系  附錄F　氨的亨利系數(shù)  附錄G　苯甲酸在水和煤油中的平衡濃度  附錄H　銅-康銅熱電偶分度表  附錄I　鎳鉻-康銅熱電偶分度表參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：工程實驗不同于基礎(chǔ)課程的實驗，后者采用的方法是理論的、嚴(yán)密的，研究的對象通常是簡單的、基本的，甚至是理想的，而工程實驗面對的是復(fù)雜的實驗問題和工程問題。對象不同，實驗研究方法必然不一樣，工程實驗的困難在于變量多，涉及的物料千變?nèi)f化，設(shè)備大小懸殊，困難可想而知。化學(xué)工程學(xué)科，如同其他工程學(xué)科一樣，除了生產(chǎn)經(jīng)驗總結(jié)以外，實驗研究是學(xué)科建立和發(fā)展的重要基礎(chǔ)。多年來，化工原理在發(fā)展過程中形成的研究方法主要有直接實驗法、因次分析法和數(shù)學(xué)模型法三種。1.1直接實驗法直接實驗法是一種解決工程實際問題的最基本的方法，對特定的工程問題直接進行實驗測定，所得到的結(jié)果也較為可靠，但它往往只能適用條件相同的情況，具有較大的局限性，工作量大且煩瑣。例如，過濾某種物料，已知濾漿的濃度，在某一恒壓條件下，直接進行過濾實驗，測定過濾時間和所得濾液量，根據(jù)過濾時間和所得濾液量二者之間的關(guān)系，可以作出該物料在某一壓力下的過濾曲線。但如果濾漿濃度改變或過濾壓力改變，所得過濾曲線就將有所不同。對于一個多變量影響的工程問題，要通過實驗研究過程的規(guī)律，往往首先要規(guī)劃實驗，以減少工作量，并做到由此及彼、由小到大，使得到的結(jié)果具有一定的普遍性。

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