化工原理实验教程

20xx年5月

前 言

化工原理是一门工程应用科学，它利用自然科学的原理来考察、研究化工单元操作中的实际问题，研究强化过程的方法，寻找开发新技术的途经。化工原理课程要求理论联系实际，其发展离不开实验研究与数学模型分析，所以化工原理实验是化工原理课程的一个重要教学环节，也是化工、制药、环境、食品、生物工程等院系或专业教学计划中的一门必修课程，属于工程实验范畴，与一般化学实验相比，其不同之处在于它具有工程特点，每个实验项目都相当于化工生产中的一个单元操作，通过实验能建立起一定的工程概念，同时，随着实验课的进行，会遇到大量的工程实际问题，对理工科学生来说，可以在实验过程中更实际、更有效地学到更多工程实验方面的原理及测试手段，发现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，也可以认识到对于一个看起来似乎很复杂的过程，一经了解，可以只用最基本的原理来解释和描述。因此，在实验课的全过程中，学生在思维方法和创新能力方面都得到培养和提高，为今后的工作打下坚实的基础。通过教学实验，达到以下目的：

1.验证化工单元操作的基本理论与经验公式，将书本知识转变为感性知识，并使学生在运用理论对实验进行分析的过程中巩固和加深对课程教学内容的理解。

2.通过实验环节熟悉化工单元操作设备的结构、性能，掌握测试方法，培养学生的实际操作技能。

3.在实验环节中学习如何根据实验任务制订实验方案，学会如何控制和测量操作参数，如何获得准确、完整的数据，以及如何整理、分析实验数据与结果，从而使学生掌握科学实验的全过程，提高学生独立分析与解决问题的能力，为今后从事科学研究活动打下良好的基础。

为此，根据化工原理课程教学基本要求的规定，我室建立了“流体流动阻力的测定”等十种实验装置，以及“机械能转化”等演示实验装置，各套实验数据均采用计算机处理，可直接得到实验结果与图表，以直观地验证实验过程的准确性。由于各专业教学要求有所不同，实验内容也可有不同，但至少要选做五至七个实验，即使同一个实验，其具体的实验任务也可有所侧重，每个实验的全过程包括预习、实验操作、实验数据处理与实验报告编写等四个环节，每个学生均必须严格按照要求保质保量完成实验。

本实验教程由魏凤玉、刘雪霆、何兵、路绪旺等编写，由于时间仓促，作者水平有限，文中不妥之处，恳请指正。

20xx年5月于斛兵塘

目 录

前 言 ........................................................................................... 2

目 录 ........................................................................................... 1

第一篇 实验基础知识 .................................................................. 1

第一节 学生实验守则 ........................................................................................................... 1

第二节 实验教学目的 ........................................................................................................... 1

第三节 实验的特点 ............................................................................................................... 2

第四节 实验教学内容与方法 ............................................................................................... 2

第五节 实验的误差分析 ....................................................................................................... 3

第六节 实验数据的处理 ....................................................................................................... 9

第七节 实验各环节要求 ..................................................................................................... 16

第二篇 演示型实验...................................................................... 22

实验一 静力学实验 ............................................................................................................. 22

实验二 柏努利实验 ............................................................................................................. 24

实验三 边界层演示实验 ..................................................................................................... 26

实验四 塔板水力学性质演示实验 ..................................................................................... 28

第三篇 验证型实验 ................................................................... 30

实验一 流体流型的观察与测定 ......................................................................................... 30

实验二 流体流动阻力的测定 ............................................................................................. 32

实验三 离心泵特性曲线的测定 ......................................................................................... 38

实验四 过滤常数的测定 ................................................................................................... 43

实验五 传热系数的测定 ..................................................................................................... 47

实验六 填料吸收塔流体力学性能的测定 ......................................................................... 50

实验七 填料吸收塔体积传质系数的测定 ......................................................................... 52

实验八 板式塔精馏实验 ..................................................................................................... 55

实验九 干燥实验 ................................................................................................................. 59

第四篇 综合型实验 ................................................................... 62

实验一 无机膜分离实验 ..................................................................................................... 62

实验二 离心泵计算机采集及自动控制实验 ..................................................................... 66

实验三 微粉的粒度分级及粒度测定 ................................................................................. 69

化工原理实验教程

第一篇 实验基础知识

第一节 学生实验守则

1、遵守纪律不迟到不早退，在实验室内保持安静，不大声谈笑，遵守实验室的一切规章制度，听从教师指导。

2、实验前要认真预习，作好预习报告，经教师提问通过后，方可准予参加实验。

3、实验时要严格遵守仪器、设备、电路的操作规程，不得擅自变更，操作前须经教师检查同意后方可接通电路和开车，操作中仔细观察，如实记录实验现象和数据。仪器设备发生故障严禁擅自处理，应立即报告教师。

4、实验后根据原始实验数据记录，处理数据、分析问题及时作好实验报告。

5、爱护仪器、注意安全、水，电，煤气，药品要节约使用。

6、保持实验室整洁，废品，废物丢入垃圾箱内。

7、实验完毕记录数据须经教师审查签字，做好实验室的清洁工作，恢复仪器设备原状，关好门窗，和检查水，电，气源是否关好，方可离开实验室。

第二节 实验教学目的

化工原理实验教学的目的主要有以下几点：

1．巩固和深化理论知识

在学习化工原理课程的基础上，进一步了解和理解一些比较典型的已被或将被广泛应用的化工过程与设备的原理和操作，巩固和深化化工原理的理论知识。

2．提供一个理论联系实际的机会

将所学的化工原理等化学化工的理论知识去解决实验中遇到的各种实际问题，同时学习在化工领域内如何通过实验获得新的知识和信息。

3．培养学生从事科学实验的能力

实验能力主要包括：①为了完成一定的研究课题，设计实验方案的能力；②进行实验，观察和分析实验现象的能力和解决实验问题的能力；③正确选择和使用测量仪表的能力；④利用实验的原始数据进行数据处理以获得实验结果的能力；⑤运用文字表达技术报告的能力等。学生只有通过一定数量的实验训练，才能掌握各种实验技能，为将来从事科学研究和解决工程实际问题打好坚实的基础。

4．培养科学的思维方法、严谨的科学态度和良好的科学作风，提高自身素质水平。

5．随着科技的发展，不断引进新的化工技术和实验技术，开阔眼界，启发创新意识。

1

化工原理实验教程

第三节 实验的特点

本课程内容强调实践性和工程观念，并将能力和素质培养贯穿于实验课的全过程。围绕《化工原理》课程中的基本理论，开设有演示型、验证型和综合型实验，培养学生掌握实验研究方法，训练其独立思考、综合分析问题和解决问题的能力。

部分实验设备采用计算机在线数据采集与控制系统，引入先进的测试手段和数据处理技术；实验室开放，除完成实验教学基本内容外，可为对化工原理实验感兴趣的同学提供实验场所，培养学生的科研能力和创新精神。

本课程的部分实验报告采用小论文形式撰写，这类实验报告的撰写是提高学生写作能力、综合应用知识能力和科研能力的一个重要手段，可为毕业论文环节和今后工作所需的科学研究和科学论文的撰写打下坚实的基础。

第四节 实验教学内容与方法

1. 化工原理实验教学内容

化工原理实验教学内容主要包括实验理论教学、计算机仿真实验和典型的单元操作实验三大部分。

（1）实验理论教学

主要讲述化工原理实验教学的目的、要求和方法；化工原理实验的特点；化工原理实验的研究方法；实验数据的误差分析；实验数据的处理方法；与化工原理实验有关的计算机数据采集与控制基本知识等。

（2）计算机仿真实验

包括仿真运行、数据处理和实验测评三部分。

（3）典型单元操作实验

典型单元操作实验内容和地点如下表所示。

实验内容

阻力实验

离心泵实验

过滤实验

传热实验

吸收实验

精馏实验

干燥实验

膜分离实验

2．化工原理实验教学方法

由于工程实验是一项技术工作，它本身就是一门重要的技术学科，有其自己的特点和系统。为了切实加强实验教学环节，将实验课单独设课。每个实验均安排现场预习（包括仿真实验）和实验操作两个单元时间。化工原理实验工程性较强，有许多问题需事先考虑、分析，并做好必要的准备，因此必需在实验操作前进行现场预习和仿真实验。化工原理实验室实行实验地点 化工原理实验室 化工原理实验室 化工原理实验室 化工原理实验室 化工原理实验室 化工原理实验室 化工原理实验室 化工原理实验室

2

 

第二篇：化工原理实验心得体会

化工原理实验心得体会

这个学期我们学习了《化工原理》这门课，在学习了部分理论知识后，我们进入了实验室，开始学习《化工原理实验》并分组进行了实验。和前几个学期类似，大家先要进行实验的预习，在老师讲解后进行实验。通过动手实验，我更加深刻的理解了化工原理课上老师讲解的知识，增强了动手能力，对理论知识有了形象化的认识。

本学期我们共学习了九个实验（其中实验八为演示实验），分别是实验一、流体流动阻力的测定实验，二、离心泵的特性曲线实验，三、传热实验，四、精馏实验实验，五、沸腾干燥实验实验，六、恒压过滤实验，七、吸收实验，八、气体膜分离实验实验，九、反渗透实验。通过对实验的学习并亲手操作，我掌握了许多知识。

这几个实验中我印象最深刻的是沸腾干燥实验，实验以热空气为加热介质，含水硅胶为干燥物，需测出单位时间内湿物料的变化并绘出干燥曲线和干燥速率曲线。这个实验和恒压过滤实验一起分组进行。老师讲解完实验原理并强调了注意事项后，我们开始实验。我们小组先进行了沸腾干燥实验，我负责取样和记录的工作。每个三分钟记录床层温度一次，取样一次，并由同组同学进行含水量的测定。实验过程中，我们互相配合，进行的很顺利。但是记录了几组数据后，我在一次取样时，不小心把刚刚取出的样品撒在了桌子上，使得这个时间的样品没能采出，为了保证实验的准确性，我们按照助教师兄的指导，在下一个三分钟再次进行取样，分析，记录结果。之前在预习以及老师讲解的过程中关注了样品管不能完全拉出这件事，否则物料颗粒会喷出流化室，但是取样时却没有取好，这是一个教训，实验中细心认真完成每一步，我们的动手能力才会在这个过程中得到提升。

化工原理实验的任务主要是了解一些典型化工设备的原理和操作，熟悉化工中的实验研究方法及数据处理，掌握化工数据的基本测试技术。并能运用所学的理论知识去解决实验中遇到的各种实际问题，培养科学的思维方法及严谨的科学作风。

通过实验一方面我们掌握了科学实验的全过程（实际操作；正确记录和处理实验数据；撰写实验报告);另一方面丰富了我们的感性认识，活跃了科学思维，培养了我们对客观世界的观察与分析能力；我们进一步了解了实验在科学理论进展中的地位和作用；同时也培养了大家的创新意识和能力；锻炼了我们集体协作、实事求是、严肃认真的科学态度和刻苦钻研、坚韧不拔的工作作风；在实验及其数据处理的过程中，我们掌握了实验科学的基本理论与方法，使得我们在化工原理课程上学习的理论知识得到了实际的验证。

就像大家常说的一样，实践是检验真理的唯一标准，通过实验形象的认识课程所学，我也将把在实验中积累的经验应用到以后的学习中。最后，要感谢老师以及师兄师姐对我们的指导与帮助，我会继续努力学习，丰富知识，不断提高！