《化工原理实验（二）》实验教学大纲 课程英文名称：Experiment of Chemical Engineering Principles(2) 课程编码：S217303、S217303课程类别：口基础d专业基础口专业 学时：32学分：1 面向专业：化学工程与工艺、应用化学 大纲制定者：孟桂花 大纲审定者：郭瑞丽审定日期：2014年9月25日 课程简介： 《化工原理实验（二）》是以化工原理（下册）为基础的一门工程实验课程，本实验课 程主要讲述化工原理（下册）中所涉及的主要单元操作，以巩固和加深对化工原理课程 中基本理论知识的理解，从实验中可以了解典型化工设备的原理和操作，掌握化工中用 数学模型法和因次论指导下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。 一、教学目标及任务 教学目标：化工原理实验教学是《化工原理》课程的一个重要的实践环节，本实验课 程目的是让学生运用已学过的知识验证一些结论、结果和现象等，或综合运用已学过的 理论知识设计实验或进行综合性的实验，训练学生理论知识的运用能力、实验操作能力 、仪器仪表的使用能力、实验数据的处理和分析能力。在实验课的全过程中，学生在思 维方法和创新能力方面都将得到培养和提高。 教学任务：化工原理实验不同于基础课实验，具有典型的工程实际特点，其基本任 务是巩固和加深对化工原理课程中基本理论知识的理解，培养学生应用理论知识组织 工程实验的能力及分析问题解决工程问题的能力，并在实验中学会一些操作技能。培养 发现问题、分析问题和解决问题的能力，以及清楚地、正确地表达实验结果、进行技术 交流的能力：培养科学的思维方法、科学态度和科学作风，提高自身素质水平，开拓思 路，掌握新的实验技术和方法，增强创新意识。 二、实验项目及学时分配 实 序号 实验项目名称 验要 离心泵特性曲线测定 4 综合 16 台 2 全回流精馏实验 4 综合 16 必 3 部分回流精馏实验 4 综合 16 必 4 干燥实验 4 综合 16必
《化工原理实验（二）》实验教学大纲 课程英文名称：Experiment of Chemical Engineering Principles（2） 课程编码：S217303、S217303 课程类别：□基础 □√专业基础 □专业 学时： 32 学分： 1 面向专业：化学工程与工艺、应用化学 大纲制定者：孟桂花 大纲审定者：郭瑞丽 审定日期：2014年9月25日 课程简介： 《化工原理实验（二）》是以化工原理（下册）为基础的一门工程实验课程，本实验课 程主要讲述化工原理（下册）中所涉及的主要单元操作，以巩固和加深对化工原理课程 中基本理论知识的理解，从实验中可以了解典型化工设备的原理和操作，掌握化工中用 数学模型法和因次论指导下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。 一、教学目标及任务 教学目标：化工原理实验教学是《化工原理》课程的一个重要的实践环节，本实验课 程目的是让学生运用已学过的知识验证一些结论、结果和现象等，或综合运用已学过的 理论知识设计实验或进行综合性的实验，训练学生理论知识的运用能力、实验操作能力 、仪器仪表的使用能力、实验数据的处理和分析能力。在实验课的全过程中，学生在思 维方法和创新能力方面都将得到培养和提高。 教学任务：化工原理实验不同于基础课实验，具有典型的工程实际特点，其基本任 务是巩固和加深对化工原理课程中基本理论知识的理解，培养学生应用理论知识组织 工程实验的能力及分析问题解决工程问题的能力，并在实验中学会一些操作技能。培养 发现问题、分析问题和解决问题的能力，以及清楚地、正确地表达实验结果、进行技术 交流的能力；培养科学的思维方法、科学态度和科学作风，提高自身素质水平，开拓思 路，掌握新的实验技术和方法，增强创新意识。 二、实验项目及学时分配 序号 实验项目名称 学时 分配 实验 类型 每组 人数 实 验 要 求 1 离心泵特性曲线测定 4 综合 型 16 必 2 全回流精馏实验 4 综合 做 型 16 必 3 部分回流精馏实验 4 综合 做 型 16 必 4 干燥实验 4 综合 做 型 16 必 做 1
5 吸收塔性能测定实验 4验证 16必 6 吸收解吸实验 4 综合16必 萃取实验 4 综合16必 8 超滤膜分离实验 4 设计 16 必 三、实验内容及教学要求 实验项目一：离心泵特性曲线测定 实验内容及教学要求： 1、实验内容：测定某型号离心泵在一定转速下，H(扬程)、N(轴功率)、η（效率）与 Q(流量)之间的特性曲线，测定流量调节阀某一开度下管路特性曲线。重点：泵在一定 转速下，H(扬程)、N(轴功率)、η（效率）与Q(流量)之间的特性曲线。难点：测定流量调 节阀某一开度下管路特性曲线。 2、教学要求：了解离心泵的操作方法，理解离心泵特性曲线的测定方法、表示方法 掌握管路特性曲线的测定方法、表示方法。 主要仪器设备：流体流动实验装置 实验项目二：全回流精馏实验 实验内容及教学要求： 1、实验内容：画出在全回流条件下，塔顶温度随时间的变化曲线，测定塔底、塔顶 浓度，通过逐板计算法，计算塔板数，通过每块板的取样，计算部分回流时单板效率，重 点：全回流条件下，计算塔板数。难点：部分回流时单板效率的计算。 2、教学要求：了解全回流精馏塔内的稳定操作状态，理解操作状态对全回流塔性能 的影响，掌握单板效率的测量方法及其影响因素。 主要仪器设备：板式精馏塔实验装置 实验项目三：部分回流精馏实验 实验内容及教学要求： 1、实验内容：部分回流操作，观察板上传质状况，测定塔底、塔顶浓度.通过逐板计 算法，计算塔板数和全塔效率。重点：部分回流条件下，计算塔板数。难点：部分回流操 作，塔板稳定的影响因素。 2、教学要求：了解部分回流下精馏塔内出现的几种操作状态。理解这些操作状态对 塔性能的影响。掌握精馏塔性能参数的测量方法及其影响因素。 主要仪器设备：板式精馏塔实验装置 实验项目四：干燥实验
5 吸收塔性能测定实验 4 验证 型 16 必 6 吸收-解吸实验 4 综合 做 型 16 必 7 萃取实验 4 综合 做 型 16 必 8 超滤膜分离实验 4 设计 做 性 16 必 做 三、实验内容及教学要求 实验项目一：离心泵特性曲线测定 实验内容及教学要求： 1、实验内容：测定某型号离心泵在一定转速下，H（扬程）、N（轴功率）、（效率）与 Q（流量）之间的特性曲线，测定流量调节阀某一开度下管路特性曲线。重点：泵在一定 转速下，H（扬程）、N（轴功率）、（效率）与Q（流量）之间的特性曲线。难点：测定流量调 节阀某一开度下管路特性曲线。 2、教学要求：了解离心泵的操作方法，理解离心泵特性曲线的测定方法、表示方法 ，掌握管路特性曲线的测定方法、表示方法。 主要仪器设备：流体流动实验装置 实验项目二：全回流精馏实验 实验内容及教学要求： 1、实验内容：画出在全回流条件下，塔顶温度随时间的变化曲线，测定塔底、塔顶 浓度，通过逐板计算法，计算塔板数，通过每块板的取样，计算部分回流时单板效率，重 点：全回流条件下，计算塔板数。难点：部分回流时单板效率的计算。 2、教学要求：了解全回流精馏塔内的稳定操作状态，理解操作状态对全回流塔性能 的影响，掌握单板效率的测量方法及其影响因素。 主要仪器设备：板式精馏塔实验装置 实验项目三：部分回流精馏实验 实验内容及教学要求： 1、实验内容：部分回流操作，观察板上传质状况，测定塔底、塔顶浓度，通过逐板计 算法，计算塔板数和全塔效率。重点：部分回流条件下，计算塔板数。难点：部分回流操 作，塔板稳定的影响因素。 2、教学要求：了解部分回流下精馏塔内出现的几种操作状态。理解这些操作状态对 塔性能的影响。掌握精馏塔性能参数的测量方法及其影响因素。 主要仪器设备：板式精馏塔实验装置 实验项目四：干燥实验 2
实验内容及教学要求： 1、实验内容：每组在某固定的空气流量和某固定的空气温度下测量一种物料干燥 曲线、干燥速率曲线和临界含水量，测定恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数。 重点：物料干燥曲线、干燥速率曲线的测定。难点：临界含水量的测定。 2、教学要求：了解干燥曲线和干燥速率曲线的测定方法，理解物料临界含水量X。 的概念及其影响因素，掌握恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数的测定方法。 主要仪器设备：洞道干燥设备 实验项目五：吸收塔性能测定实验 实验内容及教学要求： I、实验内容：干塔填料压降性能△P~u曲线测定：湿塔填料压降性能△P~u曲线测 定，重点：干塔填料压降性能△P~u曲线测定。难点：湿塔填料压降性能△P~u曲线测定 2、教学要求：了解填料吸收塔的结构和流体力学性能，理解填料吸收塔传质能力和 传质效率的测定方法，掌握干塔填料压降性能△P~u曲线测定和湿塔填料压降性能△P u曲线测定。 主要仪器设备：C0/水填料吸收实验装置 实验项目大：吸收解吸实验 实验内容及教学要求 1、实验内容：吸收一解吸实验操作，测定体积吸收系数KL。重点：吸收一解吸实验 的影响因素。难点：体积吸收系数K1a的测定和相关计算。 2、教学要求：了解吸收 解吸的基本原理，理解吸收一解吸实验的影响因素，掌握体积吸收系数K1的测定和相 关计算。 主要仪器设备：C0/水填料吸收实验装置 实验项目七：萃取实验 实验内容及教学要求： 1、实验内容：掌握液一液相平衡在三角形上的表示方法，了解设备的类型和特点 重点：液一液相平衡在三角形上的表示方法。难点：萃取塔的操作和实验确定传质单元 高度。 2、教学要求：了解萃取塔的基本结构、装置流程和正常的操作状况，理解萃取塔的 操作和实验确定传质单元高度，掌握外加能量对液 液相传质效果以及塔的通量的影响规律。 2
实验内容及教学要求： 1、实验内容：每组在某固定的空气流量和某固定的空气温度下测量一种物料干燥 曲线、干燥速率曲线和临界含水量，测定恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数。 重点：物料干燥曲线、干燥速率曲线的测定。难点：临界含水量的测定。 2、教学要求：了解干燥曲线和干燥速率曲线的测定方法，理解物料临界含水量Xc 的概念及其影响因素，掌握恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数的测定方法。 主要仪器设备：洞道干燥设备 实验项目五：吸收塔性能测定实验 实验内容及教学要求： 1、实验内容：干塔填料压降性能ΔP～u曲线测定；湿塔填料压降性能ΔP～u曲线测 定，重点：干塔填料压降性能ΔP～u曲线测定。难点：湿塔填料压降性能ΔP～u曲线测定 。 2、教学要求：了解填料吸收塔的结构和流体力学性能，理解填料吸收塔传质能力和 传质效率的测定方法，掌握干塔填料压降性能ΔP～u曲线测定和湿塔填料压降性能ΔP ～u曲线测定。 主要仪器设备：CO2/水填料吸收实验装置 实验项目六：吸收-解吸实验 实验内容及教学要求： 1、实验内容：吸收－解吸实验操作，测定体积吸收系数KLa。重点：吸收－解吸实验 的影响因素。难点：体积吸收系数KLa的测定和相关计算。 2、教学要求：了解吸收- 解吸的基本原理，理解吸收－解吸实验的影响因素，掌握体积吸收系数KLa的测定和相 关计算。 主要仪器设备：CO2/水填料吸收实验装置 实验项目七：萃取实验 实验内容及教学要求： 1、实验内容：掌握液－液相平衡在三角形上的表示方法，了解设备的类型和特点， 重点：液－液相平衡在三角形上的表示方法。难点：萃取塔的操作和实验确定传质单元 高度。 2、教学要求：了解萃取塔的基本结构、装置流程和正常的操作状况，理解萃取塔的 操作和实验确定传质单元高度，掌握外加能量对液— 液相传质效果以及塔的通量的影响规律。 3
主要仪器设备：桨叶式旋转萃取塔 实验项目八：超滤膜分离实验 实验内容及教学要求： 1、实验内容：建立膜分离过程的基本概念，掌握其特征和应用领域，学习超滤、反 渗透的基本原理、主要设备构成和操作方法，重点：超滤、反渗透的基本原理。难点：各 种设备构成和操作方法。 2、教学要求：设计一体系采用超滤或反渗透技术，进行相应实验操作，设计简便的 检测手段，对膜分离后物系进行分析测定，确定分离效果。 主要仪器设备：超滤膜分离设备、反渗透膜分离设备 四、考核方式及要求 在实验课程结束后必须进行考核，考核可分为实验考核或现场操作考试两个部分， 实验考核可以包含实验前预习、实验提问、实验具体操作、实验报告成绩等部分，现场 操作考试以抽题卡操作或笔试形式进行。 五、教材及教学主要参考书 教材： 《化工原理实验》指导书（石河子大学化学化工学院化工系自编教材） 教学主要参考书： [山张金利主编.《化工原理实验》.天津：天津大学出版社.2005 [2]《化工原理实验》.华东理工大学化工原理教研室实验室上海：华东理工大学出版 社.2005 六、教改说明和其他
主要仪器设备：桨叶式旋转萃取塔 实验项目八：超滤膜分离实验 实验内容及教学要求： 1、实验内容：建立膜分离过程的基本概念，掌握其特征和应用领域，学习超滤、反 渗透的基本原理、主要设备构成和操作方法，重点：超滤、反渗透的基本原理。难点：各 种设备构成和操作方法。 2、教学要求：设计一体系采用超滤或反渗透技术，进行相应实验操作，设计简便的 检测手段，对膜分离后物系进行分析测定，确定分离效果。 主要仪器设备：超滤膜分离设备、反渗透膜分离设备 四、考核方式及要求 在实验课程结束后必须进行考核，考核可分为实验考核或现场操作考试两个部分， 实验考核可以包含实验前预习、实验提问、实验具体操作、实验报告成绩等部分，现场 操作考试以抽题卡操作或笔试形式进行。 五、教材及教学主要参考书 教材： 《化工原理实验》指导书（石河子大学化学化工学院化工系自编教材） 教学主要参考书： [1] 张金利主编.《化工原理实验》.天津：天津大学出版社.2005 [2]《化工原理实验》.华东理工大学化工原理教研室实验室.上海：华东理工大学出版 社.2005 六、教改说明和其他 4