化工原理实验简介
责任编辑：chinalng 浏览：4891次 时间： 2008-03-07 16:50:04
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摘要:化工原理实验室是在1958年成立的哈尔滨工业大学化工原理实验室基础上发展起来的。1965年整建制迁至甘肃工业大学(现兰州理工大学)。目前，本实验室现有实验设备20台套，主要承担全校四个学院8个专业化工原理本科实验教学任务，每年开出7类96项实验，其中综合性实验5项..
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化工原理实验室是在1958年成立的哈尔滨工业大学化工原理实验室基础上发展起来的。1965年整建制迁至甘肃工业大学(现兰州理工大学)。目前，本实验室现有实验设备20台套，主要承担全校四个学院8个专业化工原理本科实验教学任务，每年开出7类96项实验，其中综合性实验5项。
我院实践教学方法与思路为仿真与实践相结合。在化工原理实验方面，实行先仿真后实验的教学方法，即每个学生先上机操作仿真实验，然后再分组完成真实实验。
化工原理实验教学目的和任务如下
1.巩固和深化化工原理课程的理论知识，帮助理解从书本上难以弄清的概念。
2.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及设备的管理与操作。
3.提供一个理论联系实际的机会。实际运用所学的关于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。
4.引导学生利用化工过程与设备、实验方法学、现代控制原理等理论知识进行分析和设计化工单元操作，以达到全面提高学生实践能力的目的。进行化工实验基本技能的训练，学习化工实验的基本方法和测量技术，培养从事化工科学实验的能力。
5.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和进行技术交流的能力。
6.培养科学的思维方法，养成严谨的工作态度和作风，提高自身素质水平。
7.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。
考核方式
每学期实验课结束后按考试管理制度考核，成绩为百分制。总成绩评定是一学期所做实验成绩的总和。每次实验成绩是根据学生实验前预习、实验中操作、实验报告质量、实验结果分析等方面的情况综合得出的，其比率为：实验前预习占总成绩的10%，实验操作情况占总成绩的35%，数据处理占总成绩的30%，实验分析占20%，其他占5%。最终成绩分级为：优、良、中、及、不及。综合成绩不及格者，该课程必须重修。 主要的化工原理实验项目如下
气—汽套管传热实验
在工业生产过程中，许多情况下，冷、热流体通过固体壁面（传热元件）进行热量交换，该换热方式称为间壁式换热。如图所示，间壁式传热过程为热流体对固体壁面的对流传热，固体壁面的热传导和固体壁面对冷流体的对流传热所组成。
自蒸汽发生器的水蒸气进入不锈钢套管换热器环隙，与来自风机的空气在套管换热器内进行热交换，冷凝水经疏水器排入地沟。冷空气经孔板流量计或转子流量计进入套管换热器内管（紫铜管），热交换后排出装置外。
实验要求 熟悉热电阻、热电偶测温原理，学习并应用气体流量的修订原理，测定普通直管总传热系数K并对α与Re关联式进行数学回归。
 气—汽套管传热实验装置
恒 压 过 滤 实 验
过滤是以某种多孔物质为介质来处理悬浮液以达到固、液分离的一种操作过程，即在外力的作用下，悬浮液中的液体通过固体颗粒层（即滤渣层）及多孔介质的孔道而固体颗粒被截留下来形成滤渣层，从而实现固、液分离。因此，过滤操作本质上是流体通过固体颗粒层的流动，而这个固体颗粒层（滤渣层）的厚度随着过滤的进行而不断增加，故在恒压过滤操作中，过滤速度不断降低。
本实验装置由空压机、配料槽、压力料槽、板框过滤机等组成，其流程示意如图。
CaCO3的悬浮液在配料桶内配制一定浓度后，利用压差送入压力料槽中，用压缩空气加以搅拌使CaCO3不致沉降，同时利用压缩空气的压力将滤浆送入板框压滤机过滤，滤液流入量筒计量，压缩空气从压力料槽上排空管中排出。板框压虑机的结构尺寸：框厚度20mm，每个框过滤面积 0.038m2，框数2个。
实验要求 了解过滤的典型过程的配料、搅拌、过滤和洗涤等，测定恒压板框过滤机的过滤常数。
恒压过滤实验装置
萃 取 实 验
萃取是分离和提纯物质的重要单元操作之一，是利用混合物中各个组分在外加溶剂中的溶解度的差异而实现组分分离的单元操作。使用转盘塔进行液－液萃取操作时，两种液体在塔内作逆流流动，其中一相液体作为分散相，以液滴形式通过另一种连续相液体，两种液相的浓度则在设备内作微分式的连续变化，并依靠密度差在塔的两端实现两液相间的分离。当轻相作为分散相时，相界面出现在塔的上端；反之，当重相作为分散相时，则相界面出现在塔的下端。
本装置操作时应先在塔内灌满连续相——水，然后开启分散相——煤油（含有饱和苯甲酸），待分散相在塔顶凝聚一定厚度的液层后，通过连续相的∏管闸阀调节两相的界面于一定高度，对于本装置采用的实验物料体系，凝聚是在塔的上端中进行（塔的下端也设有凝聚段）。本装置外加能量的输入，可通过直流调速器来调节中心轴的转速。
实验要求 熟悉萃取塔的操作，测传质单元高度、传质单元数，总传质系数及其变化规律。
萃取实验装置
流体力学综合实验
该实验装置由贮水箱、离心泵、不同管径、材质的水管、各种阀门、管件，涡轮流量计和倒U型压差计等所组成的，用于流体流动阻力和离心泵特性曲线的测定。
管路部分有三段并联的长直管，自上而下分别为用于测定局部阻力系数，光滑管直管阻力系数和粗糙管直管阻力系数。测定局部阻力部分使用不锈钢管，其上装有待测管件(闸阀)；光滑管直管阻力的测定同样使用内壁光滑的不锈钢管，而粗糙管直管阻力的测定对象为管道内壁较粗糙的镀锌管。水的流量使用涡轮流量计测量，管路和管件的阻力采用各自的倒U形压差计测量，同时差压变送器将差压信号传递给差压显示仪。
离心泵特性测定时，关闭流体流动阻力测定管的入口阀，贮水箱、离心泵、总出管、回水管组成离心泵工作特性测定系统，测定在恒定转速下泵的扬程H、轴功率N及效率η与泵的流量Q之间的关系曲线，它是流体在泵内流动规律的宏观表现形式。
实验要求 测定（光滑或粗糙）直管摩擦阻力系数λ与雷诺准数Re的关系曲线；测定管件或阀门局部阻力系数；测定恒定转速条件下泵的特性曲线；熟悉各种检测仪器和仪表的原理及使用
流体力学综合实验装置
精 馏 综 合 实 验
本实验装置的主体设备是筛板精馏塔，配套的有加料系统、回流系统、产品出料管路、残液出料管路、进料泵和一些测量、控制仪表。
筛板塔主要结构参数：塔内径D＝68mm，厚度d＝2mm，塔节F76´4，塔板数N＝10块，板间距HT＝100mm。加料位置由下向上起数第3块和第5块。降液管采用弓形，齿形堰，堰长56mm，堰高7.3mm，齿深4.6mm，齿数9个。降液管底隙4.5mm。筛孔直径d0＝1.5mm，正三角形排列，孔间距t＝5mm，开孔数为74个。塔釜为内电加热式，加热功率2.5kW，有效容积为10L。塔顶冷凝器、塔釜换热器均为盘管式。单板取样为自下而上第1块和第10块，斜向上为液相取样口，水平管为气相取样口。
实验要求 了解板式精馏塔及其附属设备的基本结构，掌握精馏过程的基本操作方法；学会判断系统达到稳定的方法，测定塔顶、塔釜溶液浓度；测定精馏塔全塔效率和单板效率，研究回流比对精馏塔分离效率的影响。同时：[1].观察开车时全回流塔温随时间变化;[2].了解全回流稳定操作条件塔内温度分布;[3].测定全回流精馏时稳定操作后全塔理论板数、塔效率;[4]用5%(V/V)的稀乙醇精馏100ml 90％(V/V)的浓乙醇。
精馏综合实验装置
吸收综合实验
吸收综合实验装置的主要设备：（1）吸收塔：高效填料塔，塔径100mm，塔内装有金属丝网波纹规整填料或θ环散装填料，填料层总高度2000mm.。塔顶有液体初始分布器，塔中部有液体再分布器，塔底部有栅板式填料支承装置。填料塔底部有液封装置，以避免气体泄漏。（2）填料规格和特性：金属丝网波纹规整填料：型号JWB—700Y，规格φ100×100mm，比表面积700m2/m3。
由自来水源来的水送入填料塔塔顶经喷头喷淋在填料顶层。由压缩机送来的空气和由二氧化碳钢瓶来的二氧化碳混合后，一起进入气体中间贮罐，然后再直接进入塔底，与水在塔内进行逆流接触，进行质量和热量的交换，由塔顶出来的尾气放空，由于本实验为低浓度气体的吸收，所以热量交换可略，整个实验过程看成是等温操作。
实验要求 学习填料塔的操作，研究填料特性；观察填料塔液泛与漏液现象，理解填料塔操作范围的意义；测定干湿填料塔阻力降，测定一定水喷淋量下的压力降及液泛气速，测定一定操作条件下的吸收系数。 
吸收综合实验装置
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