化工原理_syzd实验指导

第一篇：化工原理_syzd实验指导

实验内容：

实验包括必做部分和选做提高部分。

必做实验：从管内流体流动，离心泵特性曲线测定，板式塔流体力学实验，填料塔流体力学实验，过滤实验，传热实验，精馏实验，联机精馏实验，吸收（氧解吸）实验，流化床干燥实验和洞道干燥实验等基础的验证性实验中选择6-8个。

选做实验: 为学有余力的同学提供了传热综合实验，萃取实验和分离综合实验等高级实验内容。

实验教学方法：

强调课堂教学和实验教学的结合：讲课教师协助辅导试验；

因材施教：基础实验和提高实验相结合；

研究型：通过开设综合型实验、“有误实验”和组织学生开展SRT等课外科技活动，提高学生的创新能力和实践能力。

现代化：实现手段包括网络预约、网上预习（多媒体预习课件）和计算机数据处理等，详细情况请见化工原理实验室主页（网址为：166.111.34.133）。

教材建设：

1994年由清华大学出版社出版发行了《化工原理实验》教材，至今已多次重印。2004年完成了再版工作，更名为《化工基础实验》（郭庆丰，彭勇编著）。

第二篇：化工原理实验

吸收实验

?

一、实验目的1、? 熟悉填料吸收塔结构和流程

2、? 观察填料塔流体力学状况，测定压降与气速的关系曲线

3、? 掌握气相总体积系数kYa和气相总传质单元高度HOG的测定方法。

?

二、实验原理

1、? 填料塔流体力学特性

图2-73 填料层压降-空塔气速关系示意图填料塔的压降与泛点气速是填料塔设计与操作的重要流体力学参数，气体通过填料层引起的压降与空塔气速关系如图2-73所示：

当无液体喷淋时，干填料层压降Dp对气速u的关系在双对数坐标中可得斜率为1.8~2的直线，（图中aaˊ线）。当有液体喷淋时，在低气速下，（c点以前）对填料表面覆盖的液膜厚度无明显影响，填料层内的持液量与空塔气速无关，仅随喷淋量的增加而增大，压降正比于气速的1.8~2次幂，由于持液使填料层的空隙率减少，因此，压降高于相同气速下的干填料层压降，是图中bc段为恒持液区。随气速的增加液膜增厚，出现填料层持液量增加的“拦液状态”（或称载液现象），此时的状态点，图中的c点称载点或拦液点。气速大于载点气速后，填料层内的持液量随气速的增大而增加，压降与气速关系线的斜率增大，图中cd段为载液区段。当气速继续增大，到达图中d点，该点成为泛点，泛点对应的气速称为液泛气速或泛点气速。此时上升气流对液体产生的曳力使液体向下流动严重受阻，积聚的液体充满填料层空隙，使填料层压降急剧上升，压降与气速关系线变陡，图中d点以上的线段为液泛区段。填料塔实际操作的气速控制在接近液泛但又不发生液泛时的气速，此时传质效率最高。一般操作气速取液泛气速的60%~80%。

2、? 气相总体积吸收系数kYa的测定

(1)?? 气相总体积吸收系数

??（2—63）

式中：V ——惰性气体流量，kmol/s;

z ——填料层的高度，m;

W——塔的横截面积，m2;

Y1、Y2——分别为进塔及出塔气体中溶质组分的摩尔比，kmol（溶质）/kmol（惰性组分）； ——塔顶与塔底两截面上吸收推动力与的对数平均值，称为对数平均推动力。

??（2—64）

在本实验中，由测定进塔气体中的氨量和空气量求出Y1，由尾气分析器测出Y2，再由平衡关系求出Y*。数据整理步骤如下：

(1)?? 空气流量

标准状态的空气流量为V。用下式计算：

?（2—65）

式中：V1——标定状态下的空气流量，(m3/h);

T0、P0——标准状态下空气的温度和压强，kPa;

T1、P1——标定状态下空气的温度和压强，kPa;

T2、P2——使用态下空气的温度和压强，kPa;

(2)?? 氨气流量

标准状态下氨气流量 用下式计算：

（2—66）

式中：——氨气流量计示值，(m3/h)；

——标准状态下空气的密度,kg/m3；

——标准状态下氨气的密度, kg/m3。

若氨气中含纯氨为98%，则纯氨在标准状态下的流量V0〞用下式计算：

??? ?（2—67）

(3)?? 混合气体通过塔截面的摩尔流速：

（2—68）

式中：d——填料塔内径，m。

(4)?? 进塔气体浓度

??（2—69）

式中：n1——氨气的摩尔分率。

n2——空气的摩尔分率。

根据理想气体状态方程式：

∴? ?（2—70）

(5)??平衡关系式

如果水溶液<10%的稀溶液，平衡关系服从亨利定律，则：

Y*=mx???（2—71）

式中：m——相平衡常数，??（2—72）

H——亨利系数，Pa；

p——系统总压强，Pa.?（2—73）

?

式中：p*——平衡时的氨气分压,(mmHg或Pa)，其数值可从附录5.1氨气的平衡分压表查得。

(6)?? 出塔气体（尾气）浓度

出塔气体（尾气）浓度由尾气分析仪测得，具体见附录5.4，尾气浓度的测定方法。尾气中氨的浓度由下式计算：

???（2—74）

式中：T1、p1——空气流经湿式气体流量计的压强和温度；

T0、p0——标准状态下空气的温度和压强；

V1——湿式气体流量计所测得的空气体积，ml；

Vs——硫酸体积，L；

Cs——硫酸浓度，mol/L；

rs——反应式中硫酸配平系数，本实验rs =1；

r2——反应式中氨配平系数，本实验r2=2。

(7)?? 出塔液相浓度

根据物料平衡方程：

（2—75）

因进塔液相为清水，即X2=0，则

?（2—76）

(8)?? 计算

由对数平均推动力公式计算，其中∵X2=0∴Y*=0

(9)?? 求气相总体积吸收系数KYa3、? 传质单元高度HOG的测定

?（2—77）

式中：HOG——气相总传质单元高度，m；

NOG——气相总传质单元数，无因次。

z已知，NOG求出后，则HOG可求得。

?

三、实验装置及流程

图2-74 吸收装置流程图

l—风机；2—空气调节阀；3—油分离器；4—转子流量计；5—填料塔；6—栅板；7—排液管； 8—喷头；9—尾气调压阀；10—尾气取样管；11—稳压瓶；12—旋塞；13—吸收盒；14—湿式气体流量计；

15—总阀；16—水过滤减压阀；17—水调节阀；18—水流量计；19—压差计；20、21—表压计；

22—温度计；23—氨瓶；24—氨瓶阀；25—氨自动减压阀；

26、27—氨压力表；28—缓冲罐； 29—膜式安全阀；30—转子流量计；31—表压计；32—闸阀

四、实验步骤及注意事项

1、? 实验步骤

（1）?? 填料塔流体力学测定操作

1）? 先全开叶氏风机的旁通阀，然后再启动叶氏风机，风机运转后再逐渐关小旁通阀调节空气流量。做无液体喷淋时，干填料层压降Dp对应气速u的关系。

2）? 全开旁通阀，再打开供水系统在一定液体喷淋量下，缓慢调节加大气速到接近液泛，使填料湿润，然后再回复到预定气速进行正式测定。

3）? 正式测定时固定某一喷淋量，测量某一气速下填料的压降，按实验记录表格记录数据。

4）? 实验完毕停机时，必须全开空气旁通阀，待转子降下后再停机。

（2）?? 气相总体积吸收系数测定的操作

1）? 实验前确定好操作条件（如氨气流量、空气流量、喷淋量）准备好尾气分析器。

2）? 按前述方法先开动水系统和空气系统，再开动氨气系统，实验完毕随即关闭氨气系统，尽可能节约氨气。

2、? 注意事项

(1)填料塔流体力学测定操作，不要开动氨气系统，仅用水与空气便可进行操作。

(2)正确使用供水系统滤水器，首先打开出水端阀门，再慢慢打开进水阀，如果出水端阀门关闭情况下打开进水阀，则滤水器可能超压。

(3)正确使用氨气系统的开动方法，事先要弄清氨气减压阀的构造。开动时首先将自动减压阀的弹簧放松，使自动减压阀处于关闭状态，然后打开氨瓶顶阀，此时自动减压阀的高压压力表应有示值，关好氨气转子流量计前的调节阀，再缓缓压紧减压阀的弹簧，使阀门打开，低压氨气压力表的示值达到5ⅹ104Pa或8ⅹ104Pa时即可停止。然后用转子流量计前的调节阀调节氨气流量，便可正常使用。关闭氨气系统的步骤和开动步骤相反。

(4)尾气浓度的测定，详见附录5.4。

?

五、实验报告要求

1、? 在双对数坐标纸上绘出干填料层压降Dp与空塔气速u的关系曲线及一定液体喷淋密度下的压降Dp与空塔气速u的关系曲线。

操作条件下液体的喷淋密度 [m3/m2.h]

???（2—78）

2、? 测定含氨空气~水系统在一定的操作条件下的气相总体积吸收系数KYa和传质单元高度HOG。

六、思考题

1、? 阐述干填料压降线和湿填料压降线的特征。

2、? 为什么要测Dp~u的关系曲线？实际操作气速与泛点气速之间存在什么关系？

3、? 为什么引入体积吸收系数KYa？它的物理意义是什么？

混合气体经过填料塔吸收后，塔顶尾气浓度是怎样测定？

第三篇：化工原理实验心得

化工原理实验心得

班级：应用化学（2）

学号：XXXXXX 姓名：XXXXX

本学期化工原理实验课堂上我们一共做了六个实验，分别为流体阻力的测定¸传热综合试验，精馏实验，填料吸收实验，洞道干燥实验，过滤实验。

开始的时候我并不明白实验仪器的使用方法，经过书上的介绍和老师的讲解我了解了仪器的基本构造和使用方法以及该注意的问题。本以为化工原理实验很繁琐，但在同学们的一起努力下实验显得轻松了很多，这和同学们配合默契老师讲解有很大的关系。

流体阻力的测定的实验宗旨是让我们了解流体流动阻力测定的方法，确定摩擦系数与雷诺系数的关系以及局部阻力。在传热综合试验中我们通过对管程内部插有螺旋线圈和采用螺旋扁管为内管的空气-水蒸气强化套管换热器的研究测定准数关联式NuBRem中Ｂ，ｍ的值和强化比Ｎｕ/Ｎｕ。，了解强化热的基本理论和基本方式。在精馏实验我们认识了解精馏设备的结构，装置流程及仪表。在填料吸收实验中我们了解填料吸收它的结构和流体力学的性能。在过滤实验中我们学会了滤饼压缩性指数ｓ和物料常数ｋ的测定方法。

化工原理实验从各个方面锻炼了我们的能力。首先，我们在实验前期必须了解实验目的，实验原理以及操作步骤，这培养了我们自学能力其次我们在实验过程中必须细心，认真完成实验步骤，记录实验数据，最后是实验数据的处理和回答思考题这也是最重要的一个阶段，看是否验证实验原理，实验做得是否成功，让我们对实验更加清楚。

这学期化工原理实验课上我收获很多，也逐步对化工原理实验产生了浓厚的兴趣。

第四篇：化工原理实验心得

化工原理实验期末小结

院系： 专业： 学号： 姓名：

2014.11.01

这学期化工原理实验课堂上我们一共做了八个实验，都是一些非常重要的实验，分别为流体阻力的测定、离心泵特性曲线的测定、传热综合试验、过滤实验以及伯努利方程实验。现在实验已经结束，通过对这五个实验的学习，我加深了对化工原理课上一些理论的理解，也熟悉了实验的流程、操作步骤、并掌握了实验的内容，现结合以上几个实验对化工原理实验作如下总结。

流体阻力的测定实验旨在让我们了解流体流动阻力的测定方法，确定摩擦系数与雷诺准数的关系以及局部阻力。离心泵特性曲线实验旨在让我们了解离心泵的基本操作，为以后的泵与风机课程提供了入门的基础，另外就是测定单机离心泵在一定转速下的特性曲线。由于一开始对这两个实验不是很了解，使得流体的流量过小达不到实验预期效果。第二次实验是传热试验，这个实验是为了让我们掌握传热系数的测定方法。并比较汽—水套管、裸管和保温管的单位管长下的传热速率，掌握热电偶测温原理。第三次实验是伯努利方程实验。实验中，我们了解了通过实验的方法对伯努利方程进行了验证，让我们更能深刻的认识和学习伯努利方程以及运用伯努利方程解决一些实际问题。这学期的化工原理课使我收获很多，使我对基础知识有了更深的了解，同时也锻炼了我的动手能力和理论联系实际的能力，加深了我对化工原理的浓厚兴趣。

离心泵的流量调节，其实质上是改变泵的工作点。由于工作点是由泵的特性曲线和管路特性曲线所决定，只要改变丙条特性曲线之一均能达到目的。

（1）改变出口阀门开度

设离心泵原工作点Ｍ对应的流量为ＱＭ。若关小出口阀门阻力↑，曲线变陡，工作点由M→M1，流量QM到QM1减少。若开大出口阀门阻力↓，曲线变平坦，工作点由M→M1，流量QM到QM2增大。利用阀门调节流量迅速方便，且流量可连续变化，故通常采用此法调节。但关小阀门，阻力增大，需额外多消耗部分动力。

（2）改变泵的转速

泵的转速改变，其特性曲线也随之改变。当n向n1增大，泵特性曲线上移，工作 点由Ｍ→Ｍ１，流量QM到QM1增大。当n向n2减小，泵特性曲线下移，工作点由Ｍ→Ｍ２，流量QM到QM2减少。这种调节方法需要价格昂贵的变速机构，且不能做到流量的连续调节，很少采用。但流量随转速降低而减小，动力消耗相应降低，从动力消耗角度考虑则较为合适。

一般以3～4人为一小组合作进行实验，实验前必须作好组织工作，做到既分工、又合作，每个组员要各负其责，并且要在适当的时候进行轮换工作，这样既能保证质量，又能获得全面的训练。实验操作注意事项如下：

（1）实验设备的启动操作，应按教材说明的程序逐项进行，设备启动前必须检查：

（a）对泵、风机、压缩机、真空泵等设备，启动前先用手扳动联轴节，看能否正常转动。

（b）设备、管道上各个阀门的开、闭状态是否合乎流程要求。上述两点皆为正常时，才能合上电闸，使设备运转。

（2）操作过程中设备及仪表有异常情况时，应立即按停车步骤停车并报告指导教师，对问题的处理应了解其全过程，这是分析问题和处理问题的极好机会。

（3）操作过程中应随时观察仪表指示值的变动，确保操作过程在稳定条件下进行。出现不符合规律的现象时应注意观察研究，分析其原因，不要轻易放过。

化工原理实验从各个方面锻炼了我们的能力。首先，在每次实验前，我们都会写预习报告，了解实验目的，清楚实验原理，实验仪器，这培养了我们自学的能力；其次，在实验过程中，我们需要耐心，细心，认真的完成实验步骤，记录实验数据；最后就是实验过后的数据处理和回答思考题，这也是完成一个实验的最后一个阶段，是整个实验最终能够出结果的重要阶段，通过数据处理我们可以跟所学知识进行比较，看是否能够验证试验原理，实验做得是否成功，而思考题更是将我们引入了一个深入思考实验的阶段，让我们对实验更加清楚。

上了几节实验课我渐渐的发现，原来这些实验器材都和化工仪器厂或者其他工厂里边的大型器械非常相近，这为我们以后踏入社会熟悉仪器的使用有很直接的关系。化工原理实验最重要的就是将理论付诸实践，平时我们上化工原理课的时候，只能通过老师的讲解，自己的想象了解知识，许多时候我们甚至不能明白为什么就能有这样的结论。而化工原理实验就提供给我们一个平台，一个能更深入了解化工原理知识、更锻炼自己动手能力、在学习上更加丰富的平台。我们可以通过实验锻炼动手能力，团队合作能力，更能够把理论上的知

识在实践中具体应用，增强了理论与实际的相结合。

以上是我对这学期的几个实验的总结，通过这些实验我也确实从中学到了不少知识，对我的生活和学习都有很大的帮助。希望在这些实验的基础上能把下学期的实验做的更好。

第五篇：化工原理实验总结

化工原理实验总结

化工原理是环境工程专业必修的一门极为重要的专业基础课，化工原理实验是学习、掌握和运用这门课程的重要环节。比起我们之前做的普通实验，化工原理实验更具工程特点，要求我们对理论知识的掌握也更加严格。通过化工原理及做实验的整个过程，我不仅学到了专业知识，在理解和巩固了理论知识的同时也积累了许多生活经验，了解到生活中我们所接触的普通事物的基本原理。

每次实验之前，在我们预习了教材的有关理论，理解了实验目的、原理及要求，了解了实验流程及操作步骤基础上，会先做仿真实验具体了解实验主要操作及过程，真正做实验时老师会及其细致的再将实验原理及实验所涉及的知识讲解一遍，同时具体的介绍实验流程、装置及主要设备的结构、测控元件及仪器仪表的使用方法，介绍实验操作步骤、数据测量和整理方法，最后，辅助我们对实验数据进行正确处理。这一整套流程，保证我们实验能够顺利进行，并能够对实验中发生的现象加以分析，从而找出原因加以解决。这种手脑结合的方式，启发和诱导了我们的思维，充分调动我们的参与意识和学习积极性，同时培养我们的学习兴趣，锻炼和培养了独立思考、分析问题和解决问题的能力，达到了高效学习的效果。

无论是化工原理课程学习中还是做实验过程中，老师都强调了伯努力方程的重要性，老师在讲到流体流动一章中的伯努利方程时，引导我们思考“人往高处走，水往低处流”的科学道理的基础上，思考着“水能不能由低处流向高处？能不能由低压容器流向高压容器呢？”。我们思维会使我们直接回答不会，但仔细思考，在无外界作用下确实不会，但如果这时把问题引到能量守恒上来，对流体做功使得流体具有能量再将能量转换成势能是完全可以的，这时又会想到引出流体的输送设备即“泵与风机”。老师在讲解原理时，将实际生活中与之紧密联系的现象，诸如飞机起飞、乒乓球的弧线球的产生与喷雾器原理等加以解释，强化我们对伯努力原理的理解，这样就可以在实际生活及科研过程中灵活地运用伯努力原理。在老师引导下，我懂得了不仅要考虑设备费及节能降耗，还要考虑产品产量与操作稳定性等问题，从而提炼一些工程观点。我们通过这种独立思考的方式，对问题产生浓厚的兴趣，从而产生急于找出问题答案和解决问题的心理状态，很好地培养思维能力和想象力。

这学期我们做了三个化工原理实验，每一次实验都有不足之处，理论知识的不完善导致对整个实验操作过程理解不够透彻，最后在分析实验结果时不能够准确分析出实验中所出现的问题并总结出结论，但每一次实验都比前一次实验有经验，做之前也会更注重理论知识的理解与掌握。流体流动阻力的测定实验中，我们主要研究影响流体阻力的因素，测定了在镀锌钢管、不锈钢管及突然扩大管中流体流动情况，从而推算出直管阻力和局部阻力，得出λ与Re的关系。同时联系实际我们也就懂得了泳衣，船头，模仿鲔鱼体形的核潜艇，流线型汽车的工作原理。在离心泵的性能测定实验中，不仅对离心泵的原理有了深入了解，更对离心泵的内部结构，叶轮，平衡孔，轴封装置等有了初步认识，同时知道了确定泵的最佳工作范围的方法。而传热实验更与我们生活实际密切相关。

“化工原理”是一门与生产和生活实际紧密联系的课程，其基本理论在实际生产、科研和生活中应用非常广泛。工程理论的重要性就体现在它的实用性，应用工程理论处理实际问题时，一定要明确工程理论的应用条件。因此，在学习过程中不仅要充分利用书本知识，而且应注意联系实际生活，注意将各种工程问题进行分类，培养抓住问题的本质，从根本上找出解决问题的思路、方法和步骤的能力。简单来说，化工原理是用直观的实例，来唤起联想的灵感，发挥我们的创新思维，所以学好化工原理大有益处。

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