实验课程名称:化工基础实验及化工专业实验
英文名称:Basic and specialty experiments of chemical engineering
课程类别:必修
课程代码:(以培养计划为准)
一、学时与学分:50+50学时,3+3学分
二、先修课程
化工仪表、化工原理、化学反应工程、化工热力学三、课程教学目的
本实验课程分为两部分。第一部分是化工基础实验,是以化工原理课程的内容为基础,即化工单元操作的实践性课程。第二部分是化工专业实验,是以化学反应工程、分离工程、化工热力学、化学工艺及过程控制等课程的内容为基础的实践性课程。通过这两部分的化工实验教学,使学生具备运用所学的基础理论知识,分析和解决工程实际问题的能力和创新能力,使学生熟悉并掌握化工生产中典型设备的操作,化工数据的基本测试技术。以及用简明的文字和适当的图表总结、归纳实验数据并撰写实验报告的能力。
四、适用学科及专业
化学工程与工艺、应用化学、生物化工、环境科学与工程及其他相关专业(在具体学时及内容上作适当调整)。
五、基本教学内容与学时安排
第一部分:化工基础实验
| 实 验 名 称
| 学时数
|
1
| 流体力学综合实验
| 6
|
2
| 过滤操作及过滤常数的测定
| 6
|
3
| 传热综合实验
| 6
|
4
| 填料吸收塔的操作及传质系数的测定
| 6
|
5
| 板式精馏塔的操作及全塔效率的测定
| 6
|
6
| 萃取塔的操作及传质性能测定
| 6
|
7
| 对流干燥操作及干燥速率的测定
| 6
|
8
| 喷雾干燥实验
| 8
|
总计学时数
| 50
|
第二部分:化工专业实验
| 实 验 名 称
| 学时数
|
1
| 超临界萃取实验
| 6
|
2
| 分子蒸馏实验
| 6
|
3
| 膜分离实验
| 6
|
4
| 液液传质系数测定
| 4
|
5
| 二元系统汽液平衡数据测定
| 4
|
6
| 串联反应装置三釜返混实验
| 6
|
7
| 乙苯脱氢制苯乙烯
| 4
|
8
| CO中、低温串联变换反应
| 6
|
9
| 计算机仿真实验
| 6
|
10
| 实验知识及安全教育课
| 2
|
总计学时数
| 50
|
上述两部分实验的详细内容见附表。
实验方式与基本要求:
实验室实行开放式管理。一方面在实验内容上开放,学生可按对各种类型实验的教学时数要求,在实验项目菜单中自选实验。另一方面在时间上开放,学生可在一段时间内与实验室预约,自由安排具体做实验的时间。
实验教学基本要求:
1.实验前的预习:包括实验目的、基本原理、实验装置和流程、实验操作步骤及原始数据的记录表格。预习报告经老师审阅后,方可进入实验室进行实验。
2.实验操作:实验1~3人1组,要求每组学生在实验过程中互相配合,正确操作,碰到问题一起讨论解决,要善于分析。认真记录实验原始数据,不得随意进行涂改。
3.实验数据处理。
4.撰写实验报告。
六、教材及参考书
1、伍钦,邹华生,高桂田编,化工原理实验,华南理工大学出版社,广州,2002年。
2、化学工程与工艺专业实验讲义,华南理工大学教材供应中心,2002。
七、考核与评分方式
本课程采用平时考核的方式评定学生的成绩,着重考查学生基本操作的掌握程度、实验结果的准确度、灵活运用所学知识分析、解决问题的能力,及对实验数据的分析和处理能力。
每个实验的评分包括预习报告20%,实际操作40%,实验报告40%。实验成绩实行百分制,分为优秀、良好、中等、及格、不及格等5级。
八、其他说明
附表:两部分实验项目内容提要
| 实验项目名称
| 内容提要
| 实验
类型
| 每组
人数
| 主要仪器设备
|
1
| 填料吸收塔的操作及传质系数的测定
| 填料塔的流体力学性能。填料吸收塔传质能力和传质效率的测定
| 验证性
| 1~3人
| 玻璃填料吸收塔(乱堆填料和规整填料各一台),鼓风机,气体钢瓶及减压阀
|
2
| 板式精馏塔操作及全塔效率的测定
| 精馏塔的操作状态,全塔效率的测定
| 验证性
| 1~3人
| 筛板塔,冷凝器,进料罐,分流罐,液位计传感器,蠕动泵,热电阻温度计,回流比继电器
|
3
| 对流干燥操作及干燥速率测定
| 熟悉单级连续流化床干燥的操作方法,干燥速率测定
| 验证性
| 1~3人
| 流化床干燥器,加热器,流量计,水分测定分析仪,重量显示仪,温度计,鼓风机
|
4
| 喷雾干燥装置
| 喷雾干燥的基本原理及处理过程。喷雾干燥操作
| 验证性
| 1~3人
| 喷雾干燥塔,喷嘴,加热炉,缓冲罐,玻璃旋风分离器,压力表,压缩机,液体蠕动泵
|
5
| 萃取塔的操作及传质性能测定
| ?萃取塔操作及传质性能测定
| 验证性
| 1~3人
| 有机玻璃萃取塔(转盘和往复振动筛板各一台),可调速电机,流量计,温度显示仪,测转速传感器,泵
|
6
| 过滤操作及过滤常数测定
| 恒压过滤常数 、通过单位过滤面积虚拟滤液量 、虚拟过滤时间的测定
| 验证性
| 1~3人
| 物料桶,板框,滤液箱,可调速电机,温度显示仪,离心泵
|
7
| 液液传质系数测定
| 测定液液传质系数
| 验证性
| 1~3人
| 标准刘易斯池,搅拌桨,界面环,直流电机,恒温水浴,温度传感器
|
8
| 超临界萃取实验装置
| 超临界流体萃取原理和过程影响因素。掌握超临界二氧化碳萃取过程的特点
| 验证性
| 1~3人
| 高压泵,柱塞式计量泵,萃取塔,分离塔,换热器,压力调节阀
|
9
| 分子蒸馏装置
| 分子蒸馏操作及分离效率
| 验证性
| 1~3人
| 蒸发器、冷阱、真空泵、油扩散泵
|
10
| 膜分离装置
| 膜分离操作及分离性能
| 验证性
| 1~3人
| 膜组件,高压计量泵,压力表,流量计
|
11
| 串联反应装置三釜返混实验
| 停留时间分布测定
| 验证性
| 1~3人
| 釜式反应器,直流可调速电机,流量计,测转速传感器,离心泵,水箱
|
12
| 二元系统汽液平衡数据测定
| 测定二元汽液平衡数据,计算各组分的活度系数。
| 验证性
| 1~3人
| 玻璃气液两相双循环平衡釜,电加热棒,热电偶温度传感器,温度控制显示仪
|
13
| 乙苯脱氢制苯乙烯
| 反应动力学测定,产品收率的影响曲线
| 验证性
| 1~3人
| 固定床反应器,汽化器,冷凝器,加热器,分离器
|
14
| CO中、低温串联变换反应
| 初步建立工艺设计思想,测定反应速率常数
| 验证性
| 1~3人
| 中变反应器,低变反应器,开启式中变反应炉及低变反应炉,加料泵,
流量计,气体过滤器,冷凝器,气液分离器
|
15
| CO中、低温串联变换工艺仿真实验
| 实验流程设计及过程模拟
| 仿真
| 30人
| 计算机,仿真软件
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16
| 流体力学综合试验(阻力、泵性能)
| 直管摩擦阻力和摩擦系数的测定,离心泵的结构与操作方法,离心泵特性曲线的测定
| 综合性
| 1~3人
| 光滑管,粗糙管,电动调节阀,压差计,压力表, 离心泵,水箱,流量计
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17
| 传热综合实验
| 对流传热系数的测定,计算简单套管换热器、强化套管换热器的总传热系数
| 综合性
| 1~3人
| 套管换热器(普通管、强化管)、孔板流量计、压力传感器、热电偶温度计、数显表,风机、加热釜
|