化工原理实验
化工原理实验
1.为什么流量越大，入口处真空表读数越大，出口处压力表读数越小？正空度=大气压强-绝对压强，表压强=绝对压强-大气压强当储槽液面上方压强大于泵吸收入口压强时，液体才能被吸入轮中心，泵吸附近压强越低，则吸上高度越高，按照离心泵泵性能曲线，流量越大，扬程越小，入口流速增大，动能增大，入口压强减小，真空度增加，由泵压头公式，相应的流体静压能减小，所以出口压强增大。
2.离心泵的操作为什么要，先充液，封闭启动，选择高效区操作？离心泵在启动前向泵内充满待输送的液体，是为了保证泵内和吸入管路内无空气积存，否则会发生气傅现象，使离心泵无法正常工作。
在出口阀关闭的条件下启动，启动量最小，防止电机烧坏。
选在高效区操作可使泵的效率尽可能达到最高效率，即轴功率损耗减小，使离心泵在最佳工况下运行。
3.为什么每次试验都要把滤液和滤饼倒回虑浆槽内？实验的变量为真空度，应尽量保持其他变量不变，如过滤液的组成，滤板的过滤介质阻力等，将滤板上的滤液洗去，使滤板的过滤介质不变，将滤液倒回是使组成与体积不变。
4.压强差对过滤常数的影响。
压强越大，过滤常数K越大，过滤相同体积的原料液所需时间越短。
在蒸汽冷凝时，若存在不冷凝气体，会有什么影响，应采取什么措施？若存在不冷凝气体，套管尾部会有气体出来，并带走部分热量，降低传热效率;应加大压强使不冷凝气体凝结。
5.试验中的内管壁面温度是接近蒸汽温度还是空气温度？接近蒸汽温度，应为蒸汽及导热管的传热热阻较空气的热阻小了近三个数量级，说明蒸汽与带热管传热效果很好，故内管内壁面温度接近空气温度。
若要提高总传热系数，可采取哪些措施？升高蒸汽温度；改变空气和蒸汽的流动状态，使在湍流状态下流动；使用导热系数较高的导热管。
6.全回流在精馏操作塔中有何实际意义？去回流是回流比的上限，由于在这种情况下得不到精馏产品，即生产能力为零，因此对正常生产无实际意义，但在精馏开工阶段或实验研究时，多采用全回流操作，以便过程的稳定或控制。
化工原理实验讲义.doc
实验一 雷诺演示实验一、 实验目的1. 了解流体圆管内的流动形态及其与雷诺数Re 的关系；2. 观察流体在圆管内作稳定层流及湍流两种情况下的速度分布及湍流时壁面处的层流内层；3. 观察并测定流动形态发生临界变化时流量、流速与雷诺数。
二、 实验原理雷诺数μρdu =Re ，一般情况下Re ＜（2000～3000）时，流动形态为层流，Re ＞4000时，流动形态为湍流。
μπρμπρπμρd q d du d du 44141Re =∙∙==测定流体1升水所需时间，计算出q ，然后可计算出对应的Re 。
三、 实验装置在1700⨯500⨯500mm 的玻璃水箱内安装有一根内径为28mm 、长为1450mm 的长玻璃管，玻璃管进口做成喇叭形以保证水能平稳的流入管内，在进口端中心处插入注射针头，通过小橡皮管注入显色剂——红墨水。
水由水箱底部进入，并从上部溢流口排出，管内水流速可由管路下游的阀门控制。
本装置玻璃水箱主体由15mm的钢化玻璃粘接而成，所连接上下水管道均有不锈钢材质，下边的轮为能承重的加强轮，在做实验时，需要将轮刹车。
本实验其他设施：水、红墨水、秒表:1块、量筒：1000ml 1个四、实验步骤与现象观察1.开启上下阀门至溢流槽出现溢流。
2.缓和开启实验玻璃管出口阀门，为保证水面稳定，应维持少量溢流。
3.徐徐打开显示剂橡皮管上夹管，调整显示剂流速与管内水流速一致，观察显示剂流线，并记录一定时间内通过的水量和水温。
4.自小到大再自大到小调节流量，计算流型转变的临界雷诺数。
5.观察层流和湍流时速度分布侧形的差别。
6.观察湍流时壁面处的层流内层。
五、注意事项1．由于红墨水的密度大于水的密度，因此为使从给针头出来的红墨水线不发生沉降，需要红墨水用水稀释50％左右。
2．在观察层流流动时，当把水量调得足够小的情况下（在层流范围），禁止碰撞设备，甚至周围环境的震动、以及水面风的吹动均会对线型造成影响。
为防止上水时造成的液面波动，上水量不能太大，维持少量溢流即可。
(化工原理实验)传热实验
系统漏热
实验操作误差
实验系统可能存在漏热现象，导致热量损 失，从而影响实验结果的准确性。
实验操作过程中的人为因素，如操作不规 范、记录数据不准确等，也可能引入误差 。
减小误差方法
选择高精度测量设备
使用高精度温度传感器和测量设备，提高温 度测量的准确性。
加强系统保温措施
对实验系统采取良好的保温措施，减少热量 损失，降低漏热对实验结果的影响。
确保实验装置密封良好，防止热量散 失；保持热流体和冷流体的流量稳定， 以获得准确的实验结果。
实验流程
启动加热器，使热流体循环流动；启动冷却 器，使冷流体循环流动；记录热流体和冷流 体的进出口温度；计算传热系数并分析结果 。
02
实验操作与步骤
实验准备工作
熟悉实验装置
了解传热实验装置的结构、 功能和使用方法，包括加 热器、冷却器、温度计、 流量计等。
冷却操作
在加热过程中，适时打开冷却 器对传热介质进行冷却，以控 制实验过程中的温度波动。
数据记录
在实验过程中，定时记录温度 、流量等关键参数的变化情况
。
数据记录与处理
数据整理
将实验过程中记录的数据进行整理， 包括温度、流量等参数的变化曲线和 数值表格。
数据分析
根据整理的数据，分析传热实验过程 中的传热效率、热损失等关键指标。
准备实验材料
根据实验要求准备所需的 传热介质（如水、油等） 和实验样品。
检查实验设备
确保实验设备的完好和正 常运行，如检查加热器的 加热功率、冷却器的冷却 效果等。
实验操作过程
安装实验装置
按照实验要求正确安装传热实验装置 ，包括加热器、冷却器、温度计、流
量计等，确保装置密封良好。
《化工原理实验》教学大纲
《化工原理实验》教学大纲
一、教学目标
1.理论目标：掌握化工基础原理及其实验技术，掌握新型化工装备的
操作方法及实验步骤，熟悉化工原理实验安全操作规程；
2.技能目标：学会使用常用的仪器设备进行化工实验，掌握实验技术，学会分析试剂样品，掌握设备的操作；
3.素质发展目标：培养学生的实验科学英语，学会收集整理资料，完
善论文，培养分析解决问题和发现问题的能力。
二、内容要求
1.化工学基础知识：化工学基础知识，包括实验基本概念及其定义，
化学反应规律，化学反应机理，计算机模拟等；
2.化工原理实验技术：化工原理实验技术，包括仪器实验，催化实验，两相流实验，溶质实验，传热实验，冷冻实验，湿法实验，蒸汽实验等；
3.工厂实验：工厂实验，包括技术路线测量，流程现场操作，工艺反
应温度控制，蒸汽系统控制，气体水份测量，物质反应系数测量等；
4.化工实验技术：化工实验技术，包括样品采集和分析技术，仪器调试、操作和维护技术，仪器维修技术，计算机技术，数据分析技术等；。
化工原理实验思考题答案
化工原理实验思考题答案1. 解释固液平衡的概念和实验方法。
固液平衡是指固体与液体之间达到平衡状态的过程。
在这种平衡状态下，固体与液体之间的物质转移速率相等，即没有净物质的转移。
实验上可以通过测量固体溶解度来确定固液平衡。
实验方法一般分为饱和溶解度法和过冷溶解度法。
饱和溶解度法是将一定质量的固体样品加入溶剂中，稳定搅拌直至达到平衡状态，然后通过测量过滤液的浓度或固体残渣的质量来确定溶解度。
过冷溶解度法则是在溶液中超过饱和度，然后迅速冷却溶液，通过测量过冷溶液中的溶质质量来确定溶解度。
2. 说明界面活性剂在表面活性的基础上如何发挥乳化和分散作用。
界面活性剂由亲水基团和疏水基团组成，可以在液体界面上形成吸附层。
在这个吸附层中，疏水基团朝向液体内部，亲水基团朝向液体表面。
界面活性剂能够通过降低液体表面的张力来发挥乳化和分散作用。
乳化是指将两种不相溶的液体混合在一起，并形成均匀的乳状液体。
界面活性剂的亲水基团与水相结合，疏水基团与油相结合，使得油相分散在水相中，形成小液滴。
由于界面活性剂的存在，油相液滴之间的相互作用力受到减弱，从而维持乳液的稳定性。
分散是将固体微粒均匀分散在液体中，并保持其分散状态。
界面活性剂的亲水基团与溶液中的水相结合，疏水基团与固体微粒表面结合，使得固体微粒分散在液体中。
界面活性剂降低了固体微粒之间的吸引力，阻止微粒的聚集，并维持其分散状态。
3. 解释萃取的原理，并说明相应的实验方法。
萃取是通过溶剂选择性地将某种或多种溶质从混合物中提取出来的分离技术。
它利用溶剂与溶质之间的相容性差异来实现物质的提取和分离。
萃取的原理基于两相系统的分配平衡，一般包括有机相和水相。
在混合物中，溶质能够选择性地在有机相和水相之间分配，从而实现分离。
当溶液在两相之间达到平衡时，溶质在两相中的分布比例与其在两相中的浓度成正比。
实验方法一般包括单级萃取和多级萃取。
单级萃取即通过一次萃取过程将目标物质提取到有机相或水相中，然后通过分离两相来分离目标物质。
化工原理实验
化工原理实验
化工原理实验 - 温度对酶活性的影响
实验目的：
研究不同温度对酶活性的影响，探究酶催化反应速率与温度之间的关系。
实验原理：
酶是一种生物催化剂，能够加速化学反应的速率。
酶活性受到温度的影响，温度的增加能够提高酶活性，但超过某一温度范围后，酶活性会迅速降低，甚至失活。
这是因为温度的升高会破坏酶的三维结构，导致酶失去活性。
实验步骤：
1. 准备一系列含有相同浓度酶液的试管。
2. 分别将试管放入不同温度的水槽中，温度分别为20℃、30℃、40℃、50℃、60℃。
3. 在每个温度下，将试管中的底物加入酶液中，并迅速混合。
4. 开始计时，记录反应持续时间。
5. 利用比色法或其他适用的检测方法，测定反应结束后的产物的浓度。
6. 根据反应时间和产物浓度的测定结果，计算出反应速率。
实验结果与讨论：
根据实验结果，绘制温度与反应速率的曲线图。
可以观察到，在一定温度范围内，增加温度会加快反应速率，因为高温能够增加反应物分子的运动速度和碰撞频率。
但是，当温度超过酶的最适温度时，反应速率会迅速下降，因为高温会导致酶的变
性和失活。
结论：
温度对酶活性有显著影响，适宜的温度能够提高酶的催化效率，但过高或过低的温度会导致酶的失活。
了解并控制温度对于酶催化反应的优化至关重要。
化工原理A及化工原理实验
化工原理A及化工原理实验1.化工原理的基本概念：化工原理是指化工工程基本概念、基本原理和基本计算方法的总称。
它是化工工程专业的基础理论和科学基础。
2.化工原理的学习内容：主要包括物质的结构与性质、物质的热力学、物质的流动与传递、化学反应工程等方面的内容。
3.化工原理的学习方法：通过理论学习与实践相结合的方式进行。
理论学习主要包括课堂讲解、教材阅读和自主学习等方式。
实践学习主要通过化工原理实验进行。
化工原理实验是化工专业学生进行的一种实践教学形式，在实验中，学生可以亲自操作设备和仪器，实际感受化工过程中的各种现象和规律。
化工原理实验的目的是培养学生的实际操作能力和解决问题的能力，加深对化工原理的理解。
化工原理实验的内容包括以下方面：1.物料的性质测试：通过实验测试物料的密度、粘度、表面张力等物理性质，以及化学性质如酸碱度、溶解度等。
2.热力学实验：通过实验测试物料的热力学性质，例如生成热、燃烧热、熵等。
3.流体力学实验：通过实验测量流体的流动速度、压力、流量等参数，了解流体的流动规律。
4.反应工程实验：通过实验分析反应过程中的转化率、选择性、反应动力学等参数，研究反应工程中的问题。
化工原理实验的实施步骤一般包括以下几个方面：1.实验准备：根据实验要求准备所需的材料、设备和试剂。
2.实验操作：按照实验步骤进行实验操作，如测量、混合、加热等。
3.数据记录：实验过程中及时记录实验数据，并进行数据处理和分析。
4.结果讨论：基于实验结果进行结果讨论和分析，探讨实验现象和规律。
5.报告撰写：根据实验步骤、数据记录和结果讨论，撰写实验报告。
通过化工原理实验的学习，学生可以将理论知识与实际操作相结合，提高自己的综合应用能力和实验技巧。
此外，化工原理实验还能够培养学生的观察力、分析能力和解决问题的能力，为将来从事化工工作奠定基础。
化工原理实验
化工原理实验化工原理实验是化学工程专业的一门重要课程，通过实验操作，学生可以更深入地理解化工原理的基本概念和实际应用。
本文将介绍化工原理实验的基本内容和实验操作流程，希望能够对学生们有所帮助。
首先，化工原理实验包括物质平衡实验、能量平衡实验、传质操作实验等内容。
在物质平衡实验中，学生需要掌握原料、中间产品和产品的质量平衡关系，通过实验操作和数据处理，验证质量平衡原理的正确性。
在能量平衡实验中，学生需要了解热力学基本原理，掌握热平衡方程和热平衡实验的操作方法，验证能量平衡原理的正确性。
在传质操作实验中，学生需要学习气体、液体的传质基本原理，掌握传质操作的实验装置和操作流程，验证传质原理的正确性。
其次，化工原理实验的操作流程包括实验准备、实验操作和数据处理三个步骤。
在实验准备阶段，学生需要认真阅读实验指导书，了解实验原理和操作要点，准备实验所需的仪器、试剂和其他材料。
在实验操作阶段，学生需要按照实验指导书的要求，正确使用实验设备，进行实验操作，并及时记录实验数据。
在数据处理阶段，学生需要对实验数据进行整理和分析，计算实验结果，并撰写实验报告。
最后，化工原理实验需要注意实验安全和环境保护。
在实验操作过程中，学生需要严格遵守实验室安全规定，正确使用实验设备，注意个人防护，防止发生意外事故。
在废液处理和废物处理方面，学生需要按照实验室的环保要求，正确处理废液和废物，做到资源化利用和无害化处理。
总之，化工原理实验是化学工程专业的重要实践环节，通过实验操作，学生可以更深入地理解化工原理的基本概念和实际应用。
希望学生们能够认真对待化工原理实验，提高实验操作能力，加深对化工原理的理解，为将来的工程实践打下坚实的基础。
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实验数据处理
直管阻力实验数据处理： 根据流量、管径确定流速，根据管长、该流量下所对
应的直管阻力（mH2O）代入下式，确定摩擦系数。
2gH f d
lu 2
根据流体温度，查取流体的密度、黏度，计算该流量下 的流动雷诺数Re。
计算光滑管、粗糙管每一个流量下的摩擦系数和雷诺
数Re ，将处理结果列入计算结果表中（表的格式见书）。 注意：在实验报告中仅写出一组实验数据的计算过程，
本实验要分别对光滑管和粗糙管进行测定。 （2）局部阻力测定原理
局部阻力计算有当量长度和阻力系数两种方法，当量
长度和阻力系数均要进行实验测定，本实验仅测定阀门 在不同开度的阻力系数。
局部阻力可由下式进行计算
H
f
p f g
u2
2g
m
测定阀门在一定开度下所对应的压强降，由上述公式根 据对应的管内流速确定阻力系数。
实验前要画好实验数据记录表。结束后实验记录要交指 导老师审阅后，才能离开现场。
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9
实验数据记录表
流量
m3/h
光滑管阻力 粗糙管阻力
mmH2O
mmH2O
闸阀阻力 mmH2O
五、实验报告编写 （一）实验目的 （二）实验原理 （三）实验装置 （四）实验数据记录表 （五）实验数据处理 （六）思考题
Hale Waihona Puke 2gHfu2
计算三个流量下的阻力系数，并将其平均得全开闸阀平
均阻力系数。
离心泵特性曲线测定实验
一、实验目的 （1）了解离心泵结构与特性，掌握离心泵开停车步骤； （2）测定恒定转速下离心泵扬程、轴功率、效率与流量之 间的关系； （3）学会离心泵流量调节方法，掌握涡轮流量计的使用方 法； （4）学会用马达天平法测量轴功率的方法。
（7）每调节好一个流量，读取和记录数据之后，可点 击离心泵特性曲线实验软件界面上的“数据采集”按钮， 以将实验数据记入软件数据库。
（8）实验完毕后，将砝码取下，关闭离心泵出口阀， 按下离心泵停止按钮。
（9）停泵后，通知指导老师检查数据。按指导老师要 求，提取计算机中已经存入的实验数据进行处理，显示处
熟悉系统流程——启动离心泵——管道系统排气（包括 测压导管排气）——系统流体静止时，倒U形压差计两臂 指示液液位是否相等——打开阀门，调节流量为1、1.5、 2.0……5.0m3/h（8~9点），测定光滑管和粗糙管的阻力 （由对应的压差计读得，单位为mmH2O），注意调节好 流量后，要等一段时间再读数——测定闸阀全开时阻力系 数（流量设定为2，3，4m3/h，测得3个阻力，以确定平均 阻力系数）——关闭系统阀门——停泵——关闭所有仪表 电源——记录下流体的温度、装置号。
其他只要在计算结果表中表达出来即可。
将计算结果在 ~Re图上标点，并连成曲线。
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9
流量
m3/h
数据处理结果表
光滑管
粗糙管
Re
Re
闸阀阻 力系数
log（）
光滑管
粗糙管
log（Re）
全开闸阀阻力系数实验数据处理：
根据流量、管径确定流速，根据该流量下所对应的闸
阀阻力（mH2O）代入下式，确定阻力系数。
（2）打开离心泵进口阀和出口阀，打开离心泵灌水阀， 对离心泵进行灌水。注意灌水阀不要开的太大，否则会损 坏真空表。灌水结束后关闭灌水阀和出口阀。
（3）检查马达天平上的砝码是否已经取下。 （4）开启计算机，打开“离心泵性能特性曲线测定实 验MCG”组态软件，按提示输入班级、姓名、学号以及装 置号，按确定进入离心泵特性曲线实验软件，点击“恒定 转速下离心泵性能曲线测定”按钮，进入实验界面。 （5）按下离心泵启动按钮，启动离心泵，运行正常后， 将出口阀开到最大。开始进行离心泵实验。
（6）调节出口阀开度以改变流量，每调节好一个流量， 待流量稳定之后，在马达天平上添加砝码，当平衡臂对准 准星后，读取砝码重量P、转速n、流量q、水温t、真空表 读数p1、压力表读数p2并做记录。流量由大到小，重复以 上操作，并读取及记录每个流量下对应的数据，数据记录 列表格见表。一般要测8~9组数据，直到流量为零。
二、基本原理
（1）流量q 的测定 由涡轮流量计测量流量，智能流量积分仪显示流量值。
（2）扬程H的测定与计算 由于泵的进出口管径相同，压力表和真空表安装在同一个
高度上，只要读出压力表和真空表上的数值，由下式即可计 算得扬程。
H p表 p真
g
（3）轴功率的测定与计算
轴功率可按下式计算
N 9.81 P L 2n
与雷诺数和相对粗糙度有关，要实验测定，本实验要验证
不同管路与雷诺数之间的关系。
直管阻力的计算可用范宁公式
Hf
p f g
l
d
u2 2g
m
实验是对一定长度l和管径d的水平管路进行测定，在一 定流量下，利用U形压差计测出对应的压强差，由于管道 为水平等径管，压强差在数值上就等于压强降pf。由范 宁公式就可求得某一雷诺数下的摩擦系数值。
化工原理实验
流动阻力测定实验
一、实验目的 （1）掌握直管与阀门阻力损失的测定方法； （2）测定摩擦系数与雷诺数、管壁粗糙度之间的关系； （3）测定阀门的阻力系数与开度之间关系； （4）学会倒U形压差计和转子流量计的使用方法。 二、基本原理 （1）直管阻力摩擦系数测定原理
流体在圆形管内作层流流动时=64/Re，湍流流动时
理结果（特性曲线），经指导老师检查并符合要求后，切 断仪表电源及总电源，将所有阀门关闭。
五、实验数据处理
H p表 p真
g
W
60
式中 P—为测功臂上所加砝码的质量，kg； L—测功臂长，L=0.4867m; n—泵的转速，r/min。
（4）泵的效率计算
Ne Hqg
Hqg
N
式中q的单位为m3/s。
三、实验装置 四、实验步骤及注意事项
（1）打开总电源开关，仪表上电；将离心泵电源转换 开关旋到直接位置，即为直接启动，此时离心泵停止按钮 灯亮。
三、实验装置
本装置由离心泵、各种阀门和管件、转子流量计、U形 管压差计，不锈钢光滑管、镀锌粗糙管等构成。
实验介质为水，水从循环水箱由离心泵送入实验装置， 经过管道系统后返回循环水箱。
流量可由转子流量计读得，压头损失可由倒U压差计或 由1151压差传感器和数显表测得。装置结构尺寸见讲义。
实验流程
四、实验步骤及注意事项