化工基础实验 固定床和流化床实验
化工基础实验(教案)
化工基础实验(教案)一、实验目的与要求1. 实验目的(1) 熟悉实验室的基本操作和实验流程。
(2) 学习化工原理实验的基本方法和技能。
(3) 加深对化工原理的理解，提高动手能力和实验观察能力。
2. 实验要求(1) 实验前要认真预习，了解实验原理和操作步骤。
(2) 实验中要严格遵循实验规程，注意安全。
二、实验原理与设备1. 实验原理(1) 介绍实验所涉及的基本原理和公式。
(2) 解释实验过程中可能出现的物理现象和化学反应。
2. 实验设备(1) 列出实验所需的主要设备和材料。
(2) 介绍设备的使用方法和注意事项。
三、实验流程与操作步骤1. 实验流程(1) 描述实验的整体流程和各个阶段的任务。
2. 操作步骤(1) 详细说明每一步操作的顺序、方法和注意事项。
(2) 包括数据采集、处理和分析的方法。
四、实验数据处理与分析1. 数据处理(1) 介绍实验数据的处理方法，如图表绘制、计算等。
2. 数据分析(1) 分析实验结果，探讨实验中可能存在的问题。
(2) 总结实验规律和经验，提出改进措施。
1. 报告结构(1) 包括实验目的、原理、设备、流程、数据处理和分析等内容。
2. 报告要求(1) 文字表述清晰、简洁。
(2) 数据准确、完整。
(3) 结论明确，有分析有总结。
六、实验安全与环保1. 安全注意事项(1) 介绍实验过程中可能存在的危险因素和预防措施。
(2) 强调实验室安全规则和应急处理方法。
2. 环保要求(1) 说明实验过程中应遵循的环保原则和措施。
(2) 指导学生正确处理实验废弃物。
七、实验拓展与思考1. 实验拓展(1) 提供与本实验相关的更深入或延伸的实验项目。
(2) 鼓励学生自主设计实验，提高创新能力。
2. 思考题(1) 提出与实验相关的问题，引导学生深入思考。
(2) 鼓励学生提出改进意见和解决方案。
八、实验评价与反馈1. 评价标准(2) 制定实验成绩评定方法。
2. 反馈机制(1) 建立学生与教师之间的实验反馈渠道。
化工原理含实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解并掌握化工原理中的基本概念和原理。
2. 通过实验验证理论知识，提高实验技能。
3. 熟悉化工原理实验装置的操作方法，培养动手能力。
4. 学会运用实验数据进行分析，提高数据处理能力。
二、实验内容本次实验共分为三个部分：流体流动阻力实验、精馏实验和流化床干燥实验。
1. 流体流动阻力实验实验目的：测定流体在圆直等径管内流动时的摩擦系数与雷诺数Re的关系，将测得的~Re曲线与由经验公式描出的曲线比较；测定流体在不同流量流经全开闸阀时的局部阻力系数。
实验原理：流体在管道内流动时，由于摩擦作用，会产生阻力损失。
阻力损失的大小与流体的雷诺数Re、管道的粗糙度、管道直径等因素有关。
实验中通过测量不同流量下的压差，计算出摩擦系数和局部阻力系数。
实验步骤：1. 将水从高位水槽引入光滑管，调节流量，记录压差。
2. 将水从高位水槽引入粗糙管，调节流量，记录压差。
3. 改变流量，重复步骤1和2，得到一系列数据。
4. 根据数据计算摩擦系数和局部阻力系数。
实验结果与分析：通过实验数据绘制~Re曲线和局部阻力系数曲线，与理论公式进行比较，验证了流体流动阻力实验原理的正确性。
2. 精馏实验实验目的：1. 熟悉精馏的工艺流程，掌握精馏实验的操作方法。
2. 了解板式塔的结构，观察塔板上汽-液接触状况。
3. 测定全回流时的全塔效率及单板效率。
4. 测定部分回流时的全塔效率。
5. 测定全塔的浓度分布。
6. 测定塔釜再沸器的沸腾给热系数。
实验原理：精馏是利用混合物中各组分沸点不同，通过加热使混合物汽化，然后冷凝分离各组分的方法。
精馏塔是精馏操作的核心设备，其结构对精馏效率有很大影响。
实验步骤：1. 将混合物加入精馏塔，开启加热器，调节回流比。
2. 记录塔顶、塔釜及各层塔板的液相和气相温度、压力、流量等数据。
3. 根据数据计算理论塔板数、全塔效率、单板效率等指标。
4. 绘制浓度分布曲线。
实验结果与分析：通过实验数据，计算出了理论塔板数、全塔效率、单板效率等指标，并与理论值进行了比较。
化工基础实验报告
化工基础实验报告化工基础实验报告一、实验目的本次实验的目的是通过化工基础实验，加深对化工原理的理解，并掌握一些基本实验操作技巧。
二、实验原理本次实验主要涉及以下几个方面的实验原理：1. 分离技术分离技术是化工过程中常用的一种操作，它通过不同物质的物理或化学性质的差异，将混合物中的组分分离出来。
常用的分离技术包括蒸馏、萃取、结晶、过滤等。
2. 化学反应化学反应是化工过程中的核心环节之一。
通过不同物质之间的化学反应，可以得到所需的产物。
常见的化学反应有酸碱中和反应、氧化还原反应等。
3. 实验安全化工实验中，安全是非常重要的一环。
实验者需要掌握实验室的安全规范，正确使用实验器材，避免发生意外事故。
三、实验步骤1. 实验准备首先，将所需的实验器材准备齐全，包括试管、烧杯、量筒等。
同时，需要准备好实验所需的化学试剂，并按照实验要求进行配制。
2. 实验操作根据实验要求，进行相应的实验操作。
例如，可以进行酸碱中和反应实验，将一定量的酸溶液与碱溶液混合，观察反应过程中的变化，并记录实验结果。
3. 数据处理实验结束后，需要对实验数据进行处理。
可以通过计算、绘图等方式，对实验结果进行分析和总结。
四、实验结果根据实验步骤的操作和数据处理，得到了实验结果。
以酸碱中和反应实验为例，实验结果可以是溶液的酸碱度的变化情况、反应产物的生成情况等。
五、实验讨论在实验讨论部分，可以对实验结果进行分析和讨论。
例如，可以探讨实验中的误差来源、实验结果与理论预期的差异等，并提出改进实验的建议。
六、实验结论通过本次化工基础实验，我们加深了对化工原理的理解，并掌握了一些基本实验操作技巧。
同时，我们也得到了实验结果，并对实验结果进行了讨论和分析。
七、实验心得通过参与化工基础实验，我深刻体会到了实验操作的重要性，同时也认识到了实验安全的重要性。
在今后的学习和工作中，我将更加注重实验操作的细节，提高实验操作的准确性和安全性。
八、参考文献[1] 张三. 化工实验技术与应用[M]. 化学工业出版社, 2010.[2] 李四. 化工实验操作手册[M]. 化学工业出版社, 2015.以上为本次化工基础实验报告的主要内容。
《化工基础》课程教学大纲
《化工基础》课程教学大纲（一）课程性质与任务《化工基础》分析化学是研究物质化学组成的方法及理论的一门学科，是化工类各专业的重要主干基础课，通过学习本课程，可培养学生分析和解决有关单元操作各种问题的能力，以便在化工生产和管理工作中达到强化生产过程，提高产品质量，提高设备能力及效率，降低设备投资及产品成本，节约能耗，防止污染以及加速新技术开发等方面的目的。
该课程主要包括：化工单元操作基础、单元反应基础、化学工艺基础。
化工单元操作基础部分包括：流体输送；热量传递；混合物分离；蒸馏。
单元反应基础包括：单元反应。
化学工艺包括：化工工艺概论；无机物化工实例—硫酸的生产；有机化工实例—氯乙烯；精细化工概述。
本课程主要任务：使学生掌握化工生产自动化类相关专业必备的化工生产中单元操作的基本原理、典型设备及其计算（包括选型）方法，以培养学生分析和解决有关工程实际问题的能力。
本课程强调工程观点、定量计算和工程设计（研究）能力的训练，强调处理工程问题的方法论，强调理论与实践的结合，为学习后续专业技能课程打下基础；除此之外，对学生进行职业意识培养和职业道德教育，提高学生的综合素质与职业能力，增强学生适应职业变化的能力，为学生职业生涯的发展奠定基础。
（二）课程教学总体目标通过对单元操作基本原理、过程计算和典型设备的讲授，培养学生从过程的基本原理出发，观察、分析、综合、归纳众多影响因素，从中找出问题的主要方面的能力。
通过本课程学习，培养学生的自学能力和独立工作能力，初步具备根据所处理问题的需要，寻找、阅读有关手册、参考书、文献资料并理解其内容。
结合生产生活实际，培养对化工技术的学习兴趣和爱好，养成自主学习与探究学习的良好习惯；通过课堂讲授、习题课、讨论课、课外作业以及化工基础实验、认识实习（另见有关教学大纲）的系统训练，培养学生严谨求实的科学态度和一丝不苟的工作作风。
强化安全生产、节能环保和产品质量等职业意识，养成良好的工作方法、工作作风和职业道德。
化工基础实验(教案)
化工基础实验(教案)第一章：化工实验基本原理与安全1.1 实验基本原理介绍化工实验的基本原理，包括化学反应、物质分离与纯化、数据分析等。
1.2 实验安全知识讲解化工实验的安全知识，包括个人防护装备的使用、化学品的安全储存与处理、实验室事故应急预案等。
第二章：实验基本操作技术2.1 实验仪器与设备的使用介绍实验室常用的仪器与设备，如显微镜、天平、滴定管等，并讲解其正确使用方法。
2.2 实验基本操作技术讲解实验基本操作技术，包括溶液的配制、滴定、蒸馏、萃取等。
第三章：溶液的配制与分析3.1 溶液的配制介绍溶液的配制方法，包括准确称量、溶解、过滤等步骤。
3.2 溶液的分析讲解溶液的分析方法，包括滴定、光谱分析、色谱分析等。
第四章：化工实验数据处理与分析4.1 实验数据的收集与记录介绍实验数据的收集与记录方法，包括实验现象的观察、数据的准确记录等。
4.2 实验数据的处理与分析讲解实验数据的处理与分析方法，包括误差分析、数据拟合、图表绘制等。
第五章：典型化工实验操作5.1 实验一：酸碱滴定介绍酸碱滴定的实验目的、原理和方法，并讲解实验步骤与操作技巧。
5.2 实验二：溶液的蒸馏与分馏介绍溶液的蒸馏与分馏的实验目的、原理和方法，并讲解实验步骤与操作技巧。
5.3 实验三：萃取与分配系数测定介绍萃取与分配系数测定的实验目的、原理和方法，并讲解实验步骤与操作技巧。
5.4 实验四：化学反应速率测定介绍化学反应速率测定的实验目的、原理和方法，并讲解实验步骤与操作技巧。
5.5 实验五：物质的溶解度与平衡常数测定介绍物质的溶解度与平衡常数测定的实验目的、原理和方法，并讲解实验步骤与操作技巧。
第六章：实验六：气体的收集与分析6.1 实验目的学习气体的收集方法，理解气体的物理性质，掌握气体的分析技巧。
6.2 实验原理介绍气体的收集方法，如排水法、排空气法等，讲解气体的分析原理，如气相色谱法、红外光谱法等。
6.3 实验步骤与操作技巧详细讲解实验步骤，包括气体的制备、收集、分析等，指导学生掌握操作技巧，注意安全防护。
化工基础实验固定床和流化床实验
流化床阶段，每一个空塔速度对应一个相应的床层空隙 率，流体的流速增加，空隙率也增大，但流体的实际流 速总是保持颗粒的沉降速度μt不变，且原则上流化床有 一个明显的上界面。
C、颗粒输送阶段 当立体在床层中的实际流速超过颗粒的沉降速度μt时，
流化床的上界面消失，颗粒将虚浮在流体中并被带出器 外，如图（e）所示。
流化床压力与气速的关系
log
固定床
流化床
带出开始
C
B
A
D
A 起始流化速度
带出速度
logu
图 3-28 流化床压力降与气速关系
三、实验装置图
图2 气固系统流程图 1.鼓风机 2.孔板流量计 3.孔板压差计 4. 压差计 5.床身 6.接收管 7.旋风分离器 8.按钮开关
图2 液固系统流程图 1. 旋液分离器 2. 接收器 3.床身 4. 压差计 5. 孔板压差计 6.水槽 7.水泵 8. 孔板流量计 9. 按钮开关
此时，实现了固体颗粒的气力或液力输送，相应的床 层称为相输送床层。
2、两种不同流化形式 A、散式流化 散式流化状态的特点：固体颗粒均匀的分散在流化介
质中，故称均匀流化。当流速增大时，床层逐渐膨胀 而没有气泡产生，颗粒彼此分开，颗粒间的平均距离 或床层中各处的空隙率均匀增大，床层高度上升，并 有一稳定的上界面。通常两相密度差小的系统趋向散 式流化，故大多数液—固流化属于“散式流化”。
二、实验原理
1.流态化现象 当一种流体自上而下流过床层时，随着
流速的增大会出现三种不同的情况：
A、 固定床阶段 当流体通过床层的空塔速度较低时，若床
层空隙中流体的实际流速u小于颗粒的沉降速 度ut，则颗粒静止不动，颗粒层为固定床。
《化工基础》作业
《化工基础》作业一填空1．化工产品种类繁多，生产工艺流程千差万别，具体内容是动量传递、质量传递、热量传递和，但其基础理论可概括为和三传一反。
2．在相同条件下，逆流传热比并流传热的推动力，完成相同传热任务所需的传热面积比并流传热。
3．空气和水分别在同种规格的管内作稳定流动，若它们的质量流量不变，当温度升高时，空气的雷诺数将，水的雷诺数将。
4．精馏是以液体混合物中各组分的不同，实现液体混合物分离的方法，精馏塔一般分为和精馏段。
5．对多釜串联反应器，每一级都是全混流反应器，各釜之间物料无，串联级数越多，各级间的越小，其性能越接近平推流反应器。
6．在合成氨生产中，用燃料高温转化法制原料气的方法有，和重质烃部分氧化法等。
7．工程上考察流体的运动规律时，着眼点是流体的运动；流体流经管路系统时的阻力因其不同的外部条件可分为阻力和局部阻力。
8．流体在圆管内作层流流动时，流体主体质点彼此平行地沿着方向作直线运动，此时层流的平均流速是管内最大流速的倍。
9．合成氨工业采用的烃类蒸汽转化法造气工艺，是在催化剂的作用下，将与蒸气发生反应，生成和碳的氧化物。
10．吸收是分离混合物的操作，吸收的依据是利用混合物组分在液相中的差异而分离的。
11．在气体的流量、气体进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将，操作线平衡线。
12．流体在圆形管内作湍流流动时，在靠近管壁出存在，当雷诺数增大时，该层的厚度变。
13．吸收三氧化硫所用的硫酸除了控制其浓度外，还必须控制温度。
温度过低，会使增大，降低。
14．将二氧化硫转化为三氧化硫是催化氧化反应过程，采用的催化剂是，实施这一反应过程的主要设备是。
15．当流体在圆管内作层流流动时，其摩擦阻力系数为；当流体在圆管内作湍流流动时，其摩擦阻力与和R e有关。
16．在精馏塔中，经过多次部分气化，在气相中可得到高纯度的组分，经过多次部分冷凝，在液相中可得到高纯度的组分。
17．投资利税率是指在投资项目达到设计生产能力后，一个正常年度的年利润，税金总额或项目生产期内的年平均与的比率。
化工基础实验思考题
化工基础实验思考题实验一1. 实验时，当测量空气的转子流量计的转子在0刻度时，是否有气体流过？2. 转子流量计的流量曲线经过坐标原点吗？3. 当转子流量计的转子是锥形的，怎么读数？若是球形的，又如何读数？4. 当用空气校准的转子流量计测量氨气，则氨气的实际流量比转子高度的流量大还是小？为什么？5. 实验室自己制作的毛细管流量计为什么要进行校正？6. 毛细管流量计的进气活塞为什么要慢慢打开？7. 在转子流量计和湿式流量计的连接管中若积有少量水，在校正转子流量计时会出现什么现象？8. 校正湿式流量计时，若检漏时系统漏气，湿式流量计的压力会出现什么现象？9. 一个标准大气压是多少毫巴？实验二10. 离心泵在使用前，为什么要往泵内灌注满水？11. 流体流动阻力测定时，流体流动总管道、测压导管、压力计为什么要进行排气处理？12. 排气时如何防止压力计中的汞溢出？13. 如何判断排气已排好？14. 在本实验中，流量和流速是如何求得的？15. Mpa、mmHg和水柱三者之间的关系是什么？16. 在大多数情况下，离心泵的扬程和流量之间是什么关系？流量和泵效率之间又是什么关系？17. 离心泵的η总是指什么？你实验的η是多少？18. 在本实验中转速表有一定的波动性较难稳定成为某一固定数，你是如何记录转速的？实验三19. 汽－气对流实验中的冷、热流体是在管内流动还是在管外流动？其流向如何？20. 此实验中的ρ，μ，λ，Cp各采用什么温度时的值？21. 传热关内表面与冷流体之间的平均温差△tm怎么计算？22. 什么是强制对流？什么是自然对流？各举一例加以说明。
23. 流体传热的方式有哪几种？流体流动对传热有何影响？24. 简述孔板流量计的工作原理。
25. 开启加热釜电源开关之前应注意什么？为什么？26. 开启气泵电源开关之前应注意什么？为什么？27. 化工生产中常有的对流给热有哪几类？28. 流体未发生相变和发生相变时哪种情况下给热系数值较大？粘度大与粘度小的流体哪种的给热系数值大些，同压时，同种物质在液态和气态时哪种给热系数值大？29. 从传质推动力和传质阻力两方面分析吸收剂流量和吸收温度对吸收过程的影响？30. 填料吸收塔为什么必须有液封装置，液封装置是如何设计的？31. 请你设计保持吸收剂流量恒定的恒压高位槽，说明其原理。
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流化床压力与气速的关系
log
固定床
流化床
带出开始
C
B
A
D
A 起始流化速度
带出速度
logu
图 3-28 流化床压力降与气速关系
三、实验装置图
图2 气固系统流程图 1.鼓风机 2.孔板流量计 3.孔板压差计 4. 压差计 5.床身 6.接收管 7.旋风分离器 8.按钮开关
图2 液固系统流程图 1. 旋液分离器 2. 接收器 3.床身 4. 压差计 5. 孔板压差计 6.水槽 7.水泵 8. 孔板流量计 9. 按钮开关
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
B、 聚式流化
对于密度差较大的系统，则趋向于另一种流化 形式——聚式流化。例如，在密度差较大的 气—固系统的流化床中，超过流化所需最小气 量的那部分气体以气泡形式通过颗粒层，上升 至床层上界面时即行破裂。在这些气泡内可能 夹带有少量固体颗粒。这时床层内分为两相， 一相是空隙小而固体浓度大的气固均匀混合物 构成的连续相，称为乳化相；另一相则是夹带 有少量固体颗粒而以气泡形式通过床层的不连 续相，称为气泡相。由于气泡在上界面处破裂， 所以上界面是以某种频率上下波动的不稳定界 面，床层压强降也随之作相应的波动。
实验装置
四、注意事项
在全部的操作中，流量调节是关键，要求流量调节要缓 慢，由其是在临界流化点附近要更加缓慢，做出流化曲 线的全部过程，至少要做15—20个点左右，点并均匀分 布。
由于实验完毕后，床层颗粒的孔隙率增大，为了使下一 次实验数据准确性好些，用手轻轻拍一下床体，使固体 的孔隙率减小，床层高度为实验前原有的高度。
本实验室装置为二维床。便于观察现象。但固体颗粒回 收到床内，并不十分方便。所以操作中注意流量调节不 要过猛，防止颗粒带出。
防止指示液冲出，如流量过猛或过大也易造成指示液冲 出。
五、实验结果整理
定流速与压降和高度的关系，并仔细观察实验现象， 将数据和现象详细记录。下表可供记录参考：
流体流量计
序 号
固定床和流化床实验
预习复习系统
实验目的 实验原理 实验装置图 注意事项 实验结果整理 实验报告内容 思考题
一、实验目的
观察固定床与流化床的总体性状； 观察固定床向流化床转变的过程及流化现象； 观察液固系统与气固系统流态化的差异； 测定两系统的流化关系曲线即（∆P~w曲
线）； 测定两系统的临界流化速度即wmf。
如果流体的流速升高到使全部颗粒刚好虚浮于向上流动的 流体中而能作随机运动，此时立体与颗粒之间的摩擦阻力 恰好与其净重力相平衡。此后，床层高度L将随流速提高而
升高，这种床层称为流化床，如图（c）、（d）所示。
流化床阶段，每一个空塔速度对应一个相应的床层空隙 率，流体的流速增加，空隙率也增大，但流体的实际流 速总是保持颗粒的沉降速度μt不变，且原则上流化床有 一个明显的上界面。
C、颗粒输送阶段 当立体在床层中的实际流速超过颗粒的沉降速度μt时，
流化床的上界面消失，颗粒将虚浮在流体中并被带出器 外，如图（e）所示。
此时，实现了固体颗粒的气力或液力输送，相应的床 层称为相输送床层。
2、两种不同流化形式 A、散式流化 散式流化状态的特点：固体颗粒均匀的分散在流化介
质中，故称均匀流化。当流速增大时，床层逐渐膨胀 而没有气泡产生，颗粒彼此分开，颗粒间的平均距离 或床层中各处的空隙率均匀增大，床层高度上升，并 有一稳定的上界面。通常两相密度差小的系统趋向散 式流化，故大多数液—固流化属于“散式流化”。
∆P孔 板
qV
mm液柱 m3/s
速度 w
压降 ∆P床层
床层高 度
H
现 象
m/s mmHg
mm
六、实验报告内容
将上述实验数据，按下列要求进行整理： 在双对数坐标纸上标绘∆P—u关系曲线。 求出临界流化速度Umf并与实测值比较。
七、思考题
本实验的流化曲线与理论的流化曲线有何偏差？ 为什么？
流化时床层压降∆P为什么波动？ 比较两种系统流化床的流化有何不同？ 流化床有哪些不正常的现象，生产实际中一般