第1章緒論1 1.1化工原理實驗的基本要求1 1.1.1化工原理實驗的地位和教學目的1 1.1.2化工原理實驗的教學內容2 1.1.3化工原理實驗的教學方法2 1.1.4化工原理實驗的基本要求2 1.1.5實驗報告的撰寫規範5 1.1.6化工原理實驗課程的研究方法8 1.2實驗安全注意事項與環保要求12 1.2.1化工實驗注意事項12 1.2.2化工實驗安全知識13 1.2.3高壓鋼瓶的安全使用15 1.2.4實驗室消防知識17 1.2.5實驗室安全用電18 1.2.6實驗室安全事故處理19 1.2.7實驗室環保操作規範20 第2章實驗數據測量及誤差21 2.1誤差的基本概念21 2.1.1真值與平均值21 2.1.2誤差的定義及分類22 2.1.3精密度、正確度和精確度(準確度)23 2.2誤差的表示方法24 2.2.1測量點的誤差表示24 2.2.2測量列(集合)的誤差表示24 2.2.3儀表的精確度與測量值的誤差25 2.3“過失”誤差的舍棄26 2.4間接測量中的誤差傳遞26 2.5誤差分析在阻力實驗中的具體應用28 2.6提高分析結果精確度的方法30 2.7有效數字及其運算規則31 2.7.1有效數字31 2.7.2科學記數法31 2.7.3有效數字的運算31 第3章實驗數據的處理與實驗設計方法33 3.1列表法33 3.1.1實驗數據表的分類33 3.1.2設計實驗數據表的注意事項34 3.2圖示法34 3.2.1選擇適宜的坐標繫35 3.2.2坐標分度的確定36 3.2.3圖示法應注意的事項37 3.3實驗數據數學方程表示法37 3.3.1數學方程式的選擇37 3.3.2圖解法求公式中的常數39 3.3.3聯立方程法求公式中的常數41 3.3.4實驗數據的回歸分析法42 3.4正交試驗設計方法46 3.4.1實驗設計方法概述46 3.4.2正交試驗設計方法的優點和特點47 3.4.3正交表49 3.4.4正交試驗的操作方法50 3.4.5正交試驗結果分析方法51 3.4.6正交試驗在化工原理實驗中的應用舉例52 第4章化工實驗參數測量及常用儀器儀表56 4.1測量技術基礎知識56 4.1.1測量儀表的分類56 4.1.2測量儀表的特性參數57 4.1.3測量儀表的選用原則59 4.2壓力測量60 4.2.1液柱式壓差計61 4.2.2彈性式壓力計64 4.2.3電氣式壓力計66 4.2.4流體壓力測量中的技術要點69 4.3流量測量71 4.3.1測速管72 4.3.2差壓式流量計73 4.3.3變截面式流量計——轉子流量計77 4.3.4渦輪流量計80 4.3.5濕式流量計81 4.3.6質量流量的測量82 4.3.7其他類型的流量計83 4.3.8流量計的校驗和標定85 4.4溫度的測量86 4.4.1概述86 4.4.2各種溫度計的選擇和使用原則86 4.4.3溫度計的標定87 4.4.4熱膨脹式溫度計87 4.4.5接觸式溫度計的安裝90 4.5液位測量90 4.5.1液體檢測技術的基本概念90 4.5.2液位測量方法91 4.5.3直讀式液位計91 4.5.4壓差式液位計92 4.5.5浮力式液位計92 4.5.6電容式液位計93 4.6功率的測量93 4.6.1馬達天平式測功器93 4.6.2應變電阻式轉矩儀94 4.6.3功率表測功法94 4.7阿貝折光儀94 4.7.1工作原理與結構95 4.7.2使用方法95 4.7.3注意事項96 4.8水分快速測定儀96 4.8.1工作原理與結構96 4.8.2使用方法與校驗96 4.8.3注意事項97 4.9計算機數據采集與控制98 4.9.1概述98 4.9.2計算機數據采集與控制的原理及構成98 4.9.3智能儀表99 4.9.4變頻器102 第5章化工操作實驗104 5.1伯努利方程實驗104 5.2流體流動阻力實驗107 5.3流量計校正及離心泵綜合實驗112 5.4過濾實驗118 5.5正交試驗法在過濾研究實驗中的應用122 5.6總傳熱繫數K的測定實驗124 5.7強制對流下空氣傳熱膜繫數的測定129 5.8間歇精餾實驗135 5.9連續精餾實驗139 5.10二氧化碳吸收實驗144 5.11填料塔流體力學性能的測定147 5.12干燥實驗149 5.13中空纖維超濾膜分離實驗153 5.14洞道干燥器干燥速率曲線的測定156 第6章化工原理演示實驗160 6.1雷諾實驗160 6.2電除塵實驗162 6.3旋風分離器實驗164 6.4邊界層儀演示實驗166 6.5篩板塔流體力學性能演示實驗168 第7章化工原理計算機仿真實驗171 7.1離心泵仿真實驗172 7.2管路阻力仿真實驗173 7.3傳熱仿真實驗173 7.4流體流動狀態仿真實驗174 7.5伯努利方程仿真實驗175 7.6吸收仿真實驗175 7.7干燥仿真實驗176 7.8精餾仿真實驗177 7.9實驗數據處理178 7.10實驗知識測評178 附錄179 附錄一法定計量單位及單位換算179 附錄二化工原理實驗中常用數據表180 附錄三物繫的氣液平衡組成183 附錄四常用氣體溶於水的亨利繫數184 附錄五折射率表184 附錄六乙醇正丙醇物繫的溫度-折射率-乙醇濃度關繫185 附錄七管子、管件、閥門的種類、用途及管子連接方法185 參考文獻190

化工原理實驗是化工類及其相關專業的一門重要的工程實踐課程，它是在學習化工原理理論課的基礎上進行的實踐性環節，是對理論教學的驗證、補充和強化。在實踐教學中引導學生運用已學過的知識驗證一些結論、結果和現像，或綜合運用所學理論知識設計實驗和進行綜合性的實驗，以訓練學生對知識的運用能力，實驗操作技能、儀器儀表的使用能力，實驗數據的處理和分析能力，而且還能培養學生一絲不苟、科學嚴謹、實事求是的學習態度。 《化工原理實驗》由教學線的教師，在多年教學實踐的基礎上，結合新進實驗儀器設備編寫而成，教材編寫過程中注意強調對學生多種實驗能力和素質的培養與訓練；做到概念清晰，層次分明，闡述簡潔、易懂，便於學生自學；強調化工原理實驗中的共性問題，有較強的通用性。 全書共七章，涉及化工原理實驗基礎知識、基礎實驗、演示性實驗、仿真實驗四大部分。1～4章介紹化工原理實驗相關的基礎知識和基本技能，包括化工原理實驗的基本要求，實驗安全注意事項與環保要求，實驗數據測量及誤差，實驗數據的處理與實驗設計方法，以及化工實驗參數測量及常用儀器儀表，目的是在實驗所涉及範圍內，能夠方便學生查取；第5章詳細介紹了化工原理操作共14個實驗，內容涵蓋了驗證性實驗、設計性實驗和綜合性實驗三大類；為了增加學生對知識和現像的感性認識，第6章中介紹了一些演示實驗；第7章介紹了計算機數據采集的綜合性實驗和計算機仿真實驗；附錄彙總了部分法定計量單位及其換算、化工常用參數、有關儀器的操作簡介等。 《化工原理實驗》由齊齊哈爾大學組織編寫，張偉光、李金龍、王欣任主編，秦世麗任副主編。各部分編寫分工如下：第1章、第3章由秦世麗編寫；第2章由李金龍編寫；第4章由王欣編寫；第5章至第7章由張偉光編寫；附錄由李金龍編寫、整理；全書由張偉光統稿。在編寫過程中，佟白、李書鵬、邢進、邸凱等做了大量的數據收集和文字整理工作，提出了許多寶貴意見；全書成稿過程中參考了近年來出版的諸多化工原理實驗相關書籍，在此一並向作者表示感謝。 由於本書涉及內容較廣，限於編者水平，書中若有疏漏和不足之處，懇請廣大讀者批評指正。 編者 2016年11月