部分操作實驗——基礎綜合實驗

實驗1液體流量測定與流量計校驗/ 002

實驗2離心泵特性曲線的測定/ 007

實驗3固體流態化實驗/ 011

實驗4管道流體阻力的測定/ 016

實驗5液-液熱交換總傳熱繫數及膜繫數的測定/ 021

實驗6連續填料精餾柱分離能力的測定/ 027

實驗7氣-固相內循環反應器的無梯度檢驗/ 032

實驗8連續攪拌釜式反應器液體停留時間分布實驗/ 038

實驗9填料塔吸收傳質繫數的測定/ 043

實驗10恆壓過濾常數測定/ 048

實驗11中空纖維超濾膜分離能力測定/ 053

實驗12液-液轉盤萃取實驗/ 057



第二部分操作實驗——研究設計實驗

實驗13連續精餾填料性能評比實驗/ 063

實驗14流態化曲線與流化床干燥速率曲線測定/ 066



第三部分化工工藝仿真實驗

實驗15氯乙酸生產工藝3D虛擬仿真實驗/ 074

實驗16典型化工廠3D虛擬現實認識實習/ 092

實驗17魯奇甲醇合成3D虛擬仿真實驗——生產實習/ 103



附錄

附錄1常見設備代號/ 120

附錄2常見儀表控制符號/ 120

附錄3DCS界面操作實例/ 121

附錄4仿真軟件操作評分細則/ 121

附錄5實驗空間共享“氯乙酸生產工藝3D虛擬仿真實驗”軟件應用指導/ 122



參考文獻

本書根據*《關於進一步深化本科教學改革、全面提高教學質量的若干意見》《高等學校本科教學質量與教學改革工程》《普通高等學校本科化學專業規範》及《*關於一流本科課程建設的實施意見》（教高〔2019〕8號）精神，在知識傳授、能力培養、素質提高、協調發展的教育理念和以培養學生創新能力為核心的實驗教學觀念指導下編寫而成。

“化工基礎實驗”是依托於“化學工程基礎”理論課程的一門實驗/實踐課程，旨在培養學生工程觀念以及處理一般工程問題和進行科學研究的初步能力。本書以化工生產中動量傳遞、熱量傳遞、質量傳遞、化學反應工程四大類操作為依托，在研究化工基礎實驗教學與認知規律的基礎上，將實驗內容整合為基礎綜合實驗、研究設計實驗和化工工藝仿真實驗三大模塊，形成了多層次、遞進式實驗教學體繫。學生在掌握操作技能的基礎上，再進行綜合性、設計性實驗訓練，後通過化工工藝虛擬仿真實驗與化工實習對接。

本書內容包括以流量測定與流量計校驗、離心泵的特性曲線、固體流態化、管道流體阻力、液-液熱交換總傳熱繫數及膜繫數、連續填料精餾柱分離能力、反應器的流動模型檢驗、填料塔吸收傳質繫數、過濾常數、液液萃取、膜分離等為代表的基礎綜合實驗，以連續填料精餾柱分離能力評比、流態化干燥速率曲線測定為代表的研究設計實驗，以氯乙酸生產工藝、典型化工廠認識實習、魯奇甲醇合成生產實習為代表的化工工藝虛擬仿真實驗。通過基礎與綜合實驗訓練，使學生掌握典型操作原理與計算，培養基本操作技能；通過研究設計實驗訓練，提高學生的實驗設計、數據歸納、結果分析的探究能力；通過化工工藝虛擬仿真實驗培養學生工藝流程與工程認知能力。

本書具有以下特點：

1.實驗項目設置體現了實驗教學的認知規律。由基礎綜合實驗、研究設計實驗、化工工藝虛擬仿真實驗組成的多層次、遞進式實驗項目體繫，既可保證學生對基本操作及典型設備的掌握，又有利於學生對工藝流程與工程認知能力的提升。

2.傳統化工基礎實驗項目設置上多為孤立的操作，學生不能受操作按照化工產品生產工藝的要求進行組合、應用的訓練。化工工藝虛擬仿真實驗彌補了傳統化工實驗中教學場地、設備成本和操作安全的限制與不足。由河北大學設計完成的2018年度仿真實驗項目“氯乙酸生產工藝3D虛擬仿真實驗”，以及由北方仿真軟件技術有限公司提供的“典型化工廠3D虛擬現實認識實習”“魯奇甲醇合成3D虛擬仿真實驗——生產實習”彌補了化工基礎實驗項目設置上的不足。

3.可同時滿足線下、線上實驗教學內容的需要。使用時可結合專業特色及教學計劃、教學時數、實驗室條件等加以取舍，也可根據實際需要增減內容或提高要求。

4.將科學精神、節能環保、安全生產等內容以思考題的形式融入教材，啟發、培養學生的相關工作意識和職業精神。

本書由河北大學化學與環境科學學院龐秀言、閏明濤編著。書中基礎綜合實驗部分包含了劉秀蘭、王艷素、李妍等老師的寶貴經驗與建議，化工工藝虛擬仿真實驗內容得到了北方仿真軟件技術有限公司的大力支持，在此一並表示感謝。

由於作者水平所限，書中疏漏之處在所難免，敬請廣大讀者指正！



編者

2020年3月