化工原理实验(徐伟)_徐伟主编鞠彩霞,刘书银副主编_9787122294210

本书主要介绍了化工原理实验的基本理论，典型化工设备的结构、性能、常用的测量仪表和测量方法，涵盖了动量传递、热量传递、质量传递三大规律的基本实验23个及附录部分。本教材适用于高等院校本科化学工程与工艺及其相关专业，也可作为科技人员、教师的参考用书。

为培养适应经济社会发展和行业转型升级所需的化学化工类合格人才，培养学生的实践创新和工程应用能力，顺应地方本科院校转型发展的需求，我校与行业相关企业合作编写了本教材。本教材是在任课教师多年实验教学实践和企业技术人员丰富的工程经验的基础上，根据教育部关于高等院校本科化学化工专业教学的基本要求和课程教学大纲，结合我院北京新华教公司、杭州言实科技有限公司化学工程实验仪器系列的实验设备特点而编写的，旨在完善化学化工专业学生的知识结构和提高学生的工程应用创新能力。根据高等院校化工原理与化工原理实验课程教学的基本要求，本书概括阐述了化工原理和实验方面的基本理论知识、实验操作基本技能、实验安全常识和注意事项。书中有流体流动过程实验9个，热量传递过程实验5个，质量传递过程实验5个以及化学反应过程实验4个。在实验报告部分，为便于学生深入学习了解实验背景和工程应用，每个实验除设置实验装置及原理、实验步骤、注意事项、数据处理等部分以外，在每个实验开始和结尾部分均设置了导读、背景介绍、扩展阅读等单元，针对每个实验都配有实验数据记录和整理所需的表格。考虑到实验所涉及的物理参数较多，书中还附有部分常见流体的各种物理性质数据参照表。由于化工实验涉及的学科和技术领域众多，为方便学习，书中全部使用法定的计量单位，部分数据给出了法定计量单位与工程单位的对照。本教材由徐伟、鞠彩霞、刘书银、戎欠欠、亓欣、王登峰、刘莉、张晗、李凤刚、任崇桂十位老师共同编写，其中绪论、第1章化工原理实验基本知识、第2章实验误差的估算与分析由徐伟、任崇桂、刘莉老师编写，第3章实验数据的处理、第4章化工实验参数测量方法由鞠彩霞、刘书银、李凤刚老师编写，第5章实验部分由鞠彩霞、戎欠欠、亓欣、王登峰、张晗老师及部分企业技术人员共同编写。本书在资料收集和编写过程中，得到了编者所在的学校领导和同事们的大力帮助和支持，也参考了北京新华教公司、杭州言实科技有限公司的化学工程实验仪器系列设备实验指导书，在此编者特向他们表示感谢!本书的出版得到了山东省普通本科高校应用型人才培养专业发展支持计划项目的经费支持，特予感谢！由于编者水平所限，加之时间仓促，书中不妥之处，敬请读者批评指正。编者2017年3月

0绪论1

0.1课程的特点与目的1

0.2化工原理实验课程的研究内容1

0.3课程教学方法及基本要求2

0.4课程的任务3

第1章化工原理实验基本知识4

1.1化工原理实验操作基础知识4

1.1.1实验注意事项4

1.1.2实验室安全用电4

1.1.3实验室消防知识5

1.2化工原理实验基本要求6

1.2.1实验前的预习工作6

1.2.2实验小组的分工和合作6

1.2.3实验必须测取的数据7

1.2.4实验数据的读取与记录7

1.2.5实验过程需要注意的问题7

1.2.6实验数据的处理7

1.2.7实验报告的编写8

第2章实验误差的估算与分析9

2.1实验数据的误差9

2.1.1实验数据的测量9

2.1.2实验数据的真值和平均值9

2.1.3误差的定义及分类10

2.1.4误差的表示方法11

2.1.5精密度、正确度和准确度13

2.2实验数据的有效数字和记数法14

2.2.1有效数字14

2.2.2数字舍入规则15

2.2.3直接测量值的有效数字15

2.2.4非直接测量值的有效数字15

2.3随机误差的正态分布16

2.3.1误差的正态分布16

2.3.2随机误差的基本特性16

2.3.3正态分布数值表和图16

2.4系统误差的检验和消除20

2.4.1消除系统误差的必要性和重要性20

2.4.2系统误差的简易判别准则20

2.4.3消除或减小系统误差的方法21

2.4.4系统误差消除程度的判别准则22

2.5粗大误差的判别与剔除23

2.5.1粗大误差的判别准则23

2.5.2判别粗大误差注意事项25

2.6直接测量值的误差估算26

2.6.1一次测量值的误差估算26

2.6.2多次测量值的误差估算27

2.7间接测量值的误差估算28

2.7.1误差传递的一般公式28

2.7.2几何合成法一般公式的应用几何合成法简化式的推导29

本章符号表31

第3章实验数据的处理32

3.1实验数据的列表法32

3.2实验数据的图示(解)法33

3.2.1坐标纸的选择33

3.2.2坐标的分度34

3.2.3对数坐标的特点34

3.2.4用图解法求经验公式34

3.3实验数据的回归分析法36

3.3.1回归分析法的含义和内容37

3.3.2线性回归分析法37

3.3.3非线性回归48

第4章化工实验参数测量方法49

4.1概述49

4.1.1测量仪表的基本技术性能49

4.1.2非电量测量方法和传感器52

4.1.3仪表电路的抗干扰措施54

4.2压力差测量59

4.2.1液柱压力计59

4.2.2弹性压力计60

4.2.3压力的电测方法61

4.2.4压差计的校验和标定63

4.2.5压差计使用中的一些技术问题63

4.3流量测量技术64

4.3.1节流式（差压式）流量计65

4.3.2变面积流量计70

4.3.3涡轮流量计72

4.3.4流量计的标定73

4.4温度测量及仪表74

4.4.1概述74

4.4.2热膨胀式温度计75

4.4.3压力表式温度计77

4.4.4热电偶温度计77

4.4.5热电阻温度计80

4.4.6非接触式温度计82

4.5液位测量技术84

4.5.1直读式液位计84

4.5.2差压式液位计86

4.5.3浮力式液位计87

4.5.4电容式液位计87

第5章实验部分89

5.1演示实验89

实验1伯努利方程实验89

实验2流体流动形态观察与测定93

实验3板式塔塔板性能的测定96

实验4旋风分离器性能演示实验100

实验5流线演示102

5.2验证实验103

实验6流量计校核实验103

实验7管路流体阻力的测定107

实验8离心泵特性曲线的测定110

实验9套管换热器液-液热交换系数及膜系数的测定114

实验10过滤及过滤常数的测定120

实验11气-汽对流传热实验123

实验12裸管与绝热管热交换膜系数的测定128

实验13筛板精馏塔系统实验133

实验14填料塔间歇精馏实验138

实验15丙酮填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定142

实验16氨填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定146

实验17洞道干燥操作和干燥速度曲线的测定152

实验18流化床干燥操作实验158

实验19液-液萃取塔的操作实验162

5.3综合实验169

实验20共沸精馏实验169

实验21反应精馏实验172

实验22超临界流体萃取高附加值产品175

实验23液膜分离法脱除废水中的污染物179

附录183

附录1相关系数检验表（rmin）183

附录2F分布数值184

附录3计量单位及单位换算188

附录4气体流量换算公式192

附录5某些气体的重要物理性质192

附录6某些液体的重要物理性质193

附录7某些二元物系的气-液平衡组成194

附录8某些气体溶于水的亨利系数196

附录9物质的摩尔热容(100kPa)197

附录10折射率201

附录11某些物系的折射率与组成的关系202

附录12一些物系的相对挥发度202

附录13铜-康铜热电偶分度表203

附录14IS与IH型单级单吸离心泵204

附录15流体常用流速范围207

附录16标准筛目210

附录17差压式流量计示值修正公式211

参考文献212

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