化工基础实验第四章
《化工基础学习知识原理》实验思考题题目及其规范标准答案
实验一流体流动阻力测定1、倒∪型压差计的平衡旋塞和排气旋塞起什么作用? 怎样使用?平衡旋塞是打开后，可以进水检查是否有气泡存在，而且能控制液体在U型管中的流量而排气旋塞，主要用于液柱调零的时候使用的，使管内形成气-水柱操作方法如下：在流量为零条件下，打开光滑管测压进水阀和回水阀，旋开倒置U型管底部中间的两个进水阀，检查导压管内是否有气泡存在。
若倒置U型管内液柱高度差不为零，则表明导压管内存在气泡，需要进行赶气泡操作。
开大流量，使倒置U型管内液体充分流动，以赶出管路内的气泡；若认为气泡已赶净，将流量阀关闭；慢慢旋开倒置U型管上部的放空阀，打开底部左右两端的放水阀，使液柱降至零点上下时马上关闭，管内形成气-水柱，此时管内液柱高度差应为零。
然后关闭上部两个放空阀。
2、如何检验测试系统内的空气已经排除干净？在流量为零条件下，打开光滑管测压进水阀和回水阀，旋开倒置U型管底部中间的两个进水阀。
若倒置U型管内液柱高度差不为零，则表明导压管内存在气泡，需要进行赶气泡操作。
知道，U型管高度差为零时，表示气泡已经排干净。
3、U型压差计的零位应如何调节？操作方法如下：在流量为零条件下，打开光滑管测压进水阀和回水阀，旋开倒置U型管底部中间的两个进水阀，检查导压管内是否有气泡存在。
若倒置U型管内液柱高度差不为零，则表明导压管内存在气泡，需要进行赶气泡操作。
开大流量，使倒置U型管内液体充分流动，以赶出管路内的气泡；若认为气泡已赶净，将流量阀关闭；慢慢旋开倒置U型管上部的放空阀，打开底部左右两端的放水阀，使液柱降至零点上下时马上关闭，管内形成气-水柱，此时管内液柱高度差应为零。
然后关闭上部两个放空阀。
4、测压孔的大小和位置、测压导管的粗细和长短对实验有无影响？为什么？有，有影响。
跟据公式hf=Wf/g=λlu平方/2d也就是范宁公式，是沿程损失的计算公式。
因此，根据公式，测压孔的长度，还有直径，都是影响测压的因素。
再根据伯努利方程测压孔的位置，大小都会对实验有影响。
(能源化工行业)化工基础实验讲义
（能源化工行业）化工基础实验讲义合肥学院化学和材料工程系实验五流体流动阻力测定壹、实验目的1．掌握流体流经直管和管阀件时阻力损失的测定方法，通过实验了解流体流动中能量损失的变化规律。
2．、测定水流过壹段粗糙直管、光滑直管的沿程摩擦阻力损失Δp f，确定摩擦阻力系数λ和雷诺准数Re之间的关系。
将所得的λ~Re方程和公认经验关系比较。
3．测定流体流经闸阀等管件时的局部阻力系数ξ。
4．学会压差计和流量计的使用方法，了解差压变送器、功率传感器的工作原理。
熟悉测定流体流经直管和管件时的阻力损失的实验组织方法及测定摩擦系数的工程意义。
5．观察组成管路的各种管件、阀件，了解其作用。
二、基本原理流体在管内流动时，由于粘性剪应力和涡流的存在，不可避免地要消耗壹定的机械能，这种机械能的消耗包括流体流经直管的沿程阻力和因流体运动方向改变所引起的局部阻力。
1．沿程阻力流体在水平均匀管道中稳定流动时，阻力损失表现为压力降低。
即影响阻力损失的因素很多，尤其对湍流流体，目前尚不能完全用理论方法求解，必须通过实验研究其规律。
为了减少实验工作量，使实验结果具有普遍意义，必须采用因次分析方法将各变量综合成准数关联式。
根据因次分析，影响阻力损失的因素有，(1)流体性质：密度ρ，粘度μ；(2)管路的几何尺寸：管径d，管长l，管壁粗糙度ε；(3)流动条件：流速μ。
可表示为：组合成如下的无因次式：令则式中，——压降Pahf——直管阻力损失J/kg，ρ——流体密度kg/m3λ——直管摩擦系数，无因次l——直管长度md——直管内径mu——流体流速，由实验测定m/sλ——称为直管摩擦系数。
滞流(层流)时，λ＝64／Re；湍流时λ是雷诺准数Re和相对粗糙度的函数，须由实验确定.2．局部阻力局部阻力通常有俩种表示方法，即当量长度法和阻力系数法。
当量长度法流体流过某管件或阀门时，因局部阻力造成的损失，相当于流体流过和其具有相当管径长度的直管阻力损失，这个直管长度称为当量长度，用符号le表示。
化工基础实验教案
教案
开课单位：化学化工学院
课程名称：化工基础实验
专业年级：2013级化学专业
任课教师：周邦智/吕昕
教材名称：化工基础实验
2015——2016学年第2学期
图8－2塔顶回流示意图
对第一块板作物料、热量衡算：
112V L V L +=+
图8－3 全回流时理论板数的确定部分回流操作
教案编制说明
1.一门课程一般按章或单元编制若干个授课教案，每个教案应当包括授课内容、讲授学时、教学目的要求、教学重点难点、教学方法手段、教学内容提纲、课外学习要求、教学后记等主要内容。
2.每年的秋季学期为一个学年的第1学期，春季学期为一个学年的第2学期。
3.“授课内容”填写章或单元的目次及标题。
4.“教学方法手段”填写把知识传授给学生的方法和手段，要尽量填写具体。
5.“教学内容提纲”填写本章或单元讲授的主要知识信息，是教学大纲的分解、细化，是教师对课堂讲授内容的具体组织和表达。
6.“课外学习要求”填写要求学生在课外完成的作业、思考题，阅读的书目及预习的内容等。
7.“教学后记”是教师对教案执行情况的总结，目的在于改进和调整教案，为下一轮授课设计更加良好的教学方案。
填写内容主要包括：教学目的是否达到、教学方法的选择及应用效果、学生的反映、疑难问题、典型错误、经验体会、存在问题、今后教学建议等。
8.设计栏目不得出现空项，每个栏目的行高可自行增减。
9.授课教案当附在课程讲义之前。
化工基础实验第四讲
压力
传感器
电信号
电信号加 工装置
输出仪表
压力传感器的作用是把信号检测出来，并转换成电信号 进行输出，当输出的电信号能够进一步转换为标准信号时， 压力传感器又称为压力变送器。
电信号加工装置对传感器输出的电信号经适当加工处理, 如衰减、放大、滤波、运算等。
输出仪表则是用表头显示，或用笔式记录仪、打印机、 屏幕显示等输出设备进行显示。
回差
X max 量程
100%
测
量 值
反行程
ΔXmax
0
正行程 被测参数
图2 仪表的回差特性示意图
4. 灵敏度与灵敏限
灵敏度：用来表示仪表对被测参数变化的反应灵敏程
度，是指仪表达到稳态后，输出变化量与对
应输入变化量之比，即Fra bibliotekS: 仪表灵敏度
S Y
△X：输入变化量
X
△Y：输出变化量
灵敏限：指能引起仪表指针发生位移时所需被测参数
评定工业测量仪表的指标 1.精确度 测量值接近真实值的准确程度
仪表的最大允许误差：
允
x测 x标 max 量程上限 量程下限
100%
注： x测 x标是ma用x 标准表和该仪表对同一变量测量 时所得到的两个读数之差，这个差值在测量范围 内各点是不同的，最大的差值即是。
精度等级是把仪表的最大允许误差δ去掉“±” 和“％”后的数值。上表中的值越小，表示仪表的 精度越高；反之，数值越大，仪表的精度越低。
8.漂移
漂移是指在一定时间间隔内，测量仪表输出与输入 量无关的变化，包括零点漂移和灵敏度漂移，一般时 间和周围温度环境可以引起漂移。
动态特性
时间常数τ0 测量仪表输出值上升到稳态值yc的63.2%所需的时间
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。
化工基础实验讲义
图3－1 转子流量计 一定条件下，对于一定的流体，通过转子流量计的体积流量qv与转
子所在位置的高度H成正比： （3－1）
式中： —— 流体的体积流量L/min（实测值） —— 转子所处的高度（格数） —— 常数（即校正系数） 通过实验可作出qv与H的校正曲线供使用，同时可求出校正系数K。 使用转子流量计时应注意以下几点： 1） 流量计应垂直安装； 2） 为防止混入机械杂质，在流量计上游应安装过滤装置； 3） 读取不同形状转子的流量计刻度时，均应以转子最大截 面处作为度数基准。
3、 实验装置
本实验装置如图2－1所示，主要由稳压溢流水槽5、试验导管（内 径24.2mm）6、缓冲水槽5和转子流量计6组成。水由循环水泵供给或直 接由自来水龙头输入稳压溢流水槽，经稳压后流经试验导管、缓冲水槽 及转子流量计，最后流回低位水槽或排入下水道，稳压溢流槽溢流出来 的水也返回低位槽或排入下水道。示踪物由液瓶1经调节夹10、试验导
6. 当进水调节阀半开时，由所测得的实验数据计算截面3和截面 4的压头损失。
实验二 流体流动类型及临界雷诺数的测定
1、 实验目的
1． 观察流体流动过程中不同的流动型态及其变化过程； 2． 测定流动型态变化时的临界雷诺数
2、 实验原理
流体充满导管作稳态流动时基本上有两种明显不同的流动型态：滞 流（也叫层流）和湍流。当流体在管中作滞流流动时，管内的流体各个 质点沿管轴作相互平行而有规则的运动，彼此没有明显的干扰。当流体 作湍流流动时，各个质点紊乱地向各个不同的方向作无规则的运动。
2. 用静力学原理分析截面4和截面3的静压头哪个大？为什么？ 3. 测压孔正对水流方向的测量管，其液位高度H’的物理意义是
什么？ 4. 对同一点测得的H和H’哪个大？为什么？为什么距水槽越
化工基础实验第四讲
化工基础实验第四讲一、实验目的本实验旨在通过实际操作，了解化工实验中常用的实验室设备及其操作方法，包括溶液的配制、体积的测量等内容。
二、实验仪器与设备1.秤重器：用于称量固体试剂和溶液体积的测量。
2.烧杯：用于调配溶液和加热材料。
3.锥形瓶：用于调配溶液、进行定容操作。
4.Burette：用于准确地分配液体。
5.钳子和夹子：用于保持实验器皿的稳定。
6.热板：用于加热实验溶液。
7.PH计：用于测量溶液的酸碱度。
8.眼镜：用于保护实验者的眼睛。
三、实验步骤1. 溶液的配制1.根据实验要求准备所需的溶液。
2.使用秤重器称量固体试剂，并将其溶解在适量的溶剂中。
搅拌溶液以加速溶解。
3.将溶液转移到适当的容器中，并密封储存以防止溶液的挥发或污染。
2. 溶液的调整1.根据实验要求，使用PH计测量溶液的酸碱度。
2.如果溶液的酸碱度不满足实验要求，可以通过添加酸或碱来调整溶液的酸碱度。
3.每次添加酸碱溶液后，必须充分搅拌溶液，并重新测量酸碱度，直到达到实验要求。
3. 定容操作1.使用锥形瓶准确地分配一定体积的溶液。
2.使用Burette将溶液分配到所需的容器中，可以通过控制Burette阀门的开关来控制溶液的流速。
3.当溶液接近所需体积时，可以慢慢地滴加溶液，以确保准确度。
4.当溶液的体积接近所需值时，需要小心地滴加溶液，以避免超过所需体积。
4. 溶液的加热1.使用烧杯将需要加热的溶液倒入烧杯中。
2.将烧杯放在热板上，打开热板电源，将热板加热至所需温度。
3.定期搅拌溶液，以保持温度均匀。
4.当溶液达到所需温度后，可以继续进行实验或将溶液倒入其他容器中。
四、实验注意事项1.在进行实验前，应仔细阅读实验操作指南，了解实验步骤和注意事项。
2.小心使用实验室设备，避免损坏。
3.在操作过程中，应注意安全，避免溶液的溅出和烧伤。
4.在加热溶液时，应小心操作，避免烫伤。
5.实验结束后，要及时清洁实验器皿，归还实验室设备。
五、实验结果与分析本实验主要是学习化工实验中常用的实验室设备及其操作方法，通过实际操作，掌握了溶液的配制、体积的测量等基础实验技能。
化工设计课件中试放大
第四章 中试放大
一 概述 二 逐级经验放大 三 数学模型法 四 部分解析法 五 相似放大法 六 中试放大研究总结
1.建立数学模型的方法 怎样建立？--------------------掌握动态规律 动力学、热力学、流动与混合、传热、传质 动力学、热力学、流动与混合、传热、 流动与混合、传热、传质 传质，流动与混合、传热、传质 如反应器进行化学反应的数模建立------方程组：物料、热量、动量衡算
方程组：物料、热量、动量衡算
二 逐级经验放大
2. 放大效应 因过程规模变大造成指标不能重复的现象. 如：反应状况恶化、转化率、选择性、收率下降、产品质量劣化等。 3. 逐级经验放大 1) 定义： 在放大过程缺乏依据时，依靠小规模实验成功的方法和实测数据， 加上开发者的经验，不断适当加大实验 的规模，修正前一级实验确定的 参数，来摸索化学反应和化学反应器的规律。 2）依据：以前一级试验所取得的研究结果和数据为依据。 3)放大系数的确定： 化学反应类型、放大理论的成熟度、过程规律的掌握度、研究人员经验。
介于经验与数模之间，理论分析和实验探索
相结合。 基础：化学工程学科发展：较多的成熟理论 和研究方法。 特点：避免黑箱；易掌握
四 部分解析法
一．研究方法
化学反应器的放大 化学反应结果 化学反应的速率和选择性 浓度效应和温度效应
四 部分解析法
化工基础实验.
H1
p1
g
u22 2g
H2
p2
g
u22 2g
当在水平管道上时,由于H1=H2 上式可改写为
p1 p2
u
2 2
u12
H
g
2g
由于流体在流过孔板流量汁时产生缩脉，缩脉的位置随流速的大小而
变化，截面积难以确定，而孔板孔径的面积So为已知，因此，用孔径处的 流速uo来代替式中的u2考虑这种代替会带来误差以及对实际流体局部阻力 造成能量损失，故需用系数C加以校正。式可写为
接通加热电源，将电压调至160--200V，井始终保持电压稳定，当空气被加 热后，在套管换热器上的进口温度测量点上显示温度为90左右(在稳定状态 下， 3min内热空气温度变化不超过1℃)时，开始在压差计上读取数值，
然后查装置上的P-qv图而获得空气流量(P-qv图另给出)。热流体空气和冷流 体冷却水的进、出口温度直接从装置上的各测温点读取。
传热过程分为传导传热、对流传热和辐射传热三种。在工业生产
中，按冷,热流体的接触方式分为直接接触式、问壁式和蓄热式三 种。本实验采用的套管式换热器，热空气与水在套管内进行换热， 传热方程为
φ=KAΔtm 在稳定传热过程中，热空气通过换热器壁面将热量传给冷水，无
热量损失，两流体也未发生相变化，冷流体吸收热量与热流体放出
Δp/ρg=λ(l +Σle)u2/(2gd)
从压差计上测出流体流经直管和管件所产生的压降，即可算
得和Re之值，并关联出和Re的关系曲线。
实验步骤
对照装置，检查设备，熟悉流程。启动离心泵，打开出口阀 和雷诺管两端阀门及色线阀，观测管内的流动情况，并测出流 量；改变流量，记录观测的数据和现象。
化工基础实验指导书
《化工基础实验指导书》 实验一一、实验目的1．通过实验静止和流动的流体中各项压头及其相互转换，验证流体静力学原理和伯努利方 程。
2．通过实测流速的变化与之相应的压头损失的变化，确定两者之间的关系。
（测定文氏管的 孔流系数 Cv） 3．观察流体流经收缩、扩大管段时，各截面上静压之关系。
伯努利方程实验二、实验原理流动的流体具有三种机械能：位能、动能和静压能，这三种能量可以相互转化。
在没有 摩擦损失且不输入外功的情况下，流体在稳定流动中流过的各截面上的机械能总和是相等 的；在有摩擦没有外功输入时，任意两截面间机械能的差即为摩擦损失。
机械能可用测压管中液柱的高度来表示。
取任意两测试点，列出能量衡算式：2 u12 P1 u2 P Z1 g Z2 g 2 hf 2 2 （1-1）式中，Z1，Z2——两测试点距基准面的高度； u1，u2——两点的流速；hf——两点的阻力损失。
对于水平测试管，Z1=Z2，则2 u12 P1 u 2 P 2 hf 2 2 （1-2）（1） 有阻力损失情况下，若 u1=u2，则 P2<P1 （2） 不考虑阻力损失的情况下，即 u1=u2=0，则 P1=P2。
其中，dE=dA=25mm，dB=dD=14mm，dC =7mm。
hf=0，若 u1 u2，则 P1<P2；静止状态下，即pa-po——截面 a 与截面 o 间的压强差，单位为 Pa，其值大小由压差计读数 R 来确定； 三、实验装置装置如图：一个液面高度保持不变的水箱，与管径不均匀的玻璃实验管连接，实验 管上取有不同的测试点。
水的流量由入口阀和出口阀门调节，出口阀关闭时流体静止。
转子流量计 E 出口阀 D C B A泵开关入口阀低位槽图 1-1 伯努利方程实验装置图四、实验步骤1．向水箱注入清洁的水至 2/3 左右。
2．检查出口阀和入口阀是否关闭。
化学化工基础实验中心管理规章制度(3篇)
化学化工基础实验中心管理规章制度第一章总则第一条为规范化学化工基础实验中心的管理，提高实验室的运行效率和实验人员的安全意识，制定本管理规章制度。
第二条本管理规章制度适用于化学化工基础实验中心全体工作人员。
第二章实验室安全管理第三条实验室安全管理工作是化学化工基础实验中心的重要任务，实验室安全由实验室主任负责，实验员和研究生有责任遵守实验室安全管理规定。
第四条实验室主任要制定并不断完善实验室安全管理制度、操作规程、事故处理预案等，并组织实验室人员进行安全培训，提高实验人员的安全意识。
第五条实验室使用化学品和试剂时必须按照实验室安全操作规程进行操作，禁止单独操作有毒有害物质和高风险化学品，必须有实验员或研究生在场指导。
第六条实验室设备使用前必须检查设备的安全性，禁止私自擅自操作设备，如有问题及时报告实验室主任。
第三章实验室设备管理第七条实验室设备由实验室主任负责管理，设备的借用必须提前填写借用申请表，并得到实验室主任的批准。
第八条实验室设备使用完毕后，必须按照操作规程进行设备的清洁和维护，禁止私自拆卸设备。
第九条实验室设备损坏或出现故障时，应及时上报实验室主任，并立即停止使用设备。
第四章实验室环境卫生管理第十条实验室环境卫生是实验室的基本要求之一，实验人员要保持实验室的整洁和干净。
第十一条实验室内食品和饮料严禁进入，禁止在实验室内吸烟，并保持实验室内空气清新。
第十二条实验室内产生的废弃物必须分类储存，并按规定处理，废弃物的清理工作由实验室主任负责组织。
第十三条实验室发现危险品存放不当、环境污染等问题，应及时上报实验室主任进行处理。
第五章其他第十四条对于违反本管理规章制度的行为，实验室主任有权采取相应的纪律处分措施。
第十五条对于未尽事宜，按照有关法律法规和学校规定执行。
第六章附则第十六条本管理规章制度由化学化工基础实验中心制定，经实验室负责人签字生效，实验人员应当定期学习和遵守。
第十七条本管理规章制度的解释权归化学化工基础实验中心所有。
化工原理与化工基础实验指导书(新版)
化工原理实验指导书广西大学化学化工学院二00五年十二月1目录.................. 第一部分工程实验方法与数据处理.. (4)第一章一般工程实验方法 (4)第二章测量误差 (8)第三章实验数据的处理方法 (15)第二部分实验内容 (22)第一章演示实验 (22)实验一流体静力学实验 (22)实验二流体机械能转换实验 (27)实验三流动型态与雷诺准数测定 (31)实验四板式塔冷膜流体力学性能演示实验 (35)第二章基础实验 (36)实验一管道流动阻力的测定 (36)实验二流量计的校核 (42)实验三离心泵特性曲线的测定 (46)实验四过滤实验 (50)实验五传热实验 (55)实验六精馏实验 (61)实验七吸收实验 (67)实验八干燥实验 (75)实验九仿真实验 (80)附录 (84)（一）常用压差计指示液的密度（20℃） (84)（二）水的物理性质（摘） (84)（三）干空气的物理性质（760mmHg）(摘) (85)（四）铜—康铜热电偶温度导热电势关系 (85)（五）乙醇水溶液在常温常压下的物性数据 (86)(六)乙醇水溶液在常压下的气液平衡数据 (87)1前言化工原理与实验方法目前仍是解决化工生产问题的重要手段。
在化工领域理论研究跟不上生产发展的速度，故还存在许多无法用纯数学方法解决的问题，例如流体运动过程中的阻力系数，热量传递中的传递系数，质量传递中的传质系数等。
这些是生产设计中不可缺少的数据，但还得依赖实验手段去解决。
化工原理实验方法是使用摸拟和探索的方法。
例如用空气和水作流体可摸拟许多气体和液体的流动规律；用饱和水蒸汽作加热剂，用水或空气作冷却剂，在小型换热器内作实验，就可探索到同类大设备内的传热规律；又如在小塔内做精馏和吸收实验，同样可探索得同类大塔内的传质规律。
故实验摸索的规律可用指导生产。
正确的实验方法与电算技术相结合便成为解决问题的科学方法。
本实验指导书内容精简扼要，设备流程图简单清晰，便于学生自学。
化工基础实验
化工基础实验讲义云南民族大学化学与生物技术学院2013年11月实验部分实验一 机械能转换实验一、实验目的1.了解伯努利方程仪的构造和流程。
2.观察流体在管道各截面时各种能量和压头的变化规律，加深对伯努利方程的理解。
3.在一定流量下，测定各截面内水的平均流速与最大流速的比值。
4.测定水从槽面流至各截面时的损失压头。
二、基本原理流体作稳定流动时，有四种能量可能发生变化，位能、动能、静压能和内能。
位能、动能和静压能又合称为机械能，而内能则是流体内部大量分子运动所具内动能和分子间内位能之和，其随流体的温度和密度改变而改变。
本实验只讨论机械能的相互转化，其转化与测点位置高低、管径粗细及流体各截面流速有关，即在不同截面上三种能量是相互转换的，但三者之和恒为一常数，据伯努利方程：22112212 Z ++Z +++=C 2g g 2g gf P P h ωωρρ=∑ （m 液柱）三、实验装置流程说明：图1为实验装置图(见下页)。
实验装置由透明管、测压管、活动测压头、水槽、循环水泵等组成。
活动测压头的小管下端封闭，管身开有小孔，小孔位置与透明管的中心线平齐，小管上部与测压管相通，转动测压头就可测量动、静压头。
阀7可用于调节流量。
四、实验步驟1.实验前的准备工作(1)检查泵的转动情况：先将阀③全开，开动循环水泵，若水泵不动，应立即停电检查。
(2)检查摆头⑥是否灵活。
(3)调整回流阀③使高位槽的溢流口有溢流。
将阀③全开，开动循环水泵，将阀⑦开到最大，然后逐步关闭阀③，使测管最大流量时高位槽的溢流口仍有溢流，保持溢流才能使水位稳定流动。
以后阀③固定，不必每次调节。
(4)检查零流速时，各水位计高度是否一致。
关闭阀门⑦，若水位计高度不一致，可能是水位计或活动测头内有气泡，应用吸球吸除。
(5)检查完毕，先关闭阀⑦，再关泵。
图1 实验装置图1．水箱（下）；2.水泵；3.回流阀；4.供水管；5.回水管；6.摆头；7.流量调节阀；8.活动测头；9.水位计；10.标尺；11.上水管；12.上部水箱；13.水泵开关；14.放水阀；15.水位计；16.大透明测量管；17.弯管；18.小透明管；19.整块透明管组件2.实验内容(1)开动循环水泵，关闭出口阀7，观测各测压管液面高度H0，转动测压手柄，观测各液面高度，验证静力学原理，作记录。
化工基础实验讲义
《化工基础实验》讲义应用化学教研室编写适用专业化学邯郸学院化学化工与材料学院2015年11月目录实验一伯努利实验 (1)实验二管道流体阻力的测定实验 (5)实验三离心泵特性曲线的测定实验 (12)实验四板框过滤实验 (18)实验五空气-水蒸气套管传热实验 (21)实验六精馏实验 (26)实验一 伯努利实验—、实验目的1.了解流体在管内流动时，静压能、动能、位能之间的转换关系，加深对机械能衡算方程的理解。
2.通过能量之间变化，了解流体在管内流动时其流体阻力的表现形式。
3.直接观测流体经过扩大、收缩管段时，各截面上静压头的变化过程。
二、实验原理在实验管路中沿管内水流方向取n 个过水截面。
运用不可压缩流体的定常流动的伯努利（Bernoulli ）方程，可以列出进口附近断面（1）至另一缓变流断面（i ）的伯努利方程：i f i i i h gu p z g u g p z -+++=++122111,2g 2ρρ选好基准面，从断面处设置的静压头测管中读出gρpz +的值；通过测量管路的流量，计算出各断面的平均流速u 和gu 22的值，最后即可得到各断面的总能头g u p z 2g 2++ρ的值。
三、实验装置1.实验设备图（如图1、图2所示）图1 实验测试导管管路图图2 能量转换实验流程示意图2.实验设备主要技术参数表1 设备主要技术参数序号名称规格（尺寸/mm）材料1 离心泵型号WB50/025 不锈钢2 水箱880×370×550 不锈钢3 高位槽445×445×730 有机玻璃四、实验方法及步骤1.将水箱灌入一定量的蒸馏水，关闭离心泵出口上水阀及实验测试导管出口流量调节阀，打开循环水阀后启动离心泵。
2.逐步开大离心泵出口上水阀，当高位槽溢流管有液体溢流后，利用流量调节阀调节出水流量。
3.待流体稳定后读取并记录各点的压头数据。
4.逐步关小流量调节阀，重复以上步骤继续测定多组数据。
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 实验原理介绍化工实验的基本原理，如化学反应、物质分离与提纯等。
解释实验原理在化工生产中的应用。
1.2 实验安全强调实验安全的重要性，介绍实验中可能遇到的安全隐患。
讲解实验操作中的安全规则和应急处理方法。
第二章：实验基本操作与技巧2.1 实验操作规范学习实验操作的基本步骤，如仪器的使用、药品的取用等。
强调实验操作的准确性和规范性。
2.2 实验技巧与方法学习实验中的常用技巧，如滴定、色谱分析等。
介绍实验方法的选取和优化。
第三章：实验数据分析与处理3.1 实验数据采集讲解实验数据采集的方法和注意事项。
强调数据准确性和可靠性的重要性。
3.2 实验数据分析与处理学习实验数据的处理方法，如误差分析、数据拟合等。
第四章：常用化工实验设备与操作4.1 反应釜操作学习反应釜的使用方法，如启动、停止、温度控制等。
强调反应釜操作的安全性和稳定性。
4.2 离心机操作学习离心机的使用方法，如调整转速、平衡调整等。
强调离心机操作的正确性和安全性。
第五章：典型化工实验操作与分析5.1 溶液配制与分析学习溶液的配制方法，如准确称量、溶解等。
强调溶液配制的准确性和精确性。
5.2 物质分离与提纯实验学习物质分离与提纯的方法，如过滤、蒸馏等。
强调实验操作的准确性和安全性。
第六章：物理性质测定实验6.1 密度测定实验学习使用密度计和比重瓶等仪器进行密度测定。
介绍密度测定在化工过程中的应用。
6.2 熔点测定实验学习使用熔点测定仪进行熔点测定。
强调实验操作的准确性和可重复性。
第七章：化学反应速率和化学平衡实验7.1 反应速率测定实验学习使用不同的方法测定化学反应速率。
介绍反应速率在化工设计和操作中的应用。
7.2 化学平衡实验学习使用平衡釜进行化学平衡实验。
强调实验操作对平衡位置的影响。
第八章：分光光度计和原子吸收光谱仪实验8.1 分光光度计实验学习使用分光光度计进行溶液浓度的测定。
化工基础第四章传质过程课件
a
AV V
A
同理摩尔浓度：
C
n A
xn A
x
C
AV V
A
C n 混合物的总摩尔浓度。 V
对于气体混合物
np C A A
A V RT
c
m A
Mn AA
Mp AA
AV
V
RT
气体混合物的总摩尔浓度为：
Cn p V RT np
y A A An P
• 气体混合物的摩尔比可用分压比表达如下：
Y
n A
•p
4 相际传质过程
界面
气 组分 相 主 体
组分
液
相
主
体
相际传质示意图
二 相组成的表示方法
• 1 质量分率(工程制用重量分率)和摩尔分率 • 某组分的质量占总质量的分率或百分率. • 对含A、B、C、…..的均相混合物有
a
m A
,a
m B
,
a
m C
,........
A mB mC m
a a a ...... 1
终点： 浓度差为〇
扩散快慢？
➢扩散通量：
单位面积上单位时间内扩散传递的物 质量，单位为kmol/(m2•s); • 影响因素: • 物质性质 浓度差 扩散距离 等有关
➢ 费克(Fick)定律：扩散通量与浓度梯度成正比。
对于组分A
N
D
dcA
dc A
浓度梯度
A,0
AB dl dl
气体 N
D AB
注意！传质速率方程式有多种形式（浓度的表示方法有多 种 传质推动力和相应的传质系数）。传质比传热更复杂。
• 作业 • 1.2.3.4
化学化工基础实验中心管理规章制度范文(4篇)
化学化工基础实验中心管理规章制度范文第一章总则第一条为规范化学化工基础实验中心的运行和管理，提高实验室安全和效率，制定本管理规章制度。
第二章实验室安全管理第二条实验室安全是工作的首要任务，所有人员都应严格遵守以下规定：1. 严禁在实验室内吸烟、喝酒，禁止携带易燃、易爆、有毒和放射性物品进入实验室。
2. 实验室内必须穿戴符合要求的实验室服装和个人防护用品，严禁穿拖鞋、裙子等不符合要求的服装。
3. 实验中发现异物、异常情况应立即停止实验，并向负责人报告。
4. 使用实验器材前，务必认真查阅相关操作规范，确保操作正确。
5. 实验室内禁止私自更改、拆卸实验设备，如需进行维修，必须得到负责人的批准。
6. 实验室内禁止闲谈话，交流内容应局限在实验工作上。
第三章设备和药品管理第三条实验室设备和药品是实验工作的基础，所有人员都应加强对设备和药品的管理。
1. 实验室设备应定期检查和维护，发现问题及时报修。
2. 实验室药品应分类存放，定期检查药品的有效期，并及时更换过期药品。
3. 实验室药品使用应按照实验规程进行，严禁擅自调整剂量或改变使用方法。
第四章废弃物和环境保护第四条废弃物和环境保护是实验室工作的一项重要内容，所有人员都应遵守以下规定：1. 废弃物应根据不同的性质分类储存，并按照相关规定进行处置。
2. 各种废弃物的储存和处理应符合环保要求，并定期清理。
3. 实验室环境应保持清洁卫生，不得乱扔废弃物或污染环境。
第五章事故处理和应急预案第五条实验室事故处理和应急预案是保障实验室安全的重要手段，所有人员都应掌握相关知识。
1. 发生事故时，应立即向负责人汇报，并进行相应的事故处理和救援。
2. 实验室应制定应急预案，并定期进行演练，确保在紧急情况下能够迅速应对。
第六章惩罚和奖励第六条对于违反本规章制度的行为，将依据严重程度和影响进行相应的处罚，包括口头警告、书面警告、记过、记大过、降职、辞退等。
第七条对于在实验工作中取得优异成绩和作出突出贡献的人员，将给予相应的奖励和表彰。
化工基础课件武汉大学第4章
2 催化剂的种类
催化剂是能够提高反应速率但本身不参与反应的 物质。
常见的催化剂有金属催化剂、酶催化剂等。
3 催化作用的原理
4 催化作用的应用
催化作用是通过改变反应物的活化能来促进反应 进行。
催化剂广泛应用于化工工艺、能源产业等领域。
异相反应动力学
1 液相反应的速率规律
2 气相反应的速率规律
液相反应速率与反应物浓度的关系较为复杂，经 常涉及液相扩散等问题。
化工基础课件武汉大学第 4章
化工基础课件第四章：化学反应动力学
化学反应速率
1 定义
2 表示方法
化学反应速率是指单位时间内反应物消失量或生 成物产生量的变化率。
可以使用反应物的消失或生成物的增加量与时间 之间的比值来表示。
3 影响因素
4 测定方法
温度、浓度、催化剂、反应物特性等因素都可以 影响化学反应速率。
反应动力学的原理可以应用 于化学分析中，如测定物质 的浓度。
反应动力学的研究可以帮助 理解药物在人体内的代谢和 作用机制。
反应级数越高，反应速率常数越大。
反应机理和反应速率方程
1 反应机理的概念
反应机理是指反应过程中发生的各个中间步骤和分子间相互作用的详细描述。
2 反应速率方程的推导方法
可以通过实验数据和化学原理来推导得到。
3 反应速率方程的应用
可以用来计算反应速率和预测反应的进程。
催化剂与催化作用
1 催化剂的概念
气相反应速率与反应物分子碰撞频率和能量有关。
3 固相反应的速率规律4 异相反应 Nhomakorabea率方程的应用
固相反应速率通常受到表面积和反应物之间的接 触程度影响。
可以用来优化反应条件和预测反应的产率。
化工基础实验
实验一流体流动阻力系数的测定化工基础实验实验目的了解流体流动阻力的测定方法了解流体流动阻力的测定方法。
确定流体通过直管时的摩擦阻力定流体通过直管时的摩擦阻力，，并确定摩擦系数定摩擦系数λλ与雷诺数R e e 的关系的关系的关系。
定流体通过阀门时的局部阻力定流体通过阀门时的局部阻力，，并求出局部阻力系数局部阻力系数ζζ。
实验原理流体在管路中流动时流体在管路中流动时，，由于流体粘性剪应力和涡流存在应力和涡流存在，，流体必定要消耗一定机械能机械能。
管路系统是由直管管路系统是由直管、、管件和阀门等组成门等组成。
流体流过直管时造成的机械能损失称为直管阻力能损失称为直管阻力；；而流体通过管件、阀门等局部障碍阀门等局部障碍，，由于流动方向或流动截面的改变造成的机械能损失称为局部阻力局部阻力。
流体阻力系数的计算局部阻力系数的计算实验装置实验步骤1.向储水槽内注水,直到水满为止(最好用蒸馏水,以保持流体清洁)。
2.在大流量状态下用压差表测量系统压差前,应先接通电源予热10～15 分钟,调好数字表的零点,方可启动泵做实验方可启动泵做实验。
3.测量前先检查导压系统内有无气泡存在测量前先检查导压系统内有无气泡存在，，可参阅下图可参阅下图（（Π形压差计压差计））））））当流量由大调至当流量由大调至100 以下时,再将关闭阀18，20，打开阀26 后，缓慢同时打开两侧阀19使倒U 型管两端水面下降至0 刻度左右时迅速关紧关紧，，同时将阀门26 关闭，然后打开阀18，20，将水流量调节至零将水流量调节至零，，看液面是否平行平行，，如果不平则说明系统内有气泡存在则说明系统内有气泡存在，，需赶净气泡方可测取数据测取数据。
赶气泡的方法赶气泡的方法：：将流量调至最大,把阀门13，15，16，17，18，20 全部打开全部打开，，使大流量的水经阀18 处进入U 型玻璃管经阀20 处排出处排出。
看U 型玻璃管内无明显气泡后显气泡后，，将水流量调节到零流量后（同上同上））查看液面是否平行平行。
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H P’
图8 仪表与取压点不等高的影响
图9 隔离器的结构形式
▲ 放空阀、切断阀、平衡阀的使用 三联组阀门
平衡阀使用注意事项：
（1）设置平衡阀，且将平衡阀装在切断与测量 仪表之间；
（2）实验装置开始运转之前和停止运转之前， 应先打开平衡阀；
（3）关闭平衡阀之前应认真检查两个切断阀： 当两个切断阀均已打开或均已关闭时，才能关 闭平衡阀；
7℃ ＝ 0）℃
0.7％
所以应该选用0.5级的仪表
2.线性度（非线性误差）
表征线性刻度仪表输出量与输入量的实际标准曲线与 理论直线的吻合程度，如图1所示。
f
f max 仪表量程
100 %
非线性误差是指被校验仪 表的实际测量曲线与理论 直线之间的最大差值。
图1 非线性误差特性示意图
3.回差（又称变差）
（4）打开放空阀５或６之前，务必先打开平衡 阀。
4.3 流量检测变送仪表
速度式：差压式（节流式）、转子流量计、
体积流量
涡轮流量计，涡街流量计等
分 检测仪表 容积式：椭圆齿轮流量计，活塞式
类
直接式：量热式、角动量式、科氏力式等 质量流量
检测仪表
间接式
一. 节流式（差压式）流量计
a.原理 利用流体流经节流装置产生的压力差而实现流量测量
4.2 压力检测变送仪表
1.液柱式压力计 它根据流体静力学原理，将被测压力转换成液柱高度进行测量。 按其结构形式的不同 有U形管压力计、单管压力计等
优点
这类压力计结构简单、使用方便
缺点
其精度受工作液的毛细管作用、密度及视差 等因素的影响，测量范围较窄，一般用来测量 较低压力、真空度或压力差。
8
4.2 压力检测变送仪表
如果要求压差的测量误差不大于3%，U管压差计的最 小单位一般是1mm，则每次读数的绝对误差为：
D(h) D(h1 h2) [D(h1)]2 [D(h2)]2 0.52 0.52 0.707mm
则最小液柱高度为：
D(h) 0.707 hmin Er(h) 0.03 23.6mm
即当液柱高度大于为23.6mm，满足误差要求。
b.组成 由节流装置和差压计及显示仪表组成。节流装置包括 节流元件和取压装置，有孔板、喷嘴、文丘里管等。
c. 常用节流式流量计的比较
名称 孔板 喷嘴
优点
缺点
造价低
能量损失大
测量精度高，耐腐蚀，耐磨 能量损失和造价介于 损，能适用于赃污的流体 孔板和文丘里之间
文丘里 ¼ 圆喷嘴
能量损失小
适用于流速低、精度高的场 合
▲节流元件的安装方向，可以垂直也可以水平，但对流向有 一定要求：
图11 节流式流量计
f. 节流式流量计的流量校正
★流量-压差的标定条件
液体流量计: 水，760mmHg（1.0133*105 Pa），20℃，ρ=998.2 Kg/m3 气体流量计: 空气，760mmHg（1.0133*105 Pa），20℃，ρ=1.205 Kg/m3
1—应变筒； 2—外壳； 3—密封膜片
4.2.4压力表的选用与安装
1.压力表的选用
a.仪表类型的选用 显示方式的要求、被测介质的物理化学性质及现
场环境条件。 b.仪表量程的选用 根据工艺生产过程中操作压力变化的范围来考虑。 c.仪表精度等级选择 精度等级是根据已选定仪表的量程和工艺生产上
所允许的最大测量误差，求最大允许误差来确定的。
在外界条件不变的情况下，用同一仪表对被测量 在仪表全部测量范围内进行正反行程测量时，被 测量值正、反行程所得到的两条特性曲线之间的 最大偏差，如图2所示。
回差
X max 量程
100%
测
量 值
反行程
ΔXmax
0
正行程 被测参数
图2 仪表的回差特性示意图
4. 灵敏度与灵敏限
灵敏度：用来表示仪表对被测参数变化的反应灵敏程 度，是指仪表达到稳态后，输出变化量与对 应输入变化量之比，即
c.压力表的安装
● 安装在易于维修和观察的地方； ● 应力求避免振动和高温等的不利影响； ● 安装高度应与取压点相同或相近，否则会产生测量误差。 表压P` = P+Hρg ● 测量蒸汽压时，应加装盘形管，以防高温蒸汽与被测元件直 接接触； ● 对于腐蚀性介质，要加隔离罐； ● 在压力表和导压管的连接处应加装密封衬片，防止泄漏。
（a）液体管道；（b）气体管道
流动直管
图7 压力测量系统安装示意图
b.导压管的选择安装
导压管的粗细长短合适； 根据被测介质易冷凝或是冷冻时，
必须加保温伴热管线； 测压口和压力表之间应加截断阀
门； 导压管安装时要有一定斜度（防
气泡或固体杂质）； 若被测介质为液体，在导压管内
有气体存在；或被测介质为气体， 而导压管内有液体存在，都会造 成测量误差。
弹簧管
膜盒
二. 弹性式压力计
b. 测量原理 测量压力时，被测压力介质通过
管接头进入弹簧管的内腔内，从而 使弹簧管的自由端产生位移，自由 端的位移放大后，指示出相应的压 力。
P 弹簧管式
c.弹性式压力仪表(实物图及内部结构）
图5 弹性式压力表示意图
d.电接点压力仪表(实物图及内部结构）
压力表指针上有动触点2，表盘 上另有两根可调节指针，上面分 别有静触点1和4。当压力超过上限 给定数值时，2和4接触，红色信号 灯5的电路被接通，红灯发亮。
2.压力表的安装
a.测量点的选择
●选在被测介质直线流动的直管段部分。
●测压点应与流动方向垂直，测压管端面与生产设备连接处
的内壁保持相平，不应有凸出物和毛刺等。
●测量液体压力时，取压点应在管道下部，使导压管内不
积存空气；测量气体压力时，取压点应在管道上方，使导压
管内不积存液体。
压力表
导压管
测压点
图6 流体管道的取压口
6.稳定性
稳定性是指仪表在相当长的时间内保持其性能的能力
7.漂移
漂移是指在一定时间间隔内，测量仪表输出与输入量 无关的变化，包括零点漂移和灵敏度漂移，一般时间 和周围温度环境可以引起漂移。
二. 动态特性-----反应时间
反应时间是指仪表的
y
动态性能指标。当用仪表
y(∞) 0.95y(∞)
对被测量进行测量时，被 0.632y(∞)
静态特性
精度 线性度 回差（又称变差） 灵敏度（又称静态灵敏度）和灵敏限 重复性 稳定性 漂移
动态特性 反映测量仪表对于随时间变化的输入量的响应特性
一.静态特性--评定工业测量仪表的指标
1.精确度
仪表的最大允许误差：
允 测量量程上限 ma测x 量量程下限100%
注：Δmax是用标准表和该仪表对同一变量测量时所 得到的两个读数之差，这个差值在测量范围内 各点是不同的，最大的差值即Δmax。
允＝（110046℃00）℃＝ 0.8％
所以仪表的等级为1.0级 当我们对仪表有所怀疑时，学会仪表标定。
例2 选择一定精度的仪表（选择仪表）
某台测温仪表的量程为0℃～1000℃，工艺要求 该仪表指示值的误差不超过±7℃，应该选精度等 级为多少的仪表才能满足要求？
根据工艺要求，仪表允许的误差为：
允＝（1000
S Y X
S: 仪表灵敏度 △X：输入变化量 △Y：输出变化量
灵敏限：指能引起仪表指针发生位移时所需被测参数 的最小变化量，一般规定，仪表的灵敏限数 值应不大于仪表允许测量误差绝对值的1/2。
灵敏限 1 max 1 精度等级%量程
2
2
5.重复性
重复性是衡量测量仪表在同一条件下，输入量按 同一方向作全量程连续多次变化时，所得特性曲线 间一致程度的指标。各条曲线越靠近，重复性越好。
制造成本高 制造技术较高
d. 流量基本方程
Q F 0 2 p
α—流量系数 ε—膨胀校正系数 F0—开孔截面积 ΔP—节流装置前后压力差 ρ—流体密度
▲ α与节流装置形式、节流▲ ΔP与取压方法有关，我国规定的标准节流装置取压方法为 角接取压法和法兰取压法。
c. 测压原理
当压力P作用于膜片而使应变筒作轴向受压变形时，沿轴向 贴放的应变片r1也将产生轴向压缩应变，于是r1的阻值变小； 沿径向贴放的应变片r2由于本身受到横向压缩将引起纵向拉伸 应变，于是r2阻值变大。 使得r1和 r2与固定阻值的r3和r4组成 的桥式电路失去平衡，从而获得不平衡电压作为传感器的输出 信号。
第4章 化工实验参数
测量技术
（化工仪表及自动化）
第4章 化工实验参数测量技术 （化工仪表及自动化）
检测、显式、控制和执行器
主要要求是： 1、了解和掌握化工测量、控制的基本原理； 2、学会正确使用仪表； 3、学会选用仪表； 4、了解测量、控制的发展情况。
第4章 化工实验参数测量方法
4.1 测量技术基础知识
2. 数字信号
数字信号是一种以离散形式出现的不连续信号, 通常用二进制数“0”和“1”组合的代码序列来表示。
3. 开关信号
用两种状态或用两个数值范围表示的不连续信号。
17
4.2 压力检测变送仪表
4.2.1 压力测量仪表分类 （按转换原理分） a.液柱式压力计--它根据流体静力学原理，将被测压
力转换成液柱高度进行测量 b.弹性式压力仪表--它是将被测压力转换成弹性元件
4.2 压力检测变送仪表
一. 液柱式压力计
双液U管微压差计和斜管压差计
二. 弹性式压力计
径向弹簧压力计
轴向弹簧压力计
带油弹簧压力计
负压压力计
压力、真空压力计
精密压力计
二. 弹性式压力计
a. 弹性元件
弹簧管式弹性元件如图(a)和(b)所示， 波纹管式弹性元件如图(e)所示， 薄膜式弹性元件如图(c)和(d)所示。