化工原理实验室建设需实现哪些功能

化工原理实验室建设需实现哪些功能

1.用途

化工原理实验作为本科生化工基础实验项目，可用于化学工程与工艺、环境工程、能源化学工程、应用化学、制药工程等专业，所采购实验装置应满足化工类教学质量标准要求综合性和设计性的实验要占总实验 60%以上的要求。要求搭载的智能学习系统，可实现设备开机自检，3D 模拟练习与评测，远程实验内容预习与理论考试，为高校本科教育课程的开展提供有力支撑。

2.需实现的主要功能如下：

2.2.1 综合流体力学实验装置

（1）测定不同相对粗糙度直管阻力系数λ与 Re 的关系。

（2）测定突缩和阀门局部阻力系数ζ与 Re 的关系。

（3）了解孔板、文丘里和转子流量计的原理及特性，测定流量计的流量系数 C0 和 CV。

（4）测定单级离心泵在恒定转速下的扬程 H、轴功率 N 以及效率η与泵流量 Q 之间特性曲线。

（5）测定高阻和低阻管路所需的压头 H 和液体流量 Q 的管路性能曲线。

2.2.2 综合传热实验装置

（1）了解套管换热器的结构及工作原理。

（2）了解强化套管，如扰流加强、列管的结构及工作原理。

（3）学习高效板式换热器的结构及工作原理。

（4）验证圆形直管内强化对流给热的经验关联式(Dittus-Boelter 关联式)。

（5）测定管外蒸气冷凝给热系数与总传热系数，与管内给热系数比较。

（6）测定同等换热面积下的强化扰流管、列管和板式换热器的对流传热系数，与光滑管比较。

（7）观察分析管外蒸气冷凝状况，区别滴状冷凝和膜状冷凝。

2.2.3 固体流化床实验装置

（1）了解气—固、液—固流化床的结构及工作原理。

（2）演示固体流态化过程的固定床—膨胀床—起始流化态—流化床（沸腾床）—气力输送等阶段。

（3）测定流速改变时，流态化几个阶段的床层流体力学性能。

（4）比较气—固聚式流化床和液—固散式流化床的特征。

2.2.4 板框过滤实验装置

（1）了解板框过滤机的结构。

（2）了解板框排列顺序及操作。

（3）学习恒定压力下过滤操作。

（4）测定一定条件下的恒压过滤常数和比阻。

（5）测定不同压力下滤饼的压缩指数。

（6）采用气动+机械配料，可对比优缺点。

2.2.5 氧解吸实验装置

（1）了解填料塔的结构，并测定填料塔流体力学性能曲线。

（2）了解吸收、解吸工艺原理及流程，学会吸收、解吸操作。

（3）测定吸收塔和解吸塔的体积传质系数。

（4）吸收与解吸联合操作。

（5）转子流量计与涡轮流量计、质量流量计的复合使用，便于学生了解和学习，同时操作更方便。

2.2.6 精馏实验装置

（1）了解直孔筛板单溢流弓形降液管塔的结构、流程及操作。

（2）通过测定乙醇-水物系在板式精馏塔塔顶、塔釜的含量，掌握理论塔板数、全塔效率的计算方法。

（3）回流比手动和自动控制，可全回流和部分回流连续操作。

（4）塔身设置二个观察视盅，可观察分析塔的漏液、液泛、雾沫夹带现象。

（5）设计三个进料位置，可选择不同进料位置。

（6）塔釜液位采用流体力学原理自控，同时可进行手动控制。

2.2.7 板式塔流体力学测定实验装置

（1）了解筛板塔的结构及工作原理，学会载液点、液泛点及操作弹性分析。

（2）通过测定气体通过塔板的压降、空气流量、水流量、雾沫夹带量和漏液量，计算干板压降、在一定液体喷淋密度下湿板压降、漏液量、雾沫夹带量与空塔气速的关系。

（3）观察分析塔底水封的结构、作用及工作原理。

（4）正常操作下，每块塔板上气液接触状况，清液层、泡沫层及分离空间，降液管内流动状况等现象观察与比较。

（5）非正常操作下，每块板上漏液、雾沫夹带、降液管液泛等现象观察。

2.2.8 填料塔流体力学测定实验装置

（1）了解填料塔的结构及工作原理，学会分析载液点、液泛点及操作弹性分析。

（2）通过测定填料塔压降、空气流量、水流量，计算干填料及不同液体喷淋量下的填料层压降与空塔气速的关系，得到液泛气速。

（3）观察分析塔底水封的结构、作用及工作原理。

（4）正常操作下，填料塔气液接触状况，填料层内流动状况等现象观察与比较。

（5）非正常操作下，沟流、壁流、液泛等现象观察。

2.2.9 干燥综合实验装置

（1）装置集多种干燥形式于一体：洞道干燥、流化床干燥、喷雾干燥。

（2）展示厢式洞道干燥、流化床干燥、喷雾干燥工艺过程。

（3）测定洞道干燥的干燥速率曲线，流化床干燥曲线，比较不同干燥工艺的异同点。

（4）测定不同干球温度、不同风量下的干燥曲线和干燥速率曲线。

（5）对恒速阶段的传质系数进行实测和理论计算值比较。