化工基础实验(冉茂飞)

本书是在西南民族大学《化工原理实验讲义》基础上，经过十余年的教学实践并针对新型自动化实验设备，不断与时俱进，引入新思路、新技术和新的实验内容，为满足新工科和工程认证背景下民族类高校“化学工程与工艺”专业培养目标及新时期社会对人才培养所提出的新要求而编写的。

本书为化工及相关类专业的基础实验教材，注重化工专业基础实验内容的科学性和关联性，强调实验研究全过程的多种能力和素质的联合培养与综合训练，强化学生的素质培养和创新意识。因此教材内容的涉及面广、关联性强。第1～2章着重介绍了科学安排实验、定量评价实验结果的方法，以及实验室安全基本内容；第3～4章主要含化工原理实验(单元操作实验)、化工专业实验(综合实验)两大部分，依托新型自动化实验设备，囊括了大部分化工单元操作过程，涉及演示、设计、验证等实验类型，帮助读者加深理解和巩固化工单元操作的基本原理，掌握各类化工设备的工作原理及操作方法，强化利用现代化工测试技术、实验方法学等理论知识，提升操作大型化工设备开展综合性、设计性实验的能力，培养分析和解决化工过程中工程问题的能力；附录重点介绍了化工实验和实际生产中一些常用设备的工作原理及使用方法，如高压气瓶的使用方法、阿贝折射仪的测量方法等内容，以及实验中涉及的物料物性表、国际单位制和基本常数表，方便读者自学和参考。

本书由西南民族大学冉茂飞、陈晓、刘军主编，程昌敬、余海溶、梁婷、代弢、左芳、郭章龙等参编。全书共4章，编写分工如下：第1章陈晓；第2章梁婷；第3章余海溶、刘军、程昌敬；第4章代弢、冉茂飞、陈晓、左芳；附录章节郭章龙；全书统稿冉茂飞。石蕊进行了大部分文稿校对工作。本书得以出版，实是集体努力的结晶，在此对教研室丁克毅、刘东、张嫦等老师对教材编写做出的贡献一并感谢。成书过程中，得到了西南民族大学新工科研究与改革实践项目的资助，特此致谢。

本书可作为化工、化学、制药、食品等专业的化工实验教材或教学参考书，亦可供从事化工研究的人员参考。由于编写时间有限，很多内容是作者的经验和见解，不妥之处，衷心地希望读者不吝指正，使本书日臻完善。

编者

2021年3月

《化工基础实验》为高等学校化工基础实验课程教材。书中介绍了课程目的与特点、教学内容与方法、实验各环节要求、实验室安全以及实验数据处理方法与技术。根据课程特点设置了流体流线演示实验、雷诺演示实验、流体流动阻力测定实验等16个化工原理实验以及二氧化碳临界状态观测及p-V-T测定实验、单釜及多釜串联反应器停留时间分布测定实验、管式反应器流动特性测定实验等8个化工专业实验，同时附有相关基础知识和技术、国际单位制和基本常数。本书针对化工及相关专业学生进行动量传递、热量传递、质量传递等工程实验的系统训练，相关实验原理、实验装置与流程、实验步骤等内容简洁易懂、便于实操；部分实验设备采用计算机在线数据采集与控制系统，引入先进的测试手段和数据处理技术；部分实验报告要求采用小论文形式撰写，旨在提高学生写作能力、综合应用知识能力和科研能力；书中提供的化工实验数据的处理方法也适用于相近专业的实验数据处理和化工原理课程设计。

《化工基础实验》可作为高等学校化工、生物化工、环境化工等专业本科和大专学生的化工基础实验教材，也可供相关专业技术人员参考。

冉茂飞，西南民族大学，化工系主任、副教授，作者于2007-2013年间在四川大学化学工艺专业攻读获得博士学位，2010-2012年于新加坡化学工程科学研究所进行博士联合培养，主要从事碳纳米材料的可控制备、功能化及其在化工应用方面的研究。截至目前已以*一作者或通讯作者发表SCI论文20余篇，并主持完成了国家自然科学基金一项。在读博及工作期间积累了丰富的科研经验及化工实践经验。

章绪论1

节课程目的与特点1

一、课程目的1

二、课程特点1

第二节教学内容与方法2

一、教学内容2

二、教学方法2

第三节实验各环节要求2

一、实验预习2

二、实验操作3

三、测定、记录和数据处理3

四、实验报告编写3

第四节实验室安全4

一、基本要求5

二、防火安全5

三、用电安全5

四、用水安全5

五、高温蒸汽的安全使用6

六、高压钢瓶的安全使用6

七、汞的安全使用6

第二章实验数据处理8

节测定、记录和数据处理8

一、确定测定数据8

二、实验数据的分割8

三、读数与记录8

四、数据的整理及处理9

第二节有效数字的处理10

一、有效数字及其表示方法10

二、有效数字的运算规则10

第三节实验结果的数据处理11

一、列表法11

二、图解法12

三、方程法13

四、用小二乘法拟合曲线14

第三章化工原理实验18

实验一流体流线演示实验18

实验二雷诺演示实验20

实验三流体流动阻力测定实验24

实验四离心泵特性曲线测定实验28

实验五流量计标定实验32

实验六恒压过滤常数测定实验35

实验七固体流态化实验39

实验八空气-空气给热系数测定实验43

实验九空气-蒸汽给热系数测定实验47

实验十填料塔吸收传质系数测定实验53

实验十一筛板塔精馏实验56

实验十二填料塔精馏实验61

实验十三液-液萃取实验65

实验十四板式塔流体力学测试实验69

实验十五流化床干燥实验74

实验十六管路拆装实验79

第四章化工专业实验84

实验一二氧化碳临界状态观测及p-V-T测定实验84

实验二单釜及多釜串联反应器停留时间分布测定实验89

实验三管式反应器流动特性测定实验94

实验四超疏水表面的制备与表征实验99

实验五浸渍法制催化剂的比表面积测定实验102

实验六二氧化碳甲烷化反应实验106

实验七膜分离(微滤和超滤)实验111

实验八一氧化碳中-低温变换实验117

附录122

附录一基础知识和技术122

附录二国际单位制和基本常数126

参考文献134