化学工程基础实验（第2版）

　　《化学工程基础实验》（第2版）在保持第一版体系结构不变的情况下，为适应相关高校化工原理实验采用多种型制实验装置的需要，对有关化工基础实验与综合实验部分的内容作了全面修订。全书保留了化学工程基础实验的基本知识（实验误差的估算与分析、实验数据处理方法、常用数值计算方法、实验设计方法计算机数据处理软件Excel的基本功能和科技绘图、origin科技绘图与数据分析等），化工基础实验参数测量技术，计算机仿真实验（7个）等内容；修改了化工基础实验（包括8个基础实验和8个综合实验），借以突出工程实验的特点，强调工程观念的培养，注重化工实验的共性问题。实验内容涉及化工单元操作中的流体的流动与输送、传热、吸收、精馏、萃取、干燥、超临界流体萃取，以及有关化学反应工程基本原理中物料粒子在反应器中的停留时间分布的测定（脉冲示踪法、阶跃示踪法）等。 《化学工程基础实验》（第2版）可作为高等院校化学、应用化学、环境工程、生物工程、制药工程以及食品工程等专业学生的化学工程基础实验或化工原理实验课程教材，也可供有关部门的专业技术人员参考使用。

　　李德华，华中师范大学化学学院，教授， 主要教学经历 1969年毕业于华中师范大学，留校后任教。先后从事过无机化学、物理化学等课程的教学及研究工作。1980～1981年在华东化工学院化学工程系学习化学工程、化学反应工程、计算机程序设计等课程，并担任化学工程系无工70班化学工程实验教学及教辅工作。自1982年起一直在华中师范大学化学系从事化学工程基础、化工基础实验、计算机在化学中的应用、化工过程开发、化工原理仿真实验和绿色化学等课程的本科生、研究生的教学及科研工作。 曾任华中师范大学化学学院化学工程教研室主任、学院教学委员会委员；湖北省化学化工学会化学工程专业委员会副主任；中国计算机学会会员。 现担任华中师范大学化学学院教学督导，并在华中师范大学汉口分校及武汉生物工程学院任教。 主要教学、科学研究、实践经历 多年从事化学化工的教学科研工作，开展了“ HZ-8605高温重载润滑脂中试研究”开发和中试技术转让工作，曾获国家科委科技成果完成者证书和湖北省化学化工学会奖；进行了“连续氯化法制氯化钡”横向联合、小试技术开发转让，获得湖北省化学化工学会奖； 研制“计算机辅助定性分析与元素周期律教学软件”，通过了教育部高教司组织的鉴定，并在全国高校推广使用。 参加 “九五”国家重点科技攻关96-750项目02子专题研制工作，为该项目“传质工程”负责人； 参加教育部“面向21世纪教改计划”立项项目研究工作JS040A和JS178B两项； 曾获湖北省教学成果二等奖和华中师范大学优 *秀教学成果一等奖各1项； 主持研制的“化学工程基础多媒体CAI课件”，获湖北省教育厅“全省普通高等学校优*秀多媒体教学课件”三等奖1项； 获华中师范大学教师全员教学竞赛一等奖1项； 获华中师范大学校级优* 秀教学和优* 秀教学成果奖多项。 著作： ①编著普通高等教育“十一五”国*家级规划教材《化学工程基础》（第二版），北京：化学工业出版社，2007年8月出版； ②主编《化学工程基础实验》，北京：化学工业出版社，2008年9月出版； ③编写《化学工程基础》，北京：化学工业出版社，2000年1月出版； ④编著《绿色化学化工导论》，北京：科学出版社，2005年11月出版； ⑤主编“教育部师范教育司（专升本）教材”《化工基础与实验》，北京：高等教育出版社，2002年7月出版； ⑥参编教育部“九五”重点教材《化工过程开发概要》（第二版），北京：高等教育出版社，2002年4月出版； ⑦参编“高等化学试题库” 《化工基础》（光盘版），北京：高等教育出版社，2002年5月出版； ⑧参编“面向21世纪课程教材”《化工基础》，北京：高等教育出版社，2002年6月出版； ⑨参编《化工基础实验》，北京：高等教育出版社，2005年6月出版。

绪论1
0.1化学工程基础实验课的教学目的1
0.2化学工程基础实验课的教学要求1
0.3化学工程基础实验预习报告和实验报告的基本内容2
0.4化学工程基础实验室的安全防护知识2

第1章化学工程实验基础知识7
1.1实验误差和有效数字7
1.1.1误差的基本概念7
1.1.2有效数字9
1.2实验数据的采集10
1.2.1测量仪器的主要性能指标10
1.2.2实验数据的人工采集10
1.2.3实验数据的计算机自动采集与控制11
1.2.4采集和控制示例12
1.2.5智能仪表结构、工作方式及其主要优点13
1.3实验数据处理方法14
1.3.1列表法14
1.3.2图示法15
1.3.3数学方程表示法17
1.3.4数据处理程序20
1.3.5异常值及其剔除20
1.3.6实验数据的回归分析与曲线拟合22
1.4常用计算方法30
1.4.1数值计算的基本特点30
1.4.2方程求根31
1.4.3插值40
1.4.4数值积分43
1.5实验设计方法46
1.5.1正交设计法46
1.5.2均匀设计法51
1.6计算机数据处理软件简介53
1.6.1Microsoft Excel软件的功能53
1.6.2Microcal Origin软件的功能及应用55

第2章化学工程基础实验参数测量技术61
2.1流体温度的测量61
2.1.1热膨胀式温度计62
2.1.2压力式温度计64
2.1.3热电阻温度计64
2.1.4热电偶65
2.2压力的测量68
2.2.1气压计的构造与操作69
2.2.2流体压力测量仪表的类型70
2.3流量的测量73
2.3.1差压式流量计73
2.3.2转子流量计76
2.3.3涡轮流量计77
2.3.4湿式流量计78
2.3.5皂膜流量计78

第3章计算机仿真实验79
实验一管内流体流动阻力仿真实验80
实验二离心泵性能仿真实验81
实验三管内强制对流传热过程仿真实验82
实验四填料塔吸收过程仿真实验83
实验五筛板精馏塔过程仿真实验84
实验六转盘萃取塔仿真实验86
实验七洞道式干燥过程仿真实验87

第4章化学工程实验89
4.1基础实验89
实验八流体流动阻力的测定89
实验九流量计性能测定93
实验十气-汽对流传热实验98
实验十一填料塔吸收实验103
实验十二板式塔精馏实验109
实验十三固体流态化实验114
实验十四流化床干燥操作118
实验十五洞道干燥速率的测定124
4.2综合实验130
实验十六流体流动过程综合实验130
实验十七离心泵性能的测定133
实验十八双套管传热实验137
实验十九吸收与解吸实验141
实验二十筛板精馏实验147
实验二十一管式反应器停留时间分布与流动特性的测定153
实验二十二多釜串联反应器停留时间分布与流动特性的测定159
实验二十三超临界流体萃取实验162

附录166
附录一常用正交设计表166
附录二常用均匀设计表168
附录三铜-康铜热电偶分度表171
附录四我国高压气体钢瓶标记171
附录五水的蒸气压171
附录六水在不同温度下的密度和黏度172
附录七干空气的物理性质173
附录八乙醇、正丙醇有关计算参数173
（1）乙醇、正丙醇气化热和定压比热容173
（2）乙醇-正丙醇折射率与液相组成之间的关系174
附录九部分液体的折射率（25℃）174
附录十阿贝折光仪175
附录十一DDS-11A型电导率仪177

参考文献180