《化工基础实验》课程教学大纲.docx

化工基础实验课程教学大纲一、课程基本信息英文名称ChemicalEngineeringFundamentalExperiments课程代码CHEM3024课程性质基础课授课对象化学、应用化学、环境工程学分0.5学时18主讲教师夏雪伟等修订日期2023.02指定教材化工原理实验程振平等，南京大学出版社，2016.3二、课程目标：（一）总体目标：化工原理实验是根据教育计划制定的一门独立专业必修课。化工原理实验的实验内容涵盖了流体传输、分离过程和传递过程等多个单元操作实验内容。化工原理实验课程设置的目的是为各专业的学生在学习化工原理（单元操作）之外，结合相关的理论知识，学习多种单元操作实践，并在实验基础上能够对单元操作机及其相关工艺设备有基本了解，甚至能够在实验基础上进行基础性的工艺探索。（二）课程目标：课程目标1：通过实验掌握单元操作中，流体传输、传热和物料分离等相关单元操作的重要技术参数的测量方法，并根据这些重要的技术参数，培养设备选型和工艺选择和优化的能力。课程目标2：通过实验掌握单元操作与化学工业以及各种相关工业领域之间的联系，掌握对现有典型化工及相关产业所涉及的生产过程进行工艺评价和优化的初步能力。课程目标3：通过实验，掌握单元操作中所涉及的各种数据分析，数据处理和结果归纳的能力，并能将之用于工艺过程的优化。课程目标4：通过实验，掌握不同分离体系中所涉及的物料衡算，能量衡算，培养学生对整体工艺设计过程中所涉及的废弃物的产生和处置进行相应分析的初步能力；同时培养学生对于典型的单元操作过程进行经济核算的初步能力。课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系：表1:课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表课程目标对应课程内容对应毕业要求课程目标1实验1-1013熟悉化工生产过程的各种工艺流程，并能够根据具体工程实践选择合适的工艺条件课程目标2实验1-104-2能基于专业理论针对特定需求，设计合理可行的实验方案课程目标3实验1-104-4能够分析实验结果以获得合理有效的结论课程目标4实验1-1011-2理解并掌握化学工程与工艺活动中涉及的经济决策方法，并能在并能在多学科环境中应川三、实验内容及教学要求流体力学综合实验1：流体流动阻力溜定实验实验内容：直管、局部阻力的测定方法实验要求：1) .掌握流体流经直管和阀门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) .测定直管摩擦系数与雷诺准数Re的关系，将所得的Re方程与经验公式比较。3) .测定流体流经阀门时的局部阻力系数4) .学会倒U形差压计、1151差压传感器、PtloO温度传感器和转子流量计的使用方法。5) .观察组成管路的各种管件、阀门，并了解其作用。流体力学综合实验2：离心泵性能特性曲线测定实验实验内容：离心泵的操作和离心泵性能特性曲线的测定实验要求：D.了解离心泵结构与特性，学会离心泵的操作。2) .测定恒定转速条件下离心泵的有效扬程（三）、轴功率(N)、以及总效率(n)与有效流量(V)之间的曲线关系。3) .测定改变转速条件下离心泵的有效扬程（三）、轴功率(N)、以及总效率(n)与有效流量(V)之间的曲线关系。4) .测定串联、并联条件下离心泵的有效扬程（三）、轴功率(N)、以及总效率(n)与有效流量(V)之间的曲线关系。5) .掌握离心泵流量调节的方法(阀门、转速和泵组合方式)和涡轮流量传感器及智能流量积算仪的工作原理和使用方法。6) .了解电动调节阀、压力传感器和变频器的工作原理和使用方法。7) .学会化工原理实验软件库(组态软件MCGS和VB实验数据处理软件系统)的使用。实验项目3：总传热系数的刑定及换热器基本设计实验实验内容：测定冷水-热水在列管式换热器中的总传热系数测定并在给定条件下进行换热器的基本设计实验要求：1) .观察列管式换热器的基本结构，探讨换热器类型对传热系数计算的影响。2) .测定冷水和热水在列管式换热器中传热的总传热系数的测定。3) .考查冷流体和热流体的相对流量变化对总传热系数的影响。4) .在测得总传热系数的基础上，在给定的热流体和冷流体流量和温度的条件下进行列管式换热器的基本设计。5) .掌握热电阻(偶)测温方法；6) .掌握涡轮流量传感器和智能流量积算仪的工作原理和使用方法；7) .了解电动调节阀、压力传感器和变频器的工作原理和使用方法；实验项目4：精馆塔的操作及全塔效率的测定实验实验内容：1）测定指定条件下，实验用连续精储塔的全塔效率，部分同学可增加测定塔的单板效率内容;2）研究回流比改变对塔性能的影响；3）对10T5%（m%）并在规定时间内完成200ml的塔顶馆出液采出量。实验要求：1）了解精储装置的基本流程、设备及操作方法；2）学习精储塔全塔效率及个别塔板效率测定方法；3）理解回流比，温度，蒸汽压力等对精储塔性能的影响，观察塔内流体流动的现象及传质现象。四、实验项目及学时分配表2实验项目及学时分配序号项目名称实验类型学时分配每组人数必修/选修1流体力学综合实验1：流体流动阻力测定实验综合性32必修2流体力学综合实验2：离心泵性能特性曲线测定实验综合性32必修3总传热系数测定及换热器基本设计实验综合性32必修4精僧塔的操作及全塔效率的测定综合性32必修五、教学进度表3建议教学进度表序号项目名称学时分配实验开展方式每组人数1实验理论课3课堂教学2化工原理实验装置及化工设备、仪表和过程控制的现场教学3现场教学23流体力学综合实验1：流体流动阻力测定实验3大循环24流体力学综合实验2：离心泵性能特性曲线测定实验3大循环25总传热系数测定及换热器基本设计实验3大循环26精镭塔效率的测定3大循环2六、教材及参考书目1.教材：化工原理实验.程振平等，南京大学出版社，2016.32.参考书：化工原理实验杨祖荣等，化学工业出版社，2010.08化工原理实验顾静芳,陈桂娥化学工业出版社，2015.01化工原理实验梁亮主编中国石化出版社。2015.01化工原理实验，汪学军李岩梅，化学工业出版社，2009七、教学方法授课方式：理论课授课，实验现场讲解，实验设计报告的课堂指导基本要求：1 .课前实验现场的设备、管道、仪表和控制方案等现场教学，了解实验的基本操作和化工过程化装备的相关工作原理。2 .通过讲授，明确实验的目的和要求，明确实验过程需要测量的某些技术参数。3 .实验报告撰写过程中，不但会进行数据处理，而且需要利用测量的实验数据，反向进行工艺过程的设计和优化，并且用设计报告的形式体现出来。八、考核方式及评定方法（一）课程考核与课程目标的对应关系表4：课程考核与课程目标的对应关系表课程目标考核要点考核方式课程目标1对工程相关基础理论知识的掌握以及相关的设计计算和工艺计算的掌握实验报告+理论考试课程目标2工艺的评价和工艺的优化以及相关的设计计算和工艺计算的掌握实验报告和设计报告+理论考试课程目标3工艺的评价和工艺的优化实验报告和设计报告课程目标4各种工艺相关的能量衡算、物料衡算和热量衡算实验报告+设计+理论考试报告（二）评定方法1.评定方法（I）独立撰写实验报告和设计报告。实验报告的内容应包括实验目的、实验原理、实验步骤（方案流程图）、数据记录与处理、结果与讨论。（2）指导教师对每份实验报告进行批改、评分。（3）成绩评定实验课的考核主要采取平时实验和期末考试相结合。实验成绩包括平时成绩和期末考试成绩两部分，各占比重70%和30%。2.课程目标的考核占比与达成度分析表5：课程目标的考核占比与达成度分析表核占比毕业要求输实验报告+设计报告期末总评达成度1-3熟悉化工生产过程的各种工艺流程，并能够根据具体工程实践选择合适的工艺条件实验1-4报告平均成绩25%30%0.7X实验设计报告成绩X25%+0.3X理论考试XO.34-2能基于专业理论针对特定需求，设计合理可行的实验方案实验14报告25%30%0.7X实验设计报告成绩X25%+0.3X理论考试XO.34-4能够分析实验结果以获得合理有效的结论实验14报告成绩25%00.3X实验设计报告成绩X25%11-2理解并掌握化学工程与工艺活动中涉及的经济决策方法，实验1-4报告成绩40%0.7X实验设计报告成绩X25%+0.4X理论考试成绩×0.3并能在并能在多学科环境中应用25%夏雪伟2022年12月4日