化學(xué)工程與工藝實驗

內(nèi)容概要

本教材共分為6章，其中第1章較系統(tǒng)地介紹了化學(xué)工程與工藝實驗的基本理論，包括實驗誤差及測量不確定度、實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理、化工基本物理量的測量技術(shù)；第2章是化工過程基礎(chǔ)實驗；第3章是化工專業(yè)實驗(化學(xué)工程部分)；第4章為化工專業(yè)實驗(精細化工部分)；第5章為化工設(shè)計型實驗；第6章為化工研究創(chuàng)新型實驗。內(nèi)容涵蓋化工熱力學(xué)、反應(yīng)工程、分離工程、精細化學(xué)品合成等領(lǐng)域。在編寫過程中結(jié)合相關(guān)的實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析軟件如Statistica、Excel、Origin等進行介紹，書中簡明的例子可幫助學(xué)生迅速掌握相關(guān)方法。編寫過程中編者力求概念清晰、層次分明、闡述簡潔易懂，使本教材具有較強的實用性和可讀性。本教材可作為化學(xué)工程本科專業(yè)用書，也可供化工類科研和實驗工作者作參考使用。

書籍目錄

第1章  實驗基礎(chǔ)知識  1.1  實驗誤差分析及測量結(jié)果不確定度    1.1.1  實驗的誤差分析    1.1.2  測量結(jié)果的評定和不確定度  1.2  實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理    1.2.1  正交實驗設(shè)計    1.2.2  Statistica軟件在正交實驗中的應(yīng)用    1.2.3  實驗數(shù)據(jù)的列表表示法    1.2.4  實驗數(shù)據(jù)的圖示法    1.2.5  實驗數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)描述    1.2.6  Origin軟件在實驗數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用  1.3  化工基本物理量的測量    1.3.1  溫度的測量及控制    1.3.2  流量的測量及控制    1.3.3  壓力、壓差的測量    1.3.4  液位的測量    1.3.5  功率的測量第2章  化工基礎(chǔ)實驗  實驗一  伯努利方程實驗  實驗二  雷諾實驗  實驗三  流體流動阻力的測定  實驗四  離心泵特性曲線的測定  實驗五  傳熱實驗  實驗六  過濾實驗  實驗七  精餾實驗  實驗八  吸收實驗  實驗九  流化干燥速率曲線的測定第3章  化工專業(yè)實驗(化學(xué)工程部分)  實驗一  CO2臨界狀態(tài)觀測及p-V-T關(guān)系測定  實驗二  陶瓷膜分離實驗  實驗三  三組分液一液平衡數(shù)據(jù)測定  實驗四  氣升式環(huán)流反應(yīng)器傳遞性能的測定  實驗五  反應(yīng)精餾合成甲縮醛實驗  實驗六  連續(xù)均相反應(yīng)器停留時間分布測定  實驗七  甲苯液相氧化制苯甲酸  實驗八  鄰二甲苯氣相氧化制取鄰苯二甲酸酐  實驗九  二元體系汽液平衡數(shù)據(jù)測定  實驗十  液固催化反應(yīng)動力學(xué)測定第4章  化工專業(yè)實驗(精細化工部分)  實驗一  酸性橙Ⅱ的合成  實驗二  酸性橙Ⅱ的染色實驗  實驗三  表面活性劑十二烷基硫酸鈉的合成  實驗四  洗發(fā)香波的配制  實驗五  殺菌劑“代森鋅”的合成  實驗六  香料醋酸異戊酯的合成  實驗七  食品防腐劑山梨酸鉀的制備  實驗八  2，6-吡啶二甲醛的制備及結(jié)構(gòu)表征第5章  化工設(shè)計型實驗  實驗一  酸堿混合物測定的方法設(shè)計  實驗二  聚鐵類高分子絮凝劑的制備方法設(shè)計  實驗三  廢舊鋅錳電池中鋅、錳的回收方法研究  實驗四  二苯甲酮的合成方法設(shè)計  實驗五  對氨基苯酚的合成方法設(shè)計  實驗六  肉桂酸的合成方法設(shè)計  實驗七  地表水分析監(jiān)測  實驗八  土壤污染監(jiān)測  實驗九  食用級L一乳酸分離精制工藝的研究  實驗十  染料對位紅的合成及染色實驗  實驗十一  改性殼聚糖絮凝劑的制備及性能研究  實驗十二  稻殼燃燒法制備白炭黑  實驗十三  低交聯(lián)度聚丙烯酸鈉的合成第6章  化工研究創(chuàng)新型實驗附錄  附錄一  實驗安全教育材料  附錄二  常用正交設(shè)計表  附錄三  相關(guān)系數(shù)檢驗表  附錄四  1102氣相色譜工作站操作規(guī)程  附錄五  TAS-986原子吸收分光光度計(火焰)的操作規(guī)程  附錄六  超臨界萃取裝置操作規(guī)程參考文獻

章節(jié)摘錄

　?。?）經(jīng)常采用熱電偶測量壁面溫度，若被測的是壁溫且壁面材料的導(dǎo)熱系數(shù)很小，則熱電偶熱端點與外界的熱交換將會破壞原壁面的溫度分布，使測溫點的溫度失真。為此可在被測溫的壁面固定一導(dǎo)熱性能良好的金屬片，再將熱電偶焊在該金屬片上。若焊接有困難時，利用上述加裝金屬片的辦法，也可大大減小壁面與熱端點之間的熱阻，提高測量精度。在壁溫測量用熱電偶的熱端點外面加保溫層，也是提高測量精度的辦法。　　將兩熱電極分別焊在壁面的兩等溫點上，壁面為第三導(dǎo)線接人熱電偶線路后，可提高壁溫的測量精度。但要注意，如果被測表面材質(zhì)不均勻，這種方法反而會使誤差增大?！　。?）熱電極線沿等溫壁面緊貼一段距離，可減小熱端點通過熱電偶絲與周圍環(huán)境的傳熱速率，相當(dāng)于增大熱電偶的插入深度。　　3.熱電偶測量系統(tǒng)的動態(tài)性能引起的誤差　　熱電偶測量系統(tǒng)的動態(tài)性能可用滯后時間表示。滯后時問愈長，達到穩(wěn)定輸出所需的時間也愈長，熱電偶的熱惰性愈大。為了減小滯后時間，被測介質(zhì)向感溫元件傳熱的熱阻應(yīng)盡量小，保護管與熱端點之間的導(dǎo)熱物料和熱端點本身的熱容量也應(yīng)當(dāng)盡量小。為此，應(yīng)盡量減小熱電偶絲的直徑和保護套管的直徑。測量變化較快、信號較大的溫度時，動態(tài)性能引起的誤差是不可忽視的?！　?.儀表的工作誤差盡量減少測量儀表的工作誤差?！　?.傳輸?shù)恼`差消除信號傳輸過程中的誤差?！　?.保護套管材料根據(jù)被測物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)選用保護套管材料?！　?.3.1.5 溫度控制技術(shù)　　在工業(yè)生產(chǎn)過程中，由于介質(zhì)獲得熱量的來源各異，因而控制手段也各不相同，本部分討論電熱控制方法。在實驗或生產(chǎn)過程中，由于電能較容易得到，且易轉(zhuǎn)換為熱能，因而得到了廣泛的應(yīng)用，其加熱主體為：電熱棒、加熱帶和電爐絲等。如在流化干燥速率曲線的測定實驗中，通過控制電加熱器中電熱棒的電壓來控制其進入流化干燥塔的熱空氣的溫度，其控制電路由熱電偶、測控儀表和固態(tài)繼電器組成，如圖1-30所示。

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