化学工程与工艺实验讲义

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1、化学工程与工艺实验讲义ExperimentMaterialsofChemicalEngineering&Technics湘潭大学化学工程与工艺教研室编2003.10前言新编《化学工程与工艺实验讲义》是在1995年元月第1版、1998年扩充版的基础上，为适应当今化学工程与工艺学科的发展要求，并根据湘潭大学化学工程与工艺学科的特点重新编辑和修改而成。该书内容在重视传统化学工程与工艺实验的同时，还添加了近3年来湖南省和湘潭大学对化工学科重点建设建立起的一批化工新技术装置开出的新实验项目。本实验教材包括化学反应工程、化工热力学、化工分离工程、化工工艺学和化工开发与化

2、工新技术实验五个部分，是化工类本科与专科的实验教材，也可供化学工程与工艺专业技术人员参考使用。参加本教材编写的人员有：周继承（实验3、6、7、27），杨运泉（实验24、25）、刘跃进（实验4）、曾虹燕（实验28、29）、段正康（实验21、22、23），刘平乐（实验13、14、16）、吴剑（实验12），王世青（实验1、11），艾秋红（实验15、17、18），廖立民（实验5、19、20）、莫剑涛（实验2、8），童刚生（实验9、10），李海生（实验26），各部分实验组稿负责人为：化学反应工程—周继承；化工热力学—吴剑；化工分离工程—刘平乐；化工工艺学—段正康；化工

3、开发与化工新技术实验—杨运泉。全书由段正康主编，罗和安主审。本实验教材的编写得到了院及学校领导的大力关心与支持，在此表示衷心感谢。由于编者水平所限，该书中难免存在一些错误和不足，敬请读者批评指正。化学工程教研室2003.9.28化学工程与工艺实验讲义第一部分化学反应工程实验1实验1催化剂固体比表面积的测定1实验2连续流动反应器中的返混测定6实验3气固相催化宏观反应速率的测定10实验4激光粒度分布测试实验14实验5搅拌鼓泡釜中气液两相流动特性实验17实验6流化床反应器流动特性测定实验22实验7螺旋通道型旋转床（RBHC）流体力学特性测定实验26实验8连续流动液

4、相体系单釜与多釜串联停留时间分布测定29第二部分化工热力学实验33实验9二元溶液过量摩尔体积的测量33实验10气相色谱法测定无限稀释活度系数36实验11恒（常）压下汽液平衡的测定43实验12二氧化碳的PTV关系测定48第三部分化工分离工程实验53实验13部分回流时精馏柱分离能力的测定53实验14筛板精馏塔全塔效率的测定57实验15精密填料精馏塔等板高度的测定60实验16共沸精馏制备无水乙醇63实验17液膜分离法脱除废水中的污染物实验66实验18电渗析器极限电流及脱盐率的测定70实验19盐效应精馏实验74实验20萃取精馏实验77第四部分化工工艺学实验79实验2

5、1球形γ-Al2O3的制备79实验22乙苯脱氢制苯乙烯83实验23乙苯脱氢产物的高效液相色谱分析86第五部分化工开发与化工新技术实验90实验24流体力学性能的测定90实验25填料塔中填料持液量的测定94实验26流化床二甲苯氨氧化制苯二甲腈实验97实验27螺旋通道型旋转床（RBHC）超重力法制备纳米碳酸钙实验101实验28分子蒸馏提取DHA、EPA104实验29超临界CO2萃取中药挥发性成分108第一部分化学反应工程实验实验1催化剂固体比表面积的测定固体物料在许多场所都需知道它的表面积，即每克有多少平方米的表面积。为此，提供流动吸附Ⅱ2300比表面测定仪（美国

6、产）以及测定操作方法，让学生掌握其分析测试内容。一、实验目的熟悉该仪器的操作方法，了解其测试基本原理，对催化剂等固体物料的表面积概念有一基本认识。二、实验原理该仪器是利用气体在一定条件下被吸附在固体粉末物料表面（处在固体表面的原子，出于周围原子对它的作用力不对称，即原子所受的力不饱和，因而有剩余力场，可以吸附气体或液体分子），由仪器测定出其被吸附的气体量（或脱附量）得出其表面积，再除以物料的重量即得出比表面积，单位是：平方米/克。三、流动吸附仪装置、流程与试剂Ⅱ2300比表积测定仪的测量原理图1和流程示意图2。图1比表面测量原理示意图113图2流程示意图1、

7、氦气瓶2、氮气瓶3、2#流量显示仪4、2#质量流量计5、1#流量显示仪6、1#质量流量计7、气体混合器8、吸附仪23009、转子流量计10、指示灯11、表面积清零键12、校核键13、细调零键14、粗调零键15、注射口16、冷阱17、长短通道旋纽18、测试样品管19、杜瓦盘20、温度设定键21、除气样品管22、流量调节旋纽四、仪器操作前的注意事项1、用质量流量计控制的N2、He的实际流量必须由质量流量计的校核公式[对1#流量计；y显=x实/1.134（通N2）；对2#流量计：y显=x实/1.487(通He)]算出其以应的显示流量而进行控制。2、在混合气体进吸附

8、仪前必须干燥，水蒸汽的存在会使测量结果有很大的误差，