填料吸收塔实验教学方法改革

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1、填料吸收塔实验教学方法改革　　摘要：实验教学在高等教育体系中占有举足轻重的地位，本实验对填料吸收塔实验提出了新的教学方法，通过正交实验法根据实验结果确定填料吸收塔最佳条件。通过正交表2可知：Kya值最大是试验号为7的一组，所以在此条件下填料塔吸收率最高。R1>R2>R3，因素一的R最大，为13.29，说明NaOH溶液的浓度对本实验影响最大，其次为碱液流量的影响，空气流量对结果的影响最小。这样既使学生掌握了传质总系数的测定方法，达到了传统填料吸收实验的教学目的，又掌握了一种实验设计理念，从而使实验教学适应教育发展的要求。　　关键词：填料塔吸收正交实验实验教学　　一、前言　　实验教学在高等教育

2、体系中占有举足轻重的地位，而填料吸收实验是化工及相关专业化工原理实验中的一项重要内容。通过填料吸收实验，学生可以对传质单元操作有感性的认识，并可以掌握传质总系数的测定方法，了解操作参数的变化对吸收效果的影响，以及验证填料塔的流体力学性能。化工原理实验教学要始终遵循“理论原理指导生产实践”，且要帮助学生完成从“书本到实际”4的转变，从而使学生既能学好理论知识又能在实践中做到知识合理应用，培养学生分析和解决问题的能力。实验教学是学生在教师的指导下通过自身努力完成教学目标的教学过程，具有直观性、实践性、综合性和创新性，有利于培养学生的实践能力和创新思维，在高素质创新人才培养中具有不可替代的重要作

3、用。目前，高校实验教学中仍存在的一些问题如填料吸收塔实验：采用传统的单向传输式教学方法，要求学生掌握传质总系数的测定方法，只是验证了理论知识，而忽略了实验的设计性。本实验为：填料吸收塔最佳工艺研究，通过正交实验优选最佳实验条件，求出传质总系数值，并比较实验因素影响的大小关系。这样既使学生掌握了传质总系数的测定方法，达到了传统填料吸收实验的教学目的，又掌握了一种实验设计理念，使学生的综合能力在实验过程中得到提高。　　二、实验研究　　（一）试剂及仪器　　氢氧化钠，填料吸收塔装置，二氧化碳钢瓶　　（二）实验内容及分析　　本实验是NaOH稀溶液吸收二氧化碳是典型的化学吸收过程。正交实验法是研究与处

4、理多因素（n≥3）实验问题的一种数学方法。该方法用正交表实际实验方案并对实验结果进行统计分析。正交表是根据组合理论按照一定规律构造的、排列整齐的、规格化的表格，是正交实验法的基本工具，用符号Ln（tm）表示，其中L是正交表的符号；n是表中的行数，即正交表可以安排实验的次数；t是表中的字码数，即最多可安排的因素个数，其中包含交互作用占用的列数。本文用L9（34）正交表，是四因素、三水平、应做九次实验的正交表。正交实验的特点：实验次数比全面实验法少；获得的信息比简单比较法多；实验点具有分散性、均衡性和可分析性。4　　传质总系数Kya（mol/m3.S）值计算过程如下：　　C入口=f×103pp

5、m（质量百万分之一）　　y1=（f×103×10-6÷44）/[（f×10-3÷44）+（1-f×10-3）/29]　　Y1=y1/1-y1　　Y1=（f×10-3÷44）/[（1-f×10-3）/29]　　C出口=f′×103ppm（质量百万分之一）　　Y2=（f′×10-3÷44）/[（1-f′×10-3）/29]　　G=KYa×V填料×△Ym　　V填料=S×H（d=110mm，H=800mm）　　△Ym=（△Y1-△Y2）/ln（△Y1/△Y2）　　△Y1=Y1-mX1；△Y2=Y2-mX2；m=y*/x；X2=0　　qn.B（Y1-Y2）=qn.c（X1-X2）　　G=qn.B（Y

6、1-Y2）=>Kya　　qn.B=（g/3600）/22.4×10-3×273/（273+t）mol/s　　qn.c=（q×10-3÷3600×ρ液）÷（M×10-3）mol/s　　f―CO2入口含量的表盘读数　　f′―CO2出口含量的表盘读数　　y1―CO2气相摩尔分数　　S―塔横截面积　　g―气体流量，m3/h　　q―液体流量，L/h　　M―液体平均分子量，g/mol4　　三、结论　　实验结果分析：通过正交表2可知：Kya值最大是试验号为7的一组，所以在此条件下填料塔吸收率最高。R1>R2>R3，因素一的R最大，为13.29，说明NaOH溶液的浓度对本实验影响最大，其次为碱液流量的影响

7、，空气流量对结果的影响最小。　　参考文献：　　[1]陈广美，杨明娣.针对不同体系填料吸收塔实验教学方法的改革.高校实验室工作研究，2008，（3）：57　　[2]夏伟.化工原理.课程的实践型教改分析.学术研究，2011（12）　　[3]许文俭，李焕文，王岚.改革实验教学方法提高学生的综合能力.中州大学学报，2010（5）：88　　[4]王立忠，张伟亮.高等学校实验课程改革的新思路.职业时空，2011（10）：58　　[5