化工基础实验下forstudents.pdf

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1、第三章正交试验设计法1.正交试验法的优点2.正交表的符号、分类、特点3.因素之间的交互作用4.选用正交表的基本原则5.正交表的表头设计6.正交试验法的基本步骤7.正交试验结果的极差分析法8.正交试验结果的方差分析法9.在化工基础实验中的应用实例试验设计中常用的术语试验指标：判断试验效果好坏所采用的指标，如收率、纯度等；因素：对试验指标产生影响的条件，如温度、压力、浓度等；水平：在试验中因素所选定的具体状态。例3-1：某化工厂想提高某产品的收率，对工艺中三个主要因素各按三个水平进行试验，寻找最适宜的操作条件。试验指标因素因素温度（℃）压力（kPa）催化剂（mg）TPm水平1T（80）P（5.

2、0）m（2.0）1112T（100）P(6.0)m(2.5)2223T（120）P(7.0)m(3.0)333温度因素的三个水平方案一：全面搭配法()111CCC共需27次实验333方案二：节省时间和费用的简单比较法只需9次实验?方案三:正交设计法mmm123mmm231mmm312m1因素水平搭配均匀实验次数少mm32方案三:正交设计法L（34）9列号1234试验号TPm11T11P11m1121T12P22m2231T13P33m3342T21P12m2352T22P23m3162T23P31m1273T31P13m3283T32P21m1393T33P32m211.正交试验法的优

3、点简单比较法全面搭配法正交设计法名称数据点分布的均匀性因素与水平搭配实验次数全面搭配法极好十分全面33＝27简单比较法无保障随意7正交法均匀均衡9正交试验法能回答的问题:用正交表做实验,除了搭配均衡、实验次数少之外，还可以回答以下问题:▲因素的主次，即各因素对指标影响的哪个大哪个小；▲指标随因素取不同水平的变化规律；▲适宜的操作条件；▲进一步的实验方向。2.正交表的符号、分类、特点正交表名称的写法：正交表的列数（正交表上最多允许安排的因素个数）正交表的符号L（34）9每一列的水平数实验的次数我们根据已知因素的个数和水平数选用正交表而实验的次数是由所选的正交表给出的正交表分类各因素的安排是随

4、意的★单一水平正交表L（34）9列号1234试验号111112122231333421235223162312731328321393321正交表分类★混合水平正交表L(4×24)8列号12345试验号111111211122322211422222531212631221742112842121安排不同水平的因素时需要依表排列；也可安排相同水平的因素，因素的顺序可以随意。正交表的特点--正交性(1)表中每列不同的数字（即各水平数）出现的次数相同列号123试因素温度／℃压力／（N/m2）加碱量／kg4验符号TPm号11(T1)1(P1)1(m1)121(T1)2(P2)2(m2)231(T

5、1)3(P3)3(m3)342(T2)1(P1)2(m2)352(T2)2(P2)3(m3)162(T2)3(P3)1(m1)273(T3)1(P1)3(m3)283(T3)2(P2)1(m1)393(T3)3(P3)2(m2)1正交表的特点--正交性(2)表中任意两列数字组成的数对出现次数相同（9个数对各出现一次）列号123试因素温度／℃压力／加碱量／kg4验（N/m2）号符号TPm11(T1)1(P1)1(m1)11121(T1)2(P2)2(m2)22231(T1)3(P3)3(m3)33342(T2)1(P1)2(m2)31252(T1)2(P2)3(m3)12362(T2)3(P

6、3)1(m1)23173(T3)1(P1)3(m3)21383(T3)2(P2)1(m1)32193(T3)3(P3)2(m2)132正交表的特点--整齐可比性列号123试因素温度／℃压力／加碱量／kg4验（N/m2）号符号TPm11(T1)1(P1)1(m1)1211(T1)2(P2)2(m2)231(T1)3(P3)3(m3)342(T2)1(P1)2(m2)3522(T2)2(P2)3(m3)162(T2)3(P3)1(m1)273(T3)1(P1)3(m3)2833(T3)2(P2)1(m1)393(T3)3(P3)2(m2)1正交表的特点--允许三种初等置换1正交表中任意两列间可

7、以置换。2正交表中任意两行间可以置换。3正交表同一列中任意两种水平号之间可以置换。通过以上任意一种置换而形成的新的正交表与原表是等价的3.因素之间的交互作用巴陵石化国内首套自主开发合成橡胶SEBS装置巴陵石化年产2万吨合成橡胶SEBS生产装置3.因素之间的交互作用在合成橡胶生产中，催化剂用量V和聚合反应温度T这两个因素对转化率是单独起作用呢，还是彼此影响？100聚合温度T30℃50℃90催化剂用量V8030℃转化率/%5