化工單元操作實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)、掌握和運(yùn)用《化工原理》課程必不可少的重要環(huán)節(jié)，與課程理論、課程實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié)構(gòu)成一個(gè)有機(jī)的整體。不同于一般基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)，化工單元操作實(shí)驗(yàn)具有明顯的工程特點(diǎn)，面對(duì)復(fù)雜的工程問題，捕捉過程的動(dòng)態(tài)規(guī)律是實(shí)驗(yàn)研究的關(guān)鍵。其實(shí)驗(yàn)的研究方法與一般的基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)不同，所涉及的設(shè)備流程裝置較為復(fù)雜，變量多，控制點(diǎn)多，物料管路多，綜合性強(qiáng)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和分析測(cè)試方法的快速發(fā)展與應(yīng)用，化工單元過程的操作與控制隨之發(fā)生了顯著變化，相應(yīng)地，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容和手段也提出了更新的要求。
本書以教育部高等學(xué)�；瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委會(huì)制訂的《“化學(xué)工程與工藝”指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》要求為依據(jù)，在云南省教育廳高等學(xué)校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)項(xiàng)目和昆明理工大學(xué)質(zhì)量工程建設(shè)項(xiàng)目的支持下，依托昆明理工大學(xué)化工原理實(shí)驗(yàn)中心，借鑒化工原理教研室?guī)状處煻嗄甑慕虒W(xué)實(shí)踐，參考國(guó)內(nèi)相關(guān)教材和該教研室自編《化工原理實(shí)驗(yàn)》講義的基礎(chǔ)上編寫而成。
本教材有以下特點(diǎn)：
�。�1）在滿足各化工專業(yè)要求的基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上進(jìn)行了延伸和拓展，通過基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目強(qiáng)化學(xué)生對(duì)化工原理課程涉及的基本概念、基本原理的深入理解，對(duì)化工單元過程基本操作方法的熟練掌握，以及對(duì)化工單元操作的工藝流程與設(shè)備裝置的較全面了解，培養(yǎng)學(xué)生的基本動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)基本技能；通過拓展性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用和掌握所學(xué)基本理論分析和解決實(shí)際工程問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)、科研創(chuàng)新活動(dòng)的開展和專業(yè)素養(yǎng)的形成奠定良好基礎(chǔ)。
�。�2）本書由淺人深分四個(gè)層次介紹了涉及化工單元操作過程的實(shí)驗(yàn)及流程裝置：演示、基本單元操作、綜合與設(shè)計(jì)型單元操作和單元操作實(shí)訓(xùn)。
�。�3）將計(jì)算機(jī)模擬、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集與分析、色譜在線檢測(cè)等引入化工單元操作實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬、分析和處理實(shí)際工程問題的能力，繼而建立初步的工程優(yōu)化意識(shí)。
�。�4）引入化工單元操作工程實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，將化工單元操作、化工工藝、化工設(shè)備與控制有機(jī)結(jié)合，裝置貼近工廠實(shí)際場(chǎng)景，是學(xué)生了解工業(yè)化生產(chǎn)框架結(jié)構(gòu)、設(shè)備安裝及管路設(shè)計(jì)等基本要求的工程實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所，學(xué)生可以進(jìn)行化工生產(chǎn)實(shí)際操作訓(xùn)練和化工典型設(shè)備、管路安裝檢修過程實(shí)訓(xùn)，為學(xué)生樹立工程觀念和提升工程知識(shí)，掌握實(shí)際化工生產(chǎn)的方法和步驟，熟悉并遵守安全操作規(guī)程，樹立工業(yè)安全生產(chǎn)意識(shí)。
《化工單元操作實(shí)驗(yàn)》：
1.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容
本教材以第4章的單元操作流程與實(shí)驗(yàn)和第5章的化工單元操作實(shí)訓(xùn)為主線，輔之以基礎(chǔ)物性參數(shù)的測(cè)定，并為創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)提供基礎(chǔ)平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涵蓋了從演示實(shí)驗(yàn)到驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而到綜合、設(shè)計(jì)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)；從簡(jiǎn)單的管路設(shè)計(jì)拆裝到產(chǎn)品生產(chǎn)全過程的實(shí)訓(xùn)；從仿真到實(shí)際操作等，形成了全方位、系統(tǒng)化、多層次工程能力培訓(xùn)和提升體系。
具體包括：演示實(shí)驗(yàn)7項(xiàng)（雷諾實(shí)驗(yàn)、流體機(jī)械能轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)、氣固旋風(fēng)分離實(shí)驗(yàn)、邊界層脫體現(xiàn)象、固體流態(tài)化演示、幾種板式塔流體力學(xué)性能演示、壓強(qiáng)及其測(cè)量演示）；化工單元過程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)8項(xiàng)（單相流動(dòng)阻力測(cè)定、離心泵性能測(cè)定、恒壓過濾常數(shù)測(cè)定、對(duì)流傳熱系數(shù)及準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式的測(cè)定、板式精餾塔的操作及其性能實(shí)驗(yàn)、填料吸收塔性能及傳質(zhì)系數(shù)測(cè)定、萃取塔實(shí)驗(yàn)、干燥速率曲線的測(cè)定）；綜合型設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)6項(xiàng)（流動(dòng)過程綜合實(shí)驗(yàn)、過濾綜合實(shí)驗(yàn)、精餾塔計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集及過程控制、吸收與解吸綜合實(shí)驗(yàn)、萃取過程綜合實(shí)驗(yàn)、干燥過程綜合實(shí)驗(yàn)）；化工單元操作實(shí)訓(xùn)4項(xiàng)（管路設(shè)計(jì)、安裝與測(cè)試、填料精餾塔的設(shè)計(jì)與優(yōu)化、萃取過程優(yōu)化、多個(gè)單元操作過程組合）。
化工單元操作涉及的參數(shù)較多，特別是物質(zhì)的基本物性和狀態(tài)參數(shù)，如黏度、壓強(qiáng)、流量、溫度等數(shù)據(jù)，在化工單元操作過程中十分重要。為了讓學(xué)生更好地掌握這些數(shù)據(jù)的檢測(cè)技術(shù)，在第2章安排了“化工基礎(chǔ)物理量的測(cè)定”的內(nèi)容。同時(shí)為方便學(xué)生掌握和查閱有關(guān)實(shí)驗(yàn)方法，幫助其更好地進(jìn)行化工單元操作方案的設(shè)計(jì)，編寫了第3章“實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)”的內(nèi)容，包含常用的“單因素實(shí)驗(yàn)方法”和“正交實(shí)驗(yàn)方法”等基礎(chǔ)知識(shí)。
在完成了化工單元操作之后，如何撰寫好“實(shí)驗(yàn)報(bào)告”，提交一份高質(zhì)量、高水平的報(bào)告是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。圍繞撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告所需的相關(guān)內(nèi)容和基礎(chǔ)知識(shí)，本教材編寫了第6章“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差分析”和第7章“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理”。
1.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)
化工單元操作實(shí)驗(yàn)屬于工程實(shí)驗(yàn)的范疇，是以傳遞過程內(nèi)容（動(dòng)量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞）和相關(guān)方法論為背景，同時(shí)結(jié)合化學(xué)工程專業(yè)的特點(diǎn)，針對(duì)其廣泛使用的單元操作，進(jìn)行深入分析和研究的綜合性課程。近年來，在保持上述基本知識(shí)框架的基礎(chǔ)上，結(jié)合環(huán)境工程學(xué)、食品工程學(xué)等專業(yè)的特點(diǎn)，適當(dāng)調(diào)整其單元操作的內(nèi)容和方向，側(cè)重于研究相關(guān)專業(yè)典型的單元操作，形成了諸如“環(huán)境工程原理之單元操作實(shí)驗(yàn)”和“食品工程原理之單元操作實(shí)驗(yàn)”等具有專業(yè)特點(diǎn)的課程。由此可見，學(xué)習(xí)化工類單元操作實(shí)驗(yàn)將十分有助于工程概念的形成和跨專業(yè)從事相關(guān)研究和開發(fā)工作。
本課程的特點(diǎn)圍繞以下內(nèi)容展開：
�。�1）實(shí)驗(yàn)裝置種類繁多，諸如：多功能流體流動(dòng)操作綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)、板框過濾操作實(shí)驗(yàn)臺(tái)、多功能精餾操作實(shí)驗(yàn)臺(tái)、多功能傳熱操作實(shí)驗(yàn)裝置、吸收與解吸綜合實(shí)驗(yàn)裝置、萃取操作實(shí)驗(yàn)裝置、干燥操作實(shí)驗(yàn)臺(tái)，以及多個(gè)單元操作組合的大型復(fù)雜流程及設(shè)備裝置和典型演示實(shí)驗(yàn)裝置。不僅如此，涉及的同一種操作裝置還有不同類型。例如：傳熱操作實(shí)驗(yàn)裝置就有常壓狀態(tài)下的熱蒸氣一冷空氣的對(duì)流傳熱；加壓狀態(tài)下的熱蒸氣一冷空氣或熱蒸氣一冷水的對(duì)流傳熱操作之區(qū)別；再如，萃取過程有振動(dòng)篩板塔、脈沖萃取塔和填料萃取塔；蒸氣發(fā)生器還涉及常壓加熱和加壓加熱（含壓力容器）等不同設(shè)備。
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