18年28日—29日化工

课程的性质、目的与任务：

化工原理课程是一门工程类技术基础课，其内容包括理论基础、工程基础和工程应用。课程的教学目的在于化工生产过程的组织、基本理论及过程分析、设备原理及构造、工程设计方法以及单元过程操作运行情况诸方面对学生进行全面的综合训练，以达到培养学生相应的分析工程实际问题和解决工程实际问题的能力。

大纲正文

  第一章：绪  论               2学时                     

基本要求：介绍本课程的性质、目的和任务，了解本课程的研究方法，熟悉本课程的单位和单位换算，掌握物料衡算和热量衡算。

教学内容：（1）介绍化工原理课程的性质、目的、任务和研究方法

（2）讲述单位和单位换算

（3）讲解物料衡算及应用

（4）讲解热量衡算及应用

第二章：流体流动                         学时：2学时    

基本要求：掌握流体静力学基本方程及其应用；掌握流体流动的质量衡算和机械能衡算概念，熟练掌握连续性方程和柏努力方程及其应用；理解牛顿粘性定律、层流和湍流以其边界层概念；掌握因次分析方法；熟练掌握简单管路、并联管路和分支管路的计算；掌握流速、流量的测定原理和方法。

    教学内容：

第一节 ：流体静止的基本方程

            介绍流体密度、压力等基本概念，讲解流体静力学基本方程及其应用

第二节 ：流体流动的基本方程

            介绍物料衡算和机械能衡算概念，讲解连续性方程和柏努力方程及其应用

第三节：流体流动现象

            介绍牛顿粘性定律、层流和湍流以其边界层概念，对比层流和湍流的特性

第四节：管内流动的阻力损失

            讲解直管阻力计算的通式，介绍因次分析方法，讲解湍流时的阻力计算方法

第五节：管路计算

            讲解简单管路、并联管路和分支管路的计算方法

第六节：流量测量

            介绍流速、流量的测定原理和方法

 

第三章：流体的输送机械                             学时：2学时    

基本要求：理解流量、压头、功率和效率的物理概念；熟练掌握离心泵的特性曲线及其应用；熟练掌握离心泵安装高度的计算；掌握离心泵的流量调节方法和选型方法。

教学内容：

第一节：离心泵

            介绍离心泵的操作原理、构造与类型，理解气缚和汽蚀现象；介绍离心泵的流量、压头、功率和效率的物理概念；讲解离心泵的特性曲线及其应用；讲解离心泵安装高度的计算方法；讲述离心泵的流量调节方法和选型方法。

第二节：其它类型泵

            介绍其它类型泵的操作原理和选用原则。

第三节：通风机、鼓风机、压缩机和真空泵

介绍离心式通风机、鼓风机、往复式压缩机以及几种真空泵的操作原理和基本构造。

第四章  传  热                           学时：3学时    

基本要求：理解一维稳态傅立叶定律，熟练掌握一维稳态导热的计算；理解两流体通过固体间壁传热的概念；熟练掌握传热速率方程、热量衡算方程和传热系数的计算；理解对流传热的概念以及牛顿冷却定律；理解对流传热膜系数的准数方程式，并能分析各种因素对不同情况下对流传热的影响。

教学内容：

第一节：概述

            介绍传热在化工中的应用及传热的三种基本方式

第二节：热传导

            介绍一维稳态傅立叶定律，讲解一维稳态导热的计算方法

第三节：两流体间的热量传递

            介绍两流体通过固体间壁传热的概念；讲解传热速率方程、热量衡算方程和传热系数的计算方法。介绍传热效率概念和传热单元数法。

第四节：对流与对流传热系数

            介绍对流传热的概念以及牛顿冷却定律；讲解对流传热膜系数的准数方程式，分析各种因素对不同情况下对流传热的影响。

第五节：辐射传热

介绍热辐射概念，讲解两固体间的辐射传热的计算和设备热损失的计算方法。

第五章：吸  收                           学时： 3学时    

基本要求：熟练掌握气体在液体中溶解度的表示方法和亨利定律的三种形式；熟练掌握吸收速率方程、总传质系数和传质分系数之间的关系；熟练掌握吸收塔物料衡算和操作线方程；熟练掌握低浓度气体吸收塔溶剂用量和填料层高度、理论塔板数的计算。

    授课内容：

第一节：概述

            介绍工业生产中的吸收过程、吸收的流程和溶剂

第二节：有关吸收的基本理论

            讲解气体在液体中的溶解度和亨利定律的三种形式，讲述传质速率方程

第三节：吸收（或脱吸）塔的计算

            讲解吸收的物料衡算，着重讲解填料层高度计算（低浓度气体），介绍传质单元、吸收塔的操作型问题和脱吸（解吸）方法

第四节：其他类型吸收

            介绍多组分吸收、化学吸收、非等温吸收的基本概念

第五节：传质系数和传质理论

            介绍双膜、渗透、表面更新这三种传质模型以及一些传质系数的关联式

第六章  蒸  馏                           学时：3学时    

基本要求：熟练掌握理想系统相平衡的计算；理解精馏过程原理；熟练掌握双组分混合液连续精馏的操作线、进料线方程，理解各种进料状态对操作的影响；熟练掌握用M-T图解法和逐板计算理论塔板数；理解回流比的选取原则，理解操作优化概念；掌握精馏塔的热量衡算方法。

    教学内容：

第一节：二元物系的汽液平衡

            介绍双组分混合液的汽液平衡概念，讲解理想系统相平衡的计算

第二节：蒸馏方式

            介绍简单蒸馏、平衡蒸馏的基本概念，讲述其计算方法，讲解精馏过程的原理

第三节：二元连续精馏的分析和计算

            介绍精馏的物料衡算，讲解双组分混合液连续精馏的操作线、进料线方程；讲述各种进料状态对操作的影响；讲解用M-T图解法和逐板计算理论塔板数；介绍总板效率和实际板概念，讲解实际塔板数的计算方法；介绍回流比的选取原则和操作优化的概念；介绍用捷算法求理论塔板数；讲解精馏塔的热量衡算方法。

第四节：其他蒸馏方式

介绍水蒸汽蒸馏、间歇精馏、恒沸精馏、萃取精馏、多元精馏的基本概念；

第七章  气液传质设备（自学）                            

基本要求：理解塔板和填料的流体力学性能及其操作极限；初步掌握塔设备的基本设计方法。

教学内容：

第一节：板式塔

            介绍板式塔的典型结构、分类和特点；介绍不同类型的塔板结构特点；讲述塔板的流体力学性能及其操作极限；讲解塔设备的基本设计方法；介绍板效率的预测方法和总板效率的经验关联式

第二节：填料塔

介绍填料塔的典型结构、分类和特点；介绍不同类型填料的结构特点；讲解填料的流体力学性能及其操作极限

 

第八章  固体干燥（自学）                     

基本要求：熟练掌握湿空气的性质、T-H图及其用法；熟练掌握空气对流干燥器的物料衡算和热量衡算方法；理解干燥机理、湿分性质，熟练应用干燥曲线计算恒定干燥条件下的干燥速度和干燥时间。

    教学内容：

第一节：湿空气的性质及湿度图

            介绍湿空气的性质，讲解T-H图及其用法

第二节：干燥器的物料衡算和热量衡算

            介绍空气干燥器的操作原理，讲解空气对流干燥器的物料衡算和热量衡算方法

第三节：干燥速度和干燥时间

            介绍干燥机理、湿分性质，讲解用干燥曲线计算恒定干燥条件下的干燥速度和干燥时间

第四节：干燥器

            介绍各种常用干燥器的操作原理、结构特点及其应用；

考试：3学时