化工原理教学大纲(1)
《化工原理》教学大纲
《化工原理》教学大纲课程编号:13ZJ091408课程名称:化工原理总学时:54一、说明(一)《化工原理》的课程性质:化工原理是应用化学专业的必修课程。
化工原理是化学化工类专业的一门紧密联系化工生产实际的课程,是一门重要的工程技术基础课程。
(二)《化工原理》教材及授课对象:教材:化工原理编者:王志魁等授课对象:化学工程与工艺(三)《化工原理》的课程目标(教学目标):开设本课程之目的是使学生了解化工生产中的基础知识、工艺原理、从化学到化工生产所涉及的有关问题和解决问题的途径,以及运用经济技术观点综合处理问题的方法,从而达到综合分析和解决问题的能力。
为学生在今后的工作中正确地联系化工生产实际打下基础。
(四)《化工原理》课程授课计划(包括学时分配):(五)考核要求:本课程的考试重点是流体动力学、传热、吸收、精馏等基础理论知识及应用。
考试要求分二个层次:掌握、了解。
成绩评定:成绩评定严格按平时占30%(包括学习态度和平时作业);期末成绩占70%。
二、教学内容第一章绪论主要教学目标:掌握物料衡算的概念;掌握压强各种单位之间的换算教学方法及教学手段:板书与多媒体结合讲授与自学结合教学重点及难点:单位换算一、化工原理课程研究内容、特点和学习要求二、单位制度及单位换算第二章流体流动主要教学目标:掌握流体静力学;掌握理想流体和实际流体稳定流动时的;伯努利方程及其应用。
教学方法及教学手段:启发式板书与多媒体结合讲授与自学结合教学重点及难点:能量衡算;伯努利方程及其应用第一节流体静力学一、流体的压力二、流体的密度与比体积三、流体静力学基本方程式四、流体静力学基本方程式的应用第二节流体流动的基本方程式一、流量与流速二、稳态流动与非稳态流动三、连续性方程式四、柏努利方程式五、实际流体的柏努利方程第三节管内流体流动现象一、粘度二、流动类型与雷诺准数三、流体在圆管内的速度分布第四节管内流体流动的摩擦阻力损失一、直管中流体摩擦阻力损失测定二、层流时摩擦阻力损失计算三、湍流时直管阻力损失计算四、流体在非圆形直管内的流动阻力五、局部阻力损失第五节管路的计算一、简单管路二、复杂管路第六节流量的测量一、测速管二、孔板流量计三、转子流量计第三章流体输送机械主要教学目标:了解离心泵的构造,掌握工作原理、性能参数教学方法及教学手段:启发式板书与多媒体结合讲授与自学结合教学重点及难点:离心泵的选择与安装第一节离心泵一、离心泵的工作原理二、离心泵主要部件三、离心泵的主要性能参数四、离心泵的特性曲线五、离心泵的工作点与流量调节六、离心泵的汽蚀现象与安装高度七、离心泵的类型与选用第二节其它化工用泵一、往复泵二、正位移泵三、非正位移泵第三节气体输送机械一、离心通风机二、鼓风机与压缩机三、真空泵第四章沉降与过滤主要教学目标:掌握非均相分离的方法,理论计算关系式,了解分离设备的构造、工作原理等教学方法及教学手段:启发式板书与多媒体结合讲授与自学结合教学重点及难点:沉降、过滤计算第一节概述一、非均相物系的分离二、颗粒与流体相对运动时所受的阻力第二节重力沉降一、沉降速度二、降尘室三、悬浮液的沉聚第三节离心沉降一、离心分离因数二、离心沉降速度三、旋风分离器第四节过滤一、悬浮液的过滤二、过滤基本方程式三、恒压过滤四、过滤设备第五章传热主要教学目标:掌握间壁式换热方式;掌握热传导基本方程、平面壁和圆筒壁的;掌握总传热方程及传热系数、稳定传热的平均温度差;了解对流传热机理、对流传热方程;熟悉强化传热途径教学方法及教学手段:板书与多媒体结合讲授与自学结合教学重点及难点:传导传热计算;总传热方程及传热系数第一节概述一、传热过程的应用二、传热过程第二节热传导一、傅里叶定律二、热导率三、平壁的稳态热传导四、圆筒壁的稳态热传导第三节对流传热一、对流传热方程和对流传热系数二、影响对流传热的因素三、对流传热的特征数关系式四、对流传热系数的经验关联式第四节传热计算一、热量衡算二、传热平均温度差三、总传热系数四、稳定传热的计算第五节辐射传热一、基本概念二、物体辐射能力与斯蒂芬-波尔兹曼定律三、克希霍夫定律四、两固体间的辐射传热第五节换热器一、换热器的分类二、间壁式换热器三、列管式换热器的选用四、系列标准换热器的选用步骤五、间壁式换热器强化传热的途径第六章吸收主要教学目标:了解吸收在化工生产中的应用;掌握吸收操作线方程,最小液气比计算;了解物理吸收与化学吸收的概念;掌握用摩尔分率和比摩尔分率表达的相组成;了解吸收机理;展我双膜论要点和强化吸收途径;掌握吸收的基本运算关系式。
化工原理教学大纲
化工原理教学大纲
一、课程概述
1.1 课程背景
化工原理是化学工程及相关专业的基础课程之一,旨在系统地介绍化学工程原理、原则和基本概念,培养学生的化学思维能力和解决工程问题的能力。
1.2 课程目标
本课程旨在使学生掌握化工原理的基本概念、理论模型和计算方法,理解化工过程的原理和工艺流程,能够分析和解决常见的化工工程问题。
1.3 课程内容
本课程的主要内容包括:
- 化学工程基本概念和化学工程计算基础
- 物质平衡和能量平衡
- 流体静力学和流体动力学
- 传递过程和传递方程
- 热平衡和传热过程
- 质量平衡和传质过程
- 化学反应工程和反应动力学
- 化工流程和装备
二、教学方法
2.1 教学形式
本课程采用理论讲授、实践操作和综合应用相结合的教学方法。
理论讲授部分主要通过课堂教学和讲义配套进行,实践操作部分主
要通过实验课和工程实践进行。
2.2 教学手段
- 理论讲授:采用教师讲解、案例分析等方式,深入浅出地讲解化工原理的基本概念和原理。
- 实践操作:通过实验课和工程实践,让学生进行实际操作和实地观察,加深对化工原理的理解和应用。
化工原理课程教学大纲
化工原理课程教学大纲一、课程概述化工原理课程是化学工程与技术专业的一门重要基础课程,旨在帮助学生全面了解和掌握化工原理的基本概念、原理和应用。
本课程内容包括化工基本理论、化工过程综合设计等方面的知识,培养学生的化工思维和分析问题的能力。
二、教学目标本课程的教学目标主要包括以下几个方面:1. 使学生熟悉化工原理的基本概念和基本原理;2. 培养学生运用化工原理解决实际工程问题的能力;3. 提高学生的科学研究和创新能力;4. 培养学生的团队合作和沟通能力。
三、教学内容及安排1. 化工基本理论1.1 化学平衡与化学动力学- 反应速率与速率方程- 化学平衡常数与平衡常态1.2 物理化学基础- 热力学基本原理- 混合物热力学性质- 相平衡与相图2. 化工过程综合设计2.1 传递过程的基本原理- 传热、传质、传动基本概念与数学模型- 传递过程的控制方程2.2 化工反应器设计- 反应速率与反应器类型选择- 反应器设计与优化2.3 流程流动与分离- 流体力学基本概念与控制方程- 分离技术与设备选择四、教学方法本课程采用多种教学方法,包括理论讲授、案例分析、实验操作和课堂讨论等。
通过理论讲解,学生可以了解到化工原理的基本概念和原理;通过案例分析和实验操作,学生能够运用所学知识解决实际问题,并培养实践能力;通过课堂讨论,学生可以加深对化工原理的理解和应用。
五、考核要求1. 平时成绩:包括课堂出勤、课堂表现、作业完成情况等。
2. 期中考试:考查学生对于课程内容的理解和应用能力。
3. 期末考试:综合考查学生对于整个课程内容的掌握情况。
4. 实验报告:要求学生参加相关实验,并撰写实验报告。
六、教材参考1. 《化工原理导论》,李鸿翔,化学工业出版社2. 《化工原理与计算》,王志刚,化学工业出版社七、参考资源1. 化学工程与技术学术期刊:国内外相关领域的研究论文与实践案例。
2. 相关化工工艺软件:ASPEN、HYSYS等。
八、学习建议1. 加强课前预习,掌握基本概念和原理;2. 多进行思考和讨论,加深对于化工原理的理解;3. 积极参与实验操作,并认真完成实验报告;4. 注重课程知识与实际工程的结合,培养应用能力;5. 与同学进行合作学习,共同解决难题。
《化工原理》教学大纲
《化工原理》教学大纲The Principles of Chemical Engineering课程编码: , 课程类型: 专业课课程学时:112 课程学分:7一、课程性质及任务化工原理课程是应用化学的专业核心课程。
学生在具备了必要的高等数学、物理、物理化学、计算技术等基础知识之后必修的技术基础课。
化工原理课程的主要内容是以生产中物理加工过程为背景,按其操作原理的共性归纳为若干“单元操作”,主要研究各单元操作的基本原理、典型设备的原则结构和工艺尺寸的设计计算以及选型。
化工原理属于工程科学,用自然科学的原理考察、解释和处理工程实际问题,研究方法主要是理论解析和在理论指导下的实验研究。
本课程强调理论与实际相结合,培养学生分析和解决单元操作中各种问题的能力,即在科学研究和生产实践中对设备具有操作管理、设计、强化和过程开发的本领。
二、学时分配章课程内容学时绪论 21 流体流动162 流体输送设备83 颗粒流体力学基础与机械分离104 传热与换热器145 蒸发86 气体吸收127 液体蒸馏168 塔设备 69 液液萃取810 固体干燥811 吸附 412 膜分离技术自学三、课程内容及要求绪论1.教学目的了解本课程的性质、地位及任务;了解化工原理课的研究对象,研究内容与主要研究方法;了解化工原理课的发展历程;熟悉法定计量单位和单位换算;掌握物料衡算与能量衡算的基本概念。
2.重点难点化工原理课程中三大单元操作的分类和过程速率的重要概念的内涵;物料衡算与能量衡算。
3.教学方法本章节的主要教学手段是多媒体教学,通过电子图片使学生通过对课程性质有所了解,把基础课程的学习思维逐步转移到对专业技术课程的学习上,在经济效益观点的指导下建立起"工程"观念。
第一章流体流动1.教学目的理解流体密度及静压强的概念,熟练掌握流体静力学方程及其应用;理解流量与流速、定态流动与非定态流动的概念,理解流体流动的质量衡算和机械能衡算的概念,熟练掌握连续性方程和柏努利方程式及其应用;理解牛顿粘性定律及流体粘度的概念,了解非牛顿型流体的特点,理解流体流动类型与雷诺数的关系,掌握滞流与湍流的特点;理解边界层的概念;理解直管阻力、局部阻力的概念,了解因次分析方法,掌握管路系统总能量损失的计算方法。
化工原理课程教学大纲
化工原理课程教学大纲一、课程背景和目标化工原理课程是化工专业的基础课程之一,旨在通过系统地介绍化工原理的基本概念、原理和应用,培养学生对化工原理的理论掌握和实际应用能力。
二、教学内容和安排1. 第一章:引言- 化工原理的定义和重要性- 化工原理与现代化工产业的关系- 化工原理的学习方法和途径2. 第二章:质量守恒原理- 质量守恒定律的表述与应用- 质量守恒的连续性方程- 质量守恒定律在化工领域的应用3. 第三章:能量守恒原理- 能量守恒定律的表述与应用- 能量守恒的热力学方程- 能量守恒定律在化工领域的应用4. 第四章:物质平衡原理- 混合物质平衡的表述与应用- 化工反应平衡的物质平衡方程- 物质平衡在化工过程中的应用5. 第五章:动量守恒原理- 动量守恒定律的表述与应用- 流体力学基本方程- 动量守恒定律在化工领域的应用 6. 第六章:传质原理- 传质过程的基本概念和分类- 线性传质模型和非线性传质模型 - 传质过程在化工中的应用7. 第七章:传热原理- 传热过程的基本概念和热传导方程 - 对流传热和辐射传热- 传热过程在化工中的应用8. 第八章:化工过程模拟与优化- 化工过程模拟的基本原理和方法- 优化化工过程的基本思想和方法- 化工过程模拟与优化在工业实践中的应用案例三、教学方法和手段1. 理论授课:通过教师讲解、示范和案例分析,介绍化工原理的基本概念和原理。
2. 实验教学:通过实验操作,培养学生的实验能力和科学思维能力。
3. 讨论与互动:组织学生进行小组讨论、课堂互动,加深对化工原理的理解和应用。
4. 课程设计:要求学生进行化工过程的模拟与优化设计,提高其综合运用化工原理的能力。
5. 学生作业:布置相关的习题和课后作业,巩固学生对所学内容的掌握程度。
四、教学评估方法1. 考试评估:定期进行笔试和实验考核,考察学生对化工原理的理解和应用能力。
2. 课程设计评估:对学生的课程设计报告进行评审和评分,评估学生的综合能力。
化工原理教学大纲
化工原理教学大纲一、课程概述本课程旨在通过系统性的学习,使学生全面了解化工原理的基本概念、基本原理和基本方法,掌握基本的化工计算和分析技能,为学生今后从事工程设计、工艺研究和工程管理等方面的实际工作打下坚实的理论基础。
二、课程目标1. 理论目标:(1)了解化工工艺的基本概念和基本原理;(2)掌握化学反应、热力学和传递过程的基本原理和计算方法;(3)熟悉常见化工流程和装置,并能进行基本的工艺设计;(4)了解化工安全与环保的基本知识。
2. 实践目标:(1)培养学生运用化工原理进行实际问题分析和解决的能力;(2)培养学生进行化工计算和分析的能力;(3)培养学生进行基本化工实验的能力;(4)培养学生进行工艺设计和工程管理的能力。
三、课程内容1. 化工原理基础(1)化工原理的概念和研究对象;(2)化工原理的发展历程及其在化工工程中的作用;(3)化工原理与化工工艺的关系;(4)化工原理与其他学科的关系。
2. 化学反应原理(1)化学反应的概念和特点;(2)化学平衡和反应速率;(3)化学反应的热力学分析;(4)常见化学反应的机理和动力学分析。
3. 热力学原理(1)热力学基本概念和基本定律;(2)热力学过程和热力学函数;(3)物质的相变和化学反应的热力学分析;(4)化工热力学计算方法和实例。
4. 质量和能量传递原理(1)传递过程的基本概念和基本原理;(2)质量传递的机理和计算方法;(3)能量传递的机理和计算方法;(4)质量和能量传递的实例和工程应用。
5. 化工流程与装置(1)化工流程的概念和分类;(2)常见化工流程的原理和特点;(3)化工装置的基本结构和工作原理;(4)化工流程和装置的设计方法和实例分析。
6. 化工安全与环保(1)化工安全的基本要求和原则;(2)常见化工安全事故的案例分析;(3)化工生产过程中的环境污染及治理方法;(4)化工安全与环保的法律和政策。
四、教学方法1. 理论教学:(1)讲授:采用教师讲解的方式,结合多媒体辅助,全面系统地传达化工原理的基本概念、原理和方法。
《化工原理》教学大纲
化工原理》教学大纲一、课程目标1.课程性质《化工原理》是化学工程与工艺类及相近专业的一门主干课,是学生在具备了必要的《高等数学》、《线性代数》、《物理》、《机械制图》、《算法语言》、《物理化学》等基础知识之后必修的技术基础课,也是学生学习《化工原理实验》、《化工原理课程设计》、《化工传递过程》、《化工分离工程》、《化工系统工程》等课程的先修课程。
《化工原理》是研究和探讨化工生产中大规模改变物质物理性质的工程技术学科,它以化工生产中的物理加工过程为背景,研究物理加工过程的基本规律,应用这些规律解决化工生产中的实际问题,并将这些规律按其操作原理的共性归纳成若干单元操作。
《化工原理》是化学工程这一学科中最早形成、基础性最强、应用面最广的学科分支。
2.教学方法以课堂讲授为主,讨论、自学、设备实物或模型现场教学、计算机辅助教学为辅。
3.课程学习目标与基本要求(1)单元操作的理论基础是流体力学(动量传递)、热量传递和质量传递理论。
通过课程教学,应使学生掌握流体力学、热量传递和质量传递的基本理论知识;掌握主要单元操作的基本原理、工艺计算和典型设备结构与设计;掌握本课程的主要研究方法,如数学模型方法和实验研究方法。
(2)通过课程教学,培养学生具备根据各单元操作在技术上和经济上的特点,进行“单元过程和设备”选择的能力、过程的计算和设备设计的能力;具备进行单元过程的操作和调节以适应不同生产要求的能力;具备单元过程在操作中发生故障时如何寻找故障的原因并加以解决的能力;具备应用计算机进行单元操作辅助计算的能力;具备通过自学获取新知识的能力等。
(3)通过课程教学,应着重培养学生具备以下两方面的良好素质。
一是针对现有生产过程单元操作中存在的问题,能够善于运用所学的基本理论和知识动脑分析、动手解决;二是针对现有单元操作中技术上不合理的地方,能够发现并提出改进措施,达到节能、降耗、提高效率的目的。
4.课程总学时:化学工程与工艺及制药类专业110学时,其中化工原理(一)A55学时,化工原理(一)B55学时。
化工原理教学大纲
化工原理教学大纲一、引言化工原理是化学工程专业的基础课程之一,旨在帮助学生建立化工工程基础知识体系,为其后续学习打下坚实的基础。
本大纲旨在明确化工原理课程的教学目标、内容和评价标准,以指导教师和学生在学习过程中达到预期效果。
二、课程目标1. 培养学生对化工原理基本概念的理解和掌握能力;2. 培养学生分析和解决工程问题的能力;3. 培养学生实验设计与数据分析的能力;4. 培养学生团队合作和沟通能力;5. 培养学生自主学习和持续学习的能力。
三、课程内容1. 化工原理的基本概念和定义1.1 化学平衡和反应动力学1.2 热力学和物性1.3 流体力学和质量守恒1.4 动量守恒和能量守恒2. 化工过程的基本原理和模型2.1 批量过程和连续过程2.2 离散过程和连续过程2.3 化工流程的优化和控制3. 化工原理在实际工程中的应用3.1 化工反应器的设计与优化3.2 水和废水处理工程3.3 化工热力学和能量守恒在工程中的应用3.4 分离技术在化工工程中的应用四、教学方法1. 理论授课:通过教师讲授和学生自学相结合的方式,讲解化工原理的基本概念和理论模型。
2. 实验教学:安排相关实验课程,培养学生实验设计与数据分析的能力。
3. 课堂讨论:组织学生进行课堂讨论,加强学生对化工原理的理解和应用能力。
4. 案例分析:引入实际案例,让学生将理论知识应用于解决实际问题。
5. 小组项目:组织学生分组进行小组项目,培养学生团队合作和沟通能力。
五、教学评价标准1. 考核方式:闭卷考试、实验报告、课堂表现等多种方式的综合评价。
2. 考核内容:对化工原理知识的掌握程度、分析和解决实际问题的能力、实验设计与数据分析的能力等进行评价。
3. 考核标准:考察学生对基本概念和原理的理解和应用能力,能否独立分析和解决化工工程问题,实验设计是否合理和数据分析是否准确。
六、参考教材1. 《化工原理导论》,作者:XXX,出版社:XXX2. 《化工原理与计算》,作者:XXX,出版社:XXX3. 《化工原理实验指导》,作者:XXX,出版社:XXX七、教学进度安排1. 第1-2周:化工原理的基本概念和定义2. 第3-5周:化工过程的基本原理和模型3. 第6-8周:化工原理在实际工程中的应用4. 第9-12周:综合案例分析和课堂讨论5. 第13-15周:小组项目和总结复习八、教学资源支持1. 实验室设备和材料的供应和维护;2. 数字化教学平台的支持和使用;3. 教师的指导和辅导。
《化工原理》教学大纲
《化工原理》教学大纲
一、课程背景
化工原理课程是一门以物理及化学原理为基础,介绍各种工业反应的基本原理和过程,提高本专业本科生的基本理论水平和实践能力的工科基础课程。
课程有助于学生全面理解化工原理,掌握化工基本概念和技术,认识各类工业反应过程,培养学生运用所学知识从事化工工程解决方案分析、实施与控制的能力。
二、教学目标
1.了解化工反应基本原理,掌握分子的基本性质和物质的变化;
2.掌握各类化工反应的基本原理,了解各类化工反应过程中有效的因素;
3.掌握反应溶液控制的方法和技术,熟悉工业反应的热物理参数;
4.熟悉常见工业反应器的结构和性能,掌握反应热传递及其计算,学会化工原理中的实验方法;
5.通过案例分析学会运用所学知识分析和解决实际工程问题。
三、教学内容
1.物理化学原理:
(1)溶液热力学及热力学的可逆性;
(2)热力学条件下化学反应的基本原理;
2.化学反应的活性:
(1)化学反应的催化原理;
(2)化学反应的浓度、温度等影响因素;
3.工业反应:
(1)气体、液体及固体反应的基本原理;
(2)常见工业反应器及其性能;。
《化工原理》课程教学大纲
《化工原理》课程教学大纲第一部分大纲说明一、课程性质及任务《化工原理》是化学工程专业极为重要的的专业基础课,通过本课程的学习,使学生掌握化工单元操作的基本原理、计算方法、典型设备以及有关的化学工程实用知识。
并能用以分析和解决工程技术中的一般问题。
以便对现行的化学工业生产过程进行管理,使设备能正常运转,进而对现行的生产过程及设备作各种改进以提高其效率,从而使生产获得最大限度的经济效益。
为深入学习本专业后续课程及从事化工专业的实际工作打下基础。
二、与其他课程的关系先修高等数学、无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等课程。
后续课程为化工设备机械基础、化工仪表、有机化工、石油炼制等专业课程。
三、教学总体要求基本概念:流体流动、输送机械、沉降、过滤、传热、精馏、吸收、干燥等。
基本知识:化工单元操作的基本原理基本技能:一般单元操作的操作能力、典型设备计算选用能力、因次分析法、实验测定法等重点:流体流动、传热、精馏、吸收等难点:阻力计算、对流传热计算、吸收速率计算等四、课程的教学方法和教学形式建议1、本课程的工程性、实践性较强,环节多,因此,教学形式以讲授为主。
2、为加强和落实动手能力的培养,充分重视实践性教学环节,保证上机操作、实验等不少于36课时,课程设计不少于60课时。
五、教学要求的层次课程的教学要求在每一章教学内容之后给出,大体分为了解、理解和熟练掌握三个层次。
了解一般为扩展知识面,知道即可;理解是能正确表达有关概念、掌握定律、计算、结构和方法;熟练掌握是在理解的基础上加以灵活运用。
第二部分教学内容及要求一、课程教学总学时数课程教学总学时数144学时(不含课程设计60课时),其中实验36学时。
二、教材与教学环节1、参考教材:天津大学《化工原理》、李云倩编《化工原理》2、授课内容以教材为主,教材担负起形成整个课程体系系统性和完整性的任务,是学生学习的主要媒体形式。
因此教材要概念清晰、条理分明、深入浅出、便于自学,并要注意加强导学。
化工原理教学大纲
化工原理教学大纲化工原理教学大纲一、引言化工原理是化学工程专业的核心课程之一,旨在培养学生对化工基本原理的理解和应用能力。
本文将介绍化工原理教学大纲的设计与内容,以及对学生的意义和影响。
二、课程目标1. 培养学生对化工原理的基本概念和原理的理解;2. 培养学生对化工过程的分析和设计能力;3. 培养学生对化工实验的操作和数据处理能力;4. 培养学生的团队合作和沟通能力。
三、课程内容1. 化学工程基础知识- 化学反应与平衡- 热力学与热力学循环- 流体力学与传质- 反应工程与反应器设计2. 化工过程分析与设计- 化工过程流程图- 物料平衡与能量平衡- 反应器选择与设计- 设备选型与操作条件确定3. 化工实验与数据处理- 基本实验操作技巧- 化工实验室安全与环境保护- 实验数据采集与处理- 实验结果分析与报告撰写四、教学方法1. 理论讲授- 通过课堂讲解和示范,让学生掌握化工原理的基本概念和原理; - 引导学生分析和解决化工过程中的实际问题。
2. 实验教学- 组织学生进行化工实验,培养他们的实验操作和数据处理能力; - 强调实验室安全和环境保护的重要性。
3. 课程设计与报告- 组织学生进行课程设计,让他们在实践中应用所学知识;- 要求学生撰写课程报告,培养他们的科学写作和表达能力。
五、评估方式1. 平时成绩- 包括课堂参与、作业完成情况等;- 通过平时成绩评估学生的学习态度和主动性。
2. 实验报告- 对学生的实验操作和数据处理能力进行评估;- 要求学生准确记录实验过程和结果,并进行合理分析和解释。
3. 期末考试- 考察学生对化工原理的理解和应用能力;- 要求学生能够分析和解决实际化工问题。
六、学生意义与影响化工原理作为化学工程专业的核心课程,对学生的学习和发展具有重要意义和深远影响。
1. 培养学生的科学思维和分析问题的能力;2. 为学生提供理论基础,为将来的专业学习和实践打下坚实基础;3. 培养学生的团队合作和沟通能力,为将来的工作做好准备;4. 培养学生的实验操作和数据处理能力,为将来的科研和工程实践奠定基础。
化工原理Ⅰ课程教学大纲
《化工原理Ⅰ》课程教学大纲英文名称:The Principle of Chemical Engineering课程编号:04210061适用专业:化学制药技术总学时数:56学时学分:4 学分一、本课程性质、目的和任务《化工原理》是化工类各专业学生必修的一门主要的基础技术课程,其主要任务是学习化工生产中主要单元操作的基本原理、典型设备及其计算(或选型)方法,培养学生具有一定的分析和解决化工单元操作中遇到的实际问题的能力。
1.以物料衡算、能量衡算、平衡关系、传递速率、经济核算为理论依据,掌握化工生产中主要单元操作的基本原理,典型设备及其计算(或选型)方法。
2.掌握各种单元操作过程的本质,使之在影响因素众多的实际问题中能抓住问题的主要方面,提高学生解决化工单元操作中遇到的实际问题的能力。
3.通过实际生产过程的讲授,使学生对化工生产过程的单元操作有更深刻的认识,注重培养学生解决生产实际问题的能力。
二、课程教学内容及要求绪论1、教学内容一、《化工原理》课程的研究对象。
二、《化工原理》课程的内容、性质和任务。
三、物料衡算、能量衡算。
四、单位制及单位换算。
2、重点、难点1重点:化工原理课程的内容、性质和任务;物料衡算;单位制及单位换算。
难点:能量衡算。
3、教学基本要求(1)了解本课程研究对象、内容及发展概况。
(2)了解本课程主要研究方法。
(3)熟练掌握本课程的单位和单位换算、物料衡算和能量衡算。
第一章流体流动1、教学内容第一节流体静力学基本方程式一、流体的密度二、流体的静压强三、流体静力学基本方程式四、流体静力学基本方程式的应用:U形压差计、液位测量、液封高度计算第二节流体在管内的流动一、流量与流速二、定态流动与非定态流动三、连续性方程式四、稳定流动时流体的质量衡算——连续性方程式。
五、稳定流动时流体的总能量衡算——柏努利方程式。
六、柏努利方程式的应用。
第三节流体的流动现象一、牛顿粘性定律及流体的粘度。
二、流体的流动型态及雷诺准数。
《化工原理》课程教学大纲
《化工原理》课程教学大纲合用专业:工艺类专业有化学工程工艺、应用化学、环境工程、制药工程、生物工程、食品工程、轻化工工程,非工艺专业有工份子材料、安全工程、生物技术、过程装备与控制;对非工艺类专业,带*部份不做要求,也可根据专业特点选择下册中的气体吸收和塔设备等部分。
课程性质:技术基础课一、目的及任务学时数: 120/80 学时学分: 7.5/5 学分第一部份教学基本要求化工原理是化学工程与工艺及相关专业最重要的技术基础课之一。
通过这门课程的学习,要使学生系统地获得:‘三传’的基本概念;各单元操作的原理、典型设备的结构、工艺尺寸计算、设备选型与校核和工程学科的研究方法。
培养学生的工程观念、分析和解决单元操作中各种问题的能力。
突出课程的实践性,使学生受到利用自然科学的基本原理解决实际工程问题的初步训练,提高学生的定量运算能力、实验技能、设计能力、单元操作的分析与调节能力。
二、本课程的先行课程数学、普通物理、物理化学、计算方法、化工设备设计基础。
三、各章节具体内容要求绪论掌握的内容:1、掌握单位换算方法;2、掌握物、热衡算的原则以及衡算的方法和步骤。
熟悉的内容:1、熟悉单元操作的概念及其在化工过程中的地位。
了解的内容:1、了解化工原理的目的、任务、化学工程的发展简史;2、了解过程速率、平衡关系。
第一章流体流动掌握的内容:1、流体的密度和粘度的定义、单位、影响因素及数据获取;2、压强的定义、表达方法、单位换算;3、流体静力学方程、连续性方程、柏努利方程及其应用; 4、流体的流动类型及其判断、蕾诺准数的物理意义、计算;5、流体阻力产生的原因、流体在管内流动的机械能损失计算;6、管路的分类、简单管路计算及输送能力核算;7、液柱式压差计、测速管、孔板流量计和转子流量计的工作原理、基本结构、安装要求和计算;8、因次分析的目的、意义、原理、方法、步骤;熟悉的内容:1、流体的连续性和压缩性,定常态流动与非定常态流动;2、层流与湍流的特征;3、圆管内流速分布公式及应用;4、Hagon-Poiseeuill方e程推导和应用;5、复杂管路计算的要点;6、正确使用各种数据图表;了解的内容:1、牛顿粘性定律,牛顿流体与非牛顿流体;2、边界层的概念、边界层的发展、层流底层、边界层分离。
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《化工原理》教学大纲课程编号:课程性质:技术基础课/必修课程名称:化工原理学时/ 学分:96/6英文名称:Principles of Chemical Engineering 考核方式:闭卷,笔试选用教材:《化工原理》、陈敏恒主编、化学工业出版社大纲执笔人:齐鸣斋先修课程:高等数学、物理、物理化学、计算技术大纲审核人:齐鸣斋适用专业:化学工程与化工工艺类专业及相近专业一、教学基本目标化工原理课程是化学工程、化工工艺类及相近专业的一门主干课,学生在具备了必要的高等数学、物理、物理化学、计算技术等基础知识之后必修的技术基础课。
化工原理的主要研究内容是以化工生产中的物理加工过程为背景,按其操作原理的共性归纳成的若干“单元操作”。
化工原理属工科科学,用自然科学的原理考察、解释和处理工程实际问题。
研究方法主要是理论解析和在理论指导下的实验研究。
本课程强调工程观点、定量运算和设计能力的训练。
强调理论和实际相结合、提高分析问题,解决问题的能力。
二、教学基本内容绪论典型化工产品生产实例;化工单元操作的历史梗概;本课程的性质及要回答的问题。
第一章流体流动(16学时,包括绪论)概述流体流动的两种考察方法;流体的作用力和机械能;牛顿粘性定律。
静力学静止流体受力平衡的研究方法;压强和势能的分布;压强的表示方法和单位换算;静力学原理的工程应用。
守恒原理质量守恒;流量,平均流速;流动流体的机械能守恒(柏努利方程);压头;机械能守恒原理的应用;动量守恒原理及其应用。
流体流动的内部结构层流和湍流的基本特征;定态和稳态的概念;湍流强度和尺度的概念;流动边界层及边界层分离现象;管流数学描述的基本方法;剪应力分布。
流体流动的机械能损失沿程阻力损失(湍流阻力)的研究方法——“黑箱法”;当量的概念(当量直径,当量长度,当量粗糙度);局部阻力损失。
管路计算管路设计型计算的特点、计算方法(参数的选择和优化,常用流速);管路操作型计算的特点、计算方法;阻力损失对流动的影响;可压缩流体管路阻力的计算方法;简单的分支管路和汇合管路的计算方法。
流量和流速的测量毕托管、孔板流量计、转子流量计的原理和计算方法。
非牛顿流体的流动非牛顿流体的基本特性;流动阻力计算。
第二章流体输送机械(4学时)管路特性被输送流体对输送机械的能量要求;管路特性方程;带泵管路的分析方法——过程分解法。
离心泵泵的输液原理;影响离心泵理论压头的主要因素(流量、密度及气缚现象等);泵的功率、效率和实际压头;离心泵的工作点和流量调节方法;离心泵的并联和串联;离心泵的安装高度,汽蚀余量;离心泵的选用。
其它泵容积式泵的工作原理、特点和流量调节方法(以往复泵为主)。
气体输送机械气体输送的特点及全风压的概念;气体输送机械的主要特性;风机的选择;压缩机和真空泵的工作原理,获得真空的方法。
第三章液体搅拌(2学时)典型的工业搅拌问题;搅拌的目的和方法;搅拌装置,常用搅拌浆的型式,挡板及其它构件;混合效果的度量(均匀性的标准偏差、分割尺度和分割强度);混合机理;搅拌功率;搅拌器经验放大时需要解决的问题。
其它混合设备介绍。
第四章流体通过颗粒层的流动(5学时)固定床当量和平均的方法;颗粒和床层的基本特性;固定床压降的研究方法——数学模型法;影响压降的主要因素。
过滤过滤方法及常用过滤机的构造;过滤过程数学描述(物料衡算和过滤速率方程),过滤速率、推动力和阻力的概念;过滤速率方程的积分应用——间接实验的参数综合法;洗涤时间;过滤机的生产能力;加快过滤速率的途径。
第五章颗粒的沉降和流态化(5学时)绕流基础两类流动(内部流动和外部流动)问题;表面曳力和形体曳力;球形颗粒的曳力系数及斯托克斯定律。
自由沉降沉降运动———极限处理方法;沉降速度及其计算;降尘室的流量、沉降面积和粒径的关系;颗粒分级概念;旋风分离器的工作原理及影响性能的主要因素,粒级效率的概念。
力学分离方法的选择。
流态化流化床的工业应用和典型结构;流化床的主要特性;流化床的操作范围(起始流化速度和带出速度)。
气力输送的实际应用第六章传热(12学时)传热过程加热和冷却方法;传热速率。
热传导傅利叶定律;常用工程材料的导热系数;导热问题分析方法(热量衡算和导热速率式);一维导热的计算。
对流给热牛顿冷却定律———变量分离法;自然对流的起因和影响因素;管内层流给热、管内强制对流(湍流)给热系数经验式;沸腾给热和沸腾曲线;蒸汽冷凝给热。
辐射单个物体的辐射和吸收特性(Stefan Boltzmann定律,Kirchhoff定律);黑体和灰体;两黑体间的相互辐射;两物体组成封闭系统中的辐射换热计算。
间壁换热过程热量衡算和传热速率式———换热过程的数学描述方法;传热平均温度差,热阻和传热系数———工程处理方法;垢层热阻,壁温计算方法。
传热计算传热设计型问题的参数选择和计算方法;传热操作型问题的讨论和计算方法(传热单元数);间歇传热过程计算的基本方法。
换热器列管式换热器的设计与选型;常用换热器的结构;换热设备的强化和其它类型。
第七章蒸发(4学时)蒸发过程及设备工业蒸发实例;蒸发过程的目的、方法及特点;常用蒸发器的结构;管内气液两相流动型式;二次蒸汽和加热蒸汽的能位差别;沸点升高和传热温度差损失;加热蒸汽的经济性;蒸发设备的生产强度。
单效蒸发的计算物料衡算、热量衡算和传热速率方程。
第八章气体吸收(10学时)概述工业吸收过程;气体吸收的目的、原理及实施方法;吸收过程的经济性与吸收剂的选择原则。
气液相平衡亨利定律,温度、总压对平衡的影响;相平衡与吸收过程的关系。
扩散与单相传质分子扩散与费克定律,扩散系数;等分子反向扩散、单向扩散的概念;对流传质与传质分系数;传质与动量、热量传递的类比;对流传质与有效膜模型(双膜理论)。
相际传质相际传质速率方程,传质分系数和总系数的关系;传质推动力与传质系数的关系———传质速率的工程处理方法;溶解度对两相传质阻力分配的影响。
吸收过程数学描述低浓度气体吸收的假定;物料衡算、传质速率———吸收过程数学描述方法;H OG,N OG的分解———变量分离法;计算N OG的对数平均推动力法和吸收因数法;物料衡算及操作线的含义。
吸收过程设计吸收过程设计中参数的选择,指定分离要求下的最小液气比;返混及其对过程的影响。
吸收操作操作型问题的命题和解法,影响吸收结果的操作因素分析。
化学吸收化学反应对吸收相平衡的影响;化学反应对吸收速率的影响,增强因子。
第九章精馏(14学时)概述典型工艺过程中的精馏操作,蒸馏操作的目的、原理及实施方法,蒸馏操作的经济性。
双组分溶液的汽液相平衡相律的应用;理想溶液的汽液相平衡及泡、露点计算;相对挥发度;非理想物系的活度系数计算(范拉方程,马古斯方程);平衡蒸馏与简单蒸馏。
精馏用传质观点分析精馏原理;精馏过程数学描述———元过程法;恒摩尔流的简化假设,理论板和板效率———工程简化处理方法;加料板上的过程分析;控制体物料衡算和操作线方程。
双组分精馏的设计型计算精馏设计型计算的命题;理论板数的逐板计算法;用图解法分析精馏过程的方法;全回流和最少理论板数,最小回流比;加料热状态和回流比的选择;双组分精馏过程的其它类型。
双组分精馏的操作型问题讨论精馏操作型问题的命题;分离能力和物料衡算对精馏操作的制约和调节;灵敏板的概念。
间歇精馏间歇精馏过程的特点及应用场合。
恒沸精馏与萃取精馏的基本概念。
多组分精馏基础流程方案的选择;泡露点计算;关键组分和物料衡算(清晰分割法、全回流近似法);最小回流比及塔板数捷算法。
第十章气液传质设备 (4学时)气液传质过程对塔设备的要求。
板式塔板上的气液接触状态;塔内非理想流动及其改善;漏液、液泛及有效操作范围(负荷性能图);常用塔板型式及其主要特性;筛板塔的计算方法及结构参数的调整;板式塔的效率。
填料塔常用填料及其特性(比表面、空隙率、填料因子等);气液两相在填料塔内的流动、压降、最小喷淋密度和液泛现象;塔径计算方法;填料塔内的传质(传质系数和HETP)。
第十一章液液萃取(4学时)概述液液萃取的工业实例;萃取的目的、原理和实施方法。
相平衡三角形相图;物料衡算与杠杆定律;部分互溶物系的相平衡;分配系数与选择性系数。
萃取过程的计算单级萃取;多级错流萃取;多级逆流萃取的解析计算方法;完全不互溶物系萃取操作的计算。
萃取设备常用萃取设备的工作原理。
超临界萃取和液膜萃取超临界萃取的原理、实施方法及工业实例;液膜萃取的原理、实施方法及应用实例。
第十二章其它传质分离方法(6学时)结晶结晶原理;晶习;溶解度曲线;形成过饱和度的方法;结晶速率及影响因素;物料衡算和热量衡算;结晶设备。
吸附吸附原理;常用吸附剂;吸附相平衡;吸附机理及吸附速率;固定床吸附过程分析和床高计算;吸附设备。
膜分离反渗透原理及工业应用;超滤原理及工业应用;电渗析原理及工业应用;气体膜分离原理;膜分离设备。
传质分离方法的选择。
第十三章热质同时传递的过程(4学时)热、质同时传递过程的工业实例;热、质同时传递过程的主要特点;过程的极限———湿球温度与绝热饱和温度。
第十四章固体干燥(6学时)概述化工产品干燥实例;固体干燥的目的、原理及实施方法。
干燥静力学湿空气的状态参数及其计算;I-H图及其应用;水分在气固两相间的平衡。
干燥动力学恒定气流条件下物料的干燥速率及临界含水量。
干燥过程计算间歇干燥过程的干燥时间;连续干燥过程的特点,物料衡算,热量衡算及热效率。
常用干燥设备选型原则;常用干燥设备的主要组成部分及特性。
三、建议教学进度第一章流体流动(16学时,包括绪论)第二章流体输送机械(4学时)第三章液体搅拌(2学分)第四章流体通过颗粒层的流动(5学时)第五章颗粒的沉降和流态化(5学时)第六章传热(12学时)第七章蒸发(4学时)第八章气体吸收(10学时)第九章精馏(14学时)第十章气液传质设备 (4学时)第十一章液液萃取(4学时)第十二章其它传质分离方法(6学时)第十三章热质同时传递的过程(4学时)第十四章固体干燥(6学时)(化工原理实验另外单独设课,化工原理课程设计也另外单独设课)四、教学方法教学思想:培养学生创新能力、树立工程观点和掌握工程问题的处理方法。
在教学过程中,教师以科学的方法论为指导,贯彻“少而精、重基础”的教学原则。
通过启发式和讨论式教学激发学生的思维和学习积极性,达到教师与学生的双向互动。
课程框架:体现了“两条主线、三个层次、两类问题”的科学框架。
两条主线是指贯穿化工单元操作的传递过程主线和处理工程问题的方法主线,体现了课程的科学性和系统性,教学按照“过程分析—过程的数学描述—实例分析”方式展开,体现“定性—定量—应用”三个层次,应用问题按设计型和操作型分类,从应用中提炼工程观点。
教学手段:采用齐鸣斋等编《化工原理多媒体课件》,2002年,化学工业出版社。