化工原理的教案
《化工原理》教案
通过调整操作参数如回流比、进料量、加热量等，实现精馏过程的优化。同时 ，可采用先进的控制策略如自适应控制、智能控制等，提高精馏过程的稳定性 和经济性。
05
吸收过程与设备
Chapter
吸收基本概念及分类
吸收定义
吸收是指气体或液体中的某一组分在 另一不相混溶的液体中的溶解过程。
吸收分类
根据吸收质与吸收剂是否发生化学反 应，可分为物理吸收和化学吸收。
管道压力降计算 管道布置与安装
不同材料的性能特点和使用范围 。
根据管道长度、直径、流量和摩 擦系数计算压力降的方法。
03
传热过程与设备
Chapter
传热基本概念及方式
传热定义
01
热量自发地由高温物体传向低温物体的过程。
传热方式
02
热传导、对流传热、辐射传热。
传热在化工生产中的应用
03
加热、冷却、蒸发、冷凝等。
流体的压力
静压力的概念、单位、表 示方法，以及压力与高度 的关系。
流体静力学方程
推导和应用，包括U型管 压差计的原理和使用方法 。
流体动力学基础
流量与流速
定义、单位、测量方法，以及层流和湍流的判别 。
伯努利方程
推导和应用，包括流速与压力的关系，以及在管 道流动中的应用。
连续性方程
推导和应用，包括管道截面变化对流速和流量的 影响。
干燥方法分类
根据干燥介质与物料的接触方式，将干燥方法分为对流干燥、传导干燥、辐射干燥等，并对每种方法 进行简要介绍。
常见干燥方法及设备介绍
对流干燥方法及设备
详细介绍气流干燥、喷雾干燥、流化床干燥等对流干燥方法及其 相应设备的结构、工作原理和特点。
化工原理课程设计教学
化工原理课程设计教学一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握化工原理的基本概念、基本理论和基本方法，能够运用化工原理解决实际工程问题。
具体目标如下：1.知识目标：（1）掌握化工原理的基本概念和基本理论，包括质量守恒、能量守恒、动量守恒等。
（2）了解化工过程的基本单元操作，如流体流动、传热、传质、反应工程等。
（3）熟悉化工工艺设计和过程模拟的基本方法。
2.技能目标：（1）能够运用化工原理解决实际工程问题，如流体流动问题的计算、传热问题的计算、传质问题的计算等。
（2）具备化工工艺设计和过程模拟的能力。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的科学精神，提高学生分析问题和解决问题的能力。
（2）培养学生对化工行业的兴趣和责任感，引导学生关注化工行业的可持续发展。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.化工原理的基本概念和基本理论，如质量守恒、能量守恒、动量守恒等。
2.化工过程的基本单元操作，包括流体流动、传热、传质、反应工程等。
3.化工工艺设计和过程模拟的基本方法。
4.化工原理在实际工程中的应用案例。
三、教学方法为了实现教学目标，我们将采用以下教学方法：1.讲授法：用于传授基本概念、基本理论和基本方法。
2.案例分析法：通过分析实际工程案例，使学生更好地理解化工原理的应用。
3.实验法：通过实验操作，使学生掌握化工原理实验技能，提高学生的实践能力。
4.讨论法：鼓励学生积极参与课堂讨论，提高学生的思考和分析能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的化工原理教材，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的课件、动画等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：配置齐全的实验室设备，为学生提供实践操作的机会。
5.在线资源：利用网络资源，为学生提供更多的学习资料和信息。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的评估方式，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
《化工原理》教案
《化工原理》教案第一章：绪论1.1 课程介绍解释化工原理的概念和重要性概述课程的目标和内容1.2 化工过程的基本类型介绍化工过程的四个基本类型：单元操作、单元过程、化学反应和物理变化解释每种类型的特点和应用1.3 化工工艺流程图介绍化工工艺流程图的符号和表示方法分析一个简单的化工工艺流程图1.4 化工生产中的安全和环保强调化工生产中的安全措施和注意事项讨论环保在化工生产中的重要性第二章：流体力学基础2.1 流体的性质介绍流体的定义和分类解释流体的密度、粘度和表面张力等基本性质2.2 流体力学方程介绍流体力学的基本方程，如质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程解释这些方程在化工中的应用2.3 流体的流动讨论流体的层流和湍流流动分析流速、流量和流阻等概念2.4 泵与风机的原理及应用介绍泵和风机的分类和工作原理讨论泵和风机在化工生产中的应用和选择第三章：热力学基础3.1 热力学基本概念介绍热力学的定义和基本术语，如系统、状态、过程和能量解释热力学第一定律和第二定律3.2 热力学方程介绍热力学方程，如状态方程、焓方程和熵方程分析这些方程在化工中的应用3.3 相平衡讨论相平衡的基本原理和相图解释单组分系统和多组分系统的相平衡条件3.4 热传递介绍热传递的类型和方式，如导热、对流和辐射分析热传递的数学表达式和计算方法第四章：化学平衡与反应工程4.1 化学平衡的基本概念介绍化学平衡的定义和基本原理解释化学平衡常数和勒夏特列原理4.2 化学平衡的计算介绍化学平衡的计算方法和步骤分析化学平衡计算中的限制条件和优化问题4.3 反应动力学介绍反应动力学的定义和基本方程解释零级反应、一级反应和二级反应的特点和计算方法4.4 反应器设计介绍反应器的类型和设计原则分析反应器的操作条件、效率和优化问题第五章：分离工程5.1 分离方法概述介绍分离工程的概念和重要性概述常见的分离方法，如过滤、离心、吸附和蒸馏5.2 过滤原理与设备介绍过滤原理和过滤介质的选择分析过滤设备的设计和操作条件5.3 离心分离原理与设备解释离心力产生的原理和离心分离的适用范围讨论离心分离设备的设计和操作条件5.4 蒸馏原理与设备介绍蒸馏原理和蒸馏塔的设计分析蒸馏操作的条件和蒸馏效率的优化第六章：膜分离技术6.1 膜分离原理介绍膜分离技术的定义和基本原理解释膜的筛选作用和选择性分离机制6.2 膜材料的类型及选择讨论膜材料的种类，如聚合物膜、陶瓷膜和生物膜分析膜材料的选择依据和应用领域6.3 膜分离过程及设备介绍常见的膜分离过程，如微滤、超滤、纳滤和反渗透分析膜分离设备的设计和操作条件6.4 膜污染与清洗讨论膜污染的类型和影响因素介绍膜清洗的方法和技术第七章：吸附工程7.1 吸附原理介绍吸附的概念和吸附等温线解释吸附剂的选择和吸附过程的类型7.2 吸附平衡与动力学分析吸附平衡的数学表达式和影响因素讨论吸附动力学的基本方程和特点7.3 吸附塔的设计与操作介绍吸附塔的类型和设计原则分析吸附塔的操作条件、效率和优化7.4 吸附应用实例探讨吸附技术在化工、环境保护等领域的应用实例第八章：离子交换与电解8.1 离子交换原理介绍离子交换的定义和基本原理解释离子交换树脂的选择和离子交换过程的类型8.2 离子交换设备及操作介绍离子交换设备的类型和操作条件分析离子交换效率和优化问题8.3 电解原理与设备解释电解的概念和电解池的类型讨论电解设备的设计和操作条件8.4 电解应用实例探讨电解技术在化工、能源等领域的应用实例第九章：热泵与制冷工程9.1 热泵原理与分类介绍热泵的概念和分类，如空气源热泵、水源热泵和地源热泵解释热泵的工作原理和性能评价指标9.2 热泵系统的设计与运行介绍热泵系统的设计方法和运行条件分析热泵系统的能效比和优化问题9.3 制冷原理与设备解释制冷的概念和制冷循环的类型讨论制冷设备的设计和操作条件9.4 制冷应用实例探讨制冷技术在空调、食品保鲜等领域的应用实例第十章：化工过程控制与优化10.1 过程控制的基本概念介绍过程控制的目标和基本原理解释控制器、传感器和执行机构等基本组成部分10.2 常用过程控制策略讨论常用的过程控制策略，如比例-积分-微分控制（PID控制）和模糊控制分析这些策略在化工过程中的应用10.3 过程优化方法介绍过程优化的基本方法和算法，如线性规划、非线性规划和小肠曲线法解释这些方法在化工过程中的应用和效果10.4 过程控制与优化的案例分析探讨实际化工过程中过程控制与优化的案例，分析其效果和经济效益第十一章：化工过程强化的途径11.1 过程强化的意义强调过程强化在提高化工生产效率和降低成本中的重要性讨论过程强化的目标和方法11.2 反应工程强化技术介绍反应工程中常用的强化技术，如微反应器、固定床反应器和流动床反应器分析这些技术在提高反应速率和选择性方面的应用11.3 分离工程强化技术讨论分离工程中常用的强化技术，如膜分离、吸附和离子交换分析这些技术在提高分离效率和降低能耗方面的应用11.4 能量工程强化技术介绍能量工程中常用的强化技术，如热泵、热交换器和制冷循环分析这些技术在提高能源利用效率和降低运行成本方面的应用第十二章：化工过程中的节能与减排12.1 节能的意义与途径强调节能对于化工生产的重要性讨论节能的途径和方法，如过程优化、设备改进和能源管理12.2 减排的意义与途径强调减排对于环境保护的重要性讨论减排的途径和方法，如废物利用、污染物控制和清洁生产12.3 节能减排技术的应用介绍节能减排技术在化工生产中的应用实例分析这些技术的经济效益和环境效益12.4 节能减排的政策与法规讨论国家和地方关于节能减排的政策和法规分析遵守这些政策和法规的重要性及应对措施第十三章：化工过程中的危险与防护13.1 危险源识别与风险评价介绍危险源识别和风险评价的方法和步骤分析化工过程中可能遇到的危险和风险13.2 安全技术与措施介绍化工过程中常用的安全技术和措施，如泄压装置、防火防爆设施和紧急停车系统分析这些技术和措施在防止事故发生和减轻事故损失方面的作用13.3 职业健康与防护强调职业健康在化工生产中的重要性讨论化工过程中职业病的类型和防护方法13.4 应急预案与救援介绍应急预案的编制和实施分析化工事故应急救援的方法和措施第十四章：化工企业的管理与组织14.1 企业管理的基本原理介绍企业管理的基本原理和方法，如目标管理、绩效评价和组织结构设计分析这些原理在化工企业中的应用和效果14.2 企业战略与规划强调企业战略和规划在化工企业发展中的重要性讨论企业战略的类型和制定方法14.3 企业技术创新与管理介绍企业技术创新的途径和方法分析企业技术创新在提高竞争优势和适应市场需求方面的作用14.4 企业文化建设与员工培训强调企业文化建设在提高员工凝聚力和促进企业发展中的重要性讨论员工培训的方法和内容第十五章：化工行业的现状与展望15.1 化工行业的现状分析全球化工行业的总体状况和发展趋势讨论我国化工行业的发展现状和存在问题15.2 化工行业的挑战与机遇强调化工行业面临的挑战和机遇分析应对这些挑战和机遇的方法和策略15.3 化工行业的发展方向介绍化工行业未来发展的趋势和方向分析低碳经济、绿色化学和可持续发展在化工行业发展中的重要性15.4 化工行业的技术创新与人才培养强调技术创新和人才培养在推动化工行业发展中的重要性讨论技术创新和人才培养的途径和方法重点和难点解析重点：1. 化工过程的基本类型和特点2. 流体力学、热力学和化学平衡的基础知识3. 常见单元操作和单元过程的原理和应用4. 泵与风机、膜分离技术、吸附工程、离子交换与电解、热泵与制冷工程的基本原理和设备设计5. 过程控制与优化的基本概念和方法6. 化工过程强化的途径、节能与减排的措施和技术7. 化工过程中的危险与防护、管理与组织、行业的现状与展望难点：1. 流体力学方程在复杂情况下的应用2. 热力学第二定律和熵的概念理解3. 化学平衡的计算和反应工程的优化4. 分离工程中膜污染和清洗的技术5. 吸附工程中吸附等温线和动力学的分析6. 离子交换与电解设备的设计和操作7. 过程控制中的PID控制和优化算法8. 化工过程强化、节能减排技术的实际应用和效果评估9. 化工企业管理和组织结构的优化10. 化工行业面临的挑战和机遇，以及低碳经济和可持续发展的实践这些重点和难点涵盖了教案《化工原理》的主要内容，学生在学习和理解这些知识点时，需要充分的实践和老师的指导。
化工原理教案西北大学
课程名称：化工原理授课对象：化学工程与工艺专业本科生教学课时：8课时教学目标：1. 理解化工原理的基本概念和基本原理。
2. 掌握化工原理中常见的单元操作过程。
3. 培养学生运用化工原理解决实际工程问题的能力。
4. 增强学生的工程伦理意识和职业道德规范。
教学内容：一、引言1. 介绍化工原理课程的重要性和应用领域。
2. 简述化工原理课程的基本框架和主要内容。
二、流体力学1. 流体力学的基本概念：流体、流速、流量、压强等。
2. 流体流动的基本方程：连续性方程、伯努利方程、动量方程等。
3. 流体流动的典型问题：层流与湍流、摩擦系数、管道输送等。
三、传热1. 传热的基本概念：传热方式、传热系数、传热速率等。
2. 传热的基本方程：傅里叶定律、牛顿冷却定律等。
3. 传热的基本问题：对流传热、辐射传热、热传导等。
四、传质1. 传质的基本概念：传质方式、传质系数、传质速率等。
2. 传质的基本方程：菲克定律、诺森方程等。
3. 传质的基本问题：扩散、对流、吸附等。
五、单元操作1. 常见的单元操作：混合、分离、反应、传递等。
2. 单元操作的基本原理和计算方法。
3. 单元操作在实际工程中的应用。
教学过程：1. 教师讲解化工原理的基本概念和基本原理，引导学生理解并掌握。
2. 通过实例分析，使学生了解化工原理在工程中的应用。
3. 学生分组讨论，解决实际问题，培养实际操作能力。
4. 教师总结讲解，强调重点和难点，巩固学习成果。
教学评价：1. 课堂提问：检查学生对基本概念和基本原理的掌握程度。
2. 课后作业：检验学生对单元操作和计算方法的掌握程度。
3. 课程设计：培养学生运用化工原理解决实际工程问题的能力。
4. 考试：综合评价学生对化工原理知识的掌握程度。
教学资源：1. 教材：《化工原理》（上、下册，第三版），陈敏恒等编，化学工业出版社。
2. 课程课件：教师根据教材和教学大纲制作。
3. 实验室：为学生提供实验设备，方便学生进行实践操作。
化工原理教案(山大)
化工原理教案(山大)一、课程简介章节名称：第一章绪论教学目标：1. 使学生了解化工原理课程的重要性，明确课程的学习目标和内容。
2. 使学生熟悉化工原理的基本概念、原理和工艺流程。
3. 培养学生的工程思维能力和解决实际问题的能力。
教学内容：1. 化工原理课程的定义、地位和作用。
2. 化工原理的基本概念、原理和工艺流程。
3. 化工原理课程的学习目标和内容。
4. 化工原理课程的学习方法和技巧。
教学方法：1. 讲授法：讲解化工原理的基本概念、原理和工艺流程。
2. 案例分析法：分析实际化工生产中的案例，让学生了解化工原理在实际中的应用。
3. 讨论法：引导学生进行思考和讨论，培养学生的工程思维能力和解决实际问题的能力。
二、教学重点与难点章节名称：第二章流体力学基础教学重点：1. 流体的基本性质：密度、粘度、压缩性等。
2. 流体力学基本方程：连续方程、动量方程、能量方程等。
3. 流动类型：层流、湍流、均匀流、非均匀流等。
4. 流动阻力：摩擦阻力、局部阻力等。
教学难点：1. 流体力学基本方程的推导和应用。
2. 流动阻力的计算和分析。
教学方法：1. 讲授法：讲解流体的基本性质、流体力学基本方程和流动类型。
2. 数值计算法：利用计算机软件进行流动阻力的计算和分析。
3. 实验法：进行流体力学实验，让学生了解流动现象和流动阻力的大小。
三、教学过程与教学资源章节名称：第三章热力学基础教学过程：1. 教学准备：提前布置预习任务，准备相关教学资料和实验设备。
2. 课堂教学：讲解热力学基本概念、原理和公式，分析实际案例。
3. 课堂讨论：引导学生进行思考和讨论，解答学生的疑问。
4. 实验教学：进行热力学实验，让学生了解热力学的应用。
教学资源：1. 教材：化工原理教材。
2. 课件：制作精美的课件，辅助讲解和展示。
3. 实验设备：热力学实验仪器和设备。
教学方法：1. 讲授法：讲解热力学基本概念、原理和公式。
2. 案例分析法：分析实际化工生产中的热力学问题，让学生了解热力学的应用。
化工原理课程设计
化工原理课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握化工原理的基本概念、基本理论和基本方法，包括流体的物理性质、流体力学基本方程、流动和压力降、气液平衡、传质过程等，培养学生分析和解决化工问题的能力。
1.掌握流体的密度、粘度、热导率等物理性质。
2.理解流体力学的基本方程，包括连续方程、动量方程和能量方程。
3.掌握流体流动和压力降的基本理论，包括层流和湍流、管道流动和开放流动等。
4.理解气液平衡的基本原理，包括相图、相律和相变换等。
5.掌握传质过程的基本方法，包括扩散、对流传质和膜传质等。
6.能够运用流体力学基本方程分析流体流动问题。
7.能够计算流体流动和压力降的基本参数，如流速、压力降等。
8.能够分析气液平衡问题，确定相态和相组成。
9.能够运用传质过程的基本方法分析和解决化工问题。
情感态度价值观目标：1.培养学生对化工原理学科的兴趣和热情。
2.培养学生严谨的科学态度和良好的职业道德。
3.培养学生团队协作和自主学习的意识。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括流体的物理性质、流体力学基本方程、流动和压力降、气液平衡、传质过程等。
1.流体的物理性质：包括密度、粘度、热导率等，通过实例讲解其测量方法和应用。
2.流体力学基本方程：讲解连续方程、动量方程和能量方程，并通过实例分析其应用。
3.流动和压力降：讲解层流和湍流的特性，分析管道流动和开放流动的压力降计算方法。
4.气液平衡：讲解相图、相律和相变换的基本原理，并通过实例分析气液平衡问题。
5.传质过程：讲解扩散、对流传质和膜传质的基本方法，并通过实例分析传质问题的解决方法。
三、教学方法本节课采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：用于讲解流体的物理性质、流体力学基本方程、流动和压力降、气液平衡、传质过程等基本概念和理论。
2.讨论法：通过小组讨论，引导学生主动思考和分析化工问题，提高学生的分析和解决问题的能力。
3.案例分析法：通过分析实际化工案例，使学生更好地理解和应用化工原理，培养学生的实际操作能力。
化工原理教案.第一章
第一章流体流动1.1概述气体和液体统称为流体。
该流程的设计安装过程中，有如下问题需要解决：1.如何确定输送管路的直径，如何合理布置管路，以保证既能完成输送任务，又经济节约。
2.如何计算流体输送过程中所需的能量，以确定所需输送机械的功率。
3.选用何种仪表对管路或设备中的流速、流量、压强等参数进行测量。
本章的学习要求就是能熟练解决上述问题。
§1 流体静止的基本方程一流体的性质1. 质量和密度单位体积流体所具有的质量称为流体的密度。
V M =ρ 单位：㎏/m 32、重量与重度单位体积流体所具有的重量称为流体的重度。
V G =γ 单位：N /m 33、比重某物质的密度与4O C 时水的密度之比称为该物质的比重。
水液C od 4ρρ= 比重无单位二、压力1．概念压力——单位面积上所受的垂直作用力。
单位：N /㎡系统的实际压力称为绝压。
当系统的实际压力大于1大气压时，采用压力表测压，压力表读数称为表压。
当系统的实际压力小于1大气压时，采用真空表测压，真空表读数称为真空度。
读数范围：表压> 0 ；0 <真空度< 1。
相互关系：绝压=大气压+ 表压绝压= 大气压－真空度压大气压？绝压绝压绝对零压线三、流体静力学基本方程P O作用在液柱顶面的总压力= P1dA作用在液柱顶面的总压力= P2dA液柱自身重= ρg(Z1-Z2) dA液柱处静止状态，则其受力平衡。
则P1dA +ρg (Z1-Z2)dA = P2dAP1+Z1ρg = P2+Z2ρgZ1P1/ρ+ g Z1= P2/ρ+ g Z2Z2P2————————流体静力学基本方程式中：P/ρ、g Z的单位流体静力学基本方程的物理意义结论1、静止流体内任一点的压力P的大小与该点的深度H有关，H越大，P越大。
2、液面压力有变化，将引起液体内部各点压强发生同样大小的变化。
————————巴斯葛定律3、液柱高度可以表示压力大小，也可以表示静压能和位能。
化工原理教案03非均相物系的分离
第三章 非均相物系的分离第一节 概 述一、 化工生产中常遇到的混合物可分为两大类：第一类是均相物系—如混合气体、溶液，特征：物系内各处性质相同，无分界面。
须用吸收、蒸馏等方法分离。
第二类是非均相体系— 1．液态非均相物系固体颗粒与液体构成的悬浮液； 不互溶液体构成的乳浊液；2．气态非均相物系固体颗粒（或液体雾滴）与气体构成的含尘气体（或含雾气体）； 气泡与液体所组成的泡沫液等。
特征：物系内有相间的界面，界面两侧的物性截然不同。
（1）分散相：往往是液滴、雾滴、气泡，固体颗粒，µm 。
（2）连续相：连续相若为气体，则为气相非均相物系。
连续相若为液体，则为液相非均相物系。
二、 非均相物系分离的目的：1）净制参与工艺过程的原料气或原料液。
2）回收母液中的固体成品或半成品。
3）分离生产中的废气和废液中所含的有害物质。
4）回收烟道气中的固体燃料及回收反应气中的固体触媒等。
总之：以满足工艺要求，提高产品质量，改善劳动条件，保护环境，节约能源及提高经济效益。
常用分离方法：1）重力沉降：微粒借本身的重力在介质中沉降而获得分离。
2）离心分离：利用微粒所受离心力的作用将其从介质中分离。
亦称离心沉降。
此法适用于较细的微粒悬浮体系。
3）过滤：使悬浮体系通过过滤介质，将微粒截留在过滤介质上而获得分离。
4）湿法净制：使气相中含有的微粒与水充分接触而将微粒除去。
5）电除尘：使悬浮在气相中的微粒在高压电场内沉降。
本章主要讨论：利用机械方法分离非均相物系，按其涉及的流动方式不同，可大致分为沉降和过滤两种操作方式。
三、 颗粒和流体相对运动时所受到的阻力 流体以一定的速度绕过静止颗粒时或者固体颗粒在静止流体中移动时 流体对颗粒的作用力——ye 力F d22u AF d ρξ= [N]式中，A —颗粒在运动方向上的投影，πd p 2u —相对运动速度ξ—阻力系数， ξ=Φ（Re ）=Φ（d p u ρ/μ）层流区：Re <2， ξ=24/Re ──Stokes 区过渡区：Re=2—500， Re 10=ξ ──Allen 区 湍流区：Re=500--2⨯105， ξ≌0.44 ──Newton 区第二节 重力沉降一、球形颗粒的自由沉降自由沉降──对于单一颗粒在流体中的沉降或者颗粒群充分地分散、颗粒间互不影响，不致引起相互碰撞的沉降过程。
化工原理课程设计完整版
化工原理课程设计完整版一、教学目标本课程旨在让学生掌握化工原理的基本概念、理论和方法，了解化工生产的基本过程和设备，培养学生运用化工原理解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）理解化工原理的基本概念和原理；（2）熟悉化工生产的基本过程和设备；（3）掌握化工计算方法和技能。
2.技能目标：（1）能够运用化工原理解决实际问题；（2）具备化工过程设计和优化能力；（3）学会使用化工设备和仪器进行实验和调试。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的团队合作意识和沟通能力；（2）增强学生对化工行业的认识和兴趣；（3）培养学生对科学研究的热爱和责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.化工原理基本概念和原理：包括溶液、蒸馏、吸收、萃取、离子交换等基本操作原理和方法。
2.化工生产过程和设备：包括反应器、换热器、蒸发器、膜分离设备等的基本结构和原理。
3.化工计算方法：包括物料平衡、热量平衡、质量平衡等计算方法。
具体教学大纲安排如下：第1-2周：化工原理基本概念和原理；第3-4周：化工生产过程和设备；第5-6周：化工计算方法。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：讲解基本概念、原理和方法，引导学生理解和掌握；2.案例分析法：分析实际案例，让学生学会运用化工原理解决实际问题；3.实验法：进行实验操作，培养学生的实践能力和实验技能；4.小组讨论法：分组讨论，培养学生的团队合作意识和沟通能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括：1.教材：《化工原理》；2.参考书：相关化工原理的教材和学术著作；3.多媒体资料：教学PPT、视频、动画等；4.实验设备：反应器、换热器、蒸发器、膜分离设备等。
以上教学资源将用于支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等多个方面，以全面客观地评价学生的学习成果。
1.平时表现：通过课堂参与、提问、小组讨论等形式的评估，考察学生的学习态度和理解能力。
《化工原理》电子教案 板式塔及其工艺设计计算
《化工原理》电子教案板式塔及其工艺设计计算一、教学目标1. 理解板式塔的基本概念和工作原理。
2. 掌握板式塔的工艺设计计算方法。
3. 能够应用板式塔的设计计算方法解决实际工程问题。
二、教学内容1. 板式塔的分类和结构填料塔、板式塔的分类塔盘的结构和工作原理2. 板式塔的性能评价塔盘效率的计算塔盘压降的计算3. 板式塔的工艺设计计算设计计算的基本步骤设计计算的参数选择设计计算的公式和计算方法4. 板式塔的优化设计塔盘类型的选择塔盘布置的优化5. 板式塔的设计计算案例分析案例一：简单蒸馏塔的设计计算案例二：吸收塔的设计计算三、教学方法1. 讲授法：讲解板式塔的基本概念、工作原理和设计计算方法。
2. 案例分析法：分析实际工程案例，加深学生对板式塔设计计算的理解。
3. 互动教学法：引导学生提问和讨论，提高学生的参与度和思考能力。
四、教学资源1. 教材：《化工原理》相关章节。
2. 课件：板式塔的图片、示意图和设计计算公式。
3. 案例资料：实际工程案例的数据和计算结果。
五、教学评价1. 课堂参与度：学生提问、回答问题和参与讨论的情况。
2. 作业完成情况：学生完成作业的正确率和完整性。
3. 考核成绩：学生的考试成绩和设计计算案例的分析能力。
六、教学重点与难点1. 教学重点：板式塔的分类和结构特点板式塔的性能评价方法板式塔的工艺设计计算流程板式塔的优化设计方法2. 教学难点：板式塔设计计算公式的推导和应用板式塔优化设计中的参数选择和分析实际工程案例中板式塔设计计算的灵活运用七、教学进程安排1. 第一课时：板式塔的分类和结构介绍，理解填料塔与板式塔的区别。
2. 第二课时：板式塔的性能评价方法讲解，学习塔盘效率和压降的计算。
3. 第三课时：板式塔的工艺设计计算流程学习，了解设计计算的基本步骤。
4. 第四课时：板式塔优化设计的内容讲解，学习塔盘类型选择和布置优化。
5. 第五课时：板式塔设计计算案例分析，通过案例一和案例二加深理解。
《化工原理实验》教案精选全文
思考题
（1）请分析比较萃取实验装置与吸收、精馏实验装置的异同点？
（2）说说本萃取实验装置的转盘转速是如何调节和测量的？从实验结果分析转盘转速变化对萃取传质系数与萃取率的影响。
（3）测定原料液、萃取相、萃余相的组成可用哪些方法？采用中和滴定法时，标准碱为什么选用KOH－CH3OH溶液，而不选用KOH－H2O溶液？
实验原理的讲解要结合教材；
超临界萃取装置的流程及构造和操作
难点
设备结构与实验操作;
注意事项
实验过程中必须时刻注意仪表的指示，防止出现过压问题。
注意按操作说明进行操作。
实验报告要求
（1）记录原理数据。
（2）进行数据处理并在坐纸上绘制液－固及气－固系统的△P～u关系曲线。
思考题
（1）什么是超临界状态？
（2）实验过程中应如何调节阀门，使每个釜内压力维持所需状态？
（3）该装置有哪些方面的应用？
《化工原理实验》教案
授课内容
实验六膜分离实验
授课对象
应用化学专业
学时安排
4学时
目的要求
（1）了解膜的结构和影响膜分离效果的因素，包括膜材质、压力和流量等。
（2）了解膜分离的主要工艺参数，掌握膜组件性能的表征方法。
（3）掌握膜分离流程，比较各膜分离过程的异同。
（4）掌握电导率仪、紫外分光光度计等检测方法。
（2）在双对数坐标纸上绘图表示二氧化碳解吸时体积传质系数、传质单元高度与液体流量的关系。
（3）列出实验计算结果与计算示例。
思考题
1．本实验中，为什么塔底要有液封？液封高度如何计算？
2．能否用自来水代替高位槽水？为什么？
《化工原理实验》教案
化工原理实验教案
项。
完成实验报告，包括实验 目的、步骤、数据、分析 和结论等。
实验安全注意事项
95% 85% 75% 50% 45%
0 10 20 30 40 5
穿戴好实验服和防护用品，如实验服、护目镜、手套 等。
熟悉实验室安全设施的位置和使用方法，如灭火器、 安全出口等。
注意实验过程中的危险源，如高温、高压、有毒有害物质等 。
微滤实验
01
实验步骤
02
准备实验装置和试剂，包括微滤膜、压力表、流量 计等。
03
将待处理液体通过微滤膜，记录进出口压力、流量 和温度等参数。
微滤实验
• 对过滤后的液体进行取样分析，比较过滤前后的杂质含量和 性质变化。
微滤实验
01
注意事项
02 选择合适的微滤膜材质和孔径，根据待处理液体 的性质确定操作条件。
流体流动实验
实验目的
掌握流体流动的基本概念和测量方法，了解流体在管道中的流动 特性。
实验原理
通过测量流体在管道中的压力差、流量和温度等参数，计算流体 的流速、流量和粘度等物理量。
流体流动实验
02
01
03
实验步骤 安装实验装置，连接测量仪表。 开启流体循环系统，调整流量和压力。
流体流动实验
01
记录实验数据，包括压力差、流 量和温度等。
04
控制操作压力在合适范围内，避免过高的压力对纳滤或反渗透膜造成 损坏。同时，注意防止浓差极化现象的发生。
实验数据分析与讨论
数据处理
对实验过程中记录的各项参数进行整理 和分析，包括进出口压力、流量、温度 以及过滤前后的杂质含量等。通过计算 得到膜的通量、截留率等关键指标。
VS
结果讨论
大学化工原理教案及反思
一、教学目标1. 知识目标：（1）理解流体流动的基本概念和性质；（2）掌握流体流动的类型和分类；（3）了解流体流动的阻力损失计算方法。
2. 能力目标：（1）培养学生运用理论知识解决实际问题的能力；（2）提高学生的动手操作和实验技能。
3. 情感目标：（1）激发学生对化工原理的兴趣，培养严谨的科学态度；（2）增强学生的团队协作意识。
二、教学内容1. 流体流动的基本概念和性质2. 流体流动的类型和分类3. 流体流动的阻力损失计算方法三、教学方法1. 讲授法：讲解流体流动的基本概念、性质、类型和分类；2. 案例分析法：通过实际案例，引导学生分析流体流动中的问题；3. 实验教学法：组织学生进行流体流动实验，验证理论知识。
四、教学过程1. 导入：简要介绍流体流动在化工过程中的重要性，激发学生的学习兴趣。
2. 讲解流体流动的基本概念和性质，如流体、流线、流速、流量等。
3. 讲解流体流动的类型和分类，如层流、湍流、牛顿流体、非牛顿流体等。
4. 讲解流体流动的阻力损失计算方法，如达西-韦斯巴赫公式、摩擦系数等。
5. 案例分析：选取实际案例，引导学生分析流体流动中的问题，如管道输送、泵送等。
6. 实验教学：组织学生进行流体流动实验，验证理论知识，如测量流量、计算阻力损失等。
7. 总结：回顾本节课的主要内容，强调重点和难点。
五、教学反思1. 教学效果：（1）学生基本掌握了流体流动的基本概念、性质、类型和分类；（2）学生能够运用理论知识解决实际案例中的问题；（3）学生实验操作技能得到提高。
2. 教学不足：（1）在讲解流体流动的阻力损失计算方法时，部分学生反映公式较多，理解起来较为困难；（2）实验教学中，部分学生实验操作不够熟练，需要加强指导。
3. 改进措施：（1）在讲解阻力损失计算方法时，适当减少公式数量，加强图示和实例说明；（2）在实验教学中，加强对学生的指导，提高实验操作技能；（3）课后组织学生进行小组讨论，巩固所学知识，提高学生的实际应用能力。
化工原理实验教案
化工原理实验教案一、实验目的1. 理解化工原理实验的基本概念和实验方法。
2. 熟悉常用化工实验设备的使用和操作。
3. 掌握化工原理实验数据的处理和分析方法。
4. 增强实践能力，培养实验操作的规范性和严谨性。
二、实验内容1. 流体流动实验了解流体流动的原理和流量计的使用。
测定流体的流速和流量。
2. 压力测量实验学习使用压力计测量压力。
了解压力与流体速度、密度等因素的关系。
3. 传质实验掌握传质的基本原理和实验方法。
测定不同条件下的传质速率。
4. 传热实验了解传热的原理和实验方法。
测定不同条件下的传热系数。
5. 沸腾实验学习沸腾的原理和条件。
测定沸腾时的温度和压力。
三、实验设备与材料1. 流体流动实验设备：流量计、流量计接头、管道、阀门等。
2. 压力测量实验设备：压力计、压力计接头、管道、阀门等。
3. 传质实验设备：传质装置、液体容器、搅拌器等。
4. 传热实验设备：热电偶、温度计、加热器、冷却器等。
5. 沸腾实验设备：沸腾装置、温度计、压力计等。
四、实验步骤与方法1. 流体流动实验：连接流量计和管道，确保密封。
调节阀门，使流体流动。
记录不同流速下的流量数据。
计算流体的平均流速和流量。
2. 压力测量实验：连接压力计和管道，确保密封。
调节阀门，改变流体速度。
记录不同流速下的压力数据。
分析压力与流体速度的关系。
3. 传质实验：准备传质装置，加入液体。
调节搅拌器速度，保持恒定。
记录不间下的传质速率。
分析传质速率与搅拌速度、液体浓度等因素的关系。
连接热电偶和温度计，确保密封。
加热或冷却实验物体。
记录不间下的温度变化。
计算传热系数。
5. 沸腾实验：连接沸腾装置，加入液体。
加热至沸腾，记录温度和压力。
分析沸腾条件与温度、压力等因素的关系。
五、实验数据处理与分析1. 流体流动实验：绘制流量-流速曲线。
分析流体流动特性。
2. 压力测量实验：绘制压力-流速曲线。
分析压力与流体速度的关系。
3. 传质实验：绘制传质速率-时间曲线。
化工原理教案(中职教育).docx
化工原理教案材料科学与化学工程专业第一授课单元离心泵的操作原理、构造、类型、主要性能参数启动：1泵内灌满液体，2关出口阀，3开泵（开出口阀）：一一多媒体原理：主要依靠高速旋转的叶轮对液体作功，液体在离心力的作用下获得了能量以提高静压能离心泵的气缚现彖气缚现象：离心泵启动时，泵内存有空气一一多媒体二、离心泵的基本方程1推导离心泵的基本方程式的假设：1叶轮具有无限多叶片2理想液体2离心泵的基木方程为：H T»Ftg 限 Qg g^D2b2式中：7lD小U 2 = ---------------------- =—2 60Q r = c r27iD2b2H T理论压头Q T理论流量0叶轮外径b2叶轮岀口宽度H叶轮的转速02叶轮出口的流动角讨论：1 〃T,£>2 T 则H T T2叶片几何形状后弯叶片02 < 90°H T<u^/g静压头大比例大H T =ul/g径向叶片02 =90°前弯叶片02 > 90°H T>u}l g动压头比例大3理论流量与理论扬程* 1、主要参考书目2、课程实验内容及目的第二授课单元离心泵的特性曲线及影响因素* 1＞主要参考书目2、课程实验内容及目的第三授课单元离心泵汽蚀现彖、允许吸上真空度、汽蚀余量、离心泵的工作点和管路特性曲线、安装高度计算。
•、教学日的教案内容备注* 掌握离心泵汽蚀现象、允许吸上真空度、汽蚀余量、离心泵的工作点和管路特性Illi线、安装高度计算。
二、教学内容离心泵汽蚀现彖.允许吸上真空度.汽蚀余量.离心泵的丄作点和管路特性曲线。
三、教学重点、难点及其处理1.重点：离心泵汽蚀现象、允许吸上真空度、汽蚀余量、离心泵的工作点和管路特性曲线、丈装高度计算四.教学方法、手段课堂教学。
五、板式设计离心泵的气蚀现象与允许吸上高度（一）气蚀现象为避免气蚀现彖产生，叶片入口附近的最低压强不能低丁输送温度下液体的饱和蒸气压。
化工原理教案
容器
h
平衡器的 小室
R
等压面
A
A R
例题1-7
远距离测量硝基氯苯
调节阀 吹气管 压缩 氮气
R
已知：R=100mm， U管指示液为水银， 硝基氯苯的 ρ=1250kg/m3，求h。 解： p a pb
b 贮罐
h
鼓泡观察器
pa gh
U管压差计
a
pb Hg gR
h Hg R / 13600 0.1 / 1250 1.09 m
大气压的倍数
标准大气压atm 工程大气压at
液柱高
水柱或汞柱
mH2O，mmH2O或mmHg
10mH2O=1kgf/cm2
二、流体的黏度 1、牛顿黏性定律
F y u=u
u=0
x
流体内部：内摩擦力或黏滞力
流体与固体壁面：壁面摩擦力
y 欲维持上述匀速运动，则有 F
Δy
u F S 或 u y y
液态均相混合物的分离 工艺特点、物系性质、节能
国家重视
2、研究方法
实验研究法（经验法） 量纲分析和相似论 数群或准数（雷诺 准数、普朗特数） 数学模型法（半经验半理论法） 简化（抓位本质） 建立数学模型
3、学习要求
单元操作和设备选择的能力 合理地选择单元操作
工程设计能力 利用计算机辅助设计 操作和调节生产过程的能力 优化和排除故障 过程开发或科学研究能力 创造能力
流体输送、沉降、过滤、 物料混合（搅拌）
遵循热量传递规律 加热、冷却、冷凝、蒸发 遵循质量传递规律 蒸馏、吸收、萃取、吸附、
膜分离
分离操作
遵循热质传递规律 增湿与减湿、结晶、干燥 另有热力过程（制冷）、粉体工程（粉碎、颗粒分级、 流态化）等单元操作。
化工原理教案资料
化工原理教案资料教学目标：1.理解化工原理的基本概念和理论知识；2.掌握化工原理中的基本计算方法和实验技术；3.培养学生的实际动手能力和综合分析能力。
教学内容：1.化学平衡原理2.热力学基础3.流体力学基础4.质量传递基础5.动力学基础6.反应工程原理教学步骤：第一步：化学平衡原理1.引入化学平衡的概念和意义；2.讲解平衡常数的定义和计算方法；3.演示平衡常数对平衡位置和反应速率的影响；4.设计实验，通过测量反应物和产物浓度，计算平衡常数。
第二步：热力学基础1.介绍热力学的基本概念和热力学系统的分类；2.讲解热力学第一定律和热力学第二定律的表述和应用；3.探讨热力学定律对化工过程的影响；4.设计实验，测量化学反应热和计算反应熵变。
第三步：流体力学基础1.介绍流体的性质和流体力学基本方程；2.讲解黏性流体和非黏性流体的特点和运动规律；3.探讨化工过程中流体力学的应用；4.设计实验，测量流体的黏度和流速。
第四步：质量传递基础1.引入质量传递的概念和常见的传递方式；2.讲解质量传递过程的数学模型和传递速率的表达式；3.探讨化工过程中质量传递的影响因素；4.设计实验，测量气液质量传递系数。
第五步：动力学基础1.介绍化学反应动力学的基本概念和反应速率的表达式；2.讲解反应速率常数的计算方法和反应级数的概念；3.探讨化工过程中反应动力学的应用；4.设计实验，测量反应速率常数和反应级数。
第六步：反应工程原理1.引入反应工程的概念和重要性；2.讲解反应器的分类和反应器内传质传热的基本原理；3.探讨化工过程中反应器选型和操作条件的影响；4.设计实验，探究不同反应器对反应物转化率的影响。
教学评价：1.通过课堂小测、作业和实验报告等方式对学生进行阶段性的评价，及时发现和纠正学生的错误和问题；2.定期组织考试，对学生的理论和计算能力进行总结和评价；3.结合课程实践，对学生的实际动手能力和综合分析能力进行评价。
教学资源：1.教材：《化工原理》2.实验室设备：反应器、测量仪器等3.网络资源：化工原理相关的视频、案例和论文教学反思：化工原理作为化工专业的基础课程，对学生的理论和实践能力有较高的要求。
化工原理的教案
化工原理的教案CONTENTS •课程介绍与教学目标•流体流动与输送•传热过程与设备•蒸馏过程与设备•吸收过程与设备•干燥过程与设备课程介绍与教学目标01化工原理课程简介化工原理是化学工程学科的重要基础课程，主要研究化工过程中物质传递、能量转换和化学反应的基本原理和规律。
通过本课程的学习，学生将掌握化工过程的基本原理、基本计算方法和典型设备的操作原理，为后续专业课程的学习和实践打下坚实基础。
教学目标与要求知识目标掌握化工过程的基本原理和基本计算方法，了解典型化工设备的结构和操作原理。
能力目标能够运用所学知识分析和解决化工过程中的实际问题，具备初步的工程实践能力和创新能力。
素质目标培养学生的工程意识、安全意识、环保意识和团队协作精神。
课程安排与考核方式课程安排本课程共分为绪论、流体流动、传热、传质分离过程、化学反应工程基础等五个部分，每个部分包含若干章节，共计32学时。
考核方式采用平时成绩和期末考试成绩相结合的方式，其中平时成绩占30%，期末考试成绩占70%。
平时成绩包括课堂表现、作业完成情况、小组讨论等方面。
流体流动与输送02流体的密度和比容定义、单位、测量方法，以及温度和压力对流体密度和比容的影响。
流体的压力静压力的概念、单位、表示方法，以及压力与流体高度的关系。
压力的测量液柱式压力计、弹性式压力计、电测式压力计等测量原理和使用方法。
定义、单位、测量方法，以及流量和流速的关系。
流体的流量和流速理想流体在重力场中的伯努利方程，以及实际流体的伯努利方程修正。
伯努利方程质量守恒定律在流体流动中的应用，以及连续性方程的建立和求解。
连续性方程流体流动现象及流动阻力流体的黏性黏性的概念、单位、测量方法，以及温度和压力对流体黏性的影响。
流动型态与雷诺数层流和湍流的概念、判别方法，以及雷诺数的物理意义和计算方法。
流动阻力与能量损失沿程阻力损失和局部阻力损失的概念、计算方法，以及减少流动阻力的措施。
常用管路材料及其特性，管路规格表示方法。
化工原理教案(山大)
化工原理教案(山大)第一章：绪论教学目标：1. 了解化工原理的研究对象和内容；2. 掌握化工过程的基本概念和分类；3. 理解化工生产中的基本单元操作。
教学内容：1. 化工原理的研究对象和内容；2. 化工过程的基本概念和分类；3. 化工生产中的基本单元操作。
教学方法：1. 讲授法：讲解化工原理的基本概念和原理；2. 案例分析法：分析实际化工生产过程中的单元操作。
教学资源：1. 教材：《化工原理》；2. 课件：化工原理基本概念和原理的图片、图表；3. 案例：实际化工生产过程中的单元操作案例。
教学过程：1. 导入：介绍化工原理的研究对象和内容；2. 讲解：讲解化工过程的基本概念和分类；3. 案例分析：分析实际化工生产过程中的单元操作；4. 课堂讨论：学生提问，教师解答。
作业与评估：1. 作业：要求学生完成相关的练习题；2. 评估：学绩的评定以作业、小测验和课堂表现为依据。
第二章：流体流动教学目标：1. 掌握流体的分类和性质；2. 理解流体流动的的基本方程；3. 掌握流体流动的阻力计算。
教学内容：1. 流体的分类和性质；2. 流体流动的基本方程；3. 流体流动的阻力计算。
教学方法：1. 讲授法：讲解流体的分类和性质，流体流动的基本方程；2. 数值计算法：讲解流体流动的阻力计算；3. 示例教学法：分析实际工程中的流体流动问题。
教学资源：1. 教材：《化工原理》；2. 课件：流体的分类和性质，流体流动的基本方程，阻力计算的示例；3. 工程案例：实际工程中的流体流动问题案例。
教学过程：1. 导入：介绍流体的分类和性质；2. 讲解：讲解流体流动的基本方程；3. 数值计算：讲解流体流动的阻力计算；4. 示例分析：分析实际工程中的流体流动问题；5. 课堂讨论：学生提问，教师解答。
作业与评估：1. 作业：要求学生完成相关的练习题；2. 评估：学绩的评定以作业、小测验和课堂表现为依据。
第三章：化工单元操作教学目标：1. 掌握化工单元操作的基本概念；2. 理解各种化工单元操作的原理和计算；3. 掌握化工单元操作的设备和操作方法。
化工原理教案(山大)
化工原理教案(山大)第一章：绪论1.1 课程介绍了解化工原理课程的地位和作用熟悉课程内容和学习目标1.2 化工原理的基本概念了解化工生产的定义和特点掌握化工过程的基本单元操作1.3 化工原理的学习方法强调理论联系实际的重要性引导学生运用数学和物理知识解决化工问题第二章：流体力学基础2.1 流体的性质学习流体的分类和特点掌握流体的密度、粘度和表面张力等基本参数2.2 流体静力学学习流体静压力的计算了解流体静力学在化工中的应用2.3 流体动力学学习流体流动的连续方程和能量方程掌握流速、流量和流体阻力等概念第三章：化工热力学3.1 热力学基本概念学习热力学的状态参数和状态方程掌握热量的传递和能量守恒定律3.2 热力学第一定律学习内能、热量和功的定义和关系掌握能量守恒定律在化工中的应用3.3 热力学第二定律学习熵的定义和熵增原理了解热力学第二定律在化工中的应用第四章：传递过程4.1 传递过程的基本概念学习传递过程的分类和特点掌握传递过程的基本原理4.2 质量传递过程学习质量传递的机制和速率掌握质量传递方程和计算方法4.3 热量传递过程学习热量传递的机制和速率掌握热量传递方程和计算方法第五章：化工过程设计5.1 化工过程的基本步骤学习化工过程的设计、分析和优化掌握化工过程的基本原则和注意事项5.2 化工过程的物料平衡学习物料平衡的计算方法和应用掌握物料守恒定律在化工过程中的应用5.3 化工过程的能量平衡学习能量平衡的计算方法和应用掌握能量守恒定律在化工过程中的应用第六章：化工单元操作（一）6.1 流体输送设备学习泵和风机的类型、工作原理和性能参数掌握泵和风机的选用和操作方法6.2 分离操作学习分离操作的原理和分类掌握常见分离操作设备（如筛分、离心、过滤、吸附等）的结构和操作方法第七章：化工单元操作（二）7.1 热交换设备学习热交换设备的类型、工作原理和性能参数掌握热交换设备的选用和操作方法7.2 反应器学习反应器的类型、操作原理和设计方法掌握反应器的热平衡和动力学计算第八章：化工过程控制8.1 过程控制基本概念学习过程控制的目的是和方法掌握过程控制的基本参数和测量仪表8.2 常用控制策略学习调节器、控制器及其应用掌握化工过程的自动控制和优化方法第九章：化工工艺流程设计9.1 工艺流程设计的基本原则学习工艺流程设计的要求和注意事项掌握工艺流程图的符号和绘制方法9.2 典型化工工艺流程分析学习炼油、化肥、酸碱、合成材料等典型化工工艺流程分析工艺流程中的关键单元操作和设备选型第十章：化工安全与环境10.1 化工安全学习化工安全事故的类型、原因和预防措施掌握化工安全操作规程和应急预案10.2 化工环境保护学习化工生产对环境的影响和防治方法掌握化工废气、废水、固体废弃物的处理和回收技术重点和难点解析1. 绪论部分，理解化工原理课程的地位和作用，以及化工过程的基本单元操作。
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化工原理教案★每章编写概要：1、本章内容大串联:包括主要内容简介、重点难点提示、突出“三基”内容和工程观点。
2、典型实例：密切结合生产实例,重在理论联系实际,拟补相关教材“重理论，轻实践”的不足；突出知识的灵活运用；考研题解。
3、工程观点及概念补充练习题。
★课程特点：化工原理是一门工程性、实用性很强的课程。
在课程内容中，既有详细的过程分析，又有大刀阔斧的粗描概略；既有详尽的理论分析，又有许多的经验总结。
作为一门专业基础课，起着承前启后的作用，对于帮助学生建立基本的工程观点、培养专业的学习兴趣至关重要。
化工原理也是化工类研究生入学考试的必考课，由于它讨论的各种单元操作也广泛地被应用于其它工业过程，同时也是制药、食品、冶金、纺织、材料等类专业的选考课。
目前全国开设此课的院校有百多家，教材种类繁多，其中最有代表性的是华东理工大学、天津大学、谭天恩、清华大学等所编的教材。
这些教材编写格局大致相同，局部内容有差异。
因此同学在报考不同院校时，首先应注意选择教材，其次应熟悉各院校的出题思路。
各院校的命题指导思想，命题原则是基本一致的。
即：是否牢固地掌握了基础知识；是否具备定量计算能力；是否树立了工程观点具备理论联系实际的分析和解决问题的能力。
无论升学考试还是专业学习，化工原理的教学目的是一致的。
因此，教学中，我们十分强调学生能力的培养和工程观点的建立，在每一章后都补充相应的概念题，主要是把重要的工程观点和基本概念通过练习题书面化加强学生这方面的学习。
另外在具体知识的讲解中，再三强调方法的重要性。
通过具体知识的学习，将实验研究方法、因次理论下的实验研究方法、数学模型法介绍给学生。
化工原理主要研究化工单元操作的基本原理、典型设备的设计及操作调节等，又称为化学工程基础或化工单元操作。
化工生产中涉及到大大小小几十种单元操作，在有限的学时内，不可能一一介绍，那么对于一个新的单元操作应如何分析和掌握哪些内容呢？★如何着手分析某一单元操作?一、单元操作的目的是什么?二、单元操作的依据是什么?三、采取什么措施?四、典型设备的操作与调节五、过程的经济性单元操作从理论上分析，可归结为三大类：遵循动量传递规律、遵循热量传递规律、遵循质量传递规律。
因此化工原理的重点内容为：流体流动及输送、传热、精馏、吸收、干燥等。
这也是课程学习中需加深理解、重点掌握的内容。
第一章流体流动及输送流体流动及输送的问题可归结为两个方面： 一、 管路计算二、 以泵为代表的输送设备的性能问题。
综合起来，可看作一个由管路基本计算加上若干个问题组成的整体。
一、 管路计算基本方程 1、 连续性方程2、 柏努利方程3、 阻力计算式 ★特别提示：1、 量一定时，流速的大小只与管径有关，流体不因有阻力损失而减速。
流动过程中流体损失的不是动能，而是总势能（p/ρ+gz ）。
2、（1）流体静止时，静止的流体内部总势能守恒，静压能和位能可以相互转换。
应用：U 型管压差计测量流动流体的压差（p 1+ρgz 1）-(p 2+ρgz 2)=(ρHg -ρ)gR R 值的大小反映了虚拟压强差，或即R 值的大小与总势能降有关。
（2）理想流体（无粘性流体）机械能守恒粘性----运动着的流体内部产生内摩擦的特性，是流体微观运动的宏观表现。
粘性流体应用伯努力方程时，平均动能项用平均速度表示，需引进一动能校正系数a 。
高速湍 流时，a=1（3）可压缩性流体当 压强变化小于20%时，用ρm 代替ρ。
21221⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=d d u u 212222121122-∑+++=+++f e h u gz p W u gz p ρρ22u d l l h e f⎪⎭⎫ ⎝⎛∑+∑+=∑ςλ2211gz p gz p +=+ρρgR gz p gz p Hg ρρρρρ-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+22112222au u =TP ∝ρ22.021121ρρρ+=→≤-m p p p（4）缓变的非定态（任意截面上的参数不仅随位置而异，也随时间变化）流动，可拟定态处理， 列瞬间的柏努利方程。
3．（1）流动类型滞流 湍流 R e < 2000R e >4000τ=-μdu/dyτ=-(μ+e)du/dyu r =u max [(1-(r/R)2) u r =u max [1-(r/R)2]nu=0.5u maxu=0.817u max (n=1/7)层流湍流的区别 （1）有无径向速度脉动 （2）速度分布不同 （3）阻力形式不同（4）阻力系数与雷诺数的关系不同 （2）流动边界层在固体壁面附近，存在较大速度梯度的流体层称为流动边界层。
湍流边界层中紧靠壁面处 仍有一滞流内层，R e 值愈大，滞流内层厚度愈薄。
边界层的脱体（分离）当流体绕过曲面时，边界层中的流体在流道减扩的过程中减速加压。
此时在摩擦阻力损失消耗 动能和在流动方向上逆压强梯度的阻碍的双重作用下，近壁处流体速度随离壁的近远依次降为零， 在壁面和流体之间产生了空白区，称为边界层的脱体。
倒流的流体产生大量漩涡，大大增加了机械 能损失。
该项损失称为形体阻力损失。
4．直管阻力计算通式其关系曲线变化趋势图可划分为：1区为滞流区（又称一次方区） λ=f （R e ） h f ∝ u2区：湍流区 λ=f （R e ，ε/d ） h f ∝ u n（1<n<2）3区：完全湍流区（阻力平方区） λ=f （ε/d ） h f ∝ u 2湍流摩擦系数λ由实验研究的方法确定过程分析确定影响因素 ΔP f =Φ（d ，l ，u ，ρ，μ，ε） 因次分析得：线性化 ：ef R d lu h 64,322==λρμqkbf d du d l K u p ⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-εμρρ2d q R k d l b K u p e f ερlg lg lg lg lg 2+-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆()d R f u d l hef /,22ελλ==在固定（ε/d ）和（l/d ）的条件下 ，将（Δp f /ρu 2）和R e 的实验值在对数坐标纸上进行标 绘，若所得为一条直线，则证明待求函数可以用幂函数逼近，该直线的斜率为-k 。
同样可以确定b 和k 的值，常数K 可由直线的截距求出。
将所得公式与直管阻力计算通式进行比较，即可得到湍流时摩擦系数的经验关联式。
非园管 d e =4r H =4（流通截面积/润湿周边长） 5、局部阻力计算式局部阻力是摩擦阻力与形体阻力之和。
主要源于流道的急剧变化促使边界层脱体，产生大量的 漩涡，消耗了机械能。
突然缩小管的阻力损失来自于缩脉处的突然扩大。
两种估算方法:(1)局部阻力系数法:式中u 为小管中的速度(2)当量长度法:6、阻力对管内流动的影响（难点） (1)简单管路（如图2）当阀门由全开转为半开时，局部阻力系数ζ增大，h fA-B 增大，流速u 减小，h f1-a 减小，上游压强 p A 增大，h Fb-2减小，下游压强p B 减小。
结论： 1）、管路是一个整体， 任何局部阻力系数的 增加将使管内各处的 流速下降。
2）、下游阻力增大将使 上游压强上升。
3）、上游阻力增大将使下游 压强下降。
4）、在任何时刻，阻力损失表现为流体势能（以虚拟压强Р0表示）的降低。
(2)分支管路（如图3）A 阀关小，局部阻力 系数ζA 增大，阻力h f0-2 增大，u 2 减小，Р0 增大，u 3 增大，u 0 下降。
关小阀门使所在支管的流量下降，与之平行的支管内流量上升，但总流量还是减小。
★两种极端情况：1）.支管阻力为主：u 0 很小，Р0≈Р1 且接近一常数。
任意支管情况的改变不至影响其 它支管的流量。
2）.总管阻力为主： Р0与Р1或Р2 相近，总管中的总流量将不因支管情况而变。
阀A 的启闭不影响总流量，仅改变各支管间的流量分配。
(3)汇合管路（如图4）：阀门关小，u 3 下降，交汇点0虚拟压强Р0()1,5.022==='e c f u h ςςς22u d l h e f λ='升高。
此时u 1 、u 2 同时降低，但Р2 <Р1 下降更快。
当阀门关小到一定程度时，因Р0=Р2 ，致使 u 2=0；继续关小阀门则 u 2 作反向流动。
任一管段或局部的条件变化 都将会破坏整个管路原有的能量平衡，并根据新的条件建立新的平衡。
★柏努利方程转换为管路特性曲线方程（u 1=u 2，λ=常数）1） 路状态参数B=f （λ，l ，l e ，ζ，d ），视其大小可分为高阻管路 和 低阻管路。
2）K 为终止与起始状态间单位重量流体所具有的总势能差，分三种情况： （1）高能位流向低能位 K<0 （2）循环管路 K=0 （3）低能位流向高能位 K>0 二、 离心泵特性曲线 1． 离心泵基本方程式后弯叶片β2 < 900,ctg β2> 0,B > 0Q T =πD 2b 2C r22. 离心泵的特性曲线由实验测定H=A-B ’Q 2★问题：1）实验装置布置。
2）需测定什么参数。
3）实际操作中注意的问题。
4）性能参数（H ，η，N ）随流量Q 的变化趋势。
最高效率点下对应的流量，称为额定流量。
对应一组最佳工况参数。
轴功率3. 物性的改变对离心泵特性曲线的影响：1） 密度ρ：压头、流量、效率与密度无关，轴功率随密度的增大而上升。
2） 粘度μ：压头、流量、效率随粘度的增大而下降，轴功率增大。
4.离心泵的工作点——管路特性曲线与泵特性曲线的交点管路特性曲线方程 H e =K+BQ e 2泵特性曲线方程 H=A-B ’Q 2工作点 H=H e Q=Q e 5. 输送设备（泵）的分类动力式（叶轮式）——离心式、轴流式 容积式（正位移式）——往复式、旋转式往复泵属于正位移泵，流量不均，流量与缸体的容积及活塞的往复频率有关，而与泵的压头及管路情况无关；压头取决于管路情况，受泵体的承压能力限制；有自吸能力；需用旁路调节流量。
三、 流体流动及输送综合计算()eee e BQ K gA Q d l l z g g p H 2222+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∑+∑++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+∆=ςλρTT T BQ A Q b D g ctg u g u H -=+=∞222222πβηρ102QH N =管路测量 分支汇合并联 + 泵的安装高度 工作点改变 泵的组合 非定态流动 1、管路测量毕托管（测大管气速）--动能式（微差压差计）孔板流量计——差压式流量计（节流式）标准孔板C 0=f (R e ,A 0/A) ,当C 0为常数时，孔板流量计的阻力损失3)文丘里流量计——节流式4)转子流量计——截面式流量计流量校正()ρρρC A r gR u -=2()ρρρ-=A S gR A C V 200RV ∝()ρρρςς-=='Hg f gR C u h 20202()ρρρ-=A V S gR A C V 20()ρρρ-=ff f RR S A gV A C V 2()()122112ρρρρρρ--=f f V V转子切削后 ，流量变化。