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、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。
化工原理实验教学大纲
化工原理实验教学大纲前言化工原理实验是化工专业学生在学习化工原理理论知识的基础上,通过实际操作和观察实验现象,加深对化工原理的理解和掌握实验操作技能的课程。
本实验教学大纲旨在明确化工原理实验的目的、内容和要求,指导教师和学生开展实验教学活动,促进学生的实践能力和创新能力的培养。
一、实验目的通过化工原理实验的学习,培养学生的以下能力: 1. 理解和掌握化工原理的基本原理和基本实验方法; 2. 培养实验操作能力,掌握化工实验常用仪器的使用和实验操作技巧; 3. 学会观察实验现象、记录实验数据和进行实验结果的分析和判断; 4. 培养实验设计和实验报告撰写的能力; 5. 培养团队合作和沟通能力。
二、实验内容1.基本实验操作技能的训练;2.化工原理的基本实验方法的学习与实践;3.化工原理实验的基本仪器的使用;4.化工原理实验的常见实验操作步骤的讲解和实践;5.化工原理实验的常见实验现象观察和数据记录。
三、实验要求1.学生应具备化工原理的基本理论知识;2.学生应具备实验操作的基本技能,能够正确使用实验仪器和设备;3.学生应遵守实验室的规章制度和安全操作规程,保证实验室的安全;4.学生应认真观察实验现象,准确记录实验数据,并能进行合理的分析和判断;5.学生应按要求完成实验报告,包括实验目的、实验原理、实验步骤、实验结果和实验分析。
四、实验安排1.实验名称:化工原理实验一——密度测定–实验目的:学习密度的测定方法,掌握测量密度的实验操作技能;–实验内容:使用比重瓶测量不同液体的密度,记录实验数据;–实验要求:准确使用实验仪器,认真观察实验现象,记录实验数据,并进行数据处理和分析;–实验时间:2小时2.实验名称:化工原理实验二——蒸馏实验–实验目的:学习蒸馏的原理和方法,掌握蒸馏实验的基本操作步骤;–实验内容:进行简单蒸馏实验,观察和记录蒸馏过程中的变化;–实验要求:熟练操作实验仪器,掌握蒸馏的操作技巧,准确记录实验数据;–实验时间:3小时3.实验名称:化工原理实验三——浓度测定–实验目的:学习浓度的测定方法,掌握测量浓度的实验操作技能;–实验内容:使用比色法测定某溶液的浓度,记录实验数据;–实验要求:准确使用实验仪器,掌握比色法的操作步骤,认真观察实验现象,并进行数据分析;–实验时间:2小时4.实验名称:化工原理实验四——反应速率测定–实验目的:学习反应速率的测定方法,掌握测量反应速率的实验操作技能;–实验内容:通过观察反应过程中物质的消耗或生成,测定反应速率;–实验要求:准确操作实验仪器,认真观察实验现象,记录实验数据,并进行数据处理和分析;–实验时间:4小时五、实验评分1.实验操作技能(40%)2.实验数据处理和分析(30%)3.实验报告和实验总结(30%)六、实验安全注意事项1.实验室内严禁吸烟和饮食;2.使用化学试剂时,注意戴防护眼镜和手套,避免直接接触皮肤和吸入有害气体;3.操作实验仪器时,要注意正确使用,避免误操作导致安全事故;4.实验结束后,要及时清理实验台面和实验仪器,保持实验室的整洁。
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》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》课程教学大纲上册102 学时,下册60 学时一、课程性质、目的和任务《化工原理》课程是化工类及相近专业的一门主要技术基础课,它是综合运用数学、物理、化学等基础知识,分析和解决化工类型生产中各种物理过程(或单元操作)问题的工程学科,本课程担负着由理论到工程、由基础到专业的桥梁作用。
该课程教学水平的高低,对化工类及相近专业学生的业务素质和工程能力的培养起着至关重要的作用。
本课程属工科科学,用自然科学的原理(主要为动量、热量与质量传递理论)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、强调理论与实际相结合,提高分析问题、解决问题的能力。
学生通过本课程学习,应能够解决流体流动、流体输送、沉降分离、过滤分离、过程传热、蒸发、蒸馏、吸收、萃取和干燥等单元操作过程的计算及设备选择等问题,并为后续专业课程的学习奠定基础。
二、教学基本要求《化工原理》课程在第五、六学期(四年制)开设。
教材内容分为课堂讲授、学生自学和学生选读三部分,其中课堂讲授部分由教师在教学计划学时内进行课堂教学,作为基本要求内容;学生自学部分由学生在教师的指导下,利用课外时间进行自学,作为一般要求内容;学生选读部分由学生根据自己的兴趣及能力,进行课外选读,不作要求。
本课程教学计划总学时112学时,其中上册102学时(课堂讲授80学时,习题课18学时、课堂讨论2学时,机动2学时);下册60学时(课堂讲授56学时,课堂讨论2学时,机动2学时)。
本课程课件依照学时安排制作,每次课一个文件,内容包括每次课讲授内容,思考题及课后作业。
每次课后留2~3个作业题,由学生独立完成,教师可根据情况布置综合练习题和安排习题讨论课。
本课程每周安排课外答疑一次(3小时)。
三、教学内容本课程主要内容包括:1.流体流动。
流体的重要性质;流体静力学;能量衡算方程及其应用;流体的流动现象;流动在管内的流动阻力;管路计算;流量测量。
2.流体输送机械。
离心泵的工作原理、性能参数与特性曲线、流量调节以及安装;其他液体输送机械简介;气体输送机械简介。
3.机械分离与固体流态化。
颗粒与颗粒床特性;重力沉降与离心沉降的原理和操作;过滤分离原理与设备。
4.液体搅拌。
搅拌器的性能和混合机理;搅拌功率简介。
5.传热。
传热概述;热传导;对流传热概述;传热过程计算;对流传热系数关联式;辐射传热简介;换热器简介。
6.蒸发。
蒸发设备、流程与操作特点;单效蒸发计算;多效蒸发简介。
7.传质与分离过程概论。
质量传递的方式;传质设备简介。
8.气体吸收。
吸收过程的平衡关系;吸收过程的速率关系;低组成气体吸收的计算(包括物料衡算与操作线方程、吸收剂用量的确定、塔径的计算、传质单元数法计算填料层高度等);吸收系数简介;填料塔的结构与特点;填料塔的流体力学性能。
9.蒸馏。
两组分理想溶液的气液平衡;精馏原理与流程;两组分连续精馏的计算(包括理论板和恒摩尔流的概念、物料衡算和操作线方程、进料热状况的影响、理论板层数的计算、回流比的影响及其选择、塔高和塔径的计算等);板式塔的结构;板式塔的流体力学性能与操作特性。
10.液-液萃取和液-固浸取。
液-液萃取相平衡;萃取过程的计算;其他萃取技术简介;萃取设备。
11.固体物料的干燥。
湿空气的性质及湿度图;干燥过程的物料衡算与热量衡算;物料中所含水分的性质;干燥曲线、干燥速率与干燥速率曲线;干燥器。
12.其他分离方法。
结晶的基本概念;结晶过程的相平衡;结晶过程的动力学。
四、学时分配注:★—课堂讲授内容☆—学生自学内容※—学生选读内容《化工原理》(上册)绪论(★)2学时第一章流体流动22学时第一节流体的重要性质(2学时)1.1.1 连续介质假定(★)1.1.2 流体的密度(★)1.1.3 流体的可压缩性与不可压缩流体(★)1.1.4 流体的黏性(★)第二节流体静力学(3学时)1.2.1 流量的受力(★)1.2.2 静止流体的压力特性(★)1.2.3 流体静力学方程(★)1.2.4 流体静力学方程的应用(★)第三节流体流动概述(2学时)1.3.1 流动体系的分类(★)1.3.2 流量与平均流速(☆)1.3.3 流动型态与雷诺数(★)第四节流体流动的基本方程(3学时)1.4.1 总质量衡算——连续性方程(★)1.4.2 总能量衡算方程(★)1.4.3 机械能衡算方程的应用(★)第五节动量传递现象(2学时)(★)1.5.1 层流——分子动量传递(★)1.5.2 湍流特性与涡流传递(★)1.5.3 边界层与边界层分离现象(★☆)(★)1.5.4 动量传递小结(★)第六节流体在管内流动的阻力(4学时)1.6.1 管流阻力计算的通式(★)1.6.2 管内层流的摩擦阻力(★)1.6.3 管内湍流的摩擦阻力与量纲分析(★)1.6.4 非圆形管的摩擦阻力(★)1.6.5 管路上的局部阻力(★)1.6.6 管流阻力计算小结(★)第七节流体输送管路的计算(3学时)1.7.1 简单管路(★)1.7.2 复杂管路(★)1.7.3 可压缩流体管路的计算(※)第八节流量测量(2学时)1.8.1 测速管(★)1.8.2 孔板流量计(★)1.8.3 文丘里流量计(★)1.8.4 转子流量计(★)第九节非牛顿型流体的流动(1学时)1.9.1 非牛顿型流体的流动特性(★)1.9.2 幂律流体在管内流动的阻力(※)第二章流体输送机械16学时第一节概述(1学时)2.1.1 流体输送机械的作用(★)2.1.2 流体输送机械的分类(★)第二节离心泵(8学时)2.2.1 离心泵的工作原理和基本结构(★)2.2.2 离心泵的基本方程式(★)2.2.3 离心泵的性能参数与特性曲线(★)2.2.4 离心泵在管路中的运行(★)2.2.5 离心泵的类型与选择(★)第三节其他类型化工用泵(3学时)2.3.1 往复式泵(★)2.3.2 回转式泵(☆)2.3.3 旋涡泵(☆)2.3.4 常用液体输送机械性能比较(☆)第四节气体输送和压缩机械(4学时)2.4.1 气体输送机械的分类(★)2.4.2 离心式通风机、鼓风和压缩机(★☆)2.4.3 往复压缩机(★)2.4.4 回转鼓风机、压缩机(☆)2.4.5 真空泵(☆)2.4.6 常用气体输送机械的性能比较(☆)第三章非均相混合物分离及固体流态化16学时第一节沉降分离原理及设备(5学时)3.1.1 颗粒相对于流体的运动(★)3.1.2 重力沉降(★)3.1.3 离心沉降(★)第二节过滤分离原理及设备(8学时)3.2.1 流体通过固体颗粒床层的运动(★)3.2.2 过滤操作的原理(★)3.2.3 过滤基本方程(★)3.2.4 恒压过滤(★)3.2.5 恒速过滤与先恒速后恒压的过滤(★)3.2.6 过滤常数的测定(★)3.2.7 过滤设备(★☆)3.2.8 滤饼的洗涤(★)3.2.9 过滤机的生产能力(★)第三节离心机(1学时)3.3.1 一般概念(★)3.3.2离心机的结构和操作简介(※)第四节固体流态化(2学时)3.4.1 流态化的基本概念(★)3.4.2 流化床的流体力学特性(★☆)3.4.3 流化床的浓相区高度和分离高度(☆)3.4.4 气力输送简介(★☆)第四章液体搅拌4学时第一节搅拌器的性能和混合机理(2学时)4.1.1 搅拌设备(★☆)4.1.2 搅拌作用下流体的流动(★)4.1.3 混合机理(★)4.1.4 其他类型混合器(☆)4.1.5 搅拌器的选型和发展趋势(☆)第二节搅拌功率(1学时)4.2.1 搅拌功率的准数关联式(★)4.2.2 均相系统搅拌功率的计算(☆)4.2.3 非均相物系搅拌功率的计算(☆)4.2.4 非牛顿型流体的搅拌功率(※)第三节搅拌器的放大(1学时)第五章传热18学时第一节传热过程概述(2学时)5.1.1 热传导及导热系数(★)5.1.2 对流(★)5.1.3 热辐射(★)5.1.4冷热流体(接触)热交换方式及换热器(★)5.1.5 载热体及其选择(★)第二节热传导(3学时)5.2.1 平壁一维稳态热传导(★)5.2.2圆筒壁的一维稳态热传导(★)第三节换热器的传热计算(4学时)5.3.1 热平衡方程(★)5.3.2 总传热速率微分方程和总传热系数(★)5.3.3传热计算方法(★)第四节对流传热(4学时)5.4.1对流传热机理和对流传热系数(★)5.4.2对流传热的量纲分析(★)5.4.3 流体无相变时的对流传热系数(★☆)5.4.4流体有相变时的对流传热系数(★☆)5.4.5非牛顿型流体的传热(※)第五节辐射传热(2学时)5.5.1 基本概念和定律(★)5.5.2 两固体间的辐射传热(★)第六节换热器(3学时)5.6.1间壁式换热器的结构形式(★)5.6.2 换热器传热过程的强化(★)5.6.3 传热过程强化效果的评价(★)5.6.4 管壳式换热器的设计和选型(★☆)第六章蒸发10学时第一节概述第二节蒸发设备(3学时)6.2.1 循环型蒸发器(★)6.2.2 单程型蒸发器(★)6.2.3 蒸发设备和蒸发技术的进展(☆)6.2.4 蒸发器的选型(☆)6.2.5 蒸发器的辅助设备(☆)第三节单效蒸发的计算(5学时)6.3.1 物料衡算与热量衡算(★)6.3.2 蒸发器的传热面积(★)6.3.3 蒸发器的生产强度(★)6.3.4 加强蒸汽的节能措施(★)第四节多效蒸发(2学时)6.4.1 多效蒸发的基本流程(★)6.4.2 多效蒸发的计算(☆)6.4.3 多效蒸发与单效蒸发的比较(★)6.4.4 多效蒸发的适宜效数(★)第五节生物溶液的增浓(0学时)6.5.1 生物溶液的蒸发(※)6.5.2 冷冻浓缩(※)《化工原理》(下册)第七章传质与分离过程概论6学时第一节概述(2学时)7.1.1 传质分离方法(★)7.1.2 相组成的表示方法(★)第二节质量传递的方式与描述(3.5学时)7.2.1 分子传质(扩散)(★)7.2.2 对流传质(★)7.2.3 相际间的传质(★)第三节传质设备简介(0.5学时)7.3.1 传质设备的分类与性能要求(★)7.3.2 典型的传质设备(★)第八章气体吸收16学时第一节概述(0.5学时)8.1.1 气体吸收过程与流程(★)8.1.2 气体吸收的分类(★)8.1.3 吸收剂的选择(★)第二节吸收过程的相平衡关系(1学时)8.2.1 气体在液体中的溶解度(★)8.2.2 亨利定律(★)第三节吸收过程的速率关系(2.5学时)8.3.1 膜吸收速率方程(★)8.3.2 总吸收速率方程(★)8.3.3 吸收速率方程小结(★)第四节低组成气体吸收的计算(5学时)8.4.1 物料衡算与操作线方程(★)8.4.2 吸收剂用量的确定(★)8.4.3 塔径的计算(★)8.4.4 吸收塔有效高度的计算(★)第五节吸收系数(0.5学时)8.5.2 吸收系数的经验公式(※)8.5.3 吸收系数的准数关联式(★※)第六节其他吸收与解吸(1学时)8.6.1 高组成气体吸收(※)8.6.2 化学吸收(※)8.6.3 解吸(★)第七节填料塔(3.5学时)8.7.1 塔填料(★)8.7.2 填料塔的流体力学性能与操作特性(★)8.7.3 填料塔的内件(★)第九章蒸馏18学时第一节概述(0.5学时)第二节两组分溶液的气液平衡(1学时)9.2.1 两组分理想物系的气液平衡(★)9.2.2 两组分非理想物系的气液相平衡(※)9.2.3 气液相平衡的应用(★)第三节单级蒸馏过程(1学时)9.3.1 平衡蒸馏(★)9.3.2 简单蒸馏(★)第四节精馏——多级蒸馏过程(0.5学时)9.4.1 精馏原理(★)9.4.2 精馏操作流程(★)第五节两组分连续精馏的计算(10学时)9.5.1 理论板的概念和恒摩尔流假定(★)9.5.2 物料衡算与操作线方程(★)9.5.3 理论板层数的计算(★)9.5.4 回流比的影响及选择(★)9.5.5 简捷法求理论板层数(★)9.5.6 几种特殊情况理论板层数的计算(★)9.5.7 连续精馏装置的热量衡算与精馏过程的节能(★)9.5.8 精馏过程的操作型计算和调节(☆)第六节间歇精馏(1学时)9.6.1 回流比恒定时的间歇精馏(★)9.6.2 馏出液组成恒定时的间歇精馏(★)第七节特殊精馏(0.5学时)9.7.1 恒沸精馏(★)9.7.2 萃取精馏(★)9.7.3 盐效应精馏(※)第八节多组分精馏概述(0学时)9.8.2 多组分物系的气液平衡(※)9.8.3 物料衡算及关键组分(※)9.8.4 简捷法确定理论板层数(※)第九节板式塔(3.5学时)9.9.1 塔板的类型及性能评价(★)9.9.2 塔板的结构(★)9.9.3 板式塔的流体力学性能和操作特性(★)9.9.4 板式塔工艺尺寸的计算(★)第十章液-液萃取和液-固浸取6学时第一节液-液萃取概述(0.5学时)第二节液-液相平衡(1.5学时)10.2.1 三角形坐标图及杠杆规则(★)10.2.2 三角形相图(★)10.2.3 萃取剂的选择(★)第三节液-液萃取过程的计算(3学时)10.3.1 单级萃取的计算(★)10.3.2 多级错流萃取的计算(★)10.3.3 多级逆流萃取的计算(★)10.3.4 微分接触逆流萃取的计算(★)第四节液-液萃取设备(0.5学时)10.4.1 萃取设备的基本要求与分类(★)10.4.2 萃取设备的主要类型(☆)10.4.3 萃取设备的选择(★)第五节其他萃取技术简介(0.5学时)10.5.1 超临界流体萃取(★)10.5.2 回流萃取(※)10.5.3 化学萃取(※)第六节液-固浸取(0学时)10.6.1 液-固浸取概述(※)10.6.2 浸取过程中的平衡关系(※)10.6.3 单级浸取(※)10.6.4 多级逆流浸取(※)10.6.5 浸取设备(※)第十一章干燥8学时第一节湿空气的性质及湿度图(2.5学时)11.1.1 湿空气的性质(★)11.1.2 湿空气的H-I图(★)第二节干燥过程的物料衡算与热量衡算(2学时)11.2.1 湿物料的性质(★)11.2.2 干燥系统的物料衡算和热量衡算(★)11.2.3 空气通过干燥器时的状态变化(★)11.2.4 干燥系统的热效率(★)第三节干燥速率与干燥时间(2.5学时)11.3.1 物料中水分的性质(★)11.3.2 恒定干燥条件下干燥时间的计算(★)11.3.3 变动条件下的干燥过程(★)第四节真空冷冻干燥(0学时)11.4.1 真空冷冻干燥原理(※)11.4.2 冷冻干燥过程(※)11.4.3 冻干程序与冻干曲线(※)第五节干燥器(0.5学时)11.5.1 干燥器的主要型式(★☆)11.5.2 干燥器的设计(※)第六节增湿与减湿(0学时)11.6.1 增湿与减湿过程的传热、传质关系(※)11.6.2 空气调湿器与水冷却塔(※)第十二章其他分离方法2学时第一节结晶(2学时)12.1.1 结晶的基本概念(★)12.1.2 相平衡与溶解度(★)12.1.3 结晶动力学简介(★)12.1.4 工业结晶方法与设备(☆)12.1.5 结晶过程的计算(※)第二节膜分离(0学时)12.2.1 膜材料与膜组件(※)12.2.2 膜分离过程的传递现象(※)12.2.3 各种膜过程简介(※)第三节吸附(0学时)12.3.1 吸附现象与吸附剂(※)12.3.2 吸附平衡与吸附速率(※)12.3.3 工业吸附方法与设备(※)第四节离子交换(0学时)12.4.1 离子交换原理与离子交换剂(※)12.4.2 离子交换平衡与交换速率(※)12.4.3 工艺方法与设备(※)五、课程考核办法考试形式:考试课、闭卷考试成绩评定:平时成绩占总成绩(20%-30%),含实验课成绩、作业出勤情况;期末考试成绩占总成绩(70%-80%)。