《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
化工原理教学大纲化工原理教学大纲化工原理是化学工程专业的基础课程之一,旨在培养学生对化工工艺及其基本原理的理解和应用能力。
本文将从化工原理的教学目标、教学内容、教学方法和教学评价等方面进行探讨。
一、教学目标化工原理的教学目标主要包括以下几个方面:1. 培养学生对化工工艺及其基本原理的理解和掌握能力,使其能够运用所学知识解决实际问题。
2. 培养学生的创新意识和实践能力,使其能够在工程实践中灵活运用所学知识。
3. 培养学生的团队合作能力和沟通能力,使其能够与他人协作完成复杂的工程项目。
二、教学内容化工原理的教学内容主要包括以下几个方面:1. 化学反应原理:介绍化学反应的基本概念和原理,包括反应速率、反应平衡、反应热力学等内容。
2. 质量平衡原理:介绍质量平衡的基本原理和计算方法,包括物质的输入、输出和积累等方面的平衡。
3. 能量平衡原理:介绍能量平衡的基本原理和计算方法,包括热平衡和能量转化等方面的平衡。
4. 流体力学原理:介绍流体力学的基本原理和计算方法,包括流体的流动性质、流体动力学和流体传递过程等内容。
5. 传热原理:介绍传热的基本原理和计算方法,包括传热方式、传热系数和传热设备等方面的内容。
三、教学方法化工原理的教学方法主要包括以下几个方面:1. 理论讲授:通过课堂讲解和教材阅读,向学生传授基本理论知识,帮助学生建立起理论框架。
2. 实验教学:通过实验操作,让学生亲自参与化工过程的模拟和实验,提高他们的实践能力和动手能力。
3. 计算实例:通过给学生提供一些实际计算问题,让他们运用所学知识进行计算和分析,培养他们的问题解决能力。
4. 讨论和研讨:通过小组讨论和研讨会,让学生共同探讨和解决一些复杂的工程问题,培养他们的团队合作能力和沟通能力。
四、教学评价化工原理的教学评价主要包括以下几个方面:1. 课堂表现:通过学生的课堂参与度、提问和回答问题的能力等方面进行评价,了解学生对所学知识的掌握程度。
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
化工原理教学大纲标题:化工原理教学大纲一、课程简介化工原理是化学工程与工艺专业的一门核心课程,旨在培养学生掌握化工生产过程中基本的工艺原理和工程实践技能。
本课程涵盖了化工生产中的流体动力学、传热、传质以及化工单元操作等多个方面,为后续专业课程的学习和从事化工行业相关工作打下坚实的基础。
二、课程目标1、掌握化工生产过程中流体动力学、传热、传质的基本原理和方法;2、理解化工单元操作的基本原理、设备结构、操作流程及工艺计算方法;3、熟悉化工生产过程中的安全、环保及节能减排等方面的知识;4、能够运用所学的化工原理知识解决实际问题,提高创新能力。
三、课程内容1、流体动力学:流体的性质、流体静力学、流动动力学、层流与湍流的基本概念及水头损失计算;2、传热:热传导、对流传热、辐射传热的基本原理和方法,换热器的结构、设计及选型;3、传质:质量传递的基本概念和原理,扩散原理和分子扩散系数、对流传质系数,多组分传质过程和相际传质;4、化工单元操作:包括流体输送、沉降、过滤、蒸馏、吸收、萃取、干燥等单元操作的基本原理、工艺流程、设备结构及操作要点。
四、教学方法1、采用课堂讲解、案例分析、实验实践等多种教学方式,注重学生实践能力和创新思维的培养;2、结合实际案例进行教学,引导学生运用所学知识解决实际问题,提高学生对化工原理的理解和运用能力;3、开设实验课程,让学生通过实验操作掌握化工原理的基本知识和技能,加深对理论知识的理解;4、鼓励学生参与科研项目和课外实践活动,提高学生的创新能力和实践能力。
五、考试形式1、考试形式采用闭卷笔试形式,考试时间为2小时,满分100分;2、考试内容主要包括选择题、填空题、计算题和综合题等,注重学生对基本概念和实际应用能力的考察;3、考试结束后,老师将根据学生的试卷进行评分,并对考试中存在的问题进行讲解。
六、参考资料1、《化工原理》(第八版),夏清、贾绍义主编,化学工业出版社;2、《化工原理实验教程》,陈敏主编,化学工业出版社;3、《化工原理课程设计》,张振坤主编,化学工业出版社;4、《化工单元操作习题集》,蒋维钧主编,化学工业出版社。
《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)A 55学时,化工原理(一)B 55学时。
过程装备与控制专业90学时, 其中化工原理(二)A 45学时,化工原理(二)B 45学时。
生物化工、食品工程及环境工程类专业90学时, 其中化工原理(三)A 45学时,化工原理(三)B 45学时。
化学专业54学时,其中授课48学时,实验6学时。
5.课程类型:必修课6.先修课程:高等数学、线性代数、机械制图、物理、算法语言、数值方法、物理化学7.后续课程:化工传递过程、化工分离工程、化工系统工程二、课程结构[(一)A的内容为1~6点、(一)B的内容为7~13(除去11)点][(二)A的内容为1~6点、(二)B的内容为7~12(除去11)点]生物化工、食品工程类专业[(三)A的内容为1、2、3、6点、(三)B的内容为4、5、7、9、12、13点]环境工程类专业[(三)A的内容为1、4、5、6、7、12点、(三)B的内容为8~11点]1.绪论(1学时)知识点:课程性质、内容、特点及研究学习方法;物料衡算;热量衡算;单位制与单位换算。
重点:物料衡算;热量衡算;单位制与单位换算。
难点:热量衡算;单位换算。
2.流体流动(18学时)知识点:流体主要物性(粘度、密度)与压强定义、单位与换算;流体静力学平衡方程及其应用;连续性方程及其应用;柏努利方程及其应用;稳定流动与不稳定流动;层流和湍流的基本特征与判别;雷诺准数计算;流体管内流速分布;湍流特性与边界层概念;当量直径概念与计算;圆管与非圆管内流动阻力计算;局部阻力计算;简单管路与复杂管路设计型问题和操作型问题的定量计算;管路操作型问题的定性分析;管路设计型及操作型问题的计算机辅助计算;变截面、变压头流量计基本结构、特点、测量原理及使用方法;最优管径的确定。
重点:流体静力学平衡方程及其应用;连续性方程及其应用;柏努利方程及其应用;层流和湍流的基本特征与判别;流动阻力计算;简单管路与复杂管路设计型问题和操作型问题的定量计算;管路操作型问题的定性分析。
难点:复杂管路设计型和操作型问题的定量计算;管路操作型问题的定性分析。
新知识点:管路操作型问题的定性分析;管路设计型和操作型问题的计算机辅助计算;最优管径的确定。
3.流体输送机械(8学时)知识点:离心泵基本原理、构造;离心泵基本方程式;离心泵主要特性参数、特性曲线、安装高度、工作点与流量调节;离心泵选用、安装与操作;流体输送设计型和操作型问题的定量计算;流体输送操作型问题的定性分析;往复泵、旋涡泵、旋转泵等其他类型泵的结构原理、特点与应用;离心式风机、旋转式鼓风机、往复式压缩机、真空泵等气体输送机械的基本结构、工作原理及应用。
重点:离心泵主要特性参数;特性曲线;安装高度;工作点与流量调节;离心泵选用、安装与操作;流体输送设计型和操作型问题的定量计算;流体输送操作型问题的定性分析。
难点:安装高度;工作点与流量调节;流体输送操作型问题的定性分析。
新知识点:流体输送操作型问题的定性分析。
4.流体通过颗粒层的流动(7学时)知识点:过滤基本理论及基本参数;过滤基本方程及其应用;板框过滤机、叶滤机与转鼓真空过滤机基本结构、工作原理及计算;过滤操作型问题的定性分析;间歇过滤机的最佳生产周期的定量计算;连续过滤机最佳转速的确定;滤饼的可压缩性;恒速过滤;离心分离原理与离心机;其他分离设备构造、原理。
重点:过滤基本方程及其应用;板框过滤机、叶滤机与转鼓真空过滤机设计型和操作型问题的定量计算;过滤操作型问题的定性分析;间歇过滤机的最佳生产周期的定量计算。
难点:过滤基本方程及其应用;板框过滤机、叶滤机与转鼓真空过滤机设计型和操作型问题的定量计算;过滤操作型问题的定性分析。
新知识点:连续过滤机最佳转速的确定;过滤操作型问题的定性分析。
5.颗粒的沉降(3学时)知识点:重力沉降与离心沉降基本公式;降尘室、沉降槽、旋风分离器的结构、工作原理及降尘室生产能力,旋风分离临界直径的计算;颗粒分级概念;粒级效率的概念。
重点:重力沉降与离心沉降基本公式;旋风分离器结构、工作原理。
难点:颗粒分级概念;粒级效率的概念。
6.传热(18学时)知识点:傅立叶定律;平壁和圆筒壁定常热传导的计算;传热推动力与热阻的概念;对流给热方程及对流给热系数;传热速率方程;热量衡算方程;总传热系数;平均温差;传热效率与传热单元数;强制对流、自然对流、冷凝和沸腾给热系数的计算;热辐射基本概念;波尔兹曼定律;克希霍夫定律;固体间热辐射;传热的设计型和操作型问题定量计算;传热操作型问题定性分析;壁温的计算;列管换热器的结构、特点、工艺计算与选型;换热器优化设计概念;强化传热过程的途径;其他各种类型传热器的结构与特点。
重点:傅立叶定律;对流给热方程及对流给热系数;传热速率方程;热量衡算方程;总传热系数;传热的设计型和操作型问题定量计算;传热操作型问题定性分析;换热器优化设计概念;强化传热过程的途径;列管换热器结构、工艺计算与选型。
难点:总传热系数;传热操作型问题的定量计算与定性分析;强化传热过程的途径。
新知识点:传热操作型问题的定性分析;换热器优化设计概念;7.蒸发(8学时)知识点:蒸发过程基本原理;溶液沸点升高与杜林规则;液柱静压对溶液沸点的影响;温差损失;单效蒸发计算(包括水分蒸发量、蒸汽消耗量、有效温度差及传热面积);多效蒸发操作流程及原理;多效蒸发设计型问题的新计算方法(矩阵法);多效蒸发优化设计概念;蒸发器的生产能力、生产强度;强化蒸发过程及提高加热蒸汽经济程度的措施;蒸发器的分类、结构、特点及选用。
重点:溶液沸点升高与杜林规则;单效蒸发原理及计算;多效蒸发原理设计型问题新计算法(矩阵法);提高加热蒸汽经济程度的措施;蒸发器的结构及选用。
难点:单效蒸发计算;多效蒸发设计型问题新计算法(矩阵法)。
新知识点:多效蒸发优化设计概念。
创新知识点:多效蒸发设计型问题新计算法(矩阵法)8.气体吸收(16学时)知识点:吸收过程基本原理及流程;吸收的气液相平衡关系及其应用;扩散基本原理与概念;费克定律;等摩尔反向扩散和单向扩散;扩散系数的估算;湍流中对流传质和双膜理论;温度、压力对气液相扩散系数的影响。
传质系数;总传质系数;总传质速率方程;传质阻力概念与计算;各种形式传质速率方程、传质系数与传质推动力的对应关系;各种传质系数间关系;吸收与解吸的物料衡算;操作线方程;传质推动力及其图示方法;吸收剂最小用量、适宜用量的确定;传质单元的概念;传质单元数的计算(吸收因数法和对数平均推动力法);计算机数值积分法求解传质单元数;吸收塔和解吸塔的设计型(求填料层高度)与操作型问题的定量计算;吸收塔和解吸塔操作型问题定性分析;吸收塔优化设计概念;吸收剂、解吸剂的选择;非等温吸收、多组分吸收、化学吸收简介。
重点:费克定律;等摩尔反向扩散和单向扩散;吸收与解吸的物料衡算;操作线方程;传质推动力及其图示方法;吸收塔和解吸塔的设计型与操作型问题的定量计算;吸收塔和解吸塔操作型问题定性分析。
难点:吸收塔和解吸塔的操作型问题定量计算与定性分析。
新知识点:数值积分法求平衡线为曲线的吸收传质单元数;吸收塔优化设计概念。
9.液体精馏(12学时)知识点:理想溶液与非理想溶液;二元理想溶液汽液相平衡关系及图示;挥发度与相对挥发度;精馏原理;精馏过程物料衡算;操作线方程;q线方程;最小回流比的计算;适宜回流比的确定;理论塔板数计算(图解法、捷算法、逐板计算法、计算机辅助计算);塔板效率的计算;回流比、进料状况等参数对精馏过程的影响;精馏操作型问题定性分析;精馏塔优化设计概念;全回流操作与计算;多股进料与侧线出料精馏原理及计算;平衡蒸馏、简单蒸馏、间歇蒸馏、恒沸蒸馏、萃取蒸馏的工作原理、基本流程和特点。
重点:二元理想溶液汽液相平衡关系及图示;精馏过程物料衡算;操作线方程;q线方程;最小回流比的计算;回流比、进料状况等参数对精馏过程的影响;理论塔板数计算;精馏操作型问题定性分析。
难点:回流比、进料状况等参数对精馏过程的影响;精馏操作型问题定性分析;多股进料与侧线出料精馏原理及计算。
新知识点:精馏操作型问题定性分析;精馏塔优化设计概念;理论塔板数的计算机辅助计算。
10.气液传质设备(4学时)知识点:板式塔主要类型与结构特点;板式塔气液相接触状况;板式塔水力学性能;塔板结构尺寸的常规设计;塔板结构尺寸的新设计方法(负荷性能图法);负荷性能图的绘制;填料塔结构及水力学性能;填料类型与特性。
重点:板式塔水力学性能;塔板结构尺寸的常规设计;塔板结构尺寸的新设计方法(负荷性能图法);负荷性能图的绘制。
难点:塔板结构尺寸的设计。
新知识点:塔板结构尺寸的新设计法(负荷性能图法)。
11.萃取(8学时)知识点: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,单级萃取,多级错流、多级逆流萃取的物料衡算与平衡关系,液—液传质过程的特点及其对设备的要求。