中科院过程所的化工原理大纲
化工原理教学大纲及教学知识点小结
化工原理教学大纲及各章知识点小结一、课程代码561二、课程名称(1)中文名:化工原理B(2)英文名:Principles of Chemical Engineering (B)三、课程管理院(系)及教研室环境与生物工程学院,化学工程与工艺教研室四、大纲说明1、适用专业、层次应用化学专业四年制本科2、学时与学分数80学时(其中理论教学56学时,实验24学时),5学分3、课程的性质、目的与任务化工原理是应用化学专业的一门主干课程,属工程科学,是用自然科学的原理考察、解释和处理工程实际问题。
研究方法主要是因次论指导下的实验研究法和数学模型法。
本课程强调工程观点、定量运算、实验技能、设计能力和模拟优化能力的训练,强调在理论和实际的结合中,提高分析问题、解决问题的能力。
本课程理论教学主要研究“三传”(动量传递、热量传递和质量传递)基础理论、主要单元操作的基本原理、典型设备的结构和工艺计算。
通过本课程理论的学习,使学生获得化学工程学的基础知识和基本技能。
本课程实验教学是化工原理课程理论联系实际的一个重要的教学环节。
其目的不仅是使学生巩固和加深对理论教学内容的理解,而且是使学生要在熟悉实验装置的基础上掌握一定的实验操作技能,通过对实验数据的分析、整理、归纳,培养学生处理工程技术问题和进行科学研究的能力。
4、先行、后续课程本课程是应用化学专业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,是化工原理课程设计、应用化学专业课程及毕业设计的基础。
5、考试方式与成绩评定考试方式:理论课——笔试;实验课——现场操作。
成绩评定:理论课70%,实验课30%。
五、纲目0 绪论(0.5学时)化工单元操作历史梗概,本门课程的性质、地位和要回答的问题;单位和量纲;单元操作概念。
1 流体流动[教学目的]学习流体流动的宏观规律,理解流体流动的内部结构,掌握因次论指导下的实验研究法、阻力损失计算、流体输送管路计算,能够运用流体流动原理进行流速流量测量。
化工原理重点内容纲要
化工原理重点内容纲要化工原理重点内容纲要目录第一章流体流动与输送设备(3)第一节流体静力学(3)第二节流体动力学(5)第三节管内流体流动现象(7)第四节流体流动阻力(8)第五节管路计算(11)第六节流速与流量的测量(11)第七节流体输送设备(13)第二章非均相物系分离(21)第一节概述(21)第二节颗粒沉降(22)第三节过滤(25)第四节过程强化与展望(27)第三章传热(28)第一节概述(28)第二节热传导(28)第三节对流传热(30)第四节传热计算(30)第五节对流传热系数关联式(31)第六节辐射传热(34)第七节换热器(35)第四章蒸发(37)第一节概述(37)第二节单效蒸发与真空蒸发(37)第三节多效蒸发(40)第四节蒸发设备(41)第五章气体吸收(42)第一节概述(42)第二节气液相平衡关系(45)第三节单相传质(46)第四节相际对流传质及总传质速率方程(49)第五节吸收塔的计算(51)第六节填料塔(58)第六章蒸馏(60)第一节概述(60)第二节双组分物系的气液相平衡(60)第三节简单蒸馏和平衡蒸馏(62)第四节精馏(63)第五节双组分连续精馏的计算(63)第六节间歇精馏(67)第七节恒沸精馏与萃取精馏(67)第八节板式塔(67)第九节过程的强化与展望(69)第七章干燥(71)第一节概述(71)第二节湿空气的性质及湿度图(71)第三节干燥过程的物料衡算与热量衡算(73)第四节干燥速率和干燥时间(75)第五节干燥器(76)第六节过程强化与展望(78)第一章流体流动与输送设备第一节流体静力学流体静力学主要研究流体处于静止时各种物理量的变化规律。
1-1-1密度单位体积流体的质量,称为流体的密度。
f(p,T)液体密度一般液体可视为不可压缩性流体,其密度基本上不随压力变化,但随温度变化,变化关系可从手册中查得。
液体混合物的密度由下式计算:1a1a2anm12n式中,ai为液体混合物中i组分的质量分数;气体密度气体为可压缩性流体,当压力不太高、温度不太低时,可按理想气体状态方程计算pMRT一般在手册中查得的气体密度都是在一定压力与温度下的数值,若条件不同,则此值需进行换算。
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》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。
822化工原理考纲
822化工原理考纲
化工原理是化学工程专业的重要课程之一,主要介绍化工基础
知识、化工过程原理、化工设备和操作等内容。
化工原理的考纲通
常包括以下几个方面的内容:
1. 化工基础知识,包括化工行业概况、化工基本概念、化工领
域的基本理论和原理等内容。
2. 化工过程原理,涉及化工过程的基本原理、热力学、物质平衡、能量平衡、动力学等方面的知识,以及化工过程中的流体力学、传热传质等基本原理。
3. 化工设备和操作,包括化工设备的基本原理、工艺流程、设
备选择与设计、操作控制等内容。
4. 化工安全与环保,涉及化工生产中的安全生产、环境保护、
事故防范等知识。
5. 化工新技术与发展,介绍化工领域的新技术、新材料、新工
艺以及未来的发展趋势。
在复习化工原理的过程中,学生需要掌握以上内容,并能够灵活运用这些知识解决化工工程实际问题。
考试时,可能会涉及选择题、计算题、分析题等不同类型的题目,要求考生全面理解和掌握相关知识,并能够灵活运用。
因此,复习时需要注重理论知识的学习,同时也要进行大量的习题和实际案例的分析,以便更好地理解和掌握化工原理的知识。
《化工原理》教学大纲
3、实验项目类型:基础。
实验九:试验设计的实施与统计分析(必修)(2学时)1、实验目的:掌握试验设计中正交试验设计的基本方法与统计分析方法;通过查阅文献中采用相应试验设计方法的一些学术科研资料,通过具体的验证试验,掌握正交试验设计的具体设计方法、过程与数据采集与统计分析的步骤。
2、实验内容:(1)将试验数据输入到Excel中L9(34)正交设计分析工具的试验结果中;(2)使用Excel中正交设计分析工具进行分析。
3、实验项目类型:综合、设计创新。
实验十:统计软件应用(必修)(2学时)1、实验目的:掌握使用DPS数据处理系统进行拉丁方设计、正交设计与统计分析方法。
2、实验内容:(1)拉丁方设计、正交设计;(2)实验数据的统计分析。
3、实验项目类型:综合。
七、课程考核方式本课程成绩由过程性考核成绩和终结性考核成绩两个部分组成。
过程性考核成绩占课程总成绩的50%,由考勤成绩、作业成绩和实验成绩构成,其中考勤成绩占过程性考核成绩的20%,作业成绩占过程性考核成绩的40%,实验成绩占过程性考核成绩的40%,课程终结性考核成绩占课程总成绩的50%,考核形式为笔试。
八、授课教材及主要参考书目[1] 李春喜,姜丽娜,邵云等.生物统计学(第五版).北京:科学出版社,2013.[2] 贵州农学院.生物统计附试验设计(第二版).北京:农业出版社,1999.[3] 刘光祖.概率论与应用数理统计.北京:高等教育出版社,2000.[4] 杜荣骞.生物统计学(第三版).北京:高等教育出版社,2009.《化工原理》教学大纲一、课程说明《化工原理》课程面向生物技术专业学生,32学时,2个学分,专业必修课。
二、课程教学目的本课程是生物技术专业的一门重要的专业基础课,是学生学习《生物工艺学》、《生物工程设备》等后续课程的先修课程,对培养学生的工程实践能力起着基础性的决定作用。
《化工原理》主要学习运用物理手段加工生物材料的常用方法、过程原理,是将实验室科研成果转入工业化生产的基础理论课程。
化工原理(应化)教学大纲
《化工原理》教学大纲英文名称:Principles of Chemical Engineering课程编码:03101 学分:8 参考学时:133 实验学时:22上机学时:20 适用专业:应用化学大纲执笔人:李发永、段红玲系(教研室)主任:李发永一、课程目标《化工原理》是化学工程学科中的基础部分,是应用化学专业的一门技术基础课。
本课程的主要任务是研究石油化工生产中具有共同规律的各种单元过程的基本原理、典型的设备结构、性能与操作原理;研究单元过程及其典型设备的计算方法;通过各种单元过程的操作因素分析,寻找适宜的操作条件,探索强化过程的方向及改进设备的途径。
通过本课程的学习,要使学生掌握流体流动、流体输送、传热、吸收、蒸馏、萃取等单元操作的基本原理及典型设备的设计计算方法,为进一步学习专业课程及从事工程实践奠定必要的理论基础。
同时,要求通过各个教学环节培养学生的工程观点,使学生理解流体流动、传热与传质的共性与特殊性,提高分析和解决化工实际问题的能力。
二、基本要求⒈本课程在教学计划中是一门具有承上启下作用的技术基础课,由于课程内容的需要,学生必须预修:高等数学、物理、物理化学、机械制图和算法语言等课程。
因为本课程主要研究石油、化工生产中(在轻工、医药、冶金和原子能工业中也有应用)具有共同规律的单元过程,其中包括基本原理及计算方法,为后续的专业课如石油炼制工程以及实际工作打下基础,本课程应放在基础课授课之后,专业课进行之前。
⒉学生从牢固掌握基本理论到运用这些理论解决工程实际问题,必须经过锻炼和实践过程。
所以,本课程虽以课堂教学为主,但应辅以下列必不可少的教学环节:在学习本课程之前应先进行认识实习;在讲授本课程同时应进行习题课、演示课、实验课;并且应完成一定数量的课外作业。
通过批改作业、测验和考试等方式以及后续的化工原理课程设计来检查和巩固教学效果。
⒊运用电子计算机计算部分计算量较大的习题(如管路、换热设备、精馏过程的计算等。
化工原理课程教学大纲(理论和实验)
《化工原理》课程教学大纲一、课程基本情况课程编号素质学分数 41.课程名称(中文)化工原理(英文)Physical Chemistry2.课程类别专业素质教育必修核心素质教育3.课程学时及其分配总学时:64理论教学学时:48实践教学学时:164.适用院系、专业生命科学学院制药工程系5.先修课程预备知识《无机化学》《高等数学》《分析化学》《有机化学》二、本门课程的意义、作用及教学目的、要求1. 本门课程的意义、作用意义:《化工原理》课程是是制药工程的一门专业基础主干必修课,是今后从事制药工程技术以及化学化工研发必不可少的重要专业基础课程。
本门课程属工程学科,用自然科学的原理考察.解释和处理工程实际问题,既具有基本的原理理论,又具有广泛适用的工程性;该课程重点阐述单元操作的基本原理和设备结构,并介绍相关的传递过程基础,;它以高等数学.物理及物理化学.计算技术为基础,将自然科学的普遍规律应用于解决工程问题,是承前启后.是后续专业课的基础,由理及工的桥梁。
作用:本课程担负的任务是研究化工生产过程中以物理加工过程为主要背景归纳而成的若干共性规律,并应用这些共性规律进行设计计算.指导操作.强化过程及延伸拓展;该课程强调工程观点.定量运算.实验技能和设计能力的训练,强调理论联系实际,培养学生的技术经济观点,学会分析和解决工程问题的能力。
2. 教学目的及要求目的:【专业素质】知识目标:(1)掌握化工原理的基础理论和基本知识,正确运用化工单元的基本规律.满足化工过程的各种要求。
(2)掌握各种化工单元操作的理论、作用原理及要求。
能力目标:(1)掌握化工单元操作技能。
(2)将化工单元的的基本知识与技术运用于药物的研发.生产及其制备工艺的设计等工作中。
方法目标:实施开发内化教学模式。
【非专业素质】(1)树立用实践检验理论的理想;(2)耐心细致.吃苦耐劳的职业素质;(3)开拓创新.团结协作的精神。
要求:要求学生具有扎实的化学工程基础理论知识,学会研究化学工程问题的方法,建立化学工程观,掌握传递过程和化学反应过程的基本原理,熟悉化工过程常用设备的原理.构造和应用,提高学生的素质,培养他们的创新精神和创造能力,使学生具有较强分析问题和解决工程实际问题的能力。
《化工原理》考试大纲
《化工原理》考试大纲《化工原理》考试大纲《化工原理》考试大纲本《化工原理》考试大纲适用于中国科学院高校化学工程、应用化学、化学工艺、生物化工、环境工程等专业的硕士争论生入学考试。
化工原理是化工类及相近专业的重要应用基础课程,以传递过程(动量传递、传质和传热)为主线,涵盖了化学工业中涉及的主要单元操作过程。
要求考生把握争论化工工程问题的方法论,把握各单元操作过程原理和设备性能,能够进行定量过程计算和基本的工程设计,并具备综合运用所学学问分析和解决问题的力气。
一、考试基本要求1.娴熟把握单元操作的基本概念和基础理论;2.把握单元操作过程的典型设备的特性,并了解基本选型力气;3.把握主要单元操作过程的基本设计和操作计算方法;4.能够灵敏运用单元操作的基本原理,分析解决单元操作常见问题。
二、考试方式与时间硕士争论生入学《化工原理》考试为笔试,考试时间为180分钟。
三、考试主要内容和要求(一)流体流淌1、考试内容(1)流体运动的考察方法、流体受力和能量守恒分析方法;(2)流体静力学及压强测定;(3)流体流淌的连续性方程及其应用;(4)机械能守恒及伯努利方程的应用;(5)流淌型态(层流和湍流)及判据;(6)流速分布及流淌阻力分析计算;(7)因次分析方法;(8)管路计算;(9)流速和流量的测定、流量计。
2、考试要求把握流体流淌过程中的基本原理及流淌规律,包括流体静力学和机械能守恒方程。
能够灵敏运用流体力学基本学问分析和计算流体流淌问题,包括流体流淌阻力计算和管路计算。
(二)流体输送机械1、考试内容(1)主要流体输送机械的类型及特点;(2)离心泵的类型、结构、工作原理、性能参数、特性曲线、流量调整、组合操作、安装和汽蚀现象;(3)往复泵的类型、工作原理、流量调整和特性曲线;(4)其它主要化工用泵(正位移泵和非正位移泵)、通风机、鼓风机、压缩机和真空泵的主要特性。
2、考试要求了解各类化工用泵的主要结构、原理和主要用途。
918_化工原理考试科目大纲
《化工原理》硕士研究生考试大纲一、考试性质化工原理是报考化学工程与技术一级学科硕士研究生的入学考试科目之一,是教诲部授权各招生院校自行命题的选拔性考试。
其命题和评价标准是相关工科专业优秀本科毕业生能达到的水平,以保证被录取者具有较好的化工基础。
《化工原理》以传递过程(动量传递、热量传递和质量传递)为主线,涵盖了化学工业中涉及的主要单元操作过程。
要求考生控制研究化学工程问题的基础知识和基本主意,控制化工单元操作的基本原理、操作过程及典型设备设计、选型与校核计算的能力,并具备综合运用所学知识分析和解决问题的能力。
本大纲力求反映专业特点,以科学、平等、确切、规范的尺度去测评考生的化学工程基础知识水平、基本判断素质和综合应用能力。
二、评价目标(1)是否熟练控制单元操作的基本概念和基础理论;(2)是否控制主要单元操作过程的基本设计和操作计算主意;(3)是否控制典型设备的特性和操作,并具备基本选型能力;(4)是否能够灵便运用所学基础理论,对化工单元过程举行操作分析和调节,并解决单元操作常见问题。
三、考试内容考试的核心在基本概念、基础理论和最基本的定量、定性分析主意,含有一定的代数、数值计算工作量,需要决定计算器。
(一)流体流动考试要求:控制流体流动过程中的基本原理及流动逻辑,包括流体静力学方程、延续性方程和柏努利方程。
能够灵便运用流体力学基本知识分析和计算流体流动问题,包括流体流动阻力计算和管路计算。
第1页/共13页1.1流体静力学(1)流体的压强及表示方式;(2)流体静力学基本方程式及应用。
1.2流体动力学(1)流动过程的质量守恒方程;(2)机械能守恒方程、动量守恒方程及应用。
1.3流体在管内的流动阻力(1)流体流动现象(流体的粘性及粘度的概念、圆管内的流动逻辑、边界层的概念);(2)流动型态(层流和湍流)及判据;(3)流动过程阻力的计算以及因次分析主意。
1.4管路计算(1)流体输送管路的计算;(2)复杂管路(并联管路、分支管路)的特点;(3)非定态流动的计算。
化工原理教学大纲
化工原理教学大纲化工原理I课程名称:化工原理 I英文名: Unit Operations of Chemical Engineering I课程号:0817********周学时:3学时学分:3教学目的和教学要求:化工原理课程是化学工程与工艺及其相近专业的一门主干课,是在学生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,是一门工科必修的专业技术基础课,是一个承上启下的课程,并为各专业课程打下坚实的基础,起到由理及工的作用。
化工原理的主要内容是研究化工生产中的各主要单元操作及典型设备的基本原理和计算方法。
通过课堂教学、实验(包含多媒体仿真实验)等环节、强调工程观点,定量运算,实验技能和设计能力的训练.强调理论与实际的结合,培养学生分析和解决工程实际问题的能力。
本课程有如下基本要求:1、熟悉和掌握单元操作基本概念、基本原理、基本计算方法和典型设备。
2、学会根据生产、科研要求和物料性质,以及技术上可行、经济合理的原则去选择单元操作和设备。
3、根据所选定单元操作过程和设备进行过程的计算和设备设计,培养学生工程设计能力。
4、要了解化工单元操作过程的操作方法和参数调节,了解强化和优化单元操作过程的途径。
通过《化工原理 I》及实验的学习,使学生了解动量传递(流体流动)、热量传递的基本理论,掌握化工生产中常用的基于动量传递、热量传递的物理加工过程(单元操作)的基本原理,熟练进行相应单元操作的工艺计算,并了解相应单元操作的设备结构和特点。
一、教材信息《化工原理 I》:姚玉英、夏清、陈常贵编;天津大学出版社; 2005年1月第一版二、教学内容和课时分配教学安排共17周。
理论课每周3学时。
理论课主要内容:(一)绪论 0.5学时本课程的性质、内容和学习方法、学习要求。
(二)流体流动 17.5学时1、基本概念:流体的性质、连续介质模型。
2、流体静力学及其应用:静止流体所受的力、流体静力学基本方程、静力学原理在压力和压力差测量上的应用。
《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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中科院研究生院硕士研究生入学考试
《化工原理》考试大纲
本《化工原理》考试大纲适用于中国科学院研究生院化学工程、应用化学、化学工艺、生物化工、环境工程等专业的硕士研究生入学考试。
“化工原理”是化工类及相近专业的重要应用基础课程,以传递过程(动量传递、传质和传热)为主线,涵盖了化学工业中涉及的主要单元操作过程。
要求考生掌握研究化工工程问题的方法论,掌握各单元操作过程原理和设备性能,能够进行定量过程计算和基本的工程设计,并具备综合运用所学知识分析和解决问题的能力。
一、考试基本要求
1.熟练掌握单元操作的基本概念和基础理论;
2.掌握单元操作过程的典型设备的特性,并了解基本选型能力;
3.掌握主要单元操作过程的基本设计和操作计算方法;
4.能够灵活运用单元操作的基本原理,分析解决单元操作常见问题。
二、考试方式与时间
硕士研究生入学《化工原理》考试为笔试,考试时间为180分钟。
三、考试主要内容和要求
(一)流体流动
1、考试内容
(1)流体运动的考察方法、流体受力和能量守恒分析方法;(2)流体静力学及压强测定;(3)流体流动的连续性方程及其应用;(4)机械能守恒及伯努利方程的应用;(5)流动型态(层流和湍流)及判据;(6)流速分布及流动阻力分析计算;(7)因次分析方法;(8)管路计算;(9)流速和流量的测定、流量计。
2、考试要求
掌握流体流动过程中的基本原理及流动规律,包括流体静力学和机械能守恒方程。
能够灵活运用流体力学基本知识分析和计算流体流动问题,包括流体流动阻力
计算和管路计算。
(二)流体输送机械
1、考试内容
(1)主要流体输送机械的类型及特点;(2)离心泵的类型、结构、工作原理、性能参数、特性曲线、流量调节、组合操作、安装和汽蚀现象;(3)往复泵的类型、工作原理、流量调节和特性曲线;(4)其它主要化工用泵(正位移泵和非正位移泵)、通风机、鼓风机、压缩机和真空泵的主要特性。
2、考试要求
了解各类化工用泵的主要结构、原理和主要用途。
掌握离心泵的工作原理、特性曲线、流量调节和安装。
能够进行涉及泵的基本计算。
(三)液体的搅拌
1、考试内容
(1)搅拌器的主要类型;(2)混合机理;(3)搅拌器的性能;(4)搅拌功率;(5)搅拌器放大。
2、考试要求
了解搅拌器的主要结构、流体混合特性和表征,了解搅拌设备的基本设计和放大。
(四)流体通过颗粒层的流动及过滤
1、考试内容
(1)单颗粒、颗粒群和颗粒床层的特性;(2)流体通过固定床的压降及简化模型;(3)过滤原理和分类;(4)过滤过程的数学描述及计算、滤饼的洗涤;(5)压滤和吸滤设备、离心过滤设备。
2、考试要求
了解颗粒床层的特性和流动压降计算。
掌握过滤操作的基本原理、基本方程式及应用、不同过滤方式的操作计算。
了解典型过滤设备的结构和特点。
(五)颗粒的沉降和流态化
1、考试内容
(1)曳力和颗粒自由沉降;(2)降尘室、旋风分离器等主要沉降分离设备及操作原理;(3)流化床基本概念和主要特性;(4)流化床操作及计算;(5)气力输送原理、分类和主要流动特性。
2、考试要求
掌握分析颗粒运动的基本方法,掌握流态化的原理和计算。
能够对颗粒运动过程进行分析和计算。
了解沉降分离设备和气力输送设备的分类和应用。
(六)传热及换热设备
1、考试内容
(1)冷、热流体热交换的形式、载热体;(2)传热速率和热通量及传热机理;(3)热传导与傅立叶定律、导热系数;(4)平壁、圆筒壁和多层壁稳定热传导的计算;(5)对流传热过程分析和数学描述;(6)准数和传热系数经验关联式;(7)沸腾传热和冷凝传热;(8)黑体辐射及基本规律;(9)传热过程计算;(10)换热器的分类、计算与选型;(11)传热过程的强化途径;;(12)蒸发操作主要特点;(13)蒸发设备,单效和多效蒸发。
2、考试要求
熟练掌握傅立叶定律、热传导的基本原理和定态热传导的计算。
了解对流传热的影响因素、主要关联式、对流传热的计算和传热强化。
掌握换热器和蒸发器的基本计算,了解换热器和蒸发器的分类、选型和应用。
了解黑体辐射的特点和规律。
能够灵活运用传热基本原理,求解简单的非稳态传热问题。
(七)气体吸收
1、考试内容
(1)气液相平衡;(2)分子扩散和菲克定律、扩散系数;(3)对流传质理论和相关准数;(4)吸收过程的数学描述;(5)吸收塔的设计型和操作型计算;(6)气体吸收特点和吸收过程计算;(7)化学吸收。
2、考试要求
熟练掌握传质、吸收与解吸过程的基本理论,了解扩散系数、传质系数等参数的计算方法。
掌握物料衡算和操作线方程,以及吸收过程的计算。
了解主要的吸收设备、流程及应用。
了解蒸发过程原理和设备。
能够灵活运用传质基本原理,解决简
单的非稳态吸收问题。
(八)液体精馏
1、考试内容
(1)蒸馏原理与蒸馏操作;(2)平衡蒸馏和简单蒸馏;(3)理想和非理想体系的汽液相平衡;(4)精馏原理和精馏过程的数学描述;(5)精馏塔的操作和操作方程;(6)双组分精馏的设计型和操作型计算;(7)间歇精馏特点与计算;(8)萃取精馏和恒沸精馏。
2、考试要求
熟练掌握蒸馏和精馏的基本原理、以及不同条件下的精馏计算,包括进料状态和位置、平衡线、q线、回流比、精馏段操作线和提馏段操作线、理论板及全塔效率等。
了解特殊精馏的特点。
能够灵活运用传质基本原理,解决简单的非稳态精馏问题。
(九)气液传质设备
1、考试内容
(1)板式塔的结构和操作;(2)塔板和塔内的两相流体力学特性、塔板效率;(4)填料塔的结构及主要填料的特性;(5)填料层和填料塔内的流体力学性能和气液传质;(7)气液传质设备的不正常操作。
2、考试要求
了解填料塔和板式塔的主要构件,了解塔内两相流动状况和传质特性,了解常见的气液传质设备不正常操作情况。
了解板式塔和填料塔的一般计算。
(十)液液萃取
1、考试内容
(1)液液萃取原理;(2)液液相平衡和三角形相图;(3)单级和多级萃取过程计算;(4)萃取设备主要类型、特点和选型;(5)萃取设备操作和液泛、液滴传质。
2、考试要求
掌握液液两相传质特性和萃取原理,掌握单级和多级萃取过程的计算方法,了解萃取操作和设备特性。
(十一)热质同时传递过程和固体干燥
1、考试内容
(1)湿空气的性质和湿度图;(2)热质同时传递过程的数学描述和基本计算;(3)干燥速率及其影响因素;(4)干燥过程计算;(5)常用干燥器及其特点。
2、考试要求
掌握湿空气的主要性质和状态参数。
掌握干燥过程的物料衡算和热量衡算。
了解影响干燥过程的因素、以及干燥器的主要型式和应用。
(十二)其它传质分离方法
1、考试内容
(1)结晶;(2)吸附分离;(3)膜分离。
2、考试要求
了解结晶、吸附分离和膜分离过程的基本原理,了解所涉及的物料和热量衡算、以及设备特性。
四、试卷题型及比例
●试题包括基本概念题、计算题和分析题。
●题型(大约比例):选择填空题占20%、问答题占20%、计算题占40%、分析题
占20%。
●试卷满分为:150分。
五、参考教材
●《化工原理》(第三版),上、下册. 陈敏恒、丛德滋、方图南、齐鸣斋编,北
京:化学工业出版社,2006
编制单位:中国科学院研究生院
编制日期:2011年7月1日。