《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。

教学方法及教学手段：板书与多媒体结合讲授与自学结合
第一节概述
一、吸收操作的应用
二、吸收设备
三、吸收操作的分类
四、吸收剂的选择
第二节气液相平衡
一、平衡溶解度
二、亨利定律
三、气液相平衡吸收过程中的应用
第三节吸收过程的传质速率
一、分子扩散与费克定律
二、等摩尔逆向扩散
三、组分A通过静止组分B的扩散
四、扩散系数
五、单相内对流传质
六、两相间传质的双膜理论
七、总传质速率方程
八、传质速率方程的各种表达形式
第四节吸收计算
一、物料衡算与操作线方程
二、最小液气比与吸收剂用量
三、填料层高度的计算
四、解吸塔的计算
第七章蒸馏
主要教学目标：掌握回流比与塔板数的关系和图解法计算理论塔板数；掌握挥发度t-x-y相图和x-y相图；了解简单蒸馏原理、间歇精馏流程和连续精馏流程；熟练运用基本关系式
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：计算理论塔板数；基本关系式
第一节双组份溶液气液相平衡
一、溶液的蒸汽压与拉乌尔定律
二、理想物系的气液平衡
三、非理想溶液的气液相平衡
第二节蒸馏与精馏原理
一、简单蒸馏
二、平衡蒸馏
第三节双组分连续精馏的计算与分析
一、全塔物料衡算
二、恒摩尔流假定
三、进料热状态参数
四、操作线方程与q线方程
五、理论板层数的求法
六、回流比与进料热状态对精馏过程的影响
七、塔顶液相回流比的选择
八、理论板数的简捷计算
九、两组分精馏的其它类型
第四节间歇蒸馏
一、馏出液组成维持恒定的操作
二、回流比维持恒定的操作
第六节板式塔
一、塔板结构
二、塔板的流体力学状况
三、塔板效率
四、塔高的确定
五、塔径计算
第八章干燥
主要教学目标：了解干燥在化工生产中的应用；掌握干燥方程；掌握干燥的基本运算关系式。

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：干燥操作；基本运算
第一节概述
一、物料的去湿方法
二、湿物料的干燥方法
三、干燥过程进行的必要条件
第二节湿空气的性质和湿度图
一、湿空气的性质
二、湿空气的H-I图及其应用
第三节干燥过程的物料衡算和热量衡算
一、干燥过程的物料衡算
二、干燥过程的热量衡算
第四节物料的平衡含水量与干燥速率
一、物料的干燥曲线
二、物料中所含水分的性质
三、恒定干燥条件下干燥速率与干燥时间的计算
第五节干燥设备
一、干燥设备简介
二、干燥器的选用
三、参考文献：
1、陈敏恒主编，《化工原理》，化学工业出版社，2008年4月（第三版）
2、谭天恩主编，《化工原理》化学工业出版社，2008年6月（第三版）
3、夏清，陈常贵主编，《化工原理》，天津大学出版社，2005年6月（第一版）
4、姚玉英主编，《化工原理》，天津科学技术出版社，2005年4月（第一版）
四、教研室：化学工程与工艺教研室课程主讲负责人：史洪伟院长审核签名：。