化工原理教學大綱及教學知識點小結

1、學習好資料歡迎下載化工原理教學大綱及各章知識點小結一、課程代碼21204142561二、課程名稱（1）中文名：化工原理 B（2）英文名： Principles of Chemical Engineering （B）三、課程管理院（系）及教研室環(huán)境與生物工程學院，化學工程與工藝教研室四、大綱說明1、適用專業(yè)、層次應用化學專業(yè)四年制本科2、學時與學分數(shù)80學時（其中理論教學 56學時，實驗24學時），5學分3、課程的性質、目的與任務化工原理是應用化學專業(yè)的一門主干課程，屬工程科學，是用自然科學的原理考察、解釋和處理 工程實際問題。研究方法主要是因次論指導下的實驗研究法和數(shù)學模型法。本課程強調工程觀

2、點、 定量運算、實驗技能、設計能力和模擬優(yōu)化能力的訓練，強調在理論和實際的結合中，提高分析問 題、解決問題的能力。本課程理論教學主要研究“三傳”（動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞）基礎理論、主要單元操作的基本原理、典型設備的結構和工藝計算。通過本課程理論的學習，使學生獲得化學工程學的基 礎知識和基本技能。本課程實驗教學是化工原理課程理論聯(lián)系實際的一個重要的教學環(huán)節(jié)。其目的不僅是使學生鞏 固和加深對理論教學內容的理解，而且是使學生要在熟悉實驗裝置的基礎上掌握一定的實驗操作技 能，通過對實驗數(shù)據(jù)的分析、整理、歸納，培養(yǎng)學生處理工程技術問題和進行科學研究的能力。4、先行、后續(xù)課程本課程是應用化學專業(yè)學生

3、在具備了必要的高等數(shù)學、物理、物理化學、計算技術等基礎知識 之后必修的技術基礎課，是化工原理課程設計、應用化學專業(yè)課程及畢業(yè)設計的基礎。5、考試方式與成績評定考試方式：理論課一一筆試；實驗課一一現(xiàn)場操作。成績評定：理論課 70%，實驗課30%。五、綱目0緒論（0.5學時化工單元操作歷史梗概，本門課程的性質、地位和要回答的問題；單位和量綱；單 元操作概念。1流體流動教學目的學習流體流動的宏觀規(guī)律，理解流體流動的內部結構，掌握因次論指導下的實驗研 究法、阻力損失計算、流體輸送管路計算，能夠運用流體流動原理進行流速流量測量。 教學重點與難點機械能衡算和阻力損失計算；流體流動內部結構和因次分析法。教學

4、時數(shù)11.5學時教學方法與手段流體靜力學和守恒原理等簡單問題嚴格推導，湍流基本特征和阻力計算等復雜問題簡化處理，壓強測量、管路計算和流速流量測量采用定性分析與定量計算相結合的方法， 強化基本原理、基本方程工程應用訓練。在多媒體教室采用電子課件進行課堂講授 教學內容1.1概述流體流動的兩種考察方法；流體流動中的作用力；流體流動中的機械能。1.2流體靜力學靜壓強在空間的分布；壓強能和位能；壓強的表示方法；壓強的靜力學測量方法。1.3流體流動中的守恒原理質量守恒；機械能守恒；動量守恒X 01.4流體流動中的內部結構流動的型態(tài)；湍流的基本特征；圓管內流體運動的數(shù)學描述。1.5阻力損失兩種阻力損失；湍流

5、時直管阻力損失的實驗研究方法；直管阻力損失的計算式；局 部阻力損失。1.6流體輸送管路的計算阻力對管內流動的影響；管路計算；可壓縮流體的管路的計算。1.7流速和流量的測量畢托管（測速管）；孔板流量計；轉子流量計。2流體輸送機械 教學目的將流體力學原理應用于工程實際；將“流體輸送機械”作為單元操作進行討論。教學重點和難點離心泵（泵的選擇和操作）；離心泵基本方程的推導和離心泵安裝高度。教學時數(shù)4學時教學方法和手段講解管路特性、離心泵基本方程、安裝高度等內容應盡可能地運用和鞏固“流體流 動“一章已學過的原理和公式；從單元操作的目的著手，討論達到輸送目的所能調動的 工程手段，探討實現(xiàn)輸送所需的設備或機

6、械結構及其操作性能，以及能量使用的經(jīng)濟性 等問題。在多媒體教室采用電子課件進行課堂講授。教學內容2.1概述流體輸送對輸送機械的要求；管路特性曲線等2.2離心泵離心泵的工作原理；離心泵的特性曲線；離心泵的流量調節(jié)與組合操作；離心泵的 安裝高度；離心泵的類型與選用。2.3往復泵往復泵的作用原理和類型；往復泵的流量調節(jié); 2.4其他化工用泵非正位移泵；正位移泵；各類化工用泵的比較。 2.5氣體輸送機械通風機；鼓風機；壓縮機；真空泵。3沉降與過濾教學目的 了解重力沉降、離心沉降，掌握過濾原理和過程計算。教學重點與難點 沉降速度的計算；過濾原理和過程計算。教學時數(shù) 4學時。教學方法與手段定性分析和定量推

7、導相結合；在多媒體教室采用電子課件進行課堂講授。教學內容3.1概述 非均相物系的分離；顆粒相對運動時所受的阻力。3.2重力沉降 沉降速度；降沉室；懸浮液的沉聚。3.3離心沉降離心分離因素；離心沉降速度；旋風分離器；懸液分離器；沉降離心機。3.4過濾懸浮液的過濾；過濾速率的基本方程；恒壓過濾；過濾設備。4傳熱教學目的掌握傳熱一般規(guī)律，能分析影響傳熱的各種因素；合理選擇和設計傳熱；合理操作 和調節(jié)傳熱。教學重點和難點各種傳熱過程數(shù)學描述和計算；沸騰給熱和冷凝給熱過程數(shù)學描述，管殼式換熱器 設計和選用。教學時數(shù)10學時教學方法和手段從傳熱操作的目的著手，討論達到傳熱目的所能調動的工程手段，分析影響傳

8、熱的 各種因素， 探討實現(xiàn)傳熱所需設備的設計、操作與調節(jié)，以及能量利用的經(jīng)濟性等問 題。在多媒體教室采用電子課件進行課堂講授。教學內容4.1概述傳熱過程中的冷熱流體接觸方式；載熱體及其選擇；傳熱過程。4.2熱傳導傅立葉定律和導熱系數(shù)；通過平壁的定態(tài)導熱過程；通過圓筒壁的定態(tài)導熱過程； 通過多層壁的定態(tài)導熱過程。4.3對流給熱對流給熱過程分析；對流給熱過程的數(shù)學描述；無相變的對流給熱系數(shù)的經(jīng)驗關聯(lián) 式。4.4沸騰給熱和冷凝給熱沸騰給熱；沸騰給熱過程的強化；蒸氣冷凝給熱；冷凝給熱系數(shù)；影響冷凝給熱的 因數(shù)及強化措施。4.5熱輻射固體輻射；氣體輻射。4.6傳熱過程的計算傳熱過程的數(shù)學描述；傳熱過程基

9、本方程式；換熱器的設計型計算；換熱器的操作 型計算；傳熱單元法；非定態(tài)傳熱過程的擬定態(tài)處理；變系數(shù)的傳熱過程計算；“管式換熱器的選用與操作模擬”計算機輔助計算。4.7換熱器間壁式換熱器的類型；管殼式換熱器的設計和選用；換熱器的強化和其他類型。5氣體吸收教學目的掌握吸收一般規(guī)律，能分析影響吸收的各種因素；合理選擇和設計吸收；合理操 作和調節(jié)吸收。教學重點和難點低含量氣體吸收過程數(shù)學描述和計算；擴散與單相傳質。教學時數(shù)8學時教學方法和手段從吸收操作的目的著手，討論達到吸收目的所能調動的工程手段，分析影響吸收的 各種因素，探討吸收過程的選擇與設計、操作與調節(jié)，以及能量利用的經(jīng)濟性等問題。在多媒體教室

10、采用電子課件進行課堂講授。教學內容5.1概述氣體吸收的目的、原理及實施方法；解吸過程的經(jīng)濟分析（包括吸收劑的選擇） 5.2氣液相平衡平衡溶解度；相平衡與吸收過程的關系。5.3擴散與單相傳質雙組分混合物中的分子擴散；擴散系數(shù)；對流傳質；物質傳遞與動量、熱量傳遞的 類比；對流傳質理論。5.4相際傳質相際傳質速率；傳質阻力的控制步驟與界面含量。5.5低含量氣體吸收吸收過程的數(shù)學描述；傳質單元數(shù)的計算方法。5.6吸收塔的計算吸收塔的設計型計算；吸收塔的操作型計算。5.7填料塔填料塔的結構與性能；汽液兩相在填料層內的流動；塔徑的計算；填料塔的附件。6蒸餾教學目的掌握精餾一般規(guī)律，能分析影響精餾的各種因素

11、；合理選擇和設計精餾；合理操作 和調節(jié)精餾。教學重點和難點雙組分精餾過程數(shù)學描述和計算；精餾過程的其它類型，間歇精餾。教學時數(shù)10學時教學方法和手段從精餾操作的目的著手，討論達到精餾目的所能調動的工程手段，分析影響精餾的 各種因素，探討精餾過程的選擇與設計、操作與調節(jié)，以及能量利用的經(jīng)濟性等問題。在多媒體教室采用電子課件進行課堂講授。教學內容6.1概述蒸餾操作的目的、原理及實施方法；蒸餾操作的費用及操作壓強的選擇。6.2雙組分溶液的氣液相平衡理想物系的氣液相平衡；非理想物系的氣液相平衡。6.3平衡蒸餾與簡單蒸餾平衡蒸餾；簡單蒸餾。6.4精餾精餾過程；精餾過程的程數(shù)學描述的基本方法；塔板上過程的

12、數(shù)學描述；精餾過程 的兩種解法；精餾塔的操作。6.5雙組分精餾的設計型計算理論板數(shù)的計算；回流比的選擇；加料熱狀態(tài)的選擇；雙組分精餾過程的其它類型； 平衡線為直線時的理論板的解析計算。6.6雙組分精餾的操作型計算精餾過程計算的操作型計算；精餾塔的溫度分布和靈敏板；“二元精餾設計與操作模擬”計算機輔助計算。6.7間歇精餾間歇精餾過程的特點；保持餾出液組成恒定的間歇精餾；回流比保持恒定的間歇精 餾。6.8恒沸精餾與萃取精餾6.9板式塔7干燥 教學目的掌握干燥一般規(guī)律，能分析影響干燥的各種因素；合理選擇和設計干燥；合理操 作和調節(jié)干燥。教學重點和難點干燥靜力學、速率和過程計算；干燥過程的熱量衡算與熱

13、效率。教學時數(shù)4學時教學方法和手段從干燥操作的目的著手，討論達到干燥目的所能調動的工程手段，分析影響干燥的 各種因素，探討干燥過程的選擇與設計、操作與調節(jié)，以及能量利用的經(jīng)濟性等問題。在多媒體教室采用電子課件進行課堂講授。教學內容7.1概述固體去濕方法和干燥過程；對流干燥流程及經(jīng)濟性。7.2干燥靜力學濕空氣的狀態(tài)參數(shù)；濕空氣狀態(tài)的變化過程；水分在氣-固兩相間的平衡。7.3干燥速率與干燥過程計算物料在定態(tài)空氣條件下的干燥速率；間歇干燥過程的計算；連續(xù)干燥過程的一般特 性；干燥過程的物料衡算與熱量衡算；干燥過程的熱效率；連續(xù)干燥過程設備容積的計 算方法。7.4干燥器干燥器的基本要求；常用對流式干燥器；非對流式干燥器。課程學時分配表教學內容（章）講課學時實驗學時習題課其它0.緒論0.561.流體流動11.522.流體輸送機械423.沉降與過濾434.傳熱1035.氣體吸收106.蒸餾1047.固體干燥44復習(2)合計5624建議教材與教學參考書1. 陳敏恒、從德滋、方圖南等編化工原理上、下冊（第二版），北京：化學工業(yè)出版社，1999.62. 天津大學化工原理教研室編化工原理上、下冊（第二版），天津：天津科技出版社,1996.33. 陳維紐主編傳