《化工原理》(4)課程教學(xué)大綱

《化工原理》課程教學(xué)大綱課程名稱：化工原理課程類別（必修/選修）：必修課程英文名稱：PrincipleofChemicalEngineering總學(xué)時/周學(xué)時/學(xué)分：72/4/4其中實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)、討論等）學(xué)時：0(實(shí)驗(yàn)單獨(dú)設(shè)課)先修課程：高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、基礎(chǔ)化學(xué)、物理化學(xué)等授課時間：1-18周，周三：3、4節(jié)；周五：1、2節(jié)線上：優(yōu)學(xué)院教學(xué)云平臺；線下授課地點(diǎn)：周三：7B315；周五：7B315答疑時間、地點(diǎn)與方式：1)教師師辦公室(12F102)進(jìn)行答疑；2)電話、QQ、郵件或微信等方式答疑；3）課前課后停留在教室，對有疑問的同學(xué)進(jìn)行答疑。課程考核方式：開卷（）閉卷（√）課程論文（）其它（）使用教材：王志魁主編《化工原理》，第五版，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2018.1教學(xué)參考資料：1.陳敏恒等編《化工原理》第三版；2.鐘理主編《化工原理》化學(xué)工業(yè)出版社，20083.譚天恩主編《化工原理》（上下冊），第四版，4.邵友元《化工原理學(xué)習(xí)指導(dǎo)。課程簡介：《化工原理》又稱《化工單元操作》、《化工過程及設(shè)備》。課程的主要任務(wù)是介紹流體流動過程、傳熱過程、傳質(zhì)過程（動量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞）的基本原理及主要單元操作的典型設(shè)備構(gòu)造、操作原理、過程計(jì)算、設(shè)備選型及實(shí)驗(yàn)研究方法等。通過本門課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握各種典型化工過程及其主要設(shè)備的基本原理、基本概念、基本知識的熟練應(yīng)用及其計(jì)算方法，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決有關(guān)單元操作各種問題的能力；通過本門課程的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的操作訓(xùn)練，可以鍛煉學(xué)生的工程技能及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐精神，以適應(yīng)生產(chǎn)建設(shè)的需要。課程教學(xué)目標(biāo)一、知識目標(biāo)：1.掌握各個單元操作的基本規(guī)律，熟悉所用設(shè)備的工作原理、性能和操作等。2.掌握主要化工單元操作的基本原理、典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)及計(jì)算方法；同時逐步掌握設(shè)備工藝尺寸的計(jì)算和定型設(shè)備的選型計(jì)算。3.掌握各個化工單元操作的基本原理，包括主要計(jì)算方法、化工過程主要設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、主要工藝尺寸或性能。二、能力目標(biāo)：1.掌握化工過程研究的方法論；把對各單元操作的基本規(guī)律的認(rèn)識能用于化工生產(chǎn)和研究之中；具備化工單元操作典型設(shè)備選型的能力，對化工設(shè)備和過程具有一定的操作和管理能力。2.學(xué)會用自然科學(xué)的原理來考察、分析和處理工程實(shí)際問題。3.激發(fā)學(xué)生專業(yè)興趣，激發(fā)學(xué)生為化學(xué)化工事業(yè)奮斗終身精神。三、素質(zhì)目標(biāo)：1.培養(yǎng)學(xué)生具有主動參與、積極進(jìn)取、崇尚科學(xué)、探究科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度和思想意識。2.養(yǎng)成理論聯(lián)系實(shí)際、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真細(xì)致、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和職業(yè)道德。本課程與學(xué)生核心能力培養(yǎng)之間的關(guān)聯(lián)（可多選）：eq\o\ac(□,√)核心能力1.運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)化工基礎(chǔ)科學(xué)理論和工程知識的能力?！鹾诵哪芰?.設(shè)計(jì)與執(zhí)行實(shí)驗(yàn)與儀器操作、分析與解釋實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力。eq\o\ac(□,√)核心能力3.執(zhí)行化學(xué)或化工實(shí)務(wù)所需技術(shù)、技巧及使用工具的能力。eq\o\ac(□,√)核心能力4.具備工程設(shè)計(jì)方法與管理的能力。eq\o\ac(□,√)核心能力5.具備計(jì)劃管理、有效溝通與團(tuán)隊(duì)合作的能力。eq\o\ac(□,√)核心能力6.具備資料搜集與分析能力并且運(yùn)用于化學(xué)化工專業(yè)的專題研究與書報討論之能力?！鹾诵哪芰?．具備英語聽說和讀寫能力，了解化工技術(shù)對環(huán)境、社會及全球的影響，并培養(yǎng)持續(xù)學(xué)習(xí)的習(xí)慣與能力。eq\o\ac(□,√)核心能力8．理解工程倫理，及安全、衛(wèi)生、環(huán)保等社會責(zé)任。理論教學(xué)進(jìn)程表周次教學(xué)主題教學(xué)時長教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)、課程思政融入點(diǎn)教學(xué)方式作業(yè)安排1認(rèn)識化工原理2重點(diǎn)：課程內(nèi)容與性質(zhì)；課程實(shí)現(xiàn)目標(biāo)、課程學(xué)習(xí)考核標(biāo)準(zhǔn)。難點(diǎn)：物理量的單位與量綱及單位換算。課程思政融入點(diǎn)：介紹課程發(fā)展史，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)這門課的興趣。線上：優(yōu)學(xué)院課程思政作業(yè)：要求學(xué)生查閱化學(xué)工程發(fā)展歷程，寫1000字左右的讀書筆記。1流體靜力學(xué)2重點(diǎn)：靜力學(xué)基本方程及流體（靜止）的性質(zhì)。難點(diǎn)：靜力學(xué)基本方程式的應(yīng)用線上：優(yōu)學(xué)院有作業(yè)（3題左右）2管內(nèi)流體流動的基本方程式4重點(diǎn)：流量流速、連續(xù)性和柏努力、牛頓粘性定律、雷諾實(shí)驗(yàn)等難點(diǎn)：柏努力方程的應(yīng)用課程思政融入點(diǎn)：認(rèn)識流體力學(xué)先驅(qū)丹尼爾·伯努利（DanielBernoull）及家族，了解他們在數(shù)學(xué)、物理，特別是在流體力學(xué)中的偉大貢獻(xiàn)及獻(xiàn)身科學(xué)事業(yè)的精神。線上：優(yōu)學(xué)院無作業(yè)

3管內(nèi)流體流動摩擦阻力損失4重點(diǎn)：直管阻力和局部阻力的計(jì)算難點(diǎn)：管路局部阻力和總阻力的計(jì)算線上：優(yōu)學(xué)院有作業(yè)（3題左右）4管路計(jì)算4重點(diǎn)：管路設(shè)計(jì)型和操作型計(jì)算難點(diǎn)：簡單管路計(jì)算中的試差方法；并聯(lián)管路、分支、匯合管路特性線上：優(yōu)學(xué)院有作業(yè)(4題左右)5流量的測定2重點(diǎn)：測速管（畢托管）、孔板流量計(jì)、文丘里流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)等難點(diǎn)：各種流量計(jì)的測量原理與特點(diǎn)課程思政融入點(diǎn)：引入警示性案例，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的工作作風(fēng)。線上：優(yōu)學(xué)院無作業(yè)5-6流體輸送機(jī)械4重點(diǎn)：離心泵的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、操作特性、安裝等；泵和管的特性曲線。難點(diǎn)：安裝高度的計(jì)算和離心泵安裝及選型線上：優(yōu)學(xué)院無作業(yè)6-7重力沉降2重點(diǎn)：非均相混合體系、重力沉積難點(diǎn)：自由沉積速度的計(jì)算線上：優(yōu)學(xué)院無作業(yè)8重力沉降設(shè)備2重點(diǎn)：降塵室的構(gòu)造、工作原理及計(jì)算難點(diǎn)：降塵室結(jié)構(gòu)及處理能力等計(jì)算課程思政融入點(diǎn)：引入PM2.5等降塵室無法分離的顆粒物，倡導(dǎo)生命共同體理念，踐行綠色發(fā)展觀。線上：優(yōu)學(xué)院無作業(yè)8-9過濾過程4重點(diǎn)：離心沉降、過濾基本方程式難點(diǎn)：過濾速率基本方程式的應(yīng)用線上：優(yōu)學(xué)院無作業(yè)9板框過濾2重點(diǎn)：板框壓濾機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理難點(diǎn)：恒壓過濾計(jì)算線上：優(yōu)學(xué)院有作業(yè)（4題左右）10熱傳導(dǎo)6重點(diǎn)：傅里葉定律-熱傳導(dǎo)速率方程；平板熱傳導(dǎo)傳熱速率計(jì)算；圓管熱傳導(dǎo)傳熱速率計(jì)算。難點(diǎn)：多層圓管熱傳導(dǎo)熱阻計(jì)算。線上：優(yōu)學(xué)院有作業(yè)（2題左右）10-11對流傳熱6重點(diǎn)：對流傳熱方程及對流傳熱系統(tǒng)；影響對流傳熱系數(shù)的因素；套管式、列管式換熱器計(jì)算。難點(diǎn)：對流傳熱系數(shù)的影響因素及計(jì)算。線上：優(yōu)學(xué)院有作業(yè)（2題左右）12換熱器2重點(diǎn)：換熱器的能量衡算，總傳熱速率方程和總傳熱系數(shù)，換熱器的結(jié)構(gòu)與原理。難點(diǎn)：列管式換熱器選用計(jì)算。線上：優(yōu)學(xué)院有作業(yè)（1題）12-13氣液相平衡4重點(diǎn)：氣體在液體中的溶解度、亨利定律；亨利定律的應(yīng)用。難點(diǎn)：氣液相平衡在吸收中的應(yīng)用。線上：優(yōu)學(xué)院無作業(yè)13-14吸收過程的傳質(zhì)速率與吸收塔的計(jì)算6重點(diǎn)：分子擴(kuò)散與菲克定律；雙膜理論；吸收速率方程；操作線方程與平衡線方程；最小液氣比計(jì)算；填料層高度計(jì)算；難點(diǎn)：吸收劑的用量、塔高、塔經(jīng)的計(jì)算及設(shè)備；氣液傳質(zhì)設(shè)備（吸收塔部分）。線上：優(yōu)學(xué)院有作業(yè)（6題左右）15蒸餾與精餾原理2重點(diǎn)：相律和拉烏爾定律；兩組分理想物系的汽液平衡關(guān)系；蒸餾過程的原理。難點(diǎn)：兩組分理想物系的汽液平衡關(guān)系。線上：優(yōu)學(xué)院無作業(yè)15-16雙組分連續(xù)聯(lián)精餾的計(jì)算與分析6重點(diǎn)：操作線方程與q線方程；理論板數(shù)的計(jì)算；回流比與最小回流比；精餾塔的操作計(jì)算。難點(diǎn)：進(jìn)料熱狀態(tài)參數(shù)q；回流比與進(jìn)料熱狀態(tài)對精餾過程的影響。線上：優(yōu)學(xué)院有作業(yè)（7題左右）17特殊精餾2重點(diǎn)：恒沸精餾與萃取精餾。難點(diǎn)：夾帶劑、萃取劑的選擇。線上：優(yōu)學(xué)院無作業(yè)17板式塔2重點(diǎn)：塔板結(jié)構(gòu)；塔高與塔徑的計(jì)算；精餾塔設(shè)備。難點(diǎn)：塔的選型與計(jì)算。線上：優(yōu)學(xué)院無作業(yè)18干燥與過程的物料衡算和熱量衡算4重點(diǎn)：濕空氣的性質(zhì)；濕空氣的濕度圖及應(yīng)