化工原理專任老師培訓(xùn)課件

化工原理專任老師培訓(xùn)課件目錄課程介紹與背景流體流動與輸送傳熱過程與設(shè)備蒸餾過程與設(shè)備吸收過程與設(shè)備干燥過程與設(shè)備總結(jié)與展望01課程介紹與背景Chapter掌握化工過程的基本原理和核心概念，理解化工過程的本質(zhì)和規(guī)律。能夠運用化工原理分析、解決化工生產(chǎn)中的實際問題，具備初步的工程實踐能力。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和工程素養(yǎng)，為未來從事化工及相關(guān)領(lǐng)域的工作奠定基礎(chǔ)?；ぴ碚n程目標(biāo)化工原理是化學(xué)工程學(xué)科的基礎(chǔ)課程，對于培養(yǎng)化學(xué)工程人才具有重要意義?；ぴ砩婕暗膬?nèi)容廣泛，包括流體力學(xué)、傳熱學(xué)、傳質(zhì)學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)等，是連接化學(xué)工程與工藝、化學(xué)工程與技術(shù)等學(xué)科的橋梁?；ぴ碓诠こ虒嵺`中具有廣泛的應(yīng)用，是化學(xué)工程師必備的基本素質(zhì)之一?；ぴ碓诨瘜W(xué)工程領(lǐng)域重要性目的：幫助專任老師更好地理解和掌握化工原理課程的核心內(nèi)容，提高教學(xué)效果和質(zhì)量。本次培訓(xùn)課件目的和內(nèi)容內(nèi)容化工原理課程概述及教學(xué)目標(biāo)流體力學(xué)基礎(chǔ)及在化工中的應(yīng)用本次培訓(xùn)課件目的和內(nèi)容傳熱學(xué)基礎(chǔ)及在化工中的應(yīng)用傳質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)及在化工中的應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)基礎(chǔ)及在化工中的應(yīng)用本次培訓(xùn)課件目的和內(nèi)容0102本次培訓(xùn)課件目的和內(nèi)容化工原理課程思政元素融入與教學(xué)實踐化工原理實驗教學(xué)方法探討與實踐02流體流動與輸送Chapter

流體靜力學(xué)基礎(chǔ)密度與重度定義、單位、測量方法，不同流體的密度與重度關(guān)系。壓力與壓強(qiáng)概念、單位、表示方法，絕對壓力、表壓和真空度的關(guān)系。流體靜力學(xué)基本方程推導(dǎo)、應(yīng)用，液柱高度、壓力計算。定義、單位、測量方法，平均流速與瞬時流速的關(guān)系。流量與流速伯努利方程連續(xù)性方程推導(dǎo)、應(yīng)用條件，不同截面流速與壓力的關(guān)系。推導(dǎo)、應(yīng)用，流體流動過程中的質(zhì)量守恒。030201流體動力學(xué)基礎(chǔ)01020304雷諾實驗與雷諾數(shù)實驗現(xiàn)象、雷諾數(shù)計算，層流與湍流的判別。局部阻力損失產(chǎn)生原因、影響因素、計算公式。沿程阻力損失產(chǎn)生原因、影響因素、計算公式。管道內(nèi)流體流動計算綜合運用連續(xù)性方程、伯努利方程和阻力損失公式進(jìn)行計算。管道內(nèi)流體流動現(xiàn)象及計算01020304工作原理、結(jié)構(gòu)特點、性能參數(shù)、選型原則及操作注意事項。離心泵工作原理、結(jié)構(gòu)特點、性能參數(shù)及使用范圍。往復(fù)泵工作原理、結(jié)構(gòu)特點、性能參數(shù)及使用范圍。旋轉(zhuǎn)泵如螺桿泵、齒輪泵等，簡要介紹其工作原理和特點。其他輸送設(shè)備液體輸送設(shè)備類型及特點03傳熱過程與設(shè)備Chapter物體內(nèi)部或相互接觸的物體之間，由于分子、原子及自由電子等微觀粒子的熱運動而產(chǎn)生的熱量傳遞現(xiàn)象。熱傳導(dǎo)定義傅里葉定律，描述熱量傳遞速率與溫度梯度之間的關(guān)系。熱傳導(dǎo)基本定律通過求解熱傳導(dǎo)微分方程或采用數(shù)值計算方法，如有限差分法、有限元法等，得到物體內(nèi)部的溫度分布及熱流量。熱傳導(dǎo)計算方法熱傳導(dǎo)基本原理及計算方法對流傳熱影響因素流體的物理性質(zhì)（密度、粘度、導(dǎo)熱系數(shù)等）、流動狀態(tài)（層流或湍流）、流動速度、壁面形狀和溫度等。對流傳熱定義流體流過固體壁面時，流體與壁面之間的熱量傳遞現(xiàn)象。對流傳熱計算方法采用經(jīng)驗公式或數(shù)值計算方法，如CFD模擬等，得到流體與壁面之間的傳熱系數(shù)及熱流量。對流傳熱過程分析換熱器類型01管殼式換熱器、板式換熱器、螺旋板式換熱器、列管式換熱器等。結(jié)構(gòu)特點02各種換熱器具有不同的結(jié)構(gòu)特點，如管殼式換熱器由管束、殼體、管板、封頭等組成，板式換熱器由傳熱板片、密封墊片、壓緊裝置等組成。選用原則03根據(jù)工藝要求、傳熱效率、壓力等級、耐腐蝕性等因素綜合考慮，選擇合適的換熱器類型及結(jié)構(gòu)。換熱器類型、結(jié)構(gòu)特點及選用增大傳熱面積提高傳熱系數(shù)采用新型傳熱技術(shù)加強(qiáng)運行管理強(qiáng)化傳熱途徑和方法01020304通過增加傳熱面的數(shù)量或增大傳熱面的尺寸，提高傳熱效率。采用高導(dǎo)熱系數(shù)的材料、優(yōu)化傳熱面結(jié)構(gòu)、增加流體湍流程度等方法，提高傳熱系數(shù)。如微通道傳熱技術(shù)、熱管技術(shù)等，提高傳熱效率及緊湊性。定期清洗和維護(hù)換熱器，保持其良好的傳熱性能和使用壽命。04蒸餾過程與設(shè)備Chapter利用液體混合物中各組分揮發(fā)度的差異，通過加熱使部分組分汽化，再經(jīng)冷凝使汽、液兩相分離，從而實現(xiàn)液體混合物分離的操作過程。按操作方式可分為簡單蒸餾、平衡蒸餾和精餾；按操作壓力可分為常壓蒸餾、減壓蒸餾和加壓蒸餾；按混合物中組分間的相對揮發(fā)度大小可分為難分離物系的蒸餾和易分離物系的蒸餾。蒸餾原理分類方法蒸餾原理及分類方法兩組分溶液的沸點通常介于兩個純組分的沸點之間，且隨著溶液中輕組分濃度的增加，溶液的沸點逐漸降低。溶液沸點與組成的關(guān)系在加熱過程中，溶液中的輕組分首先被汽化，隨著加熱的進(jìn)行，汽化物中輕組分的濃度逐漸降低，而溶液中輕組分的濃度逐漸升高。當(dāng)汽化物中輕組分的濃度與溶液中輕組分的濃度相等時，達(dá)到平衡狀態(tài)。此時，將汽化物冷凝，即可得到分離后的輕組分和重組分。蒸餾過程兩組分溶液蒸餾過程分析多組分溶液的沸點與組成的關(guān)系多組分溶液的沸點通常比任一組分的沸點都要低，且隨著溶液中各組分濃度的變化，溶液的沸點也會發(fā)生變化。蒸餾過程對于多組分溶液的蒸餾，通常采用精餾的方法。在精餾過程中，通過多次部分汽化和多次部分冷凝的操作，使混合物中的各組分得到分離。在精餾塔內(nèi)，通過塔板或填料將汽、液兩相充分接觸，實現(xiàn)傳質(zhì)和傳熱過程。最終，在塔頂?shù)玫捷p組分產(chǎn)品，在塔底得到重組分產(chǎn)品。多組分溶液蒸餾過程分析對于某些具有恒沸點的混合物，可以采用共沸蒸餾的方法進(jìn)行分離。在共沸蒸餾中，通過加入第三組分（稱為共沸劑），使原混合物形成新的恒沸物，從而降低分離難度。對于某些難以用普通蒸餾方法分離的混合物，可以采用萃取蒸餾的方法進(jìn)行分離。在萃取蒸餾中，通過加入萃取劑改變原混合物中各組分的相對揮發(fā)度，從而實現(xiàn)分離。分子蒸餾是一種在高真空度下進(jìn)行的蒸餾技術(shù)。在分子蒸餾中，混合物被加熱至很低的溫度（遠(yuǎn)低于常壓下的沸點），此時混合物中的各組分以分子的形式逸出并被冷凝收集。由于分子蒸餾的操作溫度低、真空度高，因此特別適用于高沸點、熱敏性物質(zhì)的分離提純。共沸蒸餾萃取蒸餾分子蒸餾特殊蒸餾技術(shù)簡介05吸收過程與設(shè)備Chapter利用混合物中各組分在某一溶劑中的溶解度差異，實現(xiàn)組分分離的過程。吸收基本原理根據(jù)吸收過程中組分間相互作用力的不同，可分為物理吸收和化學(xué)吸收。分類方法吸收基本原理及分類方法03吸收速率及其影響因素吸收速率取決于溶質(zhì)在氣液兩相中的擴(kuò)散系數(shù)、界面面積和濃度差等因素。01吸收劑的選擇選擇對溶質(zhì)有較大溶解度的吸收劑，同時考慮其揮發(fā)性、粘度、毒性等性質(zhì)。02吸收過程的平衡關(guān)系在一定溫度和壓力下，溶質(zhì)在氣液兩相中的平衡濃度關(guān)系，符合亨利定律。物理吸收過程分析吸收過程中伴有化學(xué)反應(yīng)，通常具有更高的選擇性?；瘜W(xué)吸收的特點研究反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度、溫度等條件的關(guān)系，為優(yōu)化化學(xué)吸收過程提供依據(jù)?；瘜W(xué)反應(yīng)動力學(xué)在一定條件下，化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時各組分的濃度關(guān)系，遵循化學(xué)平衡原理?；瘜W(xué)吸收平衡化學(xué)吸收過程分析吸收塔類型、結(jié)構(gòu)特點及選用填料塔塔內(nèi)裝填有規(guī)整或散裝填料，具有結(jié)構(gòu)簡單、壓降小、持液量低等優(yōu)點，適用于處理腐蝕性、熱敏性物料及真空操作。板式塔塔內(nèi)設(shè)置有多層塔板，具有處理能力大、操作彈性大、分離效率高等優(yōu)點，適用于處理量大、要求分離效率高的場合。噴射塔利用高速噴射的液體將氣體分散成微小氣泡進(jìn)行吸收，具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便等優(yōu)點，適用于處理氣量小、要求快速吸收的場合。選用原則根據(jù)處理物料性質(zhì)、操作條件、分離要求等因素綜合考慮選用合適的吸收塔類型。06干燥過程與設(shè)備Chapter濕空氣的物理性質(zhì)介紹濕空氣的溫度、壓力、密度等物理性質(zhì)，以及這些性質(zhì)對干燥過程的影響。濕度的表示方法詳細(xì)解釋絕對濕度、相對濕度、露點等濕度表示方法的概念及計算方法，并給出它們之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。濕空氣的焓濕圖介紹焓濕圖的基本原理和構(gòu)成，以及如何利用焓濕圖分析干燥過程的熱濕交換情況。濕空氣性質(zhì)及濕度表示方法干燥過程的數(shù)學(xué)模型建立干燥過程的數(shù)學(xué)模型，包括物料衡算、熱量衡算和傳質(zhì)速率方程等，為干燥過程的計算和設(shè)計提供依據(jù)。干燥過程的主要參數(shù)及計算介紹干燥過程的主要參數(shù)，如干燥速率、干燥時間、熱效率等，并給出它們的計算方法和實際應(yīng)用。干燥過程的傳質(zhì)傳熱原理闡述干燥過程中水分傳遞和熱量傳遞的基本原理，以及它們之間的相互關(guān)系。干燥過程基本原理及計算123列舉常見的干燥設(shè)備類型，如廂式干燥器、帶式干燥器、流化床干燥器等，并簡要介紹它們的工作原理和適用范圍。常見干燥設(shè)備類型詳細(xì)介紹各種干燥設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點，包括加熱方式、物料輸送方式、排風(fēng)方式等，并分析這些結(jié)構(gòu)特點對干燥過程的影響。干燥設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點闡述干燥設(shè)備選用的基本原則，包括物料性質(zhì)、產(chǎn)量要求、能耗限制等，并提供一些實用的選用方法和建議。干燥設(shè)備的選用原則常見干燥設(shè)備類型、結(jié)構(gòu)特點及選用干燥操作條件的優(yōu)化分析影響干燥操作的主要因素，如溫度、濕度、風(fēng)速等，并提出相應(yīng)的優(yōu)化措施，以提高干燥效率和產(chǎn)品質(zhì)量。節(jié)能措施在干燥過程中的應(yīng)用介紹一些有效的節(jié)能措施在干燥過程中的應(yīng)用，如余熱回收、熱泵技術(shù)、太陽能利用等，并分析它們的節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)效益。干燥過程的自動化控制探討干燥過程自動化控制的意義和實現(xiàn)方法，包括溫度控制、濕度控制、風(fēng)量控制等，以提高干燥過程的穩(wěn)定性和效率。干燥操作條件優(yōu)化和節(jié)能措施07總結(jié)與展望Chapter介紹了化工原理的定義、研究對象和任務(wù)，以及化工過程中的基本概念和原理。化工原理基本概念詳細(xì)闡述了流體靜力學(xué)、流體動力學(xué)以及流體輸送設(shè)備的原理、結(jié)構(gòu)和操作要點。流體流動與輸送深入探討了熱量傳遞的三種方式（傳導(dǎo)、對流、輻射）以及傳質(zhì)過程的基本原理和影響因素。傳熱與傳質(zhì)系統(tǒng)介紹了蒸餾、吸收、萃取等分離過程的原理、設(shè)備和操作要點，以及分離過程在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用。分離過程本次培訓(xùn)課件重點內(nèi)容回顧具備較高的學(xué)術(shù)研究能力，能夠關(guān)注學(xué)科前沿動態(tài)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新性實驗和研究。具備良好的教學(xué)能力和教學(xué)方法，能夠生動形象地講解化工原理知識，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。具備扎實的化工原理及相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)知識，能夠深入理解和掌握化工原理的基本概念和原理。具備一定的工程實踐能力，能夠?qū)⒗碚撝R與實際應(yīng)用相結(jié)合，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗操作和解決實際問題。教學(xué)能力專業(yè)知識儲備工程實踐能力學(xué)術(shù)研究能力化工原理專任老師應(yīng)具備素質(zhì)和能力要求ABCD