《化工原理》(一)教學(xué)大綱一、課程中英文名稱中文名稱：化工原理英文名稱：PrincipleofChemicalEngineering二、授課對象：化學(xué)工程與工藝專業(yè) 總學(xué)時110三、本課程與其他課程的聯(lián)系先修課程：高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、機(jī)械制圖、物理、算法語言、數(shù)值方法、物理化學(xué)后續(xù)課程：化工傳遞過程、化工分別工程、化工系統(tǒng)工程四、課程教學(xué)的目的程實際問題的力氣。［〔一上的內(nèi)容為1~6點，55〔一〕7~12，55學(xué)時］緒論〔1學(xué)時〕單位換算。重點：物料衡算；熱量衡算；單位制與單位換算。難點：熱量衡算；單位換算。5流體流淌〔18學(xué)時〕〔粘度、密度〕與壓強(qiáng)定義、單位與換算；流體靜力學(xué)平衡方程及其應(yīng)用；連續(xù)性方程及其應(yīng)用；柏努利方程及其應(yīng)用；穩(wěn)定流淌與不穩(wěn)定流淌；層流和湍流的根本特征與判別；雷諾準(zhǔn)數(shù)計算；流體管內(nèi)流速分布；湍流特性與邊界層概念；當(dāng)量直徑概念與計算；圓管與非圓管內(nèi)流淌阻力計算；局部阻力計算；簡潔管路與簡潔管路設(shè)計型問題和操作型問題的定量計算；管路操作型問題的定性分析；管路設(shè)計型及操作型問題的計算機(jī)關(guān)心計算；變截面、變壓頭流量計根本構(gòu)造、特點、測量原理及使用方法；最優(yōu)管徑確實定。重點：流體靜力學(xué)平衡方程及其應(yīng)用；連續(xù)性方程及其應(yīng)用；柏努利方程及其應(yīng)用；層流和湍流的根本特征與判別；流淌阻力計算；簡潔管路與簡潔管路設(shè)計型問題和操作型問題的定量計算；管路操作型問題的定性分析。難點：簡潔管路設(shè)計型和操作型問題的定量計算；管路操作型問題的定性分析。流體輸送機(jī)械〔8學(xué)時〕曲線、安裝高度、工作點與流量調(diào)整；離心泵選用、安裝與操作；流體輸送設(shè)計型和操作型問題的定量計算；流體輸送操作型問題的定性分析；往復(fù)泵、旋渦泵、旋轉(zhuǎn)泵等其他類型泵的構(gòu)造原理、特點與應(yīng)用；離心式風(fēng)機(jī)、旋轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)、往復(fù)式壓縮機(jī)、真空泵等氣體輸送機(jī)械的根本構(gòu)造、工作原理及應(yīng)用。重點：離心泵主要特性參數(shù)；特性曲線；安裝高度；工作點與流量調(diào)整；離心泵選用、安裝與操作；流體輸送設(shè)計型和操作型問題的定量計算；流體輸送操作型問題的定性分析。難點：安裝高度；工作點與流量調(diào)整；流體輸送操作型問題的定性分析。流體通過顆粒層的流淌〔7學(xué)時〕與轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)根本構(gòu)造、工作原理及計算；過濾操作型問題的定性分析；間歇過濾機(jī)的最正確生產(chǎn)周期的定量計算；連續(xù)過濾機(jī)最正確轉(zhuǎn)速確實定；濾餅的可壓縮性；恒速過濾；離心分別原理與離心機(jī)；其他分別設(shè)備構(gòu)造、原理。重點：過濾根本方程及其應(yīng)用；板框過濾機(jī)、葉濾機(jī)與轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)設(shè)計型和量計算。難點：過濾根本方程及其應(yīng)用；板框過濾機(jī)、葉濾機(jī)與轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)設(shè)計型和操作型問題的定量計算；過濾操作型問題的定性分析。顆粒的沉降〔3學(xué)時〕學(xué)問點：重力沉降與離心沉降根本公式；降塵室、沉降槽、旋風(fēng)分別器的構(gòu)造、工重點：重力沉降與離心沉降根本公式；旋風(fēng)分別器構(gòu)造、工作原理。難點：顆粒分級概念；粒級效率的概念。傳熱〔18學(xué)時〕傳熱效率與傳熱單元數(shù)；強(qiáng)制對流、自然對流、冷凝和沸騰給熱系數(shù)的計算；熱輻射根本概念；波爾茲曼定律；克?；舴蚨?；固體間熱輻射；傳熱的設(shè)計型和操作型問題定量計算；傳熱操作型問題定性分析；壁溫的計算；列管換熱器的構(gòu)造、特點、工藝計算與選型；換熱器優(yōu)化設(shè)計概念；強(qiáng)化傳熱過程的途徑；其他各種類型傳熱器的構(gòu)造與特點。重點：傅立葉定律；對流給熱方程及對流給熱系數(shù)；傳熱速率方程；熱量衡算方程；總傳熱系數(shù)；傳熱的設(shè)計型和操作型問題定量計算；傳熱操作型問題定性分析；換熱器優(yōu)化設(shè)計概念；強(qiáng)化傳熱過程的途徑；列管換熱器構(gòu)造、工藝計算與選型。難點：總傳熱系數(shù)；傳熱操作型問題的定量計算與定性分析；強(qiáng)化傳熱過程的途徑。蒸發(fā)〔8學(xué)時〕學(xué)問點：蒸發(fā)過程根本原理；溶液沸點上升與杜林規(guī)章；液柱靜壓對溶液沸點的影〔多效蒸發(fā)操作流程及原理；多效蒸發(fā)設(shè)計型問題的計算方法〔矩陣法〕；多效蒸發(fā)優(yōu)化設(shè)計概念；蒸發(fā)器的生產(chǎn)力氣、生產(chǎn)強(qiáng)度；強(qiáng)化蒸發(fā)過程及提高加熱蒸汽經(jīng)濟(jì)程度的措施；蒸發(fā)器的分類、構(gòu)造、特點及選用。重點：溶液沸點上升與杜林規(guī)章；單效蒸發(fā)原理及計算；多效蒸發(fā)原理設(shè)計型問題計算法〔矩陣法；提高加熱蒸汽經(jīng)濟(jì)程度的措施；蒸發(fā)器的構(gòu)造及選用。難點：單效蒸發(fā)計算；多效蒸發(fā)設(shè)計型問題計算法〔矩陣法。學(xué)問點：多效蒸發(fā)優(yōu)化設(shè)計概念。氣體吸取〔16學(xué)時〕理與概念；費克定律；等摩爾反向集中和單向集中；集中系數(shù)的估算；湍流中對流傳質(zhì)和雙膜理論；溫度、壓力對氣液相集中系數(shù)的影響。傳質(zhì)系數(shù)；總傳質(zhì)系數(shù)；總傳質(zhì)速率方程；傳質(zhì)阻力概念與計算；各種形式傳質(zhì)速率方程、傳質(zhì)系數(shù)與傳質(zhì)推動力的對應(yīng)關(guān)系；各種傳質(zhì)系數(shù)間關(guān)系；吸取與解吸的物料衡算；操作線方程；傳質(zhì)推動力及其圖示方法；吸取劑最小用量、適宜用量確實定；傳質(zhì)單元的概念；傳質(zhì)單元數(shù)的計算〔吸取因數(shù)法和對數(shù)平均推動力法的設(shè)計型〔求填料層高度〕與操作型問題的定量計算；吸取塔和解吸塔操作型問題定性分析；吸取塔優(yōu)化設(shè)計概念；吸取劑、解吸劑的選擇；非等溫吸取、多組分吸取、化學(xué)吸取簡介。重點：費克定律；等摩爾反向集中和單向集中；吸取與解吸的物料衡算；操作線方程；傳質(zhì)推動力及其圖示方法；吸取塔和解吸塔的設(shè)計型與操作型問題的定量計算；吸取塔和解吸塔操作型問題定性分析。難點：吸取塔和解吸塔的操作型問題定量計算與定性分析。液體精餾〔12學(xué)時〕相對揮發(fā)度；精餾原理；精餾過程物料衡算；操作線方程；q線方程；最小回流比的計算；適宜回流比確實定；理論塔板數(shù)計算〔圖解法、捷算法、逐板計算法、計算機(jī)關(guān)心計算；塔板效率的計算；回流比、進(jìn)料狀況等參數(shù)對精餾過程的影響；精餾操作型問題定性分析；精餾塔優(yōu)化設(shè)計概念；全回流操作與計算；多股進(jìn)料與側(cè)線出料精餾原理及計算；平衡蒸餾、簡潔蒸餾、間歇蒸餾、恒沸蒸餾、萃取蒸餾的工作原理、根本流程和特點。重點：二元抱負(fù)溶液汽液相平衡關(guān)系及圖示；精餾過程物料衡算；操作線方程；數(shù)計算；精餾操作型問題定性分析。難點：回流比、進(jìn)料狀況等參數(shù)對精餾過程的影響；精餾操作型問題定性分析；多股進(jìn)料與側(cè)線出料精餾原理及計算。氣液傳質(zhì)設(shè)備〔4學(xué)時〕塔板構(gòu)造尺寸的常規(guī)設(shè)計；塔板構(gòu)造尺寸的設(shè)計方法〔負(fù)荷性能圖法〕；負(fù)荷性能圖的繪制；填料塔構(gòu)造及水力學(xué)性能；填料類型與特性。重點：板式塔水力學(xué)性能；塔板構(gòu)造尺寸的常規(guī)設(shè)計；塔板構(gòu)造尺寸的設(shè)計方法〔負(fù)荷性能圖法；負(fù)荷性能圖的繪制。難點：塔板構(gòu)造尺寸的設(shè)計。枯燥〔11學(xué)時〕算；空氣枯燥器工作原理；枯燥過程物料衡算和熱量衡算；枯燥過程的工藝計算；濕物料中水分存在形態(tài)與分類；恒定枯燥條件下枯燥速率與枯燥時間的計算；數(shù)值積分法求降速階段枯燥時間；提高枯燥器熱效率的措施；枯燥器優(yōu)化設(shè)計概念；各類枯燥器的主要構(gòu)造、工作原理與特點。重點：濕空氣的性質(zhì)與計算；枯燥過程物料衡算；熱量衡算；恒定枯燥條件下枯燥速率與枯燥時間的計算；提高枯燥器熱效率的措施；常用枯燥器的構(gòu)造與原理。難點：枯燥過程熱量衡算；恒定枯燥條件下枯燥時間的計算。其它傳質(zhì)分別方法(4學(xué)時)晶過程的物料衡算和熱量衡算；結(jié)晶設(shè)備。吸附原理；常用吸附劑；吸附相平衡；吸附機(jī)理及吸附速率；吸附設(shè)備。膜分別反滲透原理及工業(yè)應(yīng)用；超濾原理及工業(yè)應(yīng)用；電滲析原理及工業(yè)應(yīng)用；氣體膜分別原理；膜分別設(shè)備。重點：結(jié)晶原理；結(jié)晶速率及影響因素；結(jié)晶過程的物料衡算和熱量衡算；吸應(yīng)用；氣體膜分別原理。難點：吸附機(jī)理及吸附速率。六、教材和主要參考資料教材：〔〕[M]京：化學(xué)工業(yè)出版社，2023.參考書：譚天恩，麥本熙，丁惠華.化工原理〔其次版，上、下冊〕[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1998.阮奇，葉長燊，黃詩煌.化工原理優(yōu)化設(shè)計與解題指南[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2023.叢德滋，叢梅，方圖南.化工原理詳解與應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2023.姚玉英等編.化工原理例題與習(xí)題[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1990.何洪朝，竇梅，錢棟英.化工原理操作型問題的分析[M]版社，1998.楊祖榮.化工原理[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2023.McCabeWL,SmithJC.UnitoperationsofChemicalEngineering[M].4thed.McGraw-Hill,Inc.,19