化工原理教案1課程介紹與教學(xué)目標(biāo)流體流動(dòng)與輸送傳熱過(guò)程與設(shè)備蒸餾過(guò)程與設(shè)備吸收過(guò)程與設(shè)備干燥過(guò)程與設(shè)備實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)與案例分析contents目錄2課程介紹與教學(xué)目標(biāo)013化工原理是化學(xué)工程學(xué)科的重要基礎(chǔ)課程，主要研究化工過(guò)程中的基本原理、操作方法和設(shè)備性能?；ぴ碚n程涉及的內(nèi)容廣泛，包括流體流動(dòng)、傳熱、傳質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)工程、化工熱力學(xué)、化工分離過(guò)程等。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生將掌握化工過(guò)程的基本原理、典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理，以及化工過(guò)程的操作、控制和優(yōu)化方法?；ぴ碚n程概述4知識(shí)目標(biāo)掌握化工過(guò)程的基本原理和典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理及性能特點(diǎn)。能力目標(biāo)能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決化工過(guò)程中的實(shí)際問(wèn)題，具備初步的工程實(shí)踐能力。素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。教學(xué)目標(biāo)與要求0302015課程安排與考核方式課程安排本課程共分為若干章節(jié)，每章節(jié)包含若干知識(shí)點(diǎn)，通過(guò)課堂講授、實(shí)驗(yàn)操作和課后作業(yè)等方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。考核方式采用平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)相結(jié)合的方式，其中平時(shí)成績(jī)占30%，期末考試成績(jī)占70%。平時(shí)成績(jī)包括課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等。6流體流動(dòng)與輸送027流體的密度和比容定義、單位、測(cè)量方法，以及溫度和壓力對(duì)密度和比容的影響。流體的壓力靜壓力、動(dòng)壓力、全壓力的概念及其關(guān)系，壓力的表示方法、單位及測(cè)量。流體靜力學(xué)基本方程推導(dǎo)及應(yīng)用，包括U型管壓差計(jì)、液柱式壓力計(jì)等。流體靜力學(xué)基礎(chǔ)8123定義、單位及測(cè)量方法，連續(xù)性方程及其應(yīng)用。流量與流速推導(dǎo)及應(yīng)用，包括流速測(cè)量、流量測(cè)量和能量轉(zhuǎn)換等。伯努利方程層流和湍流的概念，沿程阻力損失和局部阻力損失的計(jì)算方法。流動(dòng)阻力和能量損失流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)9雷諾實(shí)驗(yàn)與雷諾數(shù)層流與湍流的判別，雷諾數(shù)的物理意義及影響因素。管路計(jì)算簡(jiǎn)單管路和復(fù)雜管路的計(jì)算，包括并聯(lián)管路和分支管路。流速分布與流動(dòng)阻力流速分布的特點(diǎn)，流動(dòng)阻力的產(chǎn)生原因及影響因素。流體流動(dòng)現(xiàn)象及管路計(jì)算10工作原理、性能參數(shù)、特性曲線及選型方法。離心泵工作原理、性能特點(diǎn)及應(yīng)用范圍。往復(fù)泵如齒輪泵、螺桿泵等的工作原理及應(yīng)用特點(diǎn)。其他液體輸送設(shè)備液體輸送設(shè)備11傳熱過(guò)程與設(shè)備0312傳熱基本方式介紹傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射三種基本傳熱方式，闡述各自的特點(diǎn)和適用條件。傳熱計(jì)算詳細(xì)講解傳熱速率的計(jì)算方法，包括熱傳導(dǎo)、對(duì)流傳熱和輻射傳熱的計(jì)算公式及參數(shù)確定。傳熱過(guò)程分析分析傳熱過(guò)程中的熱量傳遞、溫度分布及熱阻等概念，討論影響傳熱效率的因素。傳熱基本方式及計(jì)算13

換熱器類型、結(jié)構(gòu)及工作原理?yè)Q熱器類型介紹常見(jiàn)的換熱器類型，如管殼式換熱器、板式換熱器、螺旋板式換熱器等，闡述各類換熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和適用場(chǎng)合。換熱器結(jié)構(gòu)詳細(xì)講解換熱器的結(jié)構(gòu)組成，包括傳熱元件、密封裝置、支撐構(gòu)件等，分析各部件的作用和要求。工作原理闡述換熱器的工作原理，包括熱量傳遞過(guò)程、流體流動(dòng)狀態(tài)及傳熱強(qiáng)化措施等。14介紹換熱器設(shè)計(jì)選型的基本原則和方法，包括確定傳熱負(fù)荷、選擇適當(dāng)?shù)膿Q熱器類型、確定操作參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)等。設(shè)計(jì)選型詳細(xì)講解換熱器的操作和維護(hù)要求，包括開(kāi)車、停車、正常運(yùn)行和緊急停車等操作步驟及注意事項(xiàng)，分析常見(jiàn)故障原因和處理方法。操作維護(hù)闡述換熱器性能評(píng)價(jià)的方法和指標(biāo)，如傳熱效率、壓力降、泄漏量等，討論提高換熱器性能的途徑和措施。性能評(píng)價(jià)換熱器設(shè)計(jì)選型及操作維護(hù)15蒸餾過(guò)程與設(shè)備0416利用液體混合物中各組分揮發(fā)度的差異，通過(guò)加熱使部分組分汽化，再經(jīng)冷凝使汽、液兩相分離，從而實(shí)現(xiàn)液體混合物分離的過(guò)程。簡(jiǎn)單蒸餾、平衡蒸餾、精餾和特殊精餾。蒸餾原理及分類蒸餾分類蒸餾原理17精餾過(guò)程原料液從塔中部適當(dāng)位置進(jìn)入精餾塔，塔頂設(shè)有冷凝器，塔底設(shè)有再沸器。原料液經(jīng)預(yù)熱后加至精餾塔的加料板上，在塔內(nèi)上升蒸汽的作用下，原料液沿塔板逐板上升，在每塊塔板上發(fā)生汽液兩相的部分接觸和傳質(zhì)傳熱過(guò)程。精餾過(guò)程分析通過(guò)物料衡算、熱量衡算和相平衡關(guān)系，確定精餾塔的塔板數(shù)、回流比、進(jìn)料位置等操作參數(shù)。二元系精餾過(guò)程分析1803精餾塔操作維護(hù)包括開(kāi)車、停車、正常操作及異常情況處理等。01精餾塔結(jié)構(gòu)主要由塔體、塔板、塔頂冷凝器、塔底再沸器、回流裝置等組成。02精餾塔類型板式塔（泡罩塔、篩板塔、浮閥塔等）和填料塔（散堆填料塔、規(guī)整填料塔等）。精餾塔結(jié)構(gòu)、類型及操作維護(hù)19分子蒸餾在高真空條件下進(jìn)行的一種非平衡蒸餾過(guò)程，利用不同物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)平均自由程的差別實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的分離。恒沸精餾對(duì)于具有恒沸點(diǎn)的物系，通過(guò)加入第三組分（夾帶劑）來(lái)改變?cè)锵档暮惴悬c(diǎn)，從而用普通精餾方法實(shí)現(xiàn)分離。萃取精餾向待分離物系中加入高沸點(diǎn)溶劑（萃取劑），提高各組分間的相對(duì)揮發(fā)度，然后用普通精餾方法實(shí)現(xiàn)分離。加鹽精餾向待分離物系中加入鹽類，利用鹽效應(yīng)改變組分的活度系數(shù)，從而提高組分間的相對(duì)揮發(fā)度，實(shí)現(xiàn)分離。特殊精餾技術(shù)簡(jiǎn)介20吸收過(guò)程與設(shè)備0521利用混合物中各組分在某一溶劑中的溶解度不同，將其中溶解度較大的組分分離出來(lái)。吸收原理根據(jù)吸收過(guò)程中有無(wú)化學(xué)反應(yīng)，可分為物理吸收和化學(xué)吸收。吸收分類吸收原理及分類22物料衡算熱量衡算平衡關(guān)系吸收速率吸收過(guò)程計(jì)算確定吸收塔進(jìn)出口物料組成及流量。應(yīng)用相平衡關(guān)系確定吸收塔內(nèi)各點(diǎn)的組成。計(jì)算吸收過(guò)程中的熱量變化及熱負(fù)荷。計(jì)算吸收塔內(nèi)各點(diǎn)的吸收速率。23包括塔體、塔板、填料、進(jìn)出口管、人孔、手孔等。吸收塔結(jié)構(gòu)板式塔、填料塔等。吸收塔類型包括開(kāi)車、停車、正常運(yùn)行時(shí)的調(diào)節(jié)、常見(jiàn)故障及處理方法等。操作維護(hù)吸收塔結(jié)構(gòu)、類型及操作維護(hù)24將吸收塔底富液中的溶質(zhì)通過(guò)加熱或減壓等方法分離出來(lái)。脫吸原理加熱脫吸、減壓脫吸等。脫吸方法加熱器、減壓閥、冷凝器等。脫吸設(shè)備脫吸過(guò)程簡(jiǎn)介25干燥過(guò)程與設(shè)備0626濕空氣的物理性質(zhì)介紹濕空氣的概念，闡述其溫度、壓力、濕度等物理性質(zhì)，以及這些性質(zhì)對(duì)干燥過(guò)程的影響。濕度圖的構(gòu)成詳細(xì)講解濕度圖的構(gòu)成原理，包括等溫線、等濕線、等焓線等，以及各線在圖上的表示方法和意義。濕度圖的應(yīng)用通過(guò)實(shí)例演示如何利用濕度圖確定空氣狀態(tài)點(diǎn)、計(jì)算空氣參數(shù)、分析干燥過(guò)程等，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用濕度圖解決實(shí)際問(wèn)題的能力。濕空氣性質(zhì)及濕度圖應(yīng)用27干燥過(guò)程的計(jì)算介紹干燥過(guò)程的物料衡算和熱量衡算方法，包括干燥速率、干燥時(shí)間、熱量消耗等關(guān)鍵參數(shù)的計(jì)算公式和求解方法。干燥曲線和干燥速率曲線通過(guò)實(shí)例講解如何繪制干燥曲線和干燥速率曲線，以及如何根據(jù)曲線分析干燥過(guò)程的特性和影響因素。干燥過(guò)程的傳質(zhì)傳熱原理闡述干燥過(guò)程中水分蒸發(fā)的傳質(zhì)原理和熱量傳遞的傳熱原理，以及兩者之間的相互影響。干燥過(guò)程基本原理及計(jì)算28常見(jiàn)干燥設(shè)備類型、結(jié)構(gòu)及工作原理介紹常見(jiàn)的干燥設(shè)備類型，如廂式干燥器、轉(zhuǎn)筒干燥器、流化床干燥器、噴霧干燥器等，以及各種設(shè)備的適用范圍和特點(diǎn)。設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理詳細(xì)講解每種干燥設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成和工作原理，包括加熱方式、物料輸送方式、排風(fēng)方式等，以及設(shè)備操作和維護(hù)的注意事項(xiàng)。設(shè)備性能評(píng)價(jià)闡述評(píng)價(jià)干燥設(shè)備性能的主要指標(biāo)，如熱效率、干燥速率、產(chǎn)品質(zhì)量等，以及這些指標(biāo)對(duì)設(shè)備選型和操作優(yōu)化的指導(dǎo)意義。常見(jiàn)干燥設(shè)備類型29操作條件的選擇根據(jù)物料性質(zhì)、產(chǎn)品要求和設(shè)備特點(diǎn)等因素，合理選擇操作條件，以達(dá)到高效、節(jié)能、優(yōu)質(zhì)的干燥效果。操作優(yōu)化策略探討如何通過(guò)改進(jìn)設(shè)備結(jié)構(gòu)、優(yōu)化操作流程、引入先進(jìn)控制技術(shù)等手段，進(jìn)一步提高干燥過(guò)程的效率和質(zhì)量。操作條件對(duì)干燥過(guò)程的影響分析操作條件如溫度、濕度、風(fēng)速等對(duì)干燥過(guò)程的影響規(guī)律，以及如何通過(guò)調(diào)整操作條件來(lái)控制干燥過(guò)程。干燥操作條件選擇及優(yōu)化30實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)與案例分析0731實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵笳莆栈?shí)驗(yàn)的基本操作和技能培養(yǎng)分析和解決化工問(wèn)題的能力理解化工過(guò)程中的基本原理和概念提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和結(jié)果分析的能力32了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、步驟和注意事項(xiàng)，準(zhǔn)備所需儀器和試劑。實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)操作對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、計(jì)算和分析，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。數(shù)據(jù)處理撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、步驟、數(shù)據(jù)、結(jié)果分析和討論等。實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟33對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，比較實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論值的差異。結(jié)果分析探討實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論預(yù)測(cè)的差異原因，提出改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的建議。結(jié)果討論總結(jié)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)