化工原理教學(xué)大綱及教學(xué)知識(shí)點(diǎn)小結(jié)

1、學(xué)習(xí)好資料歡迎下載化工原理教學(xué)大綱及各章知識(shí)點(diǎn)小結(jié)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(xué)院，化學(xué)工程與工藝教研室四、大綱說(shuō)明1、適用專業(yè)、層次應(yīng)用化學(xué)專業(yè)四年制本科2、學(xué)時(shí)與學(xué)分?jǐn)?shù)80學(xué)時(shí)（其中理論教學(xué) 56學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)24學(xué)時(shí)），5學(xué)分3、課程的性質(zhì)、目的與任務(wù)化工原理是應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的一門主干課程，屬工程科學(xué)，是用自然科學(xué)的原理考察、解釋和處理 工程實(shí)際問(wèn)題。研究方法主要是因次論指導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)研究法和數(shù)學(xué)模型法。本課程強(qiáng)調(diào)工程觀

2、點(diǎn)、 定量運(yùn)算、實(shí)驗(yàn)技能、設(shè)計(jì)能力和模擬優(yōu)化能力的訓(xùn)練，強(qiáng)調(diào)在理論和實(shí)際的結(jié)合中，提高分析問(wèn) 題、解決問(wèn)題的能力。本課程理論教學(xué)主要研究“三傳”（動(dòng)量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞）基礎(chǔ)理論、主要單元操作的基本原理、典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工藝計(jì)算。通過(guò)本課程理論的學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得化學(xué)工程學(xué)的基 礎(chǔ)知識(shí)和基本技能。本課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)是化工原理課程理論聯(lián)系實(shí)際的一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的不僅是使學(xué)生鞏 固和加深對(duì)理論教學(xué)內(nèi)容的理解，而且是使學(xué)生要在熟悉實(shí)驗(yàn)裝置的基礎(chǔ)上掌握一定的實(shí)驗(yàn)操作技 能，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析、整理、歸納，培養(yǎng)學(xué)生處理工程技術(shù)問(wèn)題和進(jìn)行科學(xué)研究的能力。4、先行、后續(xù)課程本課程是應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生

3、在具備了必要的高等數(shù)學(xué)、物理、物理化學(xué)、計(jì)算技術(shù)等基礎(chǔ)知識(shí) 之后必修的技術(shù)基礎(chǔ)課，是化工原理課程設(shè)計(jì)、應(yīng)用化學(xué)專業(yè)課程及畢業(yè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。5、考試方式與成績(jī)?cè)u(píng)定考試方式：理論課一一筆試；實(shí)驗(yàn)課一一現(xiàn)場(chǎng)操作。成績(jī)?cè)u(píng)定：理論課 70%，實(shí)驗(yàn)課30%。五、綱目0緒論（0.5學(xué)時(shí)化工單元操作歷史梗概，本門課程的性質(zhì)、地位和要回答的問(wèn)題；單位和量綱；單 元操作概念。1流體流動(dòng)教學(xué)目的學(xué)習(xí)流體流動(dòng)的宏觀規(guī)律，理解流體流動(dòng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，掌握因次論指導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)研 究法、阻力損失計(jì)算、流體輸送管路計(jì)算，能夠運(yùn)用流體流動(dòng)原理進(jìn)行流速流量測(cè)量。 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)機(jī)械能衡算和阻力損失計(jì)算；流體流動(dòng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和因次分析法。教學(xué)

4、時(shí)數(shù)11.5學(xué)時(shí)教學(xué)方法與手段流體靜力學(xué)和守恒原理等簡(jiǎn)單問(wèn)題嚴(yán)格推導(dǎo)，湍流基本特征和阻力計(jì)算等復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)化處理，壓強(qiáng)測(cè)量、管路計(jì)算和流速流量測(cè)量采用定性分析與定量計(jì)算相結(jié)合的方法， 強(qiáng)化基本原理、基本方程工程應(yīng)用訓(xùn)練。在多媒體教室采用電子課件進(jìn)行課堂講授 教學(xué)內(nèi)容1.1概述流體流動(dòng)的兩種考察方法；流體流動(dòng)中的作用力；流體流動(dòng)中的機(jī)械能。1.2流體靜力學(xué)靜壓強(qiáng)在空間的分布；壓強(qiáng)能和位能；壓強(qiáng)的表示方法；壓強(qiáng)的靜力學(xué)測(cè)量方法。1.3流體流動(dòng)中的守恒原理質(zhì)量守恒；機(jī)械能守恒；動(dòng)量守恒X 01.4流體流動(dòng)中的內(nèi)部結(jié)構(gòu)流動(dòng)的型態(tài)；湍流的基本特征；圓管內(nèi)流體運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)描述。1.5阻力損失兩種阻力損失；湍流

5、時(shí)直管阻力損失的實(shí)驗(yàn)研究方法；直管阻力損失的計(jì)算式；局 部阻力損失。1.6流體輸送管路的計(jì)算阻力對(duì)管內(nèi)流動(dòng)的影響；管路計(jì)算；可壓縮流體的管路的計(jì)算。1.7流速和流量的測(cè)量畢托管（測(cè)速管）；孔板流量計(jì)；轉(zhuǎn)子流量計(jì)。2流體輸送機(jī)械 教學(xué)目的將流體力學(xué)原理應(yīng)用于工程實(shí)際；將“流體輸送機(jī)械”作為單元操作進(jìn)行討論。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)離心泵（泵的選擇和操作）；離心泵基本方程的推導(dǎo)和離心泵安裝高度。教學(xué)時(shí)數(shù)4學(xué)時(shí)教學(xué)方法和手段講解管路特性、離心泵基本方程、安裝高度等內(nèi)容應(yīng)盡可能地運(yùn)用和鞏固“流體流 動(dòng)“一章已學(xué)過(guò)的原理和公式；從單元操作的目的著手，討論達(dá)到輸送目的所能調(diào)動(dòng)的 工程手段，探討實(shí)現(xiàn)輸送所需的設(shè)備或機(jī)

6、械結(jié)構(gòu)及其操作性能，以及能量使用的經(jīng)濟(jì)性 等問(wèn)題。在多媒體教室采用電子課件進(jìn)行課堂講授。教學(xué)內(nèi)容2.1概述流體輸送對(duì)輸送機(jī)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(diào)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(fù)泵往復(fù)泵的作用原理和類型；往復(fù)泵的流量調(diào)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(jī)械通風(fēng)機(jī)；鼓風(fēng)機(jī)；壓縮機(jī)；真空泵。3沉降與過(guò)濾教學(xué)目的 了解重力沉降、離心沉降，掌握過(guò)濾原理和過(guò)程計(jì)算。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) 沉降速度的計(jì)算；過(guò)濾原理和過(guò)程計(jì)算。教學(xué)時(shí)數(shù) 4學(xué)時(shí)。教學(xué)方法與手段定性分析和定量推

7、導(dǎo)相結(jié)合；在多媒體教室采用電子課件進(jìn)行課堂講授。教學(xué)內(nèi)容3.1概述 非均相物系的分離；顆粒相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)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(fēng)分離器；懸液分離器；沉降離心機(jī)。3.4過(guò)濾懸浮液的過(guò)濾；過(guò)濾速率的基本方程；恒壓過(guò)濾；過(guò)濾設(shè)備。4傳熱教學(xué)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(shè)計(jì)傳熱；合理操作 和調(diào)節(jié)傳熱。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)各種傳熱過(guò)程數(shù)學(xué)描述和計(jì)算；沸騰給熱和冷凝給熱過(guò)程數(shù)學(xué)描述，管殼式換熱器 設(shè)計(jì)和選用。教學(xué)時(shí)數(shù)10學(xué)時(shí)教學(xué)方法和手段從傳熱操作的目的著手，討論達(dá)到傳熱目的所能調(diào)動(dòng)的工程手段，分析影響傳

8、熱的 各種因素， 探討實(shí)現(xiàn)傳熱所需設(shè)備的設(shè)計(jì)、操作與調(diào)節(jié)，以及能量利用的經(jīng)濟(jì)性等問(wèn) 題。在多媒體教室采用電子課件進(jìn)行課堂講授。教學(xué)內(nèi)容4.1概述傳熱過(guò)程中的冷熱流體接觸方式；載熱體及其選擇；傳熱過(guò)程。4.2熱傳導(dǎo)傅立葉定律和導(dǎo)熱系數(shù)；通過(guò)平壁的定態(tài)導(dǎo)熱過(guò)程；通過(guò)圓筒壁的定態(tài)導(dǎo)熱過(guò)程； 通過(guò)多層壁的定態(tài)導(dǎo)熱過(guò)程。4.3對(duì)流給熱對(duì)流給熱過(guò)程分析；對(duì)流給熱過(guò)程的數(shù)學(xué)描述；無(wú)相變的對(duì)流給熱系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián) 式。4.4沸騰給熱和冷凝給熱沸騰給熱；沸騰給熱過(guò)程的強(qiáng)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(qiáng)化措施。4.5熱輻射固體輻射；氣體輻射。4.6傳熱過(guò)程的計(jì)算傳熱過(guò)程的數(shù)學(xué)描述；傳熱過(guò)程基

9、本方程式；換熱器的設(shè)計(jì)型計(jì)算；換熱器的操作 型計(jì)算；傳熱單元法；非定態(tài)傳熱過(guò)程的擬定態(tài)處理；變系數(shù)的傳熱過(guò)程計(jì)算；“管式換熱器的選用與操作模擬”計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算。4.7換熱器間壁式換熱器的類型；管殼式換熱器的設(shè)計(jì)和選用；換熱器的強(qiáng)化和其他類型。5氣體吸收教學(xué)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(shè)計(jì)吸收；合理操 作和調(diào)節(jié)吸收。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)低含量氣體吸收過(guò)程數(shù)學(xué)描述和計(jì)算；擴(kuò)散與單相傳質(zhì)。教學(xué)時(shí)數(shù)8學(xué)時(shí)教學(xué)方法和手段從吸收操作的目的著手，討論達(dá)到吸收目的所能調(diào)動(dòng)的工程手段，分析影響吸收的 各種因素，探討吸收過(guò)程的選擇與設(shè)計(jì)、操作與調(diào)節(jié)，以及能量利用的經(jīng)濟(jì)性等問(wèn)題。在多媒體教室

10、采用電子課件進(jìn)行課堂講授。教學(xué)內(nèi)容5.1概述氣體吸收的目的、原理及實(shí)施方法；解吸過(guò)程的經(jīng)濟(jì)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(guò)程的關(guān)系。5.3擴(kuò)散與單相傳質(zhì)雙組分混合物中的分子擴(kuò)散；擴(kuò)散系數(shù)；對(duì)流傳質(zhì)；物質(zhì)傳遞與動(dòng)量、熱量傳遞的 類比；對(duì)流傳質(zhì)理論。5.4相際傳質(zhì)相際傳質(zhì)速率；傳質(zhì)阻力的控制步驟與界面含量。5.5低含量氣體吸收吸收過(guò)程的數(shù)學(xué)描述；傳質(zhì)單元數(shù)的計(jì)算方法。5.6吸收塔的計(jì)算吸收塔的設(shè)計(jì)型計(jì)算；吸收塔的操作型計(jì)算。5.7填料塔填料塔的結(jié)構(gòu)與性能；汽液兩相在填料層內(nèi)的流動(dòng)；塔徑的計(jì)算；填料塔的附件。6蒸餾教學(xué)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(shè)計(jì)精餾；合理操作 和調(diào)節(jié)精餾。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)雙組分精餾過(guò)程數(shù)學(xué)描述和計(jì)算；精餾過(guò)程的其它類型，間歇精餾。教學(xué)時(shí)數(shù)10學(xué)時(shí)教學(xué)方法和手段從精餾操作的目的著手，討論達(dá)到精餾目的所能調(diào)動(dòng)的工程手段，分析影響精餾的 各種因素，探討精餾過(guò)程的選擇與設(shè)計(jì)、操作與調(diào)節(jié)，以及能量利用的經(jīng)濟(jì)性等問(wèn)題。在多媒體教室采用電子課件進(jìn)行課堂講授。教學(xué)內(nèi)容6.1概述蒸餾操作的目的、原理及實(shí)施方法；蒸餾操作的費(fèi)用及操作壓強(qiáng)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(jiǎn)單蒸餾平衡蒸餾；簡(jiǎn)單蒸餾。6.4精餾精餾過(guò)程；精餾過(guò)程的程數(shù)學(xué)描述的基本方法；塔板上過(guò)程的

12、數(shù)學(xué)描述；精餾過(guò)程 的兩種解法；精餾塔的操作。6.5雙組分精餾的設(shè)計(jì)型計(jì)算理論板數(shù)的計(jì)算；回流比的選擇；加料熱狀態(tài)的選擇；雙組分精餾過(guò)程的其它類型； 平衡線為直線時(shí)的理論板的解析計(jì)算。6.6雙組分精餾的操作型計(jì)算精餾過(guò)程計(jì)算的操作型計(jì)算；精餾塔的溫度分布和靈敏板；“二元精餾設(shè)計(jì)與操作模擬”計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算。6.7間歇精餾間歇精餾過(guò)程的特點(diǎn)；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(xué)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(shè)計(jì)干燥；合理操 作和調(diào)節(jié)干燥。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)干燥靜力學(xué)、速率和過(guò)程計(jì)算；干燥過(guò)程的熱量衡算與熱

13、效率。教學(xué)時(shí)數(shù)4學(xué)時(shí)教學(xué)方法和手段從干燥操作的目的著手，討論達(dá)到干燥目的所能調(diào)動(dòng)的工程手段，分析影響干燥的 各種因素，探討干燥過(guò)程的選擇與設(shè)計(jì)、操作與調(diào)節(jié)，以及能量利用的經(jīng)濟(jì)性等問(wèn)題。在多媒體教室采用電子課件進(jìn)行課堂講授。教學(xué)內(nèi)容7.1概述固體去濕方法和干燥過(guò)程；對(duì)流干燥流程及經(jīng)濟(jì)性。7.2干燥靜力學(xué)濕空氣的狀態(tài)參數(shù)；濕空氣狀態(tài)的變化過(guò)程；水分在氣-固兩相間的平衡。7.3干燥速率與干燥過(guò)程計(jì)算物料在定態(tài)空氣條件下的干燥速率；間歇干燥過(guò)程的計(jì)算；連續(xù)干燥過(guò)程的一般特 性；干燥過(guò)程的物料衡算與熱量衡算；干燥過(guò)程的熱效率；連續(xù)干燥過(guò)程設(shè)備容積的計(jì) 算方法。7.4干燥器干燥器的基本要求；常用對(duì)流式干燥器；非對(duì)流式干燥器。課程學(xué)時(shí)分配表教學(xué)內(nèi)容（章）講課學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)習(xí)題課其它0.緒論0.561.流體流動(dòng)11.522.流體輸送機(jī)械423.沉降與過(guò)濾434.傳熱1035.氣體吸收106.蒸餾1047.固體干燥44復(fù)習(xí)(2)合計(jì)5624建議教材與教學(xué)參考書(shū)1. 陳敏恒、從德滋、方圖南等編化工原理上、下冊(cè)（第二版），北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999.62. 天津大學(xué)化工原理教研室編化工原理上、下冊(cè)（第二版），天津：天津科技出版社,1996.33. 陳維紐主編傳