沈陽理工大學(xué) 化工原理C

1、化工原理C課程教學(xué)大綱課程代碼：課程英文名稱：Unit Operations of Chemical Engineering C課程總學(xué)時：56 講課：48 實(shí)驗(yàn)：8 上機(jī)：0適用專業(yè)：化學(xué) 大綱編寫（修訂）時間：2010.7一、大綱使用說明（一）課程的地位及教學(xué)目標(biāo)本課程是化學(xué)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是學(xué)生在具備了必要的高等數(shù)學(xué)、物理學(xué)、物理化學(xué)等基礎(chǔ)知識之后所必修的一門工程學(xué)科課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握化工生產(chǎn)中常見單元操作的基本原理、過程設(shè)備及其計算、選型。培養(yǎng)學(xué)生的工程思維方式，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論基礎(chǔ)分析和解決工程實(shí)際問題的能力，為專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和今后的工作打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。 （二）知

2、識、能力及技能方面的基本要求學(xué)習(xí)完本課程后，學(xué)生應(yīng)能夠系統(tǒng)地掌握工業(yè)生產(chǎn)中常用單元操作的原理，典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理、設(shè)計計算及選型；能夠熟悉單元操作的工業(yè)應(yīng)用，分析操作過程中操作條件對過程的影響；具有一定的工程意識，具備一定的分析問題和解決問題的能力。（三）實(shí)施說明1教學(xué)方法：本課程的工程性、實(shí)踐性和相關(guān)知識的綜合性較強(qiáng)，教學(xué)中應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，講授以各單元操作的過程計算為重點(diǎn)，密切聯(lián)系工程實(shí)例。2教學(xué)手段：采用多媒體教學(xué)手段。（四）對先修課的要求本課程應(yīng)在高等數(shù)學(xué)、物理化學(xué)課程之后開設(shè)。（五）對習(xí)題課、實(shí)踐環(huán)節(jié)的要求本課程中涉及較多的計算問題，根據(jù)課程內(nèi)容安排習(xí)題課，共4學(xué)時

3、，重點(diǎn)講解各單元操作中的典型計算問題。本課程中安排8學(xué)時的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)進(jìn)程與教學(xué)進(jìn)度相符，實(shí)驗(yàn)中注重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及分析能力。（六）課程考核方式1考核方式：考試2考核目標(biāo)：在考核學(xué)生對單元操作基本原理掌握的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)考核學(xué)生的分析問題能力、運(yùn)用基礎(chǔ)理論解決實(shí)際問題的能力。3成績構(gòu)成：本課程的總成績主要由三部分組成：平時成績（包括測驗(yàn)、提問、作業(yè)、出勤等）占15%，實(shí)驗(yàn)成績占15%，期末考試成績占70%。（七）參考書目化工原理，王志魁編，化學(xué)工業(yè)出版社，2002 二、中文摘要化工原理C是化學(xué)專業(yè)學(xué)生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程通過單元操作過程及設(shè)備的講授，使學(xué)生掌握常見單

4、元操作的基本原理，熟悉典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，并進(jìn)行基本的操作型及設(shè)計型計算。該課程實(shí)踐性較強(qiáng)，是基礎(chǔ)課程向?qū)I(yè)課程的過渡，該課程是后續(xù)的相關(guān)課程及課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計的基礎(chǔ)，也是今后從事化工領(lǐng)域工作的必備基礎(chǔ)。三、課程學(xué)時分配表序號教學(xué)內(nèi)容學(xué)時講課實(shí)驗(yàn)上機(jī)1緒論222流體流動141042.1流體靜力學(xué)22.2管內(nèi)流體流動的基本方程式22.3管內(nèi)流體流動現(xiàn)象及摩擦阻力損失22.4管路計算22.5流量的測定2流體流動阻力的測定43流體輸送機(jī)械10643.1離心泵123.2離心泵223.3其他類型化工用泵及氣體輸送機(jī)械2流體輸送綜合實(shí)驗(yàn)44沉降和過濾664.1重力沉降24.2離心沉降24.3過濾25傳

5、熱885.1熱傳導(dǎo)25.2對流傳熱25.3兩流體間傳熱過程的計算25.4換熱器26吸收886.1氣液相平衡26.2吸收過程的傳質(zhì)速率26.3吸收塔的計算126.4吸收塔的計算227蒸餾887.1雙組分溶液的汽液相平衡及蒸餾原理27.2雙組分連續(xù)精餾的計算與分析127.3雙組分連續(xù)精餾的計算與分析227.4間歇精餾、恒沸精餾和萃取精餾22合計48488四、教學(xué)內(nèi)容及基本要求第1部分 緒論總學(xué)時(單位：學(xué)時):2 講課:2 實(shí)驗(yàn):0 上機(jī):0具體內(nèi)容：1）化工過程與單元操作；2）本課程的性質(zhì)和任務(wù)；3）物理量的單位與量綱；4）混合物濃度的表示方法；5）單元操作中常用的基本概念。重 點(diǎn)：1）單元操作

6、的分類和特點(diǎn)； 2）單位及單位換算。第2部分 流體流動總學(xué)時(單位：學(xué)時):14 講課:10 實(shí)驗(yàn):4 上機(jī):0第2.1部分 流體靜力學(xué)（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容：1）掌握不同基準(zhǔn)下壓力的表示方法；2）理解流體靜力學(xué)方程式的推導(dǎo)；3）掌握流體靜力學(xué)方程式的應(yīng)用。 重 點(diǎn)：流體靜力學(xué)方程及應(yīng)用習(xí) 題：流體靜力學(xué)方程的應(yīng)用第2.2部分 管內(nèi)流體流動的基本方程式（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容：1）明確流量和流速的概念，并熟練進(jìn)行相互換算；2）理解穩(wěn)態(tài)流動和非穩(wěn)態(tài)流動；3）掌握連續(xù)性方程及應(yīng)用；4）理解柏努利方程的推導(dǎo)過程；5）掌握柏努利方程及應(yīng)用要點(diǎn)。 重 點(diǎn)：連續(xù)性方程和柏努利方程及應(yīng)用難 點(diǎn)：柏努利方程的推

7、導(dǎo)習(xí) 題：連續(xù)性方程和柏努利方程的應(yīng)用第2.3 部分 管內(nèi)流體流動現(xiàn)象及摩擦阻力損失（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容：1）掌握黏度的定義、單位及物理意義；2）掌握流體流動的類型、判據(jù)及兩種基本類型的區(qū)別；3）掌握管內(nèi)流體流動的摩擦阻力損失計算；重 點(diǎn)：管內(nèi)流體流動的摩擦阻力損失計算難 點(diǎn)：量綱分析法習(xí) 題：管內(nèi)流體流動的摩擦阻力損失計算實(shí) 驗(yàn)： 流體流動阻力的測定（4學(xué)時）第2.4部分 管路計算（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容：1）掌握簡單管路的計算；2）理解復(fù)雜管路的計算原則。重 點(diǎn)：簡單管路的計算難 點(diǎn)：復(fù)雜管路的計算習(xí) 題：簡單管路的計算第2.5部分 流量的測定（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容：1）了解測速管、孔板流

8、量計、轉(zhuǎn)子流量計的結(jié)構(gòu)及流量測量原理；2）理解孔板流量計的相關(guān)計算。重 點(diǎn)： 孔板流量計及計算習(xí) 題：孔板流量計及計算第3部分 流體輸送機(jī)械總學(xué)時(單位：學(xué)時):10 講課:6 實(shí)驗(yàn):4 上機(jī):0第3.1部分 離心泵1（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容：1）掌握離心泵的工作原理、主要部件及作用；2）掌握離心泵的主要性能參數(shù)及泵的特性曲線組成和特點(diǎn)；3）掌握離心泵的工作點(diǎn)確定和主要流量調(diào)節(jié)方法。重 點(diǎn)：1）離心泵的主要性能參數(shù)及泵的特性曲線組成和特點(diǎn)；2）離心泵的工作點(diǎn)確定和主要流量調(diào)節(jié)方法。難 點(diǎn)：離心泵的工作點(diǎn)確定和主要流量調(diào)節(jié)方法習(xí) 題：離心泵的工作點(diǎn)確定第3.2部分 離心泵2（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容：

9、1）掌握離心泵的氣縛和汽蝕現(xiàn)象、產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施；2）掌握汽蝕余量的含義；3）掌握離心泵安裝高度的計算；4）了解離心泵在啟閉和操作中的注意事項(xiàng)；5）了解離心泵的類型、選型依據(jù)。重 點(diǎn)：離心泵的氣縛和汽蝕現(xiàn)象、產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施。難 點(diǎn)：1）離心泵的汽蝕現(xiàn)象；2）離心泵安裝高度的確定。習(xí) 題：1）離心泵安裝高度的計算；2）離心泵的類型及選用。第3.3部分 其他類型化工用泵及氣體輸送機(jī)械（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容：1）了解常見的其他類型化工用泵及工作原理；2）掌握往復(fù)泵的主要流量調(diào)節(jié)方法；3）了解氣體輸送機(jī)械的類型及工作原理。重點(diǎn)：往復(fù)泵的主要流量調(diào)節(jié)方法第4部分 沉降和過濾總學(xué)時(單位：學(xué)時)

10、:6 講課:6 實(shí)驗(yàn):0 上機(jī):0第4.1部分 重力沉降（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容：1）理解重力沉降速度的推導(dǎo)；2）掌握重力沉降速度的計算；3）了解影響重力沉降速度的因素；4）掌握降塵室的結(jié)構(gòu)、工作過程及相關(guān)計算；5）了解懸浮液的沉聚。重 點(diǎn)：1）重力沉降速度的計算；2）降塵室的結(jié)構(gòu)、工作過程及相關(guān)計算。習(xí) 題： 降塵室的計算第4.2部分 離心沉降（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容：1）掌握離心分離因數(shù)的意義；2）理解離心沉降速度的推導(dǎo)；3）熟悉旋風(fēng)分離器的結(jié)構(gòu)、工作過程及相關(guān)計算；4）了解旋液分離器及沉降式離心機(jī)。重 點(diǎn)：旋風(fēng)分離器的結(jié)構(gòu)、工作過程及相關(guān)計算習(xí) 題： 旋風(fēng)分離器的計算第4.3部分 過濾（講課

11、2學(xué)時）具體內(nèi)容：1）掌握工業(yè)上的兩種過濾方式；2）了解過濾介質(zhì)、助濾劑的作用和種類；3）掌握懸浮液量、固體量、濾液量及濾渣量之間的關(guān)系；4）理解過濾速率基本方程式的推導(dǎo)；5）掌握恒壓過濾基本方程式及其應(yīng)用；6）熟悉常見的過濾設(shè)備結(jié)構(gòu)和工作原理。重 點(diǎn)：1）恒壓過濾基本方程式及其應(yīng)用；2）板框壓濾機(jī)的結(jié)構(gòu)和操作過程。難 點(diǎn)：1）過濾基本參數(shù)之間的關(guān)系；2）恒壓過濾方程式的推導(dǎo)及應(yīng)用。習(xí) 題：恒壓過濾方程式的應(yīng)用第5部分 傳熱 總學(xué)時(單位：學(xué)時):8 講課:8 實(shí)驗(yàn):0 上機(jī):0第5.1部分 熱傳導(dǎo)（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容：1）了解熱量傳遞的基本方式；2）掌握熱傳導(dǎo)的基本定律；3）理解熱導(dǎo)率的定

12、義、單位、物理意義及影響因素；4）掌握平壁及圓筒壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)計算。重 點(diǎn)：1）傅立葉定律；2）平壁及圓筒壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)計算。習(xí) 題： 平壁及圓筒壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)計算第5.2部分 對流傳熱（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容：1）理解對流傳熱機(jī)理；2）掌握對流傳熱速率方程；3）了解對流傳熱的影響因素；4）理解對流傳熱的特征數(shù)關(guān)聯(lián)式，相關(guān)特征數(shù)的符號及意義；5）了解蒸汽冷凝方式及特點(diǎn)，影響冷凝傳熱的因素；6）了解液體沸騰的兩種情況，影響沸騰傳熱的因素；7）了解各種情況下對流傳熱系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式，并會應(yīng)用。重 點(diǎn)：對流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式的選擇和應(yīng)用難 點(diǎn)：1）對流傳熱機(jī)理；2）對流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式中各準(zhǔn)數(shù)的意義。習(xí) 題

13、：對流傳熱系數(shù)的計算第5.3部分 兩流體間傳熱過程的計算（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容：1）掌握兩流體間傳熱過程的熱量衡算；2）掌握對數(shù)平均溫差的計算；3）掌握總傳熱系數(shù)的計算；4）掌握傳熱速率方程的應(yīng)用；5）理解兩流體間傳熱過程的分析。重 點(diǎn)：兩流體間傳熱過程的計算難 點(diǎn)：兩流體間傳熱過程的分析習(xí)題：兩流體間傳熱過程的計算第5.部分 換熱器（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容：1）了解換熱器的類型及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；2）掌握列管式換熱器的分類；3）了解列管式換熱器設(shè)計計算中的有關(guān)問題；4）熟悉標(biāo)準(zhǔn)系列換熱器選型的一般步驟；5）理解強(qiáng)化傳熱的途徑。重 點(diǎn)：1）列管式換熱器的分類；2）列管式換熱器流徑的選擇；3）強(qiáng)化傳熱的途

14、徑。習(xí)題： 換熱器的設(shè)計計算第6部分 吸收 總學(xué)時(單位：學(xué)時):8 講課:8 實(shí)驗(yàn):0 上機(jī):0第6.1部分 氣液相平衡（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容：1）掌握吸收操作原理；2）掌握亨利定律的不同表達(dá)式及各系數(shù)間的關(guān)系和影響因素；3）理解氣液相平衡在吸收中的應(yīng)用。重點(diǎn)：1）吸收操作原理；2）亨利定律的不同表達(dá)式及各系數(shù)間的關(guān)系和影響因素難 點(diǎn)：氣液相平衡在吸收中的應(yīng)用習(xí) 題：氣液相平衡在吸收中的應(yīng)用 第6.2部分 吸收過程的傳質(zhì)速率（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容：1）掌握分子擴(kuò)散及費(fèi)克定律；2）理解等摩爾逆向擴(kuò)散和單向擴(kuò)散過程及數(shù)學(xué)描述；3）理解單相內(nèi)對流傳質(zhì)機(jī)理；4）掌握兩相間傳質(zhì)的雙膜理論；5）掌握吸收

15、過程速率方程的不同表達(dá)方式及應(yīng)用；6）理解氣膜控制與液膜控制。重點(diǎn)：1）兩相間傳質(zhì)的雙膜理論； 2）吸收過程速率方程的不同表達(dá)方式及應(yīng)用。難 點(diǎn)：1）等摩爾逆向擴(kuò)散和單向擴(kuò)散過程及數(shù)學(xué)描述；2）單相內(nèi)對流傳質(zhì)機(jī)理。習(xí) 題：吸收過程速率方程的應(yīng)用第6.3部分 吸收塔的計算1（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容：1）掌握吸收塔的物料衡算和操作線方程；2）理解最小液氣比的確定，掌握最小液氣比的計算。重點(diǎn)：1）吸收塔的物料衡算和操作線方程； 2）最小液氣比的計算；難 點(diǎn)：最小液氣比的確定習(xí) 題：物料衡算和最小液氣比的計算第6.4部分 吸收塔的計算2（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容：1）了解填料層高度計算式的推導(dǎo)；2）掌握填料

16、層高度的有關(guān)計算；3）了解吸收塔的操作型計算內(nèi)容。重點(diǎn)：填料層高度的計算。難 點(diǎn)：1）填料層高度計算式的推導(dǎo)；2）吸收塔的操作型計算。習(xí) 題：填料層高度的計算第7部分 蒸餾總學(xué)時(單位：學(xué)時):8 講課:8 實(shí)驗(yàn):0 上機(jī):0第7.1部分 雙組分溶液的汽液相平衡及蒸餾原理（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容：1）掌握揮發(fā)度和相對揮發(fā)度的定義；2）掌握理想溶液汽液相平衡表達(dá)式；2）了解簡單蒸餾與平衡蒸餾原理；3）掌握精餾原理及實(shí)現(xiàn)精餾的必要條件。重點(diǎn)：1）理想溶液汽液相平衡表達(dá)式；2）精餾原理及實(shí)現(xiàn)精餾的必要條件。難 點(diǎn)：精餾原理習(xí) 題：理想溶液汽液相平衡方程式的應(yīng)用 第7.2部分 雙組分連續(xù)精餾的計算與分析1（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容：1）掌握精餾塔全塔物料衡算；2）理解恒摩爾流假設(shè)；3）掌握進(jìn)料熱狀態(tài)參數(shù)的含義及其在幾種進(jìn)料狀態(tài)下的值；4）掌握操作線方程與進(jìn)料線方程的形式及意義。重 點(diǎn)：1）精餾塔全塔物料衡算； 2）進(jìn)料熱狀態(tài)參數(shù)的含義及數(shù)值。難 點(diǎn)：進(jìn)料熱狀態(tài)參數(shù)的含義習(xí) 題：操作線和進(jìn)料線的確定第7.2部分 雙組分連續(xù)精餾的計算與分析2（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容：1）掌握圖解法和逐板計算法確定理論板數(shù)的原理和步驟；2）理解回流比與進(jìn)料熱狀態(tài)對精餾過程的影響；3）掌握全回流、最小回流比、適宜回流