《化工原理》课程教学大纲.doc

化工原理课程教学大纲课程编号：0802305134课程名称：化工原理英文名称：principles of Chemical Engineering课程类型：专业基础课总 学 时：72 讲课学时：64 实验学时：8学 分：4.5适用对象：高分子材料与工程专业本科生先修课程：大学物理、工程制图、无机及分析化学、物理化学、有机化学一、课程性质、目的和任务化工原理课程是我校高分子材料与工程专业的一门必修课，是综合性技术学科化学工程学的一个基础组成部分，是学习后续专业课的基础。通过本课程的学习，要使学生掌握流体流动、流体输送、沉降与过滤、传热、蒸馏、吸收、蒸馏等单元操作的基本原理及典型设备的设计计算方法，为进一步学习专业课程及从事工程实践奠定必要的理论基础。同时，要求通过各个教学环节培养学生的工程观点，使学生理解流体流动、传热与传质的共性与特殊性，提高分析和解决化工实际问题的能力。二、教学基本要求本课程以流体流动、流体输送机械、沉降与过滤、传热、吸收、蒸馏等六种化工单元操作为研究对象，以流体流动、传热、蒸馏为重点。学完本课程应达到以下基本要求：1掌握流体流动、沉降与过滤、传热、蒸馏等单元操作的基本原理。2熟练掌握流体流动、沉降与过滤、传热、蒸馏等单元操作的基本计算方法，了解基本计算公式的物理意义、使用方法和适用范围。3了解流体流动、沉降与过滤、传热、吸收、蒸馏等单元操作的典型设备的构造、性能和操作原理，了解设备选型的原则和校核计算方法。三、教学内容及要求1绪论部分了解本课程的性质和任务；认识化工原理在国民经济中的地位、作用及国内外发展概况；掌握物料衡算、热量衡算、平衡关系、速率方程，掌握单位核单位的换算。2流体流动(1) 熟悉流体的密度、压强、粘度等数据的获取及单位换算；(2) 熟练掌握静力学方程、连续性方程、柏努利方程的应用；(3) 熟练掌握流体在管路中流动时阻力的计算；(4) 了解因次分析法在化工中的应用；(5) 掌握流速及流量测量装置的原理及计算；(6) 熟悉简单管路的设计型及操作型计算；3. 流体输送机械(1) 熟悉离心泵的工作原理、性能参数；(2) 掌握离心泵的特性曲线的实验测定、影响因素；(3) 掌握管路特性曲线、泵的工作点及流量调节；(4) 掌握离心泵安装高度的确定、开停车操作要点、泵的选型；(5) 了解往复泵的工作原理，特性曲线、操作要点；4.沉降与过滤 (1) 掌握重力沉降和离心沉降的基本原理；(2) 掌握降尘室的计算、旋风分离器的构造原理；(3) 了解过滤操作基本原理、过滤基本方程式和过滤常数的测定；(4) 了解恒压过滤方程及其计算；(5) 了解板框过滤机的结构及工作原理。5传热(1) 熟悉热传导原理、傅立叶定律、平壁及园筒壁规定热传导及其计算；(2) 掌握对流传热基本原理、牛顿冷却定律，对流传热系数的影响因素；(3) 了解准数关联式的实验测定方法，了解其使用范围、熟悉关联式中各准数的表达式及物理意义；(4) 熟练掌握传热过程的计算(热负荷、平均温度差、总传热系数、壁温的计算)；(5) 熟悉列管换热器的结构特点及选型。6吸收(1) 掌握相组成表示法及换算； (2) 了解总体流动对传质速率的影响；(3) 熟悉气体在液体中溶解度、亨利定律、相平衡与吸收和解吸的关系；(4) 掌握吸收速率方程：双膜理论。7蒸馏(1) 熟悉双组分理想物系的相平衡一拉乌尔定律、t-x-y图、气液平衡图、相对挥发度；(2) 掌握精馏原理、并用以分析精馏过程； (3) 掌握精馏塔的全塔物料衡算，精馏段和提馏段操作线方程、q线方程、了解其物理意义、图示和应用；(4) 掌握双组分精馏塔设计型计算(图解法及逐板计算法、进料状况的影响、回流比的选择、实际板数的计算)；(5) 熟悉双组分连续精馏塔的操作型计算。8干燥(固体物料的去湿方法(1)了解对流干燥特点；(2)掌握湿空气的性质及湿度图；(3)熟悉干燥过程的物料衡算和热量衡算及干燥速度与干燥时间；(4)了解干燥器主要类型。四、所含实践环节（一）实验化工原理实验安排在课程内，从5个实验中选择开设4个实验：1流体机械能分布及其转换 2学时2流体流动阻力测定实验 2学时3流体流型演示 2学时4离心泵性能测定实验 2学时5对流传热系数的测定 2学时（二）课程设计化工原理课程设计安排2周时间，以典型单元设备（板式塔、填料塔、干燥器、蒸发器等）的设计为中心，训练学生非定型设备的设计和定型设备的选型能力。五、课外习题及课程讨论为达到本课程的教学基本要求，课外习题（包括自测题）不应少于40题。六、教学方法与手段本课程采用板书结合多媒体的方式进行课堂教学。七、各教学环节学时分配章节（或内容）讲课习题课讨论课实验其它合计绪 论2流体流动124流体输送机械42沉降与过滤6传热122吸收6蒸馏14干燥6复习2合计64872八、课程成绩评定办法 本课程为考试课程，期末考试为闭卷笔试。学生的课程总评成绩由平时成绩（占总成绩30%）和期末考试成绩（占总成绩70%）两部分构成，平时成绩由两部分构成，其中实验成绩占平时成绩的30%，出勤、作业、学习主动性等占时成绩的70%。九、推荐教材和教学参考书教 材：化工原理(第三版)，王志魁主编，化学工业出版社, 2006。参考书：化工原理(第2版)，钟秦，国防工业出版社，2008。 化工原理习题集，钟秦，国防工业出版社，2008。化工原理(新版)(上、下册)，姚玉英，天津大学出版社, 2003。化工原理(上、下册)，张弓，化学工业出版社, 2004。化工原理