《化工原理》教学大纲.doc

化工原理教学大纲适用专业：环境监测参考课时：50一、 课程的性质与任务化工原理是高等数学、物理、物理化学等课程的后继课程，是一门重要的技术基础课。它在专业课和基础课之间起到桥梁作用，主要研究各单元操作的基本原理、所用典型设备的结构和设备工艺尺寸的计算与选型。通过本课程的学习，培养学生分析和解决单元操作中各种问题的能力，即在科学研究和生产实践中对设备应具有操作管理、设计、强化与过程开发的本领，为专业课的学习奠定化工基础。二、 教学内容绪论（一）教学目的与要求 了解化工原理的性质、任务和研究对象（二）基本内容 掌握国际单位制与其他单位制的换算，掌握物料衡算和能量衡算。第一章流体流动（一）教学目的与要求 掌握流体流动过程的基本原理及流体在管内的流动规律，会运用这些原理与规律去分析和计算流体的输送问题。（二）基本内容1 流体静力学基本方程式：掌握表压、真空度的概念，掌握流体静力学基本方程式的应用。流体在管内的流动2 流体在管内的流动：掌握流体流动的连续性方程及能量衡算公式，重点掌握柏努利方程及其应用。3 流体的流动现象： 掌握牛顿粘性定律及其意义，了解流体流动形态的判别，了解边界层的概念。4 流体在管内的流动阻力：掌握流体在直管中的流动阻力，重点掌握、Re及相对粗糙度的关系图，了解流体在非圆形直管中的流动阻力。5 管路计算：掌握试差法，熟悉并联、串联管路计算。6 流量测量：了解各流量计间的区别，重点掌握孔板流量计的有关计算。（三）重点：柏努利方程的应用，管路计算第二章 流体输送设备（一）教学目的与要求了解常用的流体输送设备的基本结构、工作原理和特性，会正确选择和使用流体输送设备。（二）基本内容1 流体输送设备：了解离心泵的工作原理，理解其基本方程式，掌握离心泵的性能参数、特性曲线；掌握选择离心泵的依据，离心泵安装的高度和流量调节；了解其它类型的泵，尤其是复泵的工作原理、结构，并与离心泵相比较。2 气体输送和压缩设备：掌握离心通风机的性能参数、特性曲线，并掌握其选择条件，从气液性质上理解气体与液体输送机械的不同。（三）重点：离心泵、离心通风机性能参数有关计算及其选择条件。第三章 非均相物系的分离（一）教学目的与要求 掌握机械分离三种方式的有关过程及计算。 （二）基本内容 1 重力沉降（1）掌握颗粒的自由沉降速度公式，斯托克斯公式，了解影响沉降速度的因素，重点掌握沉降速度的计算方法。（2） 解降尘室的工作原理，掌握停留时间、沉降时间的计算。（3） 解悬浮液的沉聚过程及沉降槽的构造。2、离心沉降：了解旋风分离器的工作原理，掌握其主要性能指标的计算，并能正确选择。3、过滤：了解过滤操作的基本概念，掌握过滤速度、过滤基本方程式，重点掌握恒压过滤方程式，了解过滤常数的测定，掌握板框过滤机生产能力的计算。（三）重点：沉降速度的有关计算法，恒压过滤。第四章 传热（一）教学目的与要求 掌握传热的基本原理，了解其在化工中的应用（二）基本内容 1、概述2、热传导：着重掌握傅立叶定律，掌握平壁及圆筒壁热传导的有关计算。3、对流传热：掌握对流传热速率方程。4、传热计算：着重掌握总传热系数意义及其计算，掌握能量衡算公式5、对流传热系数关联式：掌握对流传热过程的因次分析，正确掌握运用的经验公式及其应用条件。6、辐射传热：了解黑体的概念，掌握斯蒂芬-波尔定律、克希霍夫定律，着重掌握两固体间辐射传热计算。（三）重点：傅立叶定律，总传热系数计算，两固体间辐射传热计算。第五章 蒸馏（一）教学目的与要求 了解蒸馏的原理，掌握精馏的流程及相关计算。 （二）基本内容 1、两组分溶液气液平衡：掌握相平衡概念和拉乌尔定律，掌握理想溶液的相图2、平衡、蒸馏和简单蒸馏3、精馏原理和流程：了解精馏原理，精馏塔和精馏操作流程。4、两组分连续精馏的计算：掌握理论板，恒摩尔流的概念，着重掌握精馏操作的有关计算（物料恒算、精馏段、提馏段操作线方程、各进料状况下、q值、q线方程、理论塔板层数的计算、塔板效率、回流比），掌握理论板层数的简捷法5、间歇精馏：了解两种基本操作方式有关计算。6、恒沸精馏和萃取精馏（三）重点：精馏操作有关计算。第六章 吸收（一）教学目的与要求 掌握低浓度单组分等温吸收的原理与计算。（二）基本内容 1、气液相平衡：掌握亨利定律和以各种浓度表示的气液相平衡关系。2、传质机理与吸收速率：掌握菲克定律，掌握气相中的稳定分子扩散（两种情况）掌握双膜理论，了解溶质渗透理论和表面更新理论着重掌握吸收速率方程，总吸收系数及其相应的吸收速率方程式，以及气膜、液膜控制的吸收过程计算。3、吸收塔的计算：掌握吸收塔的物料衡算与操作线方程，吸收剂的用量，填料层高度的计算，了解传质单元及有关计算。4、吸收系数5、脱吸及其它条件下的吸收。（三）重点：吸收速率方程第七章 干燥（一）教学目的与要求掌握干燥机理，湿空气及固体物料的干燥过程及计算（二）基本内容 1、湿空气的性质及湿度图：掌握湿空气的有关性质参数（H、H、I、t、tw、tas）着重掌握湿空气H-I图的应用 2、干燥过程的物料衡算与热量衡算：着重掌握干燥系统的物料、热量衡算的有关计算，掌握空气在干燥器内的焓变化方程3、固体物料在干燥过程中的平衡关系与速率关系：解物料中水分的性质，着重掌握恒定干燥条件下干燥时间的计算（干燥曲线、干燥速率曲线） 4、干燥器：了解干燥器的特点及选型因素（三）重点湿空气H-I图，物料衡算，热量衡算，干燥时间计算三、 实验部分（一）、流体阻力实验、（二）、恒压过滤实验、（三）、模拟