沈阳理工大学 化工原理C

1、化工原理C课程教学大纲课程代码：课程英文名称：Unit Operations of Chemical Engineering C课程总学时：56 讲课：48 实验：8 上机：0适用专业：化学 大纲编写（修订）时间：2010.7一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标本课程是化学专业的专业基础课程，是学生在具备了必要的高等数学、物理学、物理化学等基础知识之后所必修的一门工程学科课程。通过本课程的学习，使学生掌握化工生产中常见单元操作的基本原理、过程设备及其计算、选型。培养学生的工程思维方式，培养学生运用理论基础分析和解决工程实际问题的能力，为专业课程的学习和今后的工作打下坚实的基础。 （二）知

2、识、能力及技能方面的基本要求学习完本课程后，学生应能够系统地掌握工业生产中常用单元操作的原理，典型设备的结构、工作原理、设计计算及选型；能够熟悉单元操作的工业应用，分析操作过程中操作条件对过程的影响；具有一定的工程意识，具备一定的分析问题和解决问题的能力。（三）实施说明1教学方法：本课程的工程性、实践性和相关知识的综合性较强，教学中应注重培养学生的工程实践能力，讲授以各单元操作的过程计算为重点，密切联系工程实例。2教学手段：采用多媒体教学手段。（四）对先修课的要求本课程应在高等数学、物理化学课程之后开设。（五）对习题课、实践环节的要求本课程中涉及较多的计算问题，根据课程内容安排习题课，共4学时

3、，重点讲解各单元操作中的典型计算问题。本课程中安排8学时的课内实验，实验进程与教学进度相符，实验中注重培养学生的动手能力、实验数据处理及分析能力。（六）课程考核方式1考核方式：考试2考核目标：在考核学生对单元操作基本原理掌握的基础上，重点考核学生的分析问题能力、运用基础理论解决实际问题的能力。3成绩构成：本课程的总成绩主要由三部分组成：平时成绩（包括测验、提问、作业、出勤等）占15%，实验成绩占15%，期末考试成绩占70%。（七）参考书目化工原理，王志魁编，化学工业出版社，2002 二、中文摘要化工原理C是化学专业学生必修的一门专业基础课程。该课程通过单元操作过程及设备的讲授，使学生掌握常见单

4、元操作的基本原理，熟悉典型设备的结构及特点，并进行基本的操作型及设计型计算。该课程实践性较强，是基础课程向专业课程的过渡，该课程是后续的相关课程及课程设计、毕业设计的基础，也是今后从事化工领域工作的必备基础。三、课程学时分配表序号教学内容学时讲课实验上机1绪论222流体流动141042.1流体静力学22.2管内流体流动的基本方程式22.3管内流体流动现象及摩擦阻力损失22.4管路计算22.5流量的测定2流体流动阻力的测定43流体输送机械10643.1离心泵123.2离心泵223.3其他类型化工用泵及气体输送机械2流体输送综合实验44沉降和过滤664.1重力沉降24.2离心沉降24.3过滤25传

5、热885.1热传导25.2对流传热25.3两流体间传热过程的计算25.4换热器26吸收886.1气液相平衡26.2吸收过程的传质速率26.3吸收塔的计算126.4吸收塔的计算227蒸馏887.1双组分溶液的汽液相平衡及蒸馏原理27.2双组分连续精馏的计算与分析127.3双组分连续精馏的计算与分析227.4间歇精馏、恒沸精馏和萃取精馏22合计48488四、教学内容及基本要求第1部分 绪论总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0具体内容：1）化工过程与单元操作；2）本课程的性质和任务；3）物理量的单位与量纲；4）混合物浓度的表示方法；5）单元操作中常用的基本概念。重 点：1）单元操作

6、的分类和特点； 2）单位及单位换算。第2部分 流体流动总学时(单位：学时):14 讲课:10 实验:4 上机:0第2.1部分 流体静力学（讲课2学时）具体内容：1）掌握不同基准下压力的表示方法；2）理解流体静力学方程式的推导；3）掌握流体静力学方程式的应用。 重 点：流体静力学方程及应用习 题：流体静力学方程的应用第2.2部分 管内流体流动的基本方程式（讲课2学时）具体内容：1）明确流量和流速的概念，并熟练进行相互换算；2）理解稳态流动和非稳态流动；3）掌握连续性方程及应用；4）理解柏努利方程的推导过程；5）掌握柏努利方程及应用要点。 重 点：连续性方程和柏努利方程及应用难 点：柏努利方程的推

7、导习 题：连续性方程和柏努利方程的应用第2.3 部分 管内流体流动现象及摩擦阻力损失（讲课2学时）具体内容：1）掌握黏度的定义、单位及物理意义；2）掌握流体流动的类型、判据及两种基本类型的区别；3）掌握管内流体流动的摩擦阻力损失计算；重 点：管内流体流动的摩擦阻力损失计算难 点：量纲分析法习 题：管内流体流动的摩擦阻力损失计算实 验： 流体流动阻力的测定（4学时）第2.4部分 管路计算（讲课2学时）具体内容：1）掌握简单管路的计算；2）理解复杂管路的计算原则。重 点：简单管路的计算难 点：复杂管路的计算习 题：简单管路的计算第2.5部分 流量的测定（讲课2学时）具体内容：1）了解测速管、孔板流

8、量计、转子流量计的结构及流量测量原理；2）理解孔板流量计的相关计算。重 点： 孔板流量计及计算习 题：孔板流量计及计算第3部分 流体输送机械总学时(单位：学时):10 讲课:6 实验:4 上机:0第3.1部分 离心泵1（讲课2学时）具体内容：1）掌握离心泵的工作原理、主要部件及作用；2）掌握离心泵的主要性能参数及泵的特性曲线组成和特点；3）掌握离心泵的工作点确定和主要流量调节方法。重 点：1）离心泵的主要性能参数及泵的特性曲线组成和特点；2）离心泵的工作点确定和主要流量调节方法。难 点：离心泵的工作点确定和主要流量调节方法习 题：离心泵的工作点确定第3.2部分 离心泵2（讲课2学时）具体内容：

9、1）掌握离心泵的气缚和汽蚀现象、产生的原因及预防措施；2）掌握汽蚀余量的含义；3）掌握离心泵安装高度的计算；4）了解离心泵在启闭和操作中的注意事项；5）了解离心泵的类型、选型依据。重 点：离心泵的气缚和汽蚀现象、产生的原因及预防措施。难 点：1）离心泵的汽蚀现象；2）离心泵安装高度的确定。习 题：1）离心泵安装高度的计算；2）离心泵的类型及选用。第3.3部分 其他类型化工用泵及气体输送机械（讲课2学时）具体内容：1）了解常见的其他类型化工用泵及工作原理；2）掌握往复泵的主要流量调节方法；3）了解气体输送机械的类型及工作原理。重点：往复泵的主要流量调节方法第4部分 沉降和过滤总学时(单位：学时)

10、:6 讲课:6 实验:0 上机:0第4.1部分 重力沉降（讲课2学时）具体内容：1）理解重力沉降速度的推导；2）掌握重力沉降速度的计算；3）了解影响重力沉降速度的因素；4）掌握降尘室的结构、工作过程及相关计算；5）了解悬浮液的沉聚。重 点：1）重力沉降速度的计算；2）降尘室的结构、工作过程及相关计算。习 题： 降尘室的计算第4.2部分 离心沉降（讲课2学时）具体内容：1）掌握离心分离因数的意义；2）理解离心沉降速度的推导；3）熟悉旋风分离器的结构、工作过程及相关计算；4）了解旋液分离器及沉降式离心机。重 点：旋风分离器的结构、工作过程及相关计算习 题： 旋风分离器的计算第4.3部分 过滤（讲课

11、2学时）具体内容：1）掌握工业上的两种过滤方式；2）了解过滤介质、助滤剂的作用和种类；3）掌握悬浮液量、固体量、滤液量及滤渣量之间的关系；4）理解过滤速率基本方程式的推导；5）掌握恒压过滤基本方程式及其应用；6）熟悉常见的过滤设备结构和工作原理。重 点：1）恒压过滤基本方程式及其应用；2）板框压滤机的结构和操作过程。难 点：1）过滤基本参数之间的关系；2）恒压过滤方程式的推导及应用。习 题：恒压过滤方程式的应用第5部分 传热 总学时(单位：学时):8 讲课:8 实验:0 上机:0第5.1部分 热传导（讲课2学时）具体内容：1）了解热量传递的基本方式；2）掌握热传导的基本定律；3）理解热导率的定

12、义、单位、物理意义及影响因素；4）掌握平壁及圆筒壁的稳态热传导计算。重 点：1）傅立叶定律；2）平壁及圆筒壁的稳态热传导计算。习 题： 平壁及圆筒壁的稳态热传导计算第5.2部分 对流传热（讲课2学时）具体内容：1）理解对流传热机理；2）掌握对流传热速率方程；3）了解对流传热的影响因素；4）理解对流传热的特征数关联式，相关特征数的符号及意义；5）了解蒸汽冷凝方式及特点，影响冷凝传热的因素；6）了解液体沸腾的两种情况，影响沸腾传热的因素；7）了解各种情况下对流传热系数的经验关联式，并会应用。重 点：对流传热系数关联式的选择和应用难 点：1）对流传热机理；2）对流传热系数关联式中各准数的意义。习 题

13、：对流传热系数的计算第5.3部分 两流体间传热过程的计算（讲课2学时）具体内容：1）掌握两流体间传热过程的热量衡算；2）掌握对数平均温差的计算；3）掌握总传热系数的计算；4）掌握传热速率方程的应用；5）理解两流体间传热过程的分析。重 点：两流体间传热过程的计算难 点：两流体间传热过程的分析习题：两流体间传热过程的计算第5.部分 换热器（讲课2学时）具体内容：1）了解换热器的类型及结构特点；2）掌握列管式换热器的分类；3）了解列管式换热器设计计算中的有关问题；4）熟悉标准系列换热器选型的一般步骤；5）理解强化传热的途径。重 点：1）列管式换热器的分类；2）列管式换热器流径的选择；3）强化传热的途

14、径。习题： 换热器的设计计算第6部分 吸收 总学时(单位：学时):8 讲课:8 实验:0 上机:0第6.1部分 气液相平衡（讲课2学时）具体内容：1）掌握吸收操作原理；2）掌握亨利定律的不同表达式及各系数间的关系和影响因素；3）理解气液相平衡在吸收中的应用。重点：1）吸收操作原理；2）亨利定律的不同表达式及各系数间的关系和影响因素难 点：气液相平衡在吸收中的应用习 题：气液相平衡在吸收中的应用 第6.2部分 吸收过程的传质速率（讲课2学时）具体内容：1）掌握分子扩散及费克定律；2）理解等摩尔逆向扩散和单向扩散过程及数学描述；3）理解单相内对流传质机理；4）掌握两相间传质的双膜理论；5）掌握吸收

15、过程速率方程的不同表达方式及应用；6）理解气膜控制与液膜控制。重点：1）两相间传质的双膜理论； 2）吸收过程速率方程的不同表达方式及应用。难 点：1）等摩尔逆向扩散和单向扩散过程及数学描述；2）单相内对流传质机理。习 题：吸收过程速率方程的应用第6.3部分 吸收塔的计算1（讲课2学时）具体内容：1）掌握吸收塔的物料衡算和操作线方程；2）理解最小液气比的确定，掌握最小液气比的计算。重点：1）吸收塔的物料衡算和操作线方程； 2）最小液气比的计算；难 点：最小液气比的确定习 题：物料衡算和最小液气比的计算第6.4部分 吸收塔的计算2（讲课2学时）具体内容：1）了解填料层高度计算式的推导；2）掌握填料

16、层高度的有关计算；3）了解吸收塔的操作型计算内容。重点：填料层高度的计算。难 点：1）填料层高度计算式的推导；2）吸收塔的操作型计算。习 题：填料层高度的计算第7部分 蒸馏总学时(单位：学时):8 讲课:8 实验:0 上机:0第7.1部分 双组分溶液的汽液相平衡及蒸馏原理（讲课2学时）具体内容：1）掌握挥发度和相对挥发度的定义；2）掌握理想溶液汽液相平衡表达式；2）了解简单蒸馏与平衡蒸馏原理；3）掌握精馏原理及实现精馏的必要条件。重点：1）理想溶液汽液相平衡表达式；2）精馏原理及实现精馏的必要条件。难 点：精馏原理习 题：理想溶液汽液相平衡方程式的应用 第7.2部分 双组分连续精馏的计算与分析1（讲课2学时）具体内容：1）掌握精馏塔全塔物料衡算；2）理解恒摩尔流假设；3）掌握进料热状态参数的含义及其在几种进料状态下的值；4）掌握操作线方程与进料线方程的形式及意义。重 点：1）精馏塔全塔物料衡算； 2）进料热状态参数的含义及数值。难 点：进料热状态参数的含义习 题：操作线和进料线的确定第7.2部分 双组分连续精馏的计算与分析2（讲课2学时）具体内容：1）掌握图解法和逐板计算法确定理论板数的原理和步骤；2）理解回流比与进料热状态对精馏过程的影响；3）掌握全回流、最小回流比、适宜回流