《化工原理》课程教学大纲

1、化工原理课程教学大纲课程编号14110503课程名称化工原理考试/考查考试总学时数72实验学时数12学 分 数4.5课程性质专业基础必修课适用专业生物工程课程承担单位化学学院1. 课程目的和任务本课程是生物工程专业的专业基础必修课。本课程的目的和任务是通过学习，掌握化工单元操作的基本理论、基本概念及理论应用；掌握流体流动、流体输送、传热、精馏、干燥等单元操作的基本概念、基本理论和基本规律，掌握化工过程的分析计算方法和强化过程的途径，并通过实验，进一步理解掌握“三传”基本理论，理论联系实际，探究化工单元操作的工程问题，为今后相关课程的学习和毕业后从事生物工程工艺开发及其应用打下坚实的基础。2.

2、课程教学基本要求本课程的先行课程是高等数学、物理化学；后继课程为生工工艺学、生物工程与设备等。在教学内容上，本课程主要利用“三传”规律进行生工单元操作计算，其先行课程是本课程学习的基础；同时，作为专业基础课程，该课程的学习也为后继生工类课程的学习奠定扎实的理论基础与应用基础。本课程考试成绩由平时成绩（30%）、实验成绩（10%）和期末考试成绩（60%）构成。平时成绩30%（根据课堂提问和平时作业进行评定），实验成绩主要考查学生对课程实验原理和操作等掌握情况，以及实验报告等综合评定；理论考试着重考核学生对课程基本知识、基本理论的掌握情况及运用知识分析和解决问题的能力。3. 课程教学内容及主要知识

3、点本课程主要讲授以“三传”为基础的化工单元操作理论及其应用，对应的章节主要有流体流动、流体输送机械、传热、精馏、固体干燥等；课程重点为动量、质量、热量传递规律及其应用，上述单元操作的计算与分析等；难点为：（1）单元操作内在本质与分析应用；（2）课程研究方法。第1章 绪 论通过化工生产过程的介绍，化工原理课程的性质、研究对象、任务与基本内容及本课程的特点及学习方法、国际单位制和单位换算、物料衡算与能量衡算、传递动力学方程等基本知识的引入使学生：（1）熟练掌握国际单位制和单位换算、物料衡算与能量衡算、传递动力学方程及其意义。（2）理解本课程的特点及学习方法。（3）了解化工生产过程与单元操作，了解本

4、课程的性质、研究对象、任务与基本内容。第2章 流体流动学习流体流动的基本概念、基本理论，理解流体的主要物性（密度、粘度）的定义、物理意义、影响因素及确定方法；正确理解连续性、表面力与体积力、定态与非定态流动、理想与非理想流体、流动类型及其判别、边界层概念；理解流体在管路中流动时流动阻力的产生原因、影响因素及计算方法。掌握流体静止平衡和运动的基本规律；重点掌握流体静力学方程式、连续性方程式和柏努利方程式的内容及其应用；掌握管路中流体的压差、流速和流量的测定原理及方法；掌握因次分析法和定理对湍流时的直管阻力损失的实验研究方法，掌握层流时只管阻力的分析方法，掌握在直管流体流动中的摩擦阻力计算及应用，

5、掌握简单管路和复杂管路的特点；了解设计型管路的计算方法；可压缩流体的管路计算；非牛顿流体的流动。第3章 流体输送设备学习流体输送管路和输送设备的基本知识、基本理论和设备特征，掌握流体流动理论在输送管路的计算应用；掌握离心泵的结构、工作原理、性能参数、特性曲线及其应用、泵的安装、泵的选型；掌握往复泵的原理、类型、流量调节。理解离心泵的流量调节、串并联特征，了解其它类型的液体输送设备；掌握离心式通风机；鼓风机和压缩机等气体输送设备的工作原理、特点及主要性能参数，了解罗兹风机及其他气体输送设备的基本原理。第4章 传热掌握传热的基本知识、基本理论和传热设备，掌握热量传递的三种基本方式、原理及特点，掌握

6、传热过程所遵循的基本规律及传热过程分析计算的基本方法和应用；掌握换热器的设计型和操作型计算；理解强化传热过程的途径和方法；理解热辐射的基本定律、辐射传热计算；了解新型换热器的类型及结构；第5章 蒸发学习蒸发操作的基本原理和蒸发设备的基本特点。掌握单效蒸发操作的物料衡算和热量衡算，了解多效蒸发的基本知识，了解工业蒸发设备的基本结构及操作特点，了解蒸发操作的经济性和操作方式。第6章 精馏学习双组分溶液的汽液平衡、蒸馏和精馏理论；学习双组分精馏的设计型和操作型计算知识及其应用；掌握蒸馏操作的分离依据、平衡蒸馏和间歇蒸馏的计算；熟悉掌握汽液相平衡关系；熟悉双组分精馏原理及其计算；掌握间歇精馏原理、计算

7、及其应用；理解恒沸精馏、多组分精馏、萃取精馏的原理及应用。第7章 固体干燥学习和了工业干燥过程及其分类,掌握干燥静力学理论、湿空气焓湿图及其计算，掌握固体干燥过程及其干燥速率、干燥时间的计算；理解理想干燥和非理想干燥特点；了解干燥器类型及其应用。4. 实验教学内容及要求（1）实验目的及要求通过本课程的学习，使学生掌握化工原理实验的基本知识及数据处理的基本知识，熟练掌握化工原理实验的基本操作技能，加深学生对三传理论的理解，提高其分析和解决化工工程问题的综合能力，对实验结果进行正确分析、讨论和总结并用简明的文字和适当的图表撰写实验研究报告的能力。（2）完成实验室化学与环境科学学院实验中心化工与应用

8、化学实验室化工基础实验分室。（3）主要仪器设备流体流动阻力测定实验装置、离心泵性能测定实验装置、精馏实验装置、阿被折射仪、风洞干燥实验装置等。（4）实验项目与内容提要序号实验项目名称内容提要性质类型分组学时1直管流体流动阻力实验均匀直管流体流动摩擦阻力系数与雷诺数关系必做验证2/832离心泵性能测定实验离心泵扬程、功率、效率和流量关系选作验证2/833全回流精馏实验填料塔全回流精馏操作理论塔板数测定必做综合2/834洞道干燥实验间歇干燥动力学测定必做设计2/835雷诺实验流体流动流型和速度分布图测定选作验证2/836气-汽传热实验对流传热膜系数测定选作设计2/835. 理论学时分配参考表章 次内 容授课时数实验时数备 注1绪论22流体流动146选作3学时3流体输送机械63选作3学时4传热123选作3学时5蒸发66精馏1237固体干燥836.考核与成绩评定 理论课程采取笔试、闭卷形式考核；实验成绩采取平时成绩50%+实验报告成绩50%。成绩构成：平时成绩20%+实验成绩20%+笔试成绩60%7. 主要参考教材1 姚玉英,黄凤莲等编.化工