《化工原理》课程教学大纲

《化工原理》课程教学大纲课程代码：ABCL0802课程中文名称：化工原理课程英文名称：PrinciplesofChemicalEngineering课程性质：必修课程学时数：72其中讲课学时：64实验学时：8学分：4.5授课对象：环境工程本课程先导课程：高等数学物理物理化学一、课程简介化工原理课程主要介绍化工单元操作的基本原理、典型设备及其计算。化工原理课程属化学工程技术科学学科，是化工类及相近专业必修的一门化工基础技术课程。本课程的主要任务是用自然科学方法考察、解释和处理化工生产中单元操作的基本原理、典型设备及其计算（包括选型）方法，以培养学生分析和解决有关工程实际问题的能力。二、教学基本内容和要求绪论课程教学内容：化工单元操作历史梗概，本门课程的性质、地位和要回答的问题。第一章流体流动课程教学内容：流体静力学基本方程；流体的密度及静压强，流体静力学基本方程式及应用；流体在管内的流动；稳定与不稳定流动，连续性方程式，柏努利方程式及应用。流体在管内的流动阻力；牛顿粘性定律及流体的粘度，流动类型；机械能衡算和阻力损失计算；课程的重点、难点：流体静力学基本方程；连续性方程式；柏努利方程式及应用；牛顿粘性定律；机械能衡算和阻力损失计算；课程教学要求：学习流体流动的宏观规律，理解流体流动的内部结构，掌握因次论指导下的实验研究法、阻力损失计算、流体输送管路计算，能够运用流体流动原理进行流速流量测量第二章流体输送机械课程教学内容：离心泵工作原理，泵的结构，参数，选择和操作；离心泵基本方程的应用和离心泵安装高度。课程的重点、难点：离心泵工作点确定、管路特性曲线、离心泵安装高度。课程教学要求：将流体力学原理应用于工程实际；第三章非均相混合物的分离课程教学内容：重力沉降：沉降速度、降尘室；离心沉降：惯性离心力作用下的沉降速度，旋风分离器；过滤：恒压过滤，过滤常数测定；课程的重点、难点：沉降速度以及计算；恒压过滤以及计算课程教学要求：了解非均相混合物的分离的目的方法，沉降和过滤的基本方程以及计算。第四章传热课程教学内容：传热的基本方式，典型的传热设备，稳定与不稳定传热。热传导：傅立叶定律，导热系数，平壁与圆筒壁的导热；对流传热：壁面和流体间的对流传热速率，热边界层；传热计算：能量衡算，总传热速率方程，平均温度差，总传热系数，对流传热系数：对流传热系数的影响因素，流体无相变及有相变时的传热系数，壁温的估算；课程的重点、难点：傅立叶定律，导热系数，平壁与圆筒壁的导热、总传热速率方程，平均温度差，对流传热系数；课程教学要求：掌握传热一般规律，能分析影响传热的各种因素；合理选择和设计传热；合理操作和调节传热。第五章蒸馏课程教学内容：双组分溶液的气液平衡：相律，相对挥发度，两组分气液平衡图；精馏原理；精馏塔和精馏操作原理；双组分连续精馏塔的计算：理论板及恒摩尔流假定，物料衡算和操作线方程，进料热状况的影响，理论板层数的求法(逐板、图解梯级及简捷法)，回流比的影响等；特殊精馏：恒沸精馏和萃取精馏。课程的重点、难点：双组分溶液的气液平衡、精馏塔和精馏操作原理、理论板层数的求法(逐板、图解梯级)、回流比；课程教学要求：掌握蒸馏一般规律，能分析影响蒸馏的各种因素；合理操作和调节蒸馏。第六章吸收课程教学内容：吸收过程的相平衡关系：气体在液体中的溶解度，亨利定律；传质机理及吸收速率：分子扩散与费克定律，气相中与液相中的稳定分子扩散，扩散系数，对流扩散，吸收机理及速率方程式；吸收塔的计算：吸收塔的物料衡算及操作线方程式，吸收剂用量，填料层高度和理论板层数的计算；课程的重点、难点：相平衡关系，亨利定律；分子扩散与费克定律；操作线方程式；吸收剂用量；填料层高度和理论板层数的计算；课程教学要求：掌握吸收一般规律，能分析影响吸收的各种因素；合理选择和设计吸收；合理操作和调节吸收。低含量气体吸收过程数学描述和计算；扩散与单相传质。第七章气液传质设备课程教学内容：板式塔：塔板类型，板式塔流体力学性能，浮阀塔设计，塔板效率；填料塔：填料，填料塔的流体力学性能及塔计算。课程的重点、难点：板式塔流体力学性能；填料塔的流体力学性能及塔计算课程教学要求：了解气液传质设备的设计意图、结构，熟悉气液两相在塔内的流体力学状况。三、实验教学内容及基本要求1．雷诺准数验证实验根据实验判断流型，并计算出界限2．伯努力方程验证实验了解、掌握并验证验伯努力方程以及能量转换形式3．气固分离实验了解旋风除尘器的结构，原理4．精馏实验了解精馏塔的结构，原理四、教学方法与手段讲授，计算机辅助五、各教学环节学时分配章节与内容课时作业量备注绪论24流体流动128流体输送机械44非均相混合物的分离66传热128蒸馏128吸收128气液传质设备42合计6448六、考核方式与成绩评定标准1、考核方法闭卷考试2、成绩评定平时成绩（作业和考勤）30%考试