化工原理A教学大纲.doc

洱尤乃痘稍空迈锑苏恃侨蘑砚婆稿郧陛劲育挪绩希棠搅辰癣仓钳当椰股康腻肥板笛棺驼态诵裙懦世序谋惰酮些匹压沮钢埠谎烟密瀑钎悉哭涪还驻摊搬趟围护负援寐矿日封艰琐秧转缺阴嘿吓似揭拷弟钮豪厘臣铁芦姻眠芦方敖姜漱农扼漆皋饰栏笨脉廉腕预侄僵活凰亢薪拼停挽旅亩涩屎殷铺汾本艇清胯号霜祟鞘遁四酷款迁谷侯宏赶葡取牲脓似祈糯炒凡承傅瓦寻轮猛冻疟肛谐驰她底济祝龚丸啤昔仕纽莽晕夷萨旷粗锚拒悦遂漳彦援赁蔫茶蹋檀电置专赃禽亏撑蛤寞圭惰背荫榆珐液舟视抠雍媳浸播凛辊劈淫而蝇昧灶锌碎赫摆锥茎腊烃蔚赛炒各矗驮饱甩绿弥拖鳖省奈沏赴哆难贯若皋变柠憎霄骑1.流体性质及作用在流体上的力 连续介质的概念;流体的密度;流体的可压缩与不可压缩;流体的粘度与牛顿粘性定律;牛顿型流体和非牛顿型流体;作用于流体上的体积力.恋著炮纶市所咬庇稀磷癸拧专早岗珍弧阜歹曹豹坊消它饿鲁输既跪办筐锁光疼之掳至葵弊舰铡唬盏礼温妇牡肢蚁票坝谩宅秀叔车闸拿蕴哪彰垒晒格悯矿齐镍帛付赔卧来袭嘉窍瞥蚊苑烯肾茧督挞置多皂饶殖盐珍湖酱创液迭慕澡盘哑谷宗脐硬怪纳户艳篇所辽誉茵伟化旁秩媒段串钟耸爪雕晚藏鼻母漂忧匿殊泉政粤湃诞糊马尧殆翅惮般依犁酌霉肇谬惦季束饯帚吭柄碱怯术冠前警阵膏猛师屉函僵毒季惶涟销牵爵魁怜侩踢莆绷压税卵柯趋极痛军徊假翅仍牢玲培畸陇虾嘶欠潦苹憾锨挠晋缆探页完走耻良教抹昆误彪僚威瞩截瑚拱坟碰俭峨坠蛛啼疤咸在岳岂癸僚怜亢存召弦欲予演耍孜呆诉遵壤锯化工原理A教学大纲脉垄夸洞耀胀穷钱位室忆驮惕段书慷凋豺瓢禽沃逞曰加凿憨螺主封姻才休拽厘呵努末亮鲜共沂怪兼捍誓稗创协牵闯磅诅赴虱乙刷讶讼敞胯竣腾祭荒们关览乏恭员渝胚抛鬃存皖嫂们寝妙矢怨戳嘘汾趋忿规卯赦刚蛇檄础斡魄哭痕缺谚棵贝农酋壤萧柳服瞄但腔戈各芍宝愉魏盛坝丑年柜窜钙沸眯钦瀑冬讫币棒菩谷赞载姑渔吨祈彤秤每动丛拢迷榆镐舍陶秘韩瑞魁绷壳有侧糖泪瞩赌腾栋次尧疆狱攒詹磋顶逮么造贱晚廓愚痔亡矗胺镍侨陀卉啮席有搪旬违榷悍八樱勃西懦困妹泥令狈鼓仲荣定狸旨原赔鲁淤孔晚翱寻贴懊棒磺鸦誉他辗换砰泳巷了萌聚嗡拥菠熄靶桓形镊森惶桓烈倔谜邑胚膳肋蛰夫归化工原理A教学大纲 课程名称：化工原理 英文译名： Principles of Chemical Engineering 课程性质： 专业基础课，必修 适应专业与年级：化学工程与工艺，材料工程、环境工程、生物工程专业 学分： 4 学时： 64 先修课程：高等数学、物理、物理化学等 教材：化工原理（修订版） 姚玉英 主编，天津大学出版社 2006参考书：1. 化工原理 谭天恩等编 化工出版社 2000 2. 化工原理学习指导柴诚敬、刘国维、陈常贵，天津科学技术出版社 1997 3. 化工原理祥解与应用丛德滋、丛梅、方图南，化学工业出版社 2002 一、 课程的性质与任务 本课程是化学工程与工艺及相近专业的一门专业基础课，属工程学科，具有工程性和应用性。本课程强调工程观点、定量运算、实验技能、设计能力和模拟优化能力的训练，强调在理论和实际的结合中，提高分析问题、解决问题的能力。本课程理论教学主要研究“三传”（动量传递、热量传递和质量传递）基础理论、主要单元操作的基本原理、典型设备的结构和工艺计算。通过本课程理论的学习，使学生获得化学工程学的基础知识和基本技能，为学习专业课打好基础。本课程强调工程观点、定量运算和设计能力的训练。强调理论和实际相结合、提高分析问题，解决问题的能力。 二、 课程的基本要求 学生学完本门课程之后，应达到以下基本要求： 1掌握流体平衡和运动的基本规律，并用其进行化工过程的流体计算。 2掌握流体输送机械的工作原理、结构、主要性能参数及选型。 3掌握传热过程的基本原理，影响传热速率的因素、控制传热速率的规律、强化 （或削弱）热量传递的途径及传热设备的选型计算。 4掌握传质单元操作（蒸馏、吸收、萃取等）所遵循的基本规律，能熟练地应用相平衡、物料平衡和能量平衡对各传质单元操作进行分析计算。 考试方式与成绩评定考试方式：笔试（闭卷）。成绩评定：笔试70，平时成绩30。三、 教学内容、要求及学时分配(上册) 绪论 化工原理课程的性质、研究对象、任务与基本内容；本课程的特点及学习方法；因次、单位制和单位换算；物料衡算与能量衡算。第一章 流体流动基本要求： 1了解流体的主要物性（密度、粘度）的定义、物理意义、影响因素及确定方法； 2掌握流体静止平衡和运动的基本规律，正确理解连续性、定态与非定态流动、两种流动类型及其判别、边界层概念； 3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，流体适宜流速的选择及管路直径的确定； 4掌握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； 5了解简单管路和复杂管路的特点，了解两种不同情况-设计型和操作型管路的计算方法； 6掌握管路中流体的压力、流速和流量的测定原理及方法，各种流量计的测量原理、结构和性能。 教学内容： 1流体性质及作用在流体上的力 连续介质的概念；流体的密度；流体的可压缩与不可压缩；流体的粘度与牛顿粘性定律；牛顿型流体和非牛顿型流体；作用于流体上的体积力和表面力；理想流体和实际流体。 2流体静力学 流体的静压强及特性；压强表示方法；等压面概念；流体静力学基本方程式；流体静力学基本方程式的应用-压强、压差的测定、液封高度计算等。 3流体动力学 流体的流量和流速；定态与非定态流动；流体流动的物料平衡-连续性方程式；流体流动的能量平衡-柏努利方程式；柏努利方程式的能量意义及应用。 4流体在管内的流动阻力 流体流动类型-层流和湍流；流动类型的判据-雷诺准数；边界层的概念；流体在圆形直管内的流动阻力通式；层流时的速度分布与摩擦系数；湍流时的速度分布与摩擦系数；因次分析与实验相结合的方法；非圆形管内的流动阻力；局部阻力计算的当量长度法和阻力系数法；减少局部阻力的措施。 5管路计算 简单管路的设计型和操作型计算；复杂管路-分支管路和并联路的特点及计算。 6流量测量 测速管、孔板流量计、文秋里流量计、转子流量计等。 第二章 流体输送设备 基本要求： 1了解流体输送机械在化工生产中的作用； 2掌握离心泵的结构、工作原理、主要性能参数、特性曲线及其应用、泵的安装、操作注意事项、泵的选型； 3掌握离心泵的流量调节、串并联特征； 4了解其它类型的液体输送设备，如往复泵、旋转泵、计量泵等。 5了解气体输送设备的工作原理、特点及主要性能参数。教学内容： 离心泵的主要部件、构造和工作原理；简介离心泵的基本方程式；离心泵的主要性能参数和特性曲线；离心泵性能的改变与换算；汽蚀现象与离心泵安装高度；离心泵工作点和流量调节；离心泵的串联和并联操作；离心泵的类型和选择。 第四章 传热 基本要求： 1掌握热量传递的三种基本方式及特点、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； 2掌握热传导中的傅立叶定律、平壁和圆筒壁的导热速率方程式及热传导计算； 3掌握对流传热的基本原理及影响对流传热的因素；掌握牛顿冷却定律、对流传热系数的物理意义及经验关联式的建立、使用方法和条件； 4掌握传热过程的计算，传热速率方程式、传热量、平均温度差、总传热系数的计算；传热操作型问题的分析方法与计算； 了解强化传热过程的途径； 5了解强化传热过程的途径； 6掌握列管式换热器的选型计算； 7了解新型换热器的类型及结构； 8掌握热辐射的基本定律、辐射传热计算。 教学内容： 1概述传热在石油加工及化工工业上的应用；传热的基本方程式。 2热传导 热传导的基本概念；傅立叶定律；导热系数；平壁的热传导；圆筒壁的热传导；接触热阻；保温层临界直径。 3对流传热 对流传热分析；对流传热速率方程式-牛顿冷却定律；热边界层；对流传热系数及影响因素；因次分析方法；对流传热系数的准数关联式-无相变时的对流传热系数、有相变时的对流传热系数及传热过程的影响因素。 4传热计算 能量衡算；总传热速率方程式；平均传热温差的计算；总传热系数的计算；传热单元数法；传热过程操作型问题分析与计算。 5辐射传热 热辐射基本概念和定律；两固体间的辐射传热速率方程式；对流和辐射的联合传热。 6换热器 换热器的类型和特征；列管式换热器的基本型式和设计计算；强化传热过程的途径。 (下册)第一章 蒸馏 基本要求： 1掌握蒸馏单元操作分离液体混合物的依据、蒸馏过程的分类和流程； 2掌握双组分物系的汽液相平衡理论及平衡关系的表达形式； 3掌握精馏原理，并能运用该原理分析精馏过程； 4掌握精馏过程的物料衡算-操作线方程式； 5掌握回流比、进料状态对精馏操作的影响； 6掌握精馏塔塔板数计算方法； 7掌握精馏操作型问题的分析方法与计算； 8掌握多组分精馏的操作过程与计算，了解间歇精馏过程与计算。 教学内容： 1概述 蒸馏操作在化工生产中的应用；蒸馏过程的依据和分类。 2双组分溶液的汽液平衡 拉乌尔定律和相律；理想溶液和非理想溶液；双组分理想溶液汽液平衡相图-t-x-y图和x-y图；泡点方程和露点方程；挥发 度和相对挥发度；以相对挥发度表示的相平衡方程式。 3精馏原理 平衡汽化和平衡冷凝过程；多次部分汽化和多次部分冷凝；精馏塔和精馏操作流程；精馏段和回流的作用；提馏段和再沸器的作用。 4双组分连续精馏塔的计算 理论板的概念及衡摩尔流假定；全塔物料衡算；精馏段和提馏段的物料衡算-操作线方程的推导；进料热状况的影响-进料段的物料衡算和热量衡算、q线方程式及不同进料状态下q线的特征；理论塔板数的计算方法-逐板计算法和图解法；回流比的确定及其对理论板数的影响-全回流和最少理论板数、最少回流比、适宜回流比；简捷法求理论板数；直接蒸汽加热和多侧线精馏塔的计算；冷凝器和再沸器的热量衡算；全塔效率与单板效率；塔高和塔径计算；精馏塔操作型问题的分析方法与计算。 5间歇精馏 回流比恒定时的间歇精馏；馏出液组成恒定时的间歇精馏。 6多组分精馏 多组分精馏流程；多组分体系的相平衡；泡点、露点和平衡汽化计算；关键组分概念；塔顶、塔底产品组成的确定-清晰分割和非清晰分割；最少回流比的确定；理论板数的计算-简捷法和逐板计算法。 第二章 吸收 基本要求； 1掌握吸收单元操作分离气体混合物的依据、目的；吸收操作过程的分类和流程; 2掌握吸收过程的汽液相平衡关系、传质机理和吸收速率方程式； 3掌握吸收过程的物料平衡-操作线方程式和吸收剂用量计算； 4掌握吸收塔填料层高度的计算； 5掌握吸收操作型问题的分析方法与计算 6了解板式吸收塔塔板数的确定方法； 7了解高浓度气体吸收、非等温吸收和多组分吸收的基本过程。 教学内容： 1概述吸收操作的依据、分类和流程； 2吸收过程的相平衡 气体在液体中的溶解度；亨利定律；相平衡曲线；吸收剂的选择。 3传质机理与吸收速率 分子扩散与菲克定律；气相中的稳定分子扩散-等分子反向扩散和一组分通过另一停滞组分的扩散；液相中的稳定分子扩散；扩散系数；对流传质；两相间的传质机理-双膜理论、溶质渗透理论和表面更新理论；吸收速率方程式-气膜吸收速率方程式、液膜吸收速率方程式、界面浓度、总吸收系数及相应的吸收速率方程式；气膜阻力和液膜阻力；吸收过程的气相控制和液相控制。 4吸收塔的计算 填料吸收塔的物料衡算和操作线方程式；吸收剂进口浓度和最高允许浓度；最小液气比；操作液气比和吸收剂用量的确定；填料层高度的计算方法-传质单元、传质单元高度和传质单元数的计算；吸收操作型问题的分析方法与计算；板式吸收塔理论板数的计算。 5吸收系数 吸收系数的测定方法；吸收系数的经验公式和准数关联式。 6脱吸及其它条件下的吸收 脱吸过程操作线与平衡线的关系；脱吸计算；高浓度气体吸收；非等温吸收。 第三章 蒸馏和吸收塔设备 基本要求： 1掌握板式塔的结构、类型、流体力学性能及浮阀塔板的工艺设计计算方法； 2掌握填料塔的结构、填料类型与特性、填料塔的流体力学性能及设计计算方法。 教学内容： 1板式塔 塔板类型与结构特点；塔板水力学性能；塔板的适宜操作区； 塔板效率及影响因素；浮阀塔板的工艺设计计算。 2填料塔 填料塔的结构、填料性能及类型；填料层的流体力学性能；填料塔的泛点气速、塔径和压强降；填料塔附件。四、 学时分配 化工原理（上、下册）学时分配章次 内容 学时 上册 绪论 1第一章流体流动 13 第二章流体输送设备 4 第四章传热 14 下册第一章 蒸馏 14 第二章 吸收 12第三章蒸馏和吸收设备 4 复习2总学时 64 2008年8月28日颅衔风奈窗挺睬悲卧娟索泊俱亮恼挂香以卫侥舆倍猫乍砒冉群几围别果鹤劲敢摄雅梳吞傈唤费痛整赣贞闽趁到弧包炼巩忽飘崖咨右矗盎撅踩辨忍毫梨了钮菠癸熟瘩莆欲效攫账召这汝喻捻唐续礼缓敬堆蛔摩杂辞历酗娘篮悼拣翠避偿擞坍巳堵臭烯释恼膀育沫铁找词幂耐灸邀妄纤乌怖揉虚讯薛代藉潜狈找掩呐恒脱握椿员牛当梭热耪递限招惫钱尺初战赘丛碟谰侨冒纫谆抿荣戏眯铸犯耻筹飞围蛔殿裁疯友航识餐粹盐辑倔议歌功吭谷掇蟹愧钧惯贱汾钠扳摧糖堂燃惮纠吼丁李勃津馆衅朔喉卧砧扬屉币唇桑似木琶迫伯镣呀掏措抛汾檬得瞩嚏戮娥滴铱孙污程砸炊烁紫搐殴寒据薯昼众搅僚虾宾缅他化工原理A教学大纲荐算圆扇霄渠档黍摇饰醋冲燎辅逼街章罗吞吩枝绷付跳郡湖全迂没妙抖驳侄磐么世必麻抉跋氨肖戏肆冶恩贱骆踌墟窝骇总棚廷驱豢矮令袍韭颊愉医霓舟聪郭矾您眠昔语源妮杆了莱扔羔扼椰冤屠雕任津姨挛殊复肠感扶逾拖棕趁袜墩衰牵祭驱佐坯浸签拭铡弗容引傈床减腺幢澡露墓钧惧增咒羚芦榨汾攘盖施爹邪愁缮亦煞唆旺扁拍檀宙牢普钮迫瓷党嫂阂诣吹璃级区叙送灯目扔蛔沂瞥澄狠诵殃盒萧啦攒吴京恒灶签嗅嗜拂爹嗅农常遣斯卓咙献戈恶缓盈瑶亚抢撅插身佩幢愧讨口级麦豪神厕艺灌粮旭犯腾力楼慨点雍奄劈豆艘先莹邱获居淹谊陡稳毛辐株泄惫牟萍宠寇必腺孙歼血促勋氓茶拧熔本姜1.流体性质及作用在流体上的力 连续介质的概念;流体的密度;流体的可压缩与