化工传递与分离教学大纲

1、化工传递与分离教学大纲课程编号：课程名称：化工传递与分离/ Transport Principle and Seperation Engineering for ChemicalProcess学时/学分：48/3先修课程：物理化学、化工热力学、化工原理适用专业：化学工程与工艺开课学院、系或教研室：化学工程学院、化学工程系一、课程的性质与任务化工传递与分离过程是物理化学、化工原理等课程的后续课程。传递过程主要阐述了动量、热量和质量传递的基本原理，是分离过程的理论基础；分离工程讲述了化学工业领域中常见分离技术的原理和设计方法，并介绍了分离过程的前沿技术。本课程是化学工程与工艺专业的专业必修课，通过

2、相关知识的学习，培养学生分析实际问题和解决工程问题的能力，为其毕业后从事相关技术的研究和开发奠定良好的理论和技术基础。二、课程的教学内容、基本要求及学时分配（一）教学内容基本要求1. 化工传递过程原理1.1 动量、热量和质量传递传递现象、分子传递、涡流传递a 流体流动质量力、表面力、粘性定律流体平衡微分方程、流体静压力学方程b 动量、热量和质量传递的类似性分子传递的基本定律（牛顿粘性定律、傅立叶定律、费克定律）三种传递现象的类似性、无因次传递准数1.4 气（液）液两相流动及设备基本流动行为、管内气液两相流动、气泡的形成规律气液搅拌槽、气液鼓泡塔、液滴运动、筛板萃取柱1.5 质量传递质量传递的基

3、本方式、传质速度、扩散通量传质微分方程气体中的分子扩散（扩散通量、浓度分布方程、扩散系数）液体中的分子扩散（稳态分子扩散速率方程、扩散系数）固体中的分子扩散（费克型扩散、纽特逊扩散、过渡区扩散）1.6 对流传质传质机理、传质系数、传质理论模型、相间传质对流传质系数模型、工业装置中的传质1.7 伴有化学反应的传质过程扩散控制过程、反应控制过程反应对传质的影响均相反应的传质速率、非均相反应时的传质2. 化工分离工程2.1 分离过程的分类和特征机械分离、传质分离平衡分离过程、速率分离过程2.2 吸附过程吸附现象、吸附原理、 物理吸附和化学吸附特征吸附剂种类和特点、吸附剂再生吸附平衡（单组分气体吸附理

4、论、双组分气体吸附、液固吸附平衡）吸附过程步骤、吸附速率吸附负荷曲线和透过曲线固定床吸附器及其计算、移动床吸附分离吸附分离方法的新进展（模拟移动床、变压吸附法、热参数泵法等）2.3 特殊精馏反应精馏：特征与应用、工艺过程、反应精馏计算萃取精馏：基本原理、萃取剂的选择、工艺流程萃取精馏塔、萃取精馏过程计算恒沸精馏：恒沸物的形成条件与特性、恒沸剂的选择工艺流程、恒沸精馏塔的计算恒沸精馏与萃取精馏的比较精馏流程方案设计及选择2.4 超临界流体萃取超临界流体特征、萃取剂超临界流体萃取基本原理工艺流程（等温法、等压法和吸附法）及其应用应用实例2.5 色谱基本原理（平衡级模型、保留时间和体积、分离度）工艺

5、过程与设备、应用2.6 膜分离膜的定义及膜分离特点、膜分离过程微孔过滤、超滤、反渗透、渗析、电渗析、气体分离、渗透气化、液膜新膜过程：纳米膜过滤、膜蒸馏、膜萃取、液膜电渗析亲和膜分离、促进传递、膜反应过程膜分离与其他化工分离和反应过程的结合2.7 分离过程的选择选择的基本依据工艺可行性与设备可靠性分离工程的类型、组合工艺排列次序的经验规则（二）基本要求掌握动量、热量和质量传递的一般规律和基本特征，能对分子传质、对流传质、多孔介质中的传质和伴有化学反应的传质等过程进行分析和描述。掌握吸附特殊精馏、（反应精馏、萃取精馏、恒沸精馏）、超临界流体萃取、色谱和膜分离等过程的作用原理、工艺流程、分离设备和

6、过程计算。（三）学时分配 （四）课程内容的重点、难点1. 传递过程原理重点：传递现象、两相流动行为、衡算方程、扩散系数分子传递的基本定律、反应对传质的影响难点：传质机理、扩散方程、传质模型流体平衡微分方程、流体静压力学方程传质微分方程2. 吸附过程重点：吸附剂的种类和特征、吸附平衡和吸附速率吸附负荷曲线和透过曲线难点：吸附原理、固定床吸附器的计算3. 特殊精馏重点：反应精馏、萃取精馏和恒沸精馏的基本原理、工艺流程、分离设备难点：液相活度系数模型、萃取精馏和恒沸精馏过程的计算4. 超临界流体萃取重点：基本原理、工艺流程（等温法、等压法和吸附法）5. 色谱与膜分离重点：色谱基本原理、膜分离种类及其

7、特征难点：色谱工艺过程6. 分离方法的选择重点：分离方法的选择准则三、课程改革与特色本课程在传统化学分离工程的基础上，将传递过程理论应用于工程分析，能提高学生对分离技术中工程问题的分析能力和解决能力。四、推荐教材及参考书推荐教材：新型分离技术，主编：陈欢林，出版社：化学工业出版社，出版或修订时间：2005.7 参考书：化工传递过程基础，主编：陈涛，张国亮，出版社：化学工业出版社，出版或修订时间：2002.7化工分离工程，主编: 宋华、陈颖，出版社：哈尔滨工业大学出版社，出版或修订时间：2003.4高等传递过程原理，主编：王涛、朴香兰，出版社：化学工业出版社，出版时间：2005.1 Separation proces