化工原理课程教学大纲

1、化工原理课程教学大纲（总学时数：64，学分数：4）一、课程的性质、任务和目的本课程是应用化学专业的一门必修专业基础课，讲授化工生产过程中主要单元操作的基础知识，是自然学科向应用学科过渡的入门课程。通过本课程的教学，使学生熟悉流体流动、传热和传质的基本原理，掌握主要单元操作的典型设备构造、操作原理及过程计算，培养学生运用基础理论分析和解决化工单元操作中各种工程实际问题的能力，为专业课程的学习和将来从事生产技术工作打下坚实的基础。二、课程基本内容和要求（一）绪论1. 化工过程与单元操作的概念（理解）2. 单元操作的实质与分类（掌握）3. 国际单位制、量纲与量纲一致性方程（了解）4. 混合物浓度及气

2、体混合物的不同表示方法（理解）5. 物料衡算、能量衡算、平衡关系、传递速率及经济核算的概念（了解）重点：单元操作难点：量纲（二）动量传递1. 流体流动(1) 流体密度、比体积与黏度的定义、单位与换算（了解）(2) 流体的压力、流量与流速及阻力的定义、单位与换算（理解）(3) 稳定流动与不稳定流动的差异（了解）(4) 流体静力学平衡方程、连续性方程、伯努利方程及其应用（掌握）(5) 层流和湍流的基本特征与判别及雷诺准数计算（理解）(6) 流体管内流速分布特点（了解）(7) 非圆形管当量直径的概念与计算方法（理解）(8) 流体流动阻力的产生原因、分类及计算方法（掌握）(9) 变截面、变压头流量计基

3、本结构、特点、测量原理及使用方法（了解）重点：伯努利方程及其应用、牛顿粘性定律及其应用难点：流体流动阻力的计算2. 流体输送机械(1) 离心泵的工作原理、构造与主要部件（掌握）(2) 离心泵的主要特性参数与特性曲线的变化特点（理解）(3) 离心泵的特性方程与管路特性方程的关系（了解）(4) 气缚现象与汽蚀现象的产生与预防（理解）(5) 离心泵工作点的含义与流量调节方法（了解）(6) 离心泵安装高度的计算（掌握）(7) 离心泵的类型、安装与操作（了解）重点：离心泵主要特性参数与特性曲线、安装高度难点：安装高度、工作点与流量调节3. 沉降与过滤(1) 曳力的产生与计算（理解）(2) 重力沉降与离心

4、沉降的过程、特点与沉降速度（掌握）(3) 降尘室与旋风分离器的结构、工作原理（理解）(4) 临界粒径的概念与意义（了解）(5) 过滤基本方程及其应用（掌握）(6) 板框过滤机与转鼓真空过滤机基本结构、工作原理（了解）重点：沉降速度公式、恒压过滤方程式、降尘室和旋风分离器工作原理难点：临界粒径的概念、旋风分离器的工作原理（三）热量传递(1) 热量传递方式、传热速率与热流密度、稳态传热与非稳态传热（理解）(2) 傅里叶定律、牛顿冷却公式（掌握）(3) 导系数热、对流传热系数的定义、特点及影响因素（了解）(4) 平壁和圆筒壁稳态热传导的计算、传热推动力与热阻的概念（掌握）(5) 有相变时的对流传热特

5、点（了解）(6) 传热速率方程、热量衡算方程（理解）(7) 传热平均温度差、总传热系数的计算（掌握）(8) 间壁式换热器的结构与特点、列管式换热器的选择（了解）(9) 强化传热过程的途径（了解）重点：傅立叶定律、牛顿冷却公式、传热平均温度差与总传热系数的计算难点：总传热系数的计算（四）质量传递1. 吸收(1) 吸收传质的基本原理及流程（了解）(2) 亨利定律及气液相平衡在吸收中的应用（理解）(3) 分子扩散的概念、费克定律、等摩尔反向扩散与单向扩散的本质（理解）(4) 分子扩散系数的定义、温度与压力对气液相扩散系数的影响（了解）(5) 单相内的对流传质与两相间传质的双膜理论（理解）(6) 传质

6、系数、总传质系数与传质阻力的概念及对应关系（了解）(7) 吸收的物料衡算、操作线方程、吸收剂用量的确定（掌握）(8) 传质单元的概念、传质单元数和填料层高度的计算（掌握）(9) 填料塔的结构与特性（了解）重点：费克定律、双膜理论、吸收剂用量的确定、吸收塔填料高度的计算难点：单相传质系数与总传质系数的关系、传质系数与传质阻力的对应关系2. 蒸馏(1) 拉乌尔定律、理想溶液汽液相平衡及平衡关系的表达形式（理解）(2) 精馏原理（掌握）(3) 精馏过程物料衡算、操作线方程、q线方程（掌握）(4) 理论塔板数、塔板效率的计算（理解）(5) 最小回流比的计算、适宜回流比的确定、全回流操作与计算（掌握）(

7、6) 回流比、进料状态对精馏过程的影响（理解）(7) 平衡蒸馏、简单蒸馏、间歇蒸馏、恒沸蒸馏、萃取蒸馏的特点（了解）(8) 板式塔主要类型、结构特点、汽液相接触状况及水力学性能（了解）重点：精馏原理、精馏操作线方程及应用、q线方程及应用难点：进料热状态及其对精馏过程的影响、q线方程及应用3. 干燥(1) 干燥操作的分类、基本原理及特点（了解）(2) 湿空气的湿含量、焓、温度（理解）(3) 湿空气的湿度图构造及其应用（了解）(4) 干燥过程的物料衡算及应用（掌握）(5) 干燥实验与干燥过程、湿物料中水分存在形态与分类（掌握）(6) 恒定干燥条件下的干燥速率及干燥时间的计算（理解）(7) 常用干燥

8、器的性能及应用范围（了解）重点：干燥实验曲线的应用、干燥速率与干燥时间的计算难点：湿空气的湿度图构造及应用三、学时分配表序号内 容讲授课内实验小计1绪论222流体流动12123流体输送机械444沉降与过滤665传热10106吸收12127蒸馏12128干燥66合 计6464四、有关说明（一）先修课程高等数学、大学物理、化学、物理化学等。（二）教学建议1. 本课程的课堂讲授部分应充分体现化工专业相关理论和实践的要求，讲解做到清晰、透彻、实用。2. 安排学生自主性的学习内容，要求学生利用曾经学习过的化学有关知识来理解本门课程的有关内容，从而提高学生分析和解决问题的能力。3. 本课程理论内容较多，计算较为复杂，必须布置一定数量的习题，以消化课堂知识，提高学生分析问题、解决问题能力。4. 本课程涉及内容较多，在教学方法和手段等方面，应尽量利用多媒体、投影、教学录像等辅助教学手段，以提高本门课程的课堂