《化工原理新》课程教学大纲

1、本科生课程大纲课程名称化工原理IUnit Operations of Chemical Engineering I课程代码083702101293课程属性学科基础课时/学分80/4课程性质必修实践学时2周责任教师课外学时96 (482)课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修课程介绍课程描述化工原理是一门探讨化工生产过程的基本规律、并应用这些规律解决生产问题的学科，主要内容包含化工生产中的各主要单元操作及典型设备的基本原理和计算方法。课程的内容以动量传递、热量传递、质量传递等三种传递原理为主线，以物料衡算、能量衡算、平衡关系、传递速率等基本概念为理论依据

2、，使学生掌握典型单元操作的学习方法和分析问题的思路，培养学生理论联系实际的观点，以及进行典型单元操作设备的设计、操作及选型计算的能力。设计思路课程内容选取了与高分子材料工程相关度较高的几个典型化工操作单元，对其基本原理及典型设备结构等进行讲授。共包含6个章节、三大模块：模块一：动量传递包含流体流动、流体输送机械两个章节流体流动：着重讨论流体流动过程的基本原理及流体在管内的流动规律，并运用这些原理与规律分析和计算流体的输送问题。主要内容包含流体的物理性质、流体静力学、流体流动的基本方程、流体流动现象、流体在管内的流动阻力、管路计算、流量测量等。流体输送机械：主要介绍过程工业中常用的流体输送机械的

3、基本结构、工作原理和特性，以便能够依据流体流动的有关原理正确地选择和使用流体输送机械。根据输送任务正确地选择输送机械的类型和规格，决定输送机械在管路中的位置，计算所消耗的功率等，使输送机械能在高效率下可靠地运行。主要内容包含离心泵、其它类型流体输送机械等。模块二：热量传递包含传热章节传热：传热过程普遍存在于工业生产中，且具有极其重要的作用，这是因为工业生产中的很多过程和单元操作，都需要进行加热和冷却。本章讨论的重点是传热的基本原理及其在化工中的应用。主要内容包含热传导、对流传热概述、传热过程的计算、换热器等。模块三：质量传递包含蒸馏、吸收、蒸馏和吸收塔设备三个章节蒸馏：蒸馏是分离液体混合物的典

4、型单元操作，它是通过加热造成汽、液两相物系，利用物系中各组分挥发度不同的特性以实现分离的目的。本章重点讨论常压下两组分连续精馏的原理和计算方法，主要内容包含两组分溶液的气液平衡、平衡蒸馏和简单蒸馏、精馏原理和流程、两组分连续精馏的计算等。吸收：吸收是利用各组分溶解度不同而分离气体混合物的操作，本章的基本内容是介绍低组成单组分等温物理吸收的原理与计算。主要内容包含气体吸收的相平衡关系、传质机理与吸收速率、吸收塔的计算等。蒸馏和吸收塔设备：蒸馏和吸收作为分离过程，虽基于不同物理化学原理，但均属于气、液两相间的传质过程，有着共同特点，可以在同样的设备中进行操作。本章介绍了各种塔板及新型填料结构设计的

5、思路和特点，介绍各种塔器的流体力学及传质特性、设计的基本方法和程序等。主要内容包含板式塔和填料塔。课程与其他课程的关系：先修课程：高等数学III、大学物理III、物理化学。本课程在学生具备了必要的高等数学、物理、物理化学等基础知识之后开设。作为一门承上启下的课程，为后续的其它专业课打下坚实的基础，起到由理及工的作用。课程目标通过本课程的学习，学生应具备以下能力：理解动量传递、热量传递、质量传递的基本理论，理解化学工程规律在化工生产中的应用；掌握化工生产中常用的物理加工过程（单元操作）的基本原理，如传热、精馏、吸收等，熟练进行相应单元操作的物料平衡、热量平衡等工艺计算，并了解相应单元操作的设备结

6、构和特点；通过课堂理论教学、定量计算的训练，使学生的分析问题和解决问题的能力得到加强，能够根据实际问题，设计满足特定需要的操作单元；能够运用所学的工程基础知识分析、解决实际工程问题，以便在生产、科研和设计工作中达到强化生产过程、提高产品质量、提高设备生产能力和效率、降低能耗以及加速新技术开发等方面的目的。学习要求要完成所有的课程任务并达到最佳的学习成果，学生必须：保证合理作息，提高听课效率；按时出勤，上课认真听讲，紧随授课思路，对课堂提问积极思索并踊跃回答；按时完成课后作业、及时复习，遇到问题能互相讨论，或利用课间、课后时间答疑。教学内容序号主题计划课时主要内容概述1绪论1课程性质与内容、学习

7、方法与要求、解决化工问题的主要方法等。2流体流动11流体的物理性质、静力学方程、伯努利方程、流体流动现象、流动阻力及管路计算等。3流体输送机械4离心泵的工作原理和主要部件，其它类型流体输送机械简介。4传热10热传导与对流传热概述、传热过程的计算、换热器等。5精馏8两组分溶液的气液平衡、平衡蒸馏和简单蒸馏、精馏原理和流程、两组分连续精馏的计算等。6吸收6气体吸收的相平衡关系、传质机理与吸收速率、吸收塔的计算等。7蒸馏和吸收设备4板式塔及填料塔的结构、流体力学性能与操作特性等。8习题课4流体流动、流体输送机械、传热、精馏、吸收作业及典型习题讲解。9课程设计2周列管式换热器的设计：可针对不同的换热（

8、加热或冷却）任务立题；精馏塔的设计：针对不同的物系，双组分或多组分，常压或减压以及筛板、浮阀、填料等不同塔型和工艺条件立题；吸收塔的设计：针对不同的物系，单组分或多组分填料塔或板式塔立题。教学进度（共2周）第一阶段：下达设计任务书；第二阶段：阅读设计指导书，查阅资料拟定设计程序和进度计划；第三阶段：查阅文献，收集有关数据，了解设备配置，安装和操作的有关知识；第四阶段：设计计算，绘图和编制设计说明书；第五阶段：设计考核及评定成绩。参考教材与主要参考书选用教材：夏青、贾绍义.化工原理（上下册，第二版）.天津大学出版社.2012.主要参考书：陈敏恒.化工原理（上、下册，第三版）化学工业出版社.200

9、6.谭天恩.化工原理.化学工业出版社.2004.柴诚敬.化工原理复习指导.天津大学出版社.2011.成绩评定（一）考核方式 A ：A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他（二）理论部分成绩综合评分体系： 成绩综合评分体系比例%1.出勤102.平时作业203.期末考试成绩70总计100附：课程设计评分标准序号项目分值评价标准A（系数1.0）B（系数0.6）C（系数0）1出勤10能按时到达指定地点进行课程设计，不旷课、不迟到、不早退。基本能按时到达指定地点进行课程设计，旷课、迟到、早退情况较少。不能按时到达指定地点进行课程设计，旷课、迟到、早退情况较多。2工艺设计计算30物性参数选

10、择正确，根据选定的方案和规定的任务所进行的物料衡算和热量衡算正确，设计工艺尺寸计算正确、选型合理。物性参数选择基本正确，根据选定的方案和规定的任务所进行的物料衡算和热量衡算基本正确，设计工艺尺寸计算基本正确、选型基本合理。物性参数选择不正确，根据选定的方案和规定的任务所进行的物料衡算和热量衡算不正确，设计工艺尺寸计算不正确、选型不合理。3设计说明书撰写30符合课程设计说明书的基本要求，用语、格式、图表、数据、量和单位及各种资料引用等规范。基本符合课程设计说明书的基本要求，用语、格式、图表、数据、量和单位及各种资料引用等基本规范。不符合课程设计说明书的基本要求，用语、格式、图表、数据、量和单位及各种资料引用等不规范。4制图质量30符合课程设计任务书制图要求，流程图或工艺条件图绘制正确。图纸的布局合理，线形、字体、箭头清晰，图纸整洁。基本符合课程设计任务书制图要求，流程图或工艺条件图绘制基本正确。图纸的布局基本合理，线形、字体、箭头基本清晰，图纸基本整洁。不符合课程设计任务书制图要求，流程图或工艺条件图绘制不正确。图纸的布局不合理，线形、字体、箭头不清晰，图纸不整洁。注：评定标准分为A、B、C三档，表中给出各项标准，实际给分时可视学生具体情形介于A与B之间，或B与C之间，如优秀（0.9-1.0）、良好（0.8-0