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文档简介
南京大学807化工原理(内部讲义) 目录第一部分前言 1第二部分专业与就业解析 22.1化学化工综合介绍 22.2应用化学就业分析 52.3南京大学应用化学专业就业情况 73.1报考数据分析 93.2复试信息分析 93.3导师信息分析 11第四部分南京大学应用化学专业初试专业课复习资料分析 124.1参考书目 124.2海文专业课标准课程内部讲义—海文专业课学员享有 124.3考前三套模拟试题及其解析 124.4真题及其解析 12第五部分南京大学应用化学专业初试专业课考研知识点深度分析 135.1真题分析 135.2参考书目知识点分析 135.3重点知识点汇总分析(大纲) 14第六部分南京大学应用化学专业初试专业课整体复习规划 16第七部分南京大学应用化学专业基础知识点框架梳理及其解析 17第一章流体流动 17第二章流体输送机械 22第三章非均相物系的分离 23第四章传热 24第五章蒸发 26第六章蒸馏 26第七章吸收 28第八章吸收蒸馏和塔设备 31第九章液-液萃取 32第八部分结束语 36第一部分前言从2009年开始,国家教育部正式将硕士学位分为学术型和专业型两种类型的硕士学位,并且,在3月中旬公布的国家复试分数线中,第一次分学术型和专业型进行复试划线。这一现象深刻反映了研究生招生单位对考生专业能力的真实需求,也充分说明了专业课对每一个考研人的重大意义。从重要性角度来讲,在考研竞争中,专业课对于考生的重要性远远大于任何一门公共课,专业课在初试和最终录取时的权重:最终录取时高达51%(考数学)、72%(不考数学);考研考试与录取规则发生根本变化:专业课统考趋势加强、复试更加看重专业课,毕竟老师所看重的一定是学生的专业知识储备和科研能力。从专业课本身特点考虑,专业课学习起来相比公共课要复杂得多。首先没有明确的学习范围,不容易确定复习的范围和重难点,也就说考生在学习的时候没有明确的学习范围,也不知道老师的命题范围和命题要求是什么,这对专业课学习来说,非常致命。每年很多同学都会遭遇专业课的黑洞效应,公共课只要多学一点,就能考好一点,只是程度不同而已,但专业课却经常会出现学的越多,却考的越差的怪现象。其次考研基本上都是跨档次考,因而专业课复习更难,几乎所有参加考研的学生都是以本校本专业为逻辑起点,要么选择更好的学校,要么选择更好的专业,要么选择更好的地区。因此,对考生来说,考研的专业课就一定比考生原来本科所学的专业课要难,哪怕他是考本校本专业,他的竞争对手也是来自全国各地,不再是同班同学的竞争,他的竞争环境变得更为复杂,专业课复习也变得更难。最后专业课的复习资源比公共课的复习资源稀缺,如果让考生自己搜集,不一定能收集齐全,并且还不一定能收集的准确和真实,更何况还浪费了考研复习的宝贵时间。综上所述,考研专业课重要性、复杂性及在复习过程中出现的黑洞效应均增加了考研专业课复习的难度。在该基础讲义中,从第二部分到第七部分,依次深入剖析了专业课对应的专业就业、内部信息、复习资料、必考知识点和现阶段学习内容等,其目的就是帮助考生降低考研专业课的复习难度。建议考生在使用本讲义时要多动脑,通过对题目的练习、比较、思考,并发现题目设置和解答的规律性,掌握题目对应的知识点和熟悉解题的金钥匙,从而迅速提高基础阶段知识水平和为下一阶段的强化学习做好储备与铺垫。
第二部分专业与就业解析2.1化学化工综合介绍1专业内涵分析化学化工每个个学校都有其自己的分类方法,但大致可以按如下方式分类:0703化学一级0703化学一级070301无机化学070302分析化学070303有机化学070304物理化学学070305高分子080501材料物理与化学2南京大学化学化工学院的专业结构设置南京大学化学化工学院的专业结构设置分为两大类,一类是化学,另一类是应用化学。组织结构如下图:化学化工化学化工化学应用化学无机化学分析化学有机化学物理化学高分子化学与物理工无机化学学科分作三部分:包括配位化学研究所、配位化学国家重点实验室和无机化学教研室。主要研究方向有:①功能配合物:通过分子设计,将合成化学、物理、材料科学相结合,探索新型分子基磁性材料、导电材料、非线性光学材料、光开关、能量储存和转换、手性分离等材料。②生物无机化学:研究金属蛋白、金属酶的结构及其模拟与识别,探讨无机药物分子设计及生物传感器的设计与应用。③配位超分子化学:利用配位键的方向性和多样性,通过特殊超分子体系的构建,将分子识别和交换组装等功能与光电和生物等功能结合,为超分子器件的发展提供模型与方法。④纳米配位化学:着重研究有序纳米材料的控制合成与组装,探索新的合成方法,研究纳米材料的结构、性能及其应用。⑤金属有机化学:研究碳、磷、硼金属有机功能分子的组装和高纯金属有机化合物的研制,新型金属有机化合物的反应性及应用性。分析化学与生命科学、材料学、环境科学和临床医学交叉结合,开展与生命科学相关的分析化学测试领域的研究工作,形成了以下几个研究方向:纳米生物电分析化学、生物分析化学、生命功能材料的表面分析、分离与分子识别、环境和能源分析。有机化学学科在国内一直是颇有影响的学科,培养了十多位院士校友及一批在国际及国内前沿研究领域的青年有机化学家。该学科科研设备齐全,拥有300M核磁共振仪、液相-质谱联用仪、气相-质谱联用仪,高效液相色谱仪等高级有机化学研究所用仪器。主要研究方向有:①有机合成化学:发展新型有机合成试剂及有机合成反应,注重高选择性、符合原子经济、以及绿色化有机转化过程研究,主要包括新型手性试剂的设计和在手性合成中的应用、光化学、杂环化学和微波化学。②金属有机化学:设计和合成用于先进电子信息技术和国防高科技研究的MO源化合物,并以MO源研究中心为依托,开发和研发具有光、电和磁性质的新材料;合成新型的金属有机化合物,研究这些化合物在有机合成反应中应用。③有机超分子化学:设计和合成一些具有新颖结构的有机超分子化合物,研究这些化合物材料功能,或者在分子识别以及生命科学中的作用。④药物化学:设计合成新型药物,以及对天然药物进行结构修饰,并对其生理活性进行研究。物理化学专业的科研工作以理论与计算化学及催化化学为基础,重点研究介观尺度体系的物理化学问题。主要有以下几个相互关联的研究方向:①理论化学与计算化学:致力于介观体系和结构的理论化学研究,实现介观体系(如纳米材料和生物大分子等)的精确量子化学计算。②催化化学:固体催化剂表面分散化学,包括结构与性能关系研究;纳米尺度催化新材料的合成、组装与性能研究;催化剂的应用研究研究等。③介观材料化学:碳纳米管及Ⅲ族氮化物等一维纳米结构的制备、表征、性能和原理型器件研究;氧化物一维纳米结构合成、表征及性能研究。④自组装分子膜化学:开拓利用分子筛的超微空间,设计合成新结构分子筛功能材料并应用于生命科学领域;选择性去除环境中亚硝胺的研究。高分子化学与物理专业根据高分子物理与化学学科的国内外研究现状和发展趋势,围绕推动我国的科技进步和经济建设这一主线路,结合该学科在科研、教学和应用开发等方面的基础,重点开发以下几个方向的研究:①高分子凝聚态物理:高分子溶液,高分子结晶,多组高分子相结构,高分子及理论模拟等。②功能高分子:光电磁功能高分子,导电高分子,电活性高分子,功能高分子结构与性能模拟。③生物大分子及医用材料:生物大分子合成化学,药物传输和影像材料,生物医用高分子。④高分子表界面与工程材料:高分子表界面化学与物理,高分子涂层和粘合材料。南京大学应用化学专业的科研以化学工程、化学的基本原理为出发点,围绕着应用这一核心理念,通过与材料、能源、医药等学科的交叉,展开化工过程材料与精细化学品、绿色化工过程、分子设计与化工过程模拟等3个前沿交叉领域的研究。主要研究方向有:①化工过程材料与精细化学品:分离塔器设备与塔内件、含特殊功能基团离子液体材料、油田开采用精细化学品、医药产品与医药中间体、膜分离材料、化工过程高性能催化剂材料、过渡金属氧化物微粒材料等的研究与开发。②绿色化工过程:重点研究用绿色化原则来改造传统化学反应与分离过程,包括废水处理中的高效与低能耗分离过程、酸气的吸收或吸附脱除绿色过程、膜分离过程、催化反应精馏过程、有机物的催化氧化过程、超临界二氧化碳流体分离与加工天然产物过程、基于离子液体绿色溶剂的分离与反应过程等,探索众多绿色化工过程的共性和特殊性。③分子设计与化工过程模拟:对化工过程中涉及的材料和化学品进行分子层面的量子化学计算、分子性质计算与预测、新型功能分子的设计等,对各种具体的化工反应与分离过程进行过程流程和工艺的模拟计算、流体相平衡的模拟与计算、及流体力学模拟与计算等。其中无机化学、分析化学在全国高校名列前茅,无机化学建有配位化学国家重点实验室,分析化学建有生命分析教育部重点实验室。3南京大学应用化学培养体系应用化学专业本科开设的专业课主要有:大学化学,大学化学实验,有机化学,有机化学实验,物理化学,物理化学实验,仪器分析,仪器分析实验,化工原理,化工基础实验,化工制图,化学反应工程,化工热力学,化工工艺设计等。其中比较重要的是化工原理与化学反应工程,初试专业课2就是化工原理,复试笔试可能会考到反应工程中的一些基本知识。对于以上两门课,最有效最佳的学习方法就是熟读课本,掌握基本概念,基本单元操作,化工原理的学习方法将会在第四第七部分穿插讲到。2.2应用化学就业分析1应用化学专业就业分析应用化学专业的毕业生适宜到石油化工、环保、商品检验、卫生防疫、海关、医药、精细化工厂等生产、技术、行政部门和厂矿企业从事应用研究、科技开发、生产技术和管理工作;适宜到科研部门和学校从事科学研究和教学工作;适宜继续攻读应用化学及相关学科的硕士学位研究生。企业要求毕业生要有很强的实验操作能力和很深厚的化工专业知识,通过在南京大学应用化学专业读研究的这三年时间里面,你完全可以有以上两方面的能力,浓厚的学术氛围,雄厚的师资力量,团结的集体,你完全可以学到很多实用的知识。2应用化学专业的杰出人才中国科学院院士余国琮教授:名化工蒸馏专家。1922年11月18日出生于广东台山县,1943年毕业于西南联合大学化工系,1945年获美国密执安大学科学硕士学位,1947年获美国匹兹堡大学哲学博士学位。1950年8月返回祖国,1952年起任天津大学化工系教授。多年来,他在教学育人和科学研究方面做出了卓越贡献,1991年当选为中科院院士。曾任天津大学化工系副系主任、化工所所长,第八届全国政协常委、第九届天津市政协副主席、民进第十届天津市委顾问。主要的学术成就:余教授在蒸馏理论和技术方面,开拓以计算传递学为基础的蒸馏过程与设备合一的三维非平衡的模拟放大新途径,还提出了比较完整的不稳态蒸馏理论和分批蒸馏多变参数新策略及其相应技术,在气、液两相界面现象和热力学方面也做出了贡献。应用他的研究成果,成功地改造了在石化及化工工业中的大量蒸馏塔,取得显著效果与巨大经济效益。早在60年代,余国琮研究分离重水的精密精馏时,就把很长的不稳态开工及操作调节过程作为一个重点理论课题。那时在理论上尚不能求解全系统(包括塔身、塔釜及冷凝器)均有存料时的不稳态蒸馏,只能在大量简化情况下求得近似解。1963年在他的《精密精馏若干理论问题》论文中,提出了比较完整的理论解,导出了当全系统均有存料时的精密精馏不稳态过程的理论公式,能在全浓度范围内模拟和预测诸如稳定同位素的分离过程。导出理论公式的优点是能够清楚地看出分离效果与各操作及结构间的关系,对于设计和操作都具有重要指导意义,因而受到有关方面的重视。这项理论成果曾获1978年全国科学大会奖。在重水生产的最终浓度过程中,需要数以百计的理论分离级,为了降低系统的存料以缩短不稳态过程,采用高效填料是有优越性的。但在60年代时尚不能解决高效填料的模拟放大技术,当时的先进办法是应用多管填料塔设备。对于这种设备,国外是严格保密的。经过反复探索,余国琮领导下的科研组终于完成了这个任务,受到有关方面的好评与表扬。以后这个成果还被用于我国的核潜艇,获得全国科学大会奖。虽然这种多管填料塔现已被现代的高效填料塔所代替,但这个成果在当时发展道路上曾是一个关键成就。不稳态蒸馏的另一个重要组成部分是分批蒸馏。从80年代开始,由于精细化工的发展,分批蒸馏的应用日益增多。余国琮针对生产的需要,在原来研究的基础上迅速向这一领域伸展。传统的分批精馏操作策略是用恒回流比方式或恒产品浓度方式。为了提高分批蒸馏的效率、降低能耗和扩展它的功能,他提出了多参数变化的新操作策略。这个新策略中的许多操作方式已成功地应用于生产,使产量增加、降低单位产品能耗或者缩短蒸馏所需的时间。这些新操作方式包括:恒釜温方式(已应用于烷基酚的生产)、多参数优化方式(已应用于乙二醇的生产)、塔顶累积方式(已应用于β苯乙醇的生产)、塔存料外排方式(已应用于正乙基苯胺的生产)、快速循环蒸发方式(已应用于香茅油的生产)等。余国琮所发展的分批蒸馏新策略及新操作方式不但丰富了分批蒸馏的学术内容及为不稳态蒸馏的研究开辟了一个新方向,而且已在生产中开花结果,促进了我国精细化工的发展。他在国内外学术刊物及学术会议上发表论文200多篇,主编了《化学工程辞典》、《化学工程手册》等专著和教材7种。曾获全国科学大会奖,国家科技进步二等奖、三等奖,国家教委科技进步一等奖、二等奖多次,以及何梁何利科技进步奖等,还获全国五一劳动奖章、全国优秀科技工作者和天津市特等劳动模范等称号。他还是精馏技术国家工程研究中心技术委员会主任,以及学术期刊《ChineseJournalOfChemicalEngineering》的主编。余国琮所取得的成就,是与他勤奋努力、不断进取的创业精神分不开的。他的工作一直是超负荷的,近年仍不倦地担负着指导研究生、领导科研、负责行政、参与社会活动及国际学术交往等繁重的工作。他对学生和科研组人员一贯严格要求,对他们的报告及论文都反复审阅、讨论和修改,并经常鼓励他们在学术上要不断创新,否则如逆水行舟,不进则退。"文化大革命"后不久,他和仅有的几位助手从零开始恢复工作,先后创立了研究所、中心和工厂,逐步扩大队伍,如今已经成绩斐然,誉满国内外。此外,还有苏复元,朱亚杰,汪家鼎,时钧等著名化工工程学家,他们之所以我今天的成就,跟他们的勤奋努力,不断进取分不开的。3应用化学专业相关的工作岗位1、有机合成研发员,职责与要求:具有良好的动手能力和独立工作能力,具有良好的沟通和学习能力、有较强的团队协作能力和责任心;能完成研发实验,记录、分析、处理实验结果,并总结实验报告、能阅读英文文献。2、技术员,职责与要求:知识面宽,知识结构较全面,具有丰富的技术经验和行业经验;精通化工专业知识,熟悉生产过程及工艺,了解生产设备;掌握生产计划制定的方法和技能,能够运用现代生产计划编制技术;掌握生产过程控制的方法和技能,能及时发现并处理生产过程中出现的问题;具有较高的综合素质,能够迅速掌握与公司有关的各种知识;
具有较强的解决问题能力和执行能力;具有较强的观察能力和综合分析能力,富有责任感;思维清晰、有条理;有较强的原则性和实事求是的工作作风;有良好的职业道德,保守企业秘密。熟练掌握OFFICE办公软件的操作和一定的办公自动化知识。3、分析员,职责与要求:主要负责液质分析,能积极主动完成所负责的分析测试工作,保证分析方法的可靠和结果的及时,准确;负责维护本组分析仪器的正常运转,定期进行日常维护,并有一定的故障排除能力;能很好的和本部门其他人员配合,完成工作并出具报告;积极参加分析室内部的培训,并能够将学习的成果应用到日常工作;和研究员及其他相关部门能够很好的沟通协调,提高分析工作的质量和工作效率。大学本科及以上化学相关专业毕业,有一定的液相、液质分析经验,熟悉常用的其他波谱原理及一定的解析方法;熟悉液相、液质仪器的日常维护及故障排除;有一定的液相方法开发经验;;很好的学习能力,比较好的沟通能力;较好的团队意识和合作精神。2.3南京大学应用化学专业就业情况1历年就业数据分析专业名称就业城市就业单位工作岗位工作技术要求薪酬待遇/年应用化学江浙扬子江药业集团医药仪表销售能力强10万以上(工作一定时间后)应用化学西安西安三瑞实业有限公司化工工程师能够进行化工工艺系统设计、熟悉工艺设备10万以上应用化学上海微创医疗器械(上海)有限公司工艺工程师英语听说读写熟练10万以上应用化学安庆中石化工艺工程师五年以上石油化工相关工作经验15万以上应用化学上海上海药明康德新药开发有限公司高级有机合成研究员要求学历较高,有机合成方向,而且有三年以上的工作经验15万以上应用化学常熟市宝洁公司区域销售主管良好的英文水平和管理能力8万应用化学上海药明康德中间体合成人员过硬的实验操作能力8万应用化学上海上海强生制药有限公司质检员一定工作经验8万应用化学北京北京芯愿景软件技术有限公司化学工程师有较好的化学实验操作能力;8万以上应用化学苏州立邦涂料(中国)有限公司技术开发涂料方面知识面要求比较宽8万应用化学杭州浙江九本生物化学有限公司质检部经理有五年以上工作经验8万应用化学南京恒桥集团研发工程师硕士以上学历,两年以上相关工作经验6万应用化学广洲安利日用品有限公司研发员化工及相关专业6万应用化学上海上海威智医药科技有限公司有机合成研究员硕士及以上化学学历6万应用化学河北河北省石油化工设计院有限公司生物制药硕士及以上化学学历6万2学校该专业的就业前景南京大学应用化学专业偏工科一些,应用性很强,就业渠道是很广的,无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、高分子化学与物理这些专业的就业职位,应用化学毕业生都是可以的。其实根本就不用为就业担心,每年会有大批知名企业来学校宣讲招聘,它们会从南京大学化院招聘许多人才,因为南京大学化院的名气与过硬的学生素质。从以上情况分析得知,南京大学应用化学专业的就业前景很好,在该学校完成研究生阶段的学习,能够帮助考生完成人生的一个重大转折。考生如何才能成功的考上南京大学应用化学专业的研究生,该校该专业每年的录取情况是怎么样的?招生人数是多少、分数线是多少?考研复习现阶段需要做什么等,后续部分会给大家详细介绍。
第三部分南京大学应用化学专业内部信息深度解析3.1报考数据分析1、南京大学应用化学专业报录比(除了本专业外,还要涉及相关前3名热门专业)年份推免人数复试人数录取人数奖学金人数(或公费比例)201016672009276820082768200718782、南京大学应用化学元专业复试分数线和实际录取分数线专业名称年份复试分数线该专业录取分数线(录取考生中最低分)政治外语专业课一专业课二总计应用化学201045457575290299200950508080300355200850508080310360200750507575315355以10年为例,290分为南京大学自主划的分数线,但实际应用化学最低录取线为299分,是因为它是按报名人数,由高分到低分决定参试复试的6个人。一般政治只要过了学校规定的分数线就可以,英语要比学校高5-10分,专业课就至少要上百。但如果你过了学校规定的分数线但没过复度最低分数,可以转读为工程硕士。3.2复试信息分析1复试流程与形式复试流程与形式请填写是或否考试时间(上午、下午、时长)要求分数考试科目专业笔试是上午1.5h及格100反应工程和化工原理复试面试提交个人材料否100化工原理专业课面试是上午及格自由提问是上午及格英语口语是上午及格自我介绍英语听力是及格100专业英语听力实验技能是下午0.5h优秀100化工原理实验体检是上午及格复试总分:3002建议复试参考书目《化工原理》姚玉英主编,天津科技出版社3复试复习建议第一轮复习:每年的2月—8月底。这段时间是整个专业复习的黄金时间,因为在复习过程遇到不懂的难题可以尽早地寻求帮助得到解决。这半年的时间相对来说也是整个专业复习压力最小、最清闲的时段。考生不必要在这个时期就开始紧张。很多考生认为这个时间开始复习有些过早,但是只有早准备才能在最后时刻不会因为时间不够而手忙脚乱。对于跨专业的考生来说,时间安排上更是应当尽早。完全可以超越这里提到的复习时间,例如从上一年的10月份就开始。一般来说,第一轮复习的重点就是熟悉专业课的基本理论知识,多看看教材和历年试题。只有自己有了阅读体验,才能真正有自己的想法,才能有那种很踏实的感觉。暑假期间,在准备公共课或者上辅导班的同时,继续学习专业课教材,扩大知识量。复习的尺度上,主要是将专业课教材精读两遍以上,这里精读的速度不宜太快,否则会有遗漏,一般每天弄懂两到三个问题为宜。由于这段时间较长,考生完全可以把专业问题都吃透。事实上,一本专业课的书,并非所有的东西都能够作为考试内容,但是重要的内容则会不厌其烦地在不同年份的考卷中变换着面孔出现。所以,考生在第一遍精读的时候就需要把这些能够成为考题的东西挖掘出来,整理成问答的形式。第二轮复习:每年的9月—12月中旬。这个时段属于专业课的加固阶段。第一轮复习后总会有许多问题沉淀下来,这时最好能够一一解决,以防后患。对于考生来说,这4个月是专业知识急剧累积的阶段,也是最为繁忙劳累的时候。在专业课复习上,这段时间应该主要看近年的学术期刊以及一些重要的学术专著,边看书边做读书笔记,并整理以前的听课笔记。一项这是十分重要的工作,因为复习的重点会往公共课上倾斜,专业课复习所占的时间也会缩短。此时需要注意本年度涉及所考专业的热点问题。在复习的尺度上,应该逐渐抛开书本,将书本中的知识点用自己的语言写出来,整理成精练的笔记。然后看自己的笔记并形成自己的东西,因为考试是需要用笔来表达的。所以,把第一次精读过后的那些重点问题用答卷的方式写一遍,效果是十分突出的。再根据本专业的情况,翻查其他的参考用书,将新的知识点补上。一般来说,专业课不可能只涉及一两本书,不排除出现一些超越范围的考题。因此,可以根据考过的同学的建议去精读其他的参考书,把重要的内容补充上去。
第三轮复习:12月中旬—考前一周。这个时候的专业课复习主要是认真看第一轮和第二轮复习时积累下来的读书笔记和听课笔记,不断加深印象,试着自己给自己出题并且结合本年度的热点问题试图去猜一下专业考题,并想想该怎么答,训练一下解题思路和技巧。复习的尺度方面,则是查阅本年度该专业最新的热点问题以及报考导师目前研究的主要课题等,把这些补充上去,整个的复习笔记就比较完整了。在补充和扩展的过程中,查询网站、期刊等都是很好的手段。另外,因为考试临近,考生应该注意调节自己的专业兴奋程度,积极地和考研盟友针对某些问题进行辩论,汲取对方的复习心得。然后,有针对性地进行查缺补漏和深化理解。第四轮复习:考前一周—考前一天如果这个时候还有很多问题依然得不到解决,那么就不要再费心血去搜集答案了。这是一个博弈的阶段,把自己熟悉的问题尽量把握好才是关键。这里突出强调的就是要学会调整心态,准备应考,让自己找到考试的感觉。这段时间,主要是默默地体会所有的知识要点和热点问题,把心态和作息时间调整到最佳,保证考场中的理想发挥。最主要的策略——历年试题、笔记、热点问题考研不同于其他的考试,它有着独特的考试形式和内容,因此复习也应该有相应的方法和节奏。认真研究历年试题,分析出题方向和特点,这是专业课备考的关键。总之,从心理到实战,考研对每一个选择它的人都赋予了公平的起点和特别的困难。当你选择考研时,你要相信自己是勇敢的,与众不同的。而当你的毅力和努力让你有一天相信自己能够战胜这个挑战时,你就离胜利不远了。3.3导师信息分析1导师信息南京大学应用化学专业总共5个导师,其中包括2名博士生导师,3名硕士生导师。该学校该专业的导师主要研究方向是塔器分离,绿色化工过程技术与过程强化,膜分离,精细化学品,新型分离技术。研究生在读期间,和张志炳导师可以从事塔器分离项目的研究,吴有庭导师可以从事离子液体项目的研究,李磊导师可以从事膜分离项目的研究,周政导师可以从事天然产物资源利用项目的研究,耿皎导师可以从事石油、化工模拟项目的研究等等。以下简单罗列出在校导师的相关信息,以供同学参考:姓名性别职称(教授、副教授)在读博士生数量在读硕士生数量招收硕士生数量(推免数量)张志炳男教授461吴有庭男教授460李磊男副教授060周政男副教授061耿皎男副教授0612联系导师的方式方法联系方式是否需要联系最佳时间段联系最大次数注意事项Email联系是复试前一两周1说明自己的初试分数及对该导师研究方向的兴趣电话联系是复试前一两周1说话要有礼貌,话语简洁,最重要是强调自己的名字短信联系否直接见面否
第四部分南京大学应用化学专业初试专业课复习资料分析4.1参考书目参考书目名称书目属性(教材、练习册、……)出版社作者是否招生简章指定化工原理.上册教材天津科技出版姚玉英是化工原理.下册教材天津科技出版姚玉英是4.2海文专业课标准课程内部讲义—海文专业课学员享有班次讲义名称内容基础班基础讲义目标专业就业信息、考研专业内部信息、学科知识框架图及历年真题题型分值比例、全年专业课复习规划强化班强化讲义精细罗列各个考点、命题规律、知识点对应的重点习题和真题详细解析,并明确告知其专业课科学合理的复习方法冲刺班冲刺讲义梳理命题素材、各种题型精确解题方法和技巧、通过题目及知识点标注预测各种考点4.3考前三套模拟试题及其解析在距离考研将近30天左右的时间,将给学员下发三套模拟试题。4.4真题及其解析该专业课可以为考研学生提供5年历年真题,并在真题精讲班中讲解历年真题的各种题型科学解法,同时也告知学员如何分析真题、找出真题的考点、命题规律,如何通过相应题目练习达到掌握相关真题对应知识点的目的。
第五部分南京大学应用化学专业初试专业课考研知识点深度分析5.1真题分析年份题型分值考察范围考察难度2009填空题40一、二、四、六、七、八、十了解选择题0理解简答题50二、四、八、十掌握计算题60一、四、六、七、掌握2008填空题30第一、二、三、四、六、七、十了解选择题20二、三、四、六、七、八理解简答题22一、三、七掌握计算题78三、四、六、十掌握2007填空题20第一、二、六、七、八、十章了解选择题30第一、二、三、四、六、七、十理解简答题20十、六、八掌握计算题80一、四、六、七掌握2006填空题20第一、二、三、四、六、七、八、十章了解选择题30第一、二、三、四、六、七、八、十章理解简答题18第四、七章掌握计算题82第一、三、六、十章掌握综合来说,应用化学专业课这几年的题型变化不大,主要有四大类题型,填空题测重于对基础知识的考察,复习时应多注意课本上一些细小的问题,在头脑里有一定的记忆即可;选择题测重于对所学适应的较低层次的运用,要求大家会运用所学的原理分析一些简单问题,复习时对于课本上“变化”这类的问题多注意;简单题侧重于对大方向问题的解决,一般是笼统的回答,复习时要抓住课本上“影响因素”这类总是;计算题侧得于对所学知识的灵活运用,每年所考的计算题类型差不多,都可以在课本上找到类似的例题,大家在复习时要注意课本上例题的答题思路,当然公式要记劳。5.2参考书目知识点分析初试专业课《化验室原理》总共包括两本书,第1本书包括五章,占总卷面的55%左右;第2本书包括五章,占总卷面的45%左右。下面我将主讲每本书的复习概要,同学可以做个标注:1、第1本书《化工原理》:50-55%章节章节名称重点难点必考点分值题型一流体流动柏努利方程柏努利方程√25填空、选择、问答、计算二流体输送离心泵离心泵特性曲线√10填空、选择、问答、计算三非均相物系的分离重力沉降,离心沉降,过滤的基本原理,基本方程及选型方法与第一章的结合
10填空、选择、问答四传热间壁两侧液体间传热过程分析,换热器热量衡算及传热速率方程换热器的传热计算和分析√25填空、选择、问答、计算五蒸发单效蒸发单效蒸发的设计型计算
2、第2本书《化工原理》下:50-55%章节名称难点重点必考点分值章节一蒸馏精馏精馏计算(回流比)√25填空、选择、问答、计算二气体吸收填料层高度,吸收剂用量计算填料层高度计算√25填空、选择、问答、计算三蒸馏和吸收塔设备板式塔液体力学性能板式塔液体力学性能√5填空、选择、问答四液-液萃取单级萃取过程计算单级萃取过程计算
五干燥对流干燥干燥物料衡算和热量衡算√15填空、选择、问答、计5.3重点知识点汇总分析(大纲)序号知识点细分难易程度(最大为★★★)1流体静力学基本方程及其应用★2液体连续性方程和流动系统中的能量衡算流体在直管内的摩擦阻力★★★有效功、轴功率、效率3离心泵离心泵的基本结构★离心泵特性曲线,影响离心泵特性曲★离心泵的计算离心泵的气蚀与气缚,离心泵的气蚀余量,允许吸上真空度,★★安装高度,管路特性曲线4离心沉降和重力沉降重力沉降速度,尘沉室的生产能力,离心分离因数高旋风分离器的操作原理,评价旋风分离器性能的指标,影响旋风分离器的因素,选择旋风分离器的依据★5热传导平壁及圆筒壁热传导方程式对流传热★6对流传热沸腾传热★蒸气冷凝★★★热负荷,总传速率方程及其应用用7精馏蒸馏和精馏的区别★全塔物料衡算精馏段及提馏段操作线方程,进料线方程★★★全回流及最小回流比8吸收塔计算吸收操作线方程★★★传质单元高度与传质单元数的计算9干燥过程中的物料衡算和热量衡算干燥过程物料衡算求绝干物料质量、水分蒸
发量,空气消耗量★★燥过程的热量衡量计算预热器的耗热量、向干燥器补充的热量、干燥装置消耗的总热量及干燥器的热效率,如何提高干燥器的热效率★★★
第六部分南京大学应用化学专业初试专业课整体复习规划大家都知道,考研是一个极具竞争性、选拔性和自学性的考试,在考研学习中,时间管理的恰当与否直接关系到最后的考研成败。制定一份科学、合理、连续的全局学习计划,对专业课的学习就显得极为重要。因而,在前面详尽分析了该专业的就业、录取等关键信息之后,接下来在本部分需要重点讲解的是该专业的整体复习规划。前期良好的基础学习、中期的强化训练、后期的专项学习,再加上您考研过程中的良好心态,一定会帮助您迈进理想的研究生殿堂!阶段班次时间复习资料复习方法达到效果基础阶段基础班6月课本记忆熟悉所有知识点强化阶段强化班(真题精讲班)10月真题做题方法掌握每类题的答题技巧冲刺阶段冲刺班12月模拟抓住重点高分
第七部分南京大学应用化学专业基础知识点框架梳理及其解析第一章流体流动本章节包括7个知识点,流体静力学基本方程及其应用,液动过程中的物料衡算-液体连续性方程和流动系统中的能量衡算-柏努利方程式,摩擦阻力,液体在管内的流动情况,液体在管内的摩擦阻力,管路系统的计算,流量的测定。其中必须掌握的知识点是6个,液动过程中的物料衡算-液体连续性方程,流动系统中的能量衡算-柏努利方程式,液体在管内的摩擦阻力,液体的局部阻力,管路系统的计算。在复习每一个知识点的过程中,首先要了解知识点,通过熟悉教材内容、对基本定义和公式的记忆,分析教材例题(注意例题的答题思路)、查阅本科讲义熟悉相应知识点,最后再通过本讲义如下内容对应的例题,从分析、解题、注意易错点到完成老师布置的作业完成相应知识点的掌握过程。【知识点1】流体静力学基本方程及其应用【例题1】如本例附图所示,流动条件下平均密度为1.1Kg/m3的某种气体在水平管中流过,1—1/截面处测压口与右臀开口的u管压差计相连.指示剂为水,图中R=0.17m,h=0.3m。试求1—1’截面处绝对压强。分析:图中所示的是U管压差计,U管压差计测压强是利用流体静体学基本方程式的原理解题:易错点:计算 容易将h忘记写进去【知识点2】液动过程中的物料衡算-液体连续性方程和流动系统中的能量衡算-柏努利方程式何为流体连续性方程及其在不可压缩流体中的运用,何为柏努力方程及其涉及的5项能量,柏努力方程应用应注意事项。【例题2】实验室为了控制流动为定态流动,不将自来水与设备直接相连,而是将自来水送至带有溢流装置的高位槽,用溢流方法维持高位槽液向恒定(进高位槽的水量应大于出水量),再由高位槽将水送至所需设备内。本题附图示高位槽的直径φ89mmx3.5mm的管子送至某密闭设备内.在水平管路上装有压强表,其度数为60*103Pa,已知由高位槽至压强表安装的截面间总能量损失为10J/kg.每小时需用水28.5x103。求高位槽液体面至压强表安装处的垂直距离。……分析:用柏努方程列式子时,要注意初始截面和终结截面的选择,①两个流动截面必须分别与流动方向相垂直;②流体必须允满两个截面间的空间内;此外还要注意基准水平面,静压强,单位。解题:本题已给出总能量损失值,1-1’与2-2’面的位置必与其相对应,故选高位槽液面为l一1’面,压强表安装位置力2—2易错点:计算 u2时,d2直接代入0.089mm【知识点3】摩擦阻力摩擦阻力产生的原因,牛顿粘定律的表达式及其意义,粘度的物理意义,如何计算各组分互溶的混合液体及混合气体的粘度【例题3】牛顿粘性定律适用于牛顿型流体,且流体()cA应作滞流流动B应作湍流流动c应件过渡流流动D.静止的分析:区分牛顿型液体与非牛顿型流体。解题:A【知识点4】液体在管内的流动情况雷诺数的表达式,何为湍流何为层流及它们的异同点,何为滞流内层和湍流主体。【例题4】滞流和湍流的本质区别是():A湍流的流速大于滞流的B.湍流的雷诺数值大于滞流的C滞流无径向脉动,湍流有径向脉动D湍流时边界层较薄分析:两者的区别从两方面来说,一是流体质点运动方式不同,二是流体在圆筒内的速度布。前者为本质区别,一定要弄懂课本上的基本概念。解题:CABD为C的派生结果【知识点5】流体在直管内的摩擦阻力涡流粘度定义的引出,流体在圆形直管内的摩擦阻力分类,范宁公式,滞流时的摩擦系数及管中心速度与平均速度的关系,摩擦系数与雷诺数和管相对粗糙度的关系(四个),边界层分离,局部阻力的两种计算方法。【例题5】流体在圆形直管内作湍流流动时,摩擦系数是()函数,若流动在阻力平方区,则摩擦系数是()函数,与()无关。分析:滞流区,摩擦系数与粗糙度无关,是雷诺数的函数:过度区,与两者均有关;湍流区,与两者均有关;阻力平方区,粗糙度一定,摩擦系数与雷诺数无关。解题:粗糙度和雷诺数,粗糙度,雷诺数【知识点6】管路系统的计算管路的三种布置方法,简单管路的计算(应用柏努利方程,连续性方程)【例题6】用离心泵将密度为1050Kg/m3、粘度为1.145cP的溶液,从敞口槽A道至敞口高位槽B。两槽液面均维持恒定,其间垂直距离为20m。输送量为50m3/h。采用108mmx4mm无缝铜管,已知全系统的直管总长度为108.8m,管路上装有6个标腔弯头、1个直人旁出三通、1个直人直出三通、1个全开截止阀。求离心泵的轴功率,泵的效率为o.8。分析:要计算泵的轴功率,还告诉了泵的效率,只在计算出有效功即可,而有有效功是柏努力方程中的一项。解题:先依题意画出如本例附图所示的流程示意图。在A槽液面1-1,槽浓面2—2,间列柏努利方程式,以1一1’面为基准水平面。易错点:容易忽略出口和入口阻力系数【知识点7】流量的测量测速管,孔板流量计,转子流量计的工作原理、速度的表达示。【例题7】测速管和孔板流星计均属于()型流量计,是用()来反映流量的。转子流量计属于()流量计,是通过()来反映流量的。分析:了解三者工作原理解题:定截面,压强差变化,定压差,变动的截面积第二章流体输送机械本章共3个知识点,分别为离心泵,往复式泵,通风机。其中3个必须掌握知识点,离心泵,往复式泵,通风机。现分别阐述如下。【知识点1】离心泵离心泵的基本结构,当中有哪些转能部件,轴向推动力及其平衡方法,离心泵的基本方程两种表达式,离心泵特性曲线,影响离心泵特性曲线的因素,离心泵的气蚀与气缚,离心泵的气蚀余量,允许吸上真空度,安装高度,管路特性曲线,离心泵工作点,离心泵流量调节方式,离心泵选型【例题1】某离心泵的特性曲线可用以下方程表示H=25—2.0Q2(式中H单位为m,Q单位为m3/min)。若用该泵将20℃水从贮槽输送到某设备.已知管路系统中位压头和静压头之和20m,输送管路直径为-φ140mmx5mm,管路总长为150m(包括所有管部阻力的当量长度,但调节阀为全开),流动摩擦系数力定值,可取为o.02。试求离心泵运行时的流量和压头。分析:确定泵在运行时的流量和压头,实际上要求该泵在该管路上的工作点,泵的工作点可由泵的特性曲线方程与管路特性曲线方程联解求得。解题:依管路输送系统和条件,可写出管路特性方程,即易错点:写管路特性方程时,应注意摩擦阻力项【知识点2】往复泵往复泵的工作原理,特性曲线,流量调节方式与离心泵有什么不同;旋涡泵与离心泵的区别【例题2】离心泵启动前应()出口阀;旋涡泵启动前应()出口阀。分析:离心泵的轴功率在流量为0时最小(不为0),随流量增大而上升,故在启动时应关闭泵出口阀,以减小启动电流和保护电动机:但旋涡泵的轴功率随流量增大而减小,故在启动时出口阀全开,减小启动功率。解题:关闭,全开易错点:两者容易弄反,一定要记清楚。【知识点3】通风机通风机的性能曲线与离心泵的区别第三章非均相物系的分离本章节包括3个知识点,重力沉降,离心沉降,过滤,其中2个必须掌握知识点:重力沉隆和离心沉降。【知识点1】重力沉降自由沉降与干扰沉降,重力沉降速度及其影响因素,降尘室的设计理论依据及生产能力【例题1】球形颗粒从静止开始降落,经历()和()两个阶段。沉降速度是指()阶段颗粒相对于流体的运动速度。解题:加速运动,恒速运动,恒速运动【例题2】降尘室操作时,气体的流动应控制在()流型。解题:滞流【例题3】含尘气体通过长4m、宽3m、高1m的降尘室,已知颗粒的沉降速度为0.25m/s,则除尘室的生产能力为()A3m3/sB1m3/sC0.75m3/sD6分析:Vs≤blut,,其中b为降尘室的宽度,l为降尘室的长度,ut颗粒沉降速度。解题:Vs=4×3×0.25=3A易错点:降沉室的生产能力与其高度无关【知识点2】离心沉降离心沉降与重力沉降的区别,离心分离因数,如何提高离心分离因数,旋风分离器的操作原理,评价旋风分离器性能的指标,影响旋风分离器的因素,选择旋风分离器的依据【例题4】选择旋风分离器的主要依据是:(1)——(2)——(3)——解题:含尘气体的处理量,允许压强,分离效率【知识点3】过滤过滤操作的原理及分类,可压缩与不可压缩滤饼的定义,滤液通过饼层的流动特点,过滤基本方程式,过滤操作的两种典型方式,恒压过滤方程式有哪些表达式,滤饼的洗涤时间计算,板框(连续)过滤机与转筒真空干燥(间歇)过滤机的生产能力及其操作特点第四章传热本章节包括4个知识点:热传导,热对流,传热计算及换热器,这4个知识点都必须掌握。【知识点1】热传导传热的基本方式,定态传热,傅立叶定律及意义,平壁及圆筒壁热传导方程式,【例题1】双层平壁定态热传导,两层壁厚相同。各层的导热系数分别为λ1和λ2,其对应的温度差为△t1和△t2,若△t1>△t2。则λ1和λ2的关系为()分析:平壁热传导公式为 ,各层热传导速率Q相同,在壁厚b和导热面积S一样的条件下,△t与λ成反比解题:A易错点:b/λS的导数表示热传导热阻。【知识点2】对流传热对流传热机理,牛顿冷却定律及意义,对流传热系数的物理意义,影响对流传热系数的因素,与传热有关准数(Nu,Re,Pr,Gr)意义,流体在圆形直管内作强制湍流时的对流传热系数计算式,蒸气冷凝的两种方式及特点,影响蒸气冷凝的因素,液体沸腾的两种方法,大容器中沸腾的三个阶段及其各自特点,影响沸腾传热的因素.【例题2】水在圆管中强制湍流时的对流传热系数α为1000W/(m2.℃),若将水的流量增加一倍,而其他条件不变,则α变为()。A2000B1740C1000D500分析:流体在圆形直管内作强制湍流时由此可知,α与u的0.8次方成正比,水流量变为原来的2倍,对流传热系数就变为原来的20.8=1.74解题:A【知识点3】传热计算热负荷,总传速率方程及其应用条件,平均温差的计算,并流与逆流传热的区别,总传系数计算式及其推导过程,如何提高K【例题3】现有传热面积为20m2的单程管壳式换热器,壳程通饱和蒸汽加热管内的空气。160℃饱和水蒸气冷凝为同温度下的水。空气流量为2.5kg/s,进口温度为30℃,比热容为1KJ/(kg·℃),对流传热系数为50W/(m2.℃),试求空气的出口温度。假设换热器的热损失,垢层热阻和管壁热阻也可忽略。分析:传热计算就是充分利用热量衡算和传热速率方程解题:易错点:在管内外两侧的对流传热系数相差很大的性况下,总传热系数约等于对流传热系数较小一侧的对流传热系数。【知识点4】换热器管壳式换热器的主要形式及其热补偿方法,什么是强化传热及强化途径第五章蒸发本章共1个知识点:单效蒸发,只要了解就可以第六章蒸馏本章共2个知识点:两组分溶液的气液平衡,精馏原理、流程及其计算。这2个知识都必须掌握,是考试的重点。【知识点1】两组分溶液的气液平衡理想物系是什么,拉乌尔定律及其应用,理解t-x-y图,相对挥发度的定义,气液平衡方程.这些是基本概念,其应用体现精馏计算中【知识点2】精馏原理、流程及其计算蒸馏和精馏的区别,精馏原理及其实现条件,理论板,恒摩尔流假设及成立条件,全塔物料衡算,精馏段及提馏段操作线方程,进料热状况参数,进料主程,理论板数的计算方法,全回流及最小回流比【例题1】在常压连续精馏塔中分离含苯o.6(摩尔分数,下同)的苯一甲苯混合液。要求馏出液组成为0.97,釜残液组成为0.03。操作条件下物系的平均相财挥发度为2.48。试分别计算以下两种进料热状况下的最小回流比(1)饱和液体进料(2)饱和蒸气进料分析:饱和液体进料时q=1,q线方程垂直于x轴;饱和蒸气进料时q=0,q线方程平等于x轴,注意其特点。最小回流比计算式解题:易错点:不同进料状况下xq及yq的求法【例题2】在常压连续精佣塔中分离两组分理想溶液,物系的平均相对挥发度为2.0.馏出液组成为0.95(摩尔分数,下同),釜残液组成为0.05。釜残液流量力150kmol/h,回流比为最小回流比的1.3倍,且己知进料方程为y=6x—1.5。试求提馏段操作线方程。分析:提馏段操作线方程为 那么要求提馏段操作线方程,就要求出和 ,, 和可以利用进料热状况参数q求出,q可从进料方程求出解题:易错点:注意精馏段和提馏段间气液流量的关系第七章吸收本章共2个知识点:传质机理与吸收速率,吸收塔计算。均必须掌握。【知识点1】传质机理与吸收速率亨利定律有哪些表达式,相平衡在吸收过程中的应用,分子扩散与菲克定律,涡流扩散,对流扩散,传质过程机理(主要是双膜理论),吸收速率方程有哪些形式,总吸收系数与气液膜吸收系数的关系,吸收速率方程与传热速率方程的异同,吸收与精馏的区别。【例题1】亨利定律的表达式P*=Ex,若某气体在水中的亨利系数E值很大,说明该气体为()气体.解题:难溶【例题2】对接近常压的溶质浓度低的气液平衡系统,当总压增大时,亨利系数E(),相平衡常数m(),溶解度系数().分析:亨利系数E,相平衡常数m,溶解度系数三者之间的关系为E值均随温度的升高而增大,H值均随温度的升高而降低,温度变高、压强降低,m变大。解题:不变,变小,不变【例题3】用水吸收氨-空气混合气中的氨气,它是属于()控制的吸收过程。分析:易溶气体属于气膜控制系统,主要阻力集中在气膜一侧;难容气体属于液膜控制系统,主要阻力集中在液膜一侧解题:气膜【知识点2】吸收塔计算全塔物料衡算及吸收操作线方程的推导、意义,最小液气比,填料层高度基本计算式,传质单元高度与传质单元数的意义与计算,脱吸因数,吸收剂的选择依据与计算【例题4】在逆流操作的填料塔中,用清水吸收焦炉气中氨,氨的浓度为8g/标准m3,混合气处理量为4500标准m3/h。氨的回收率为95%,吸收刘则量为最小用量的1.5倍。操作压强为l01.33kPa,温度为30℃,气液平衡关系可表示为Y=1.2X(Y、X为摩尔比)。气相总体积吸收系数KYa为0.06kmol/(m3·h).空塔气速为1.2办用水量L/,kg/h塔径和塔高,m分析:题目有提到吸收剂用量为最小液气比的1.5倍,,我们就计算出最小液气比便可求出吸收剂用量;塔高的确定要用到气速,题目中已给出,简单;塔径的确定就要分别计算出传质单元高度和传质单元数。解题:(1)易错点:进塔气相组成的换算,惰性气体摩尔流量求法第八章吸收蒸馏和塔设备本章共两个知识点:板式塔和填料塔,均属于理解记忆内容。【知识点1】板式塔塔板的分类,评价塔设备的性能指标,板式塔的流体力学性能及其塔板性能负荷图,塔板性能负荷图对精馏塔设计有何指导意义,总板效率及其影响因素,单板效率。【例题1】在常压精馆塔内分离两组分理想溶液。已知进料组成为0.5(摩尔分数,下同)。馏出液组成为0.98;进料为泡点进料;塔顶采用全凝器,泡点回流,操作回流比为最小回流比的1.8倍。在本题范围内,气液平濒方程可表示为y=0.58x+0.43;气相默弗里板效率为0.5。试求从塔顶往下第一层板下降的液相组成。分析:从气相默弗里板效率出发进行分析。解题:第一层板效率为易错点:本题综合了最小回流比的计算,精馏段操作线的求解,特殊进料热状况的q线方程特点,气相单板效率。【知识点2】填料塔填料塔的基本结构,填料的特性,填料塔的压强降-空塔气速曲线特点,影响液泛气速的因素,填料塔的附件第九章液-液萃取本章一般性了解就行。第十章干燥本章共4个知识点:湿空气的性质及湿度图,干燥过程中的物料衡算和热量衡算,干燥过程中的平衡关系和速率关系,干燥设备。有3个必须掌握的知识点:湿空气的性质及湿度图,干燥过程中的物料衡算和热量衡算,干燥过程中的平衡关系和速率关系。【知识点1】湿空气的性质及湿度图湿空气的水蒸气分压,湿度及相对湿度,比热容及焓,比容;湿空气的干球温度、湿球温度、绝热饱和温度和露点的含义和区别,湿空气的H-I图结构和功能【知识点2】干燥过程中的物料衡算和热量衡算湿物料中含水量的两种表示方法,干燥过程物料衡算求绝干物料质量、水分蒸发量,空气消耗量,干燥过程的热量衡量计算预热器的耗热量、向干燥器补充的热量、干燥装置消耗的总热量及干燥器的热效率,如何提高干燥器的热效率,确定空气离开干燥器的状态参数。【例题1】在01.33比的总压下用温度为25℃、湿度为0.01V映绝干气、流量为1600kg绝干气/h的空气作介质干燥湿物料,进干燥器的湿度为96(])理想干燥过程;(2)实际干燥过程。加热物料和干燥器热损失共消耗热量4.8kW,干燥器不补充热量。分析:理想干燥过程有三个特点,是个等焓过程,要充分利用等焓这个条件;实际干燥过程要根据题目中给出的条件进行分析,题目中说实际干燥过程为加热物料和干燥器热损失共消耗热量4.8kW,干燥器不补充热量,我们就利用这个条件进行计算。解题:(1)理想干燥过程,根据题给数据可计算I1作业:《……》P20页第4、5、8……题(参考 后习题)附图1附图2【知识点3】干燥过程中的平衡关系和速率关系物料中水分的两种分类及其区别,干燥过程中的平衡关系,何谓定态干燥,干燥曲线和干燥速率曲线,恒速和降速干燥阶段的机理、特点及影响因素的区别,恒速和降速干燥时间的计算。【例题1】以常压湿空气为干燥介质.将湿物料的含水量从20%干燥至5%(湿基)。已测得物料临界含水量XC=0.12kg/kg绝干料,平衡含水量X*=0.02kg绝干料,G/S=8kg绝干科/m2干燥表面,降速阶段的干燥速率为直线且义斜率k=10kg绝干料/(m2·h),求干燥的总时间。分析:题目中给出的W2换算成X2为0·0526,大于平衡含水量,所以干燥时间包括恒速干燥时间和降速干燥时间。解题:习题:(编写讲义老师根据本专业课实际情况给考研第八部分结束语基础班所讲授内容总计包括本校本专业的就业情况、考研同学所需要掌握的内部信息和复习资料,并从三个角度分析了化工原理考研必须掌握的知识点。考研可以说是人生中一笔丰富的财富,这期间的徘徊、迷茫还有努力、坚持,是别人所不能感受,只有通过这些,你才可以走向胜利的彼岸。考研中重要一点就是要量力而行,要定一个可实现的目标。我们是去考研究生的,不是去做炮灰的,并不是所有的事情经过我们短时间的努力就能做到的。要清楚地了解自己的能力,包括自己的性格,什么事情自己经过努力能够做到,什么样的目标是符合自己的,是我们通过一段时间的努力可以达到的(当然也不能太低)。有了目标,就要为之努力,有付出才会有回报。考研不像高考样有人监督,完全要靠自己的自律,考研贵在坚持,考研路上困难不可避免,不要因为一点点小的挫折而放弃,要有坚定的信心,要脚踏实地的走好每一步。我一直以来的经验就是不要轻言放弃,只要坚持就会离自己的目标更近一步。大家一定要有重点的复习,这样才能事半功倍。本次课程是按照章节详细给同学讲解了相关知识点,为了保证能掌握相关知识点,建议在暑期之前,各位考研同学能熟练掌握本次讲课的内容和讲义的内容,并在复习过程中记录好自己复习过程中的迷茫,为专业课强化课程做好铺垫。预祝大家复习顺利!能有个好的成绩!集团总部考研专业课咨询专线:集团总部考研专业课咨询专线:管理学教育学理学经济学农学工学法学历史学医学哲学文学军事学万学海文全国分校考研专业课咨询专线:万学海文全国分校考研专业课咨询专线:北京大连5湖南7上海沈阳山西江苏吉林9河北7浙江3黑龙江5河南9湖北重庆江西陕西济南2福建4四川青岛6广东天津安徽总部地址:北京市海淀区北四环西路66号中国技术交易所大厦A座17层万学考研专业课频道:总部地址:北京市海淀区北四环西路66号中国技术交易所大厦A座17层万学考研专业课频道:万学主网:考研频道
电化学技术在新能源中的利用一.能源的概况1.能源的重要性1.能源的重要性自古以来,人类就为改善生存条件和促进社会经济的发展而不停地进行奋斗.在这一过程中,能源一直扮演着重要的角色.从世界经济发展的历史和现状来看,能源问题已成为社会经济发展中一个具有战略意义的问题,能源的消耗水平已成为衡量一个国家国民经济发展和人民生活水平的重要标志,能源问题对社会经济发展起着决定性的作用.2.能源的种类2.能源的种类大自然赋予人类的能源是多种多样的,一般可分为常规能源和新能源两大类.常规能源包括煤炭,石油,天然气和水能,而新能源有生物质能,核能,风能,地热能,海洋能,太阳能和氢能等.其中煤炭,石油,天然气被成为化石能源,水能,生物质能,风能,太阳能和氢能等是可再生能源.3.化石能源的问题(1)化石能源的短缺化石能源的短缺能源是人类赖以生存和社会发展的重要物质基础,是国民经济发展的命脉,但目前主要使用的化石能源的储量不多.据2002年世界探明的化石能源的储量和使用量统计,世界上煤,石油和天然气的储采比分别为204,40和60年,中国的情况更为严峻,据2002年统计,中国煤,石油和天然气的储采比只有82,15和46年.这表明在人类历史的长河中,只有很短的一段时间能使用化石能源.随着我国经济的持续高速增长,对能源的需求也持续攀升.我国一次能源消费总量从1978年的5.3亿吨标准煤,上升到2002年的14.3亿吨.据估计,我国在2004,2020和2050年的石油消费量达3,4.5和6亿吨,其中进口量分别为1,2.7和4亿吨.4亿吨的进口量相当于目前美国的石油进口量,这不但会制约我国经济的可持续发展,而且对国家的安全也十分不利.(2)化石燃料造成严重环境污染和气候异常化石燃料造成严重环境污染和气候异常化石燃料的使用引起的环境污染,排放的CO2会造成温室效应,使全球气候变暖.有关机构已向联合国发出警告,如再不对CO2的排放采取严厉措施,在10年内,世界的气候将产生不可逆转的变化.我国的环境污染问题更是日趋严重,目前,我国CO2排放量占世界总排放量的14%,在美国之后位居第二,估计到2025年,将位居第一.在本世纪初联合国关于环境污染的调查中,发现在世界上十个环境污染最严重的城市中,七个在中国.它们是太原,北京,乌鲁木齐,兰州,重庆,济南和石家庄.4.21世纪世界能源发展趋势世纪世界能源发展趋势(1)节能技术将备受重视节能技术将备受重视节能就是提高能源利用率,减少能源的浪费.目前节能技术水平已是一个国家能源利用情况的综合性指标,也是一个国家总体科学技术水平的重要标志.许多研究报告指出,依靠节能可以将能源需求量降低2530%.我国在能源利用方面的效率很低,我国的能耗很高,是世界平均水平的2倍,发达国家的5-10倍,因此更应重视节能技术,我国应该充分重视化石能源的高效利用.(2)世界能源系统将发生重大变革世界能源系统将发生重大变革据预测,20世纪形成的以化石燃料为主的世界能源系统将在21世纪转换成以可再生能源为主的新的世界能源系统.在20世纪末,化石燃料的使用量占了世界一次能源用量的89.5%.据世界能源委员会(WEC)和国际应用分析系统研究所的研究报告认为,在20世纪上半叶,化石燃料仍将是世界一次能源的主体,但到21世纪下半叶,太阳能,生物质能,风能等新能源将占世界能源的50%左右.(3)煤炭将作为过渡能源而受到重视煤炭将作为过渡能源而受到重视由于石油和天然气的储量较少,而煤炭储量相对较多,因此煤炭将作为一种过渡能源而在21世纪上半叶受到重视.主要发展的技术是洁净煤技术,煤液化和汽化技术.(4)新化石能源的开发将得到强化新化石能源的开发将得到强化近年来发现,在海洋300米深处有甲烷水合物存在.目前,甲烷水合物的开发已经受到特别的关注.据估计,世界甲烷水合物的储量可能超过石油,天然气和煤炭储量的总和.因此,甲烷水合物作为储量巨大的未开发能源开始受到世界各国的高度重视.(5)核能的利用将进一步得到重视核能的利用将进一步得到重视据国际原子能机构统计,在20世纪末,全世界运行的核电站有436座,总发电量为3.5亿千瓦.这些电站主要分布在美,法,日,英,俄等31个国家,近年来,由于担心核电站运转的安全性,核废料对环境的影响和核技术扩散对世界安全性的影响,核能的发展在发达国家已有下降趋势,但在亚洲地区仍有强劲的增加趋势,我国准备在今后几年内建造4座核电站.受控核聚变是一直受人们关心的技术,因为在海水中大约有23.4亿万吨氘,如受控核聚变技术在21世纪能得到应用,在21世纪末,核能可望占世界一次能源的30%左右.(6)可再生能源的开发将越来越受到重视可再生能源的开发将越来越受到重视鉴于化石燃料的短缺及化石燃料的使用引起严重的环境污染和气候异常,人们对新能源的开发越来越重视.其中水力能,地热能,海洋能和风能的可利用资源有限,因此,太阳能,生物质能和氢能的利用将倍受关注.二.生物质能的利用1.生物质能的优点.(1)生物质来源丰富地球上每年生长的生物质总量约14001800亿吨,相当于目前世界总能耗的10倍,我国的生物质能也极为丰富,可作为能源开发的生物质能总量可达4.5亿吨标准煤.加上生物质能可再生.因此,生物质能的高效,规模化利用可有效缓解世界能源供需矛盾.(2)生物质能可多途径利用(a)直接燃烧.其热能和蒸汽可发电,技术成熟,但效率低.(b)生物转化.包括制沼气和水解发酵制取醇类.生物质制甲醇和乙醇技术基本成熟,但生产成本较高.生物质制沼气技术相当成熟.2002年全国已建1300多万个沼气池.(c)光热转化.通过气化,裂解,光催化等技术,获得气,液体燃料来发电.(d)生物柴油.从油料植物提取植物油,经甲酯化得生物柴油.它有含氧高,含硫低,分解性能好,燃烧效率高等优点.(3)生物质能利用的环境污染少由于生物质利用过程中释放的CO2是其生长过程通过光合作用从环境吸收的,所以生物质能的利用过程不排放额外的CO2,而对环境污染少.生物质能的利用还能降低污染.如可利用生物质热解汽化技术处理生活垃圾等,可得到以甲烷为主的燃气,实现垃圾的减量化,无害化,资源化.2.生物质能利用的问题2.生物质能利用的问题生物质能利用的缺点主要是生物质分布广,大面积收集成本高,经济的收集半径在50公里以内,只适合建立小型,分散的生物质能利用系统.而小型转换系统的效率低,不提高生物质能的利用效率就不能获得好的经济效益,这是生物质能至今未能实现规模化应用的关键问题之一.因此,如何在小型,分散体系实现能量的高效,清洁及规模化利用是迫切需要解决的问题.三.太阳能的利用1.太阳能的优点太阳能的优点(1)太阳能来源丰富太阳能来源丰富太阳能来源丰富是众所周知的,这似乎是一种用之不绝,取之不尽的能源.太阳内部不停地进行热核反应,释放出巨大的能量,辐射到地球上的能量只占起辐射总能量的极小部分,约1/22亿,但地球每年接收的太阳能至少有6×1017千瓦小时,相当于74万吨标准煤的能量.其中被植物吸收的仅占0.015%.可见,开发太阳能利用的潜力很大.(2)太阳能的使用没有污染问题太阳能的使用没有污染问题这也是众所周知的,太阳能的使用基本上没有污染问题.(3)太阳能可多途径利用太阳能可多途径利用(a)太阳能的热利用.如太阳能热水器,太阳灶,太阳能蓄热池发电等.(b)太阳能发电.如太阳能电池和光电池.(c)光催化和光电催化制氢.主要用这两种技术从水或生物质中制得氢气.2.太阳能利用的概况太阳能利用的概况近年来,太阳能的利用发展很快,据1997年的数据,全球太阳能发电量已达800兆瓦.到2000年,日本已有7万个住宅用上太阳能电池,美国和欧盟计划在2010年前安装100万套太阳能电池.特别是把太阳能电池与屋顶瓦结合成光电发电系统,目前欧洲已有300套,年发电量为1亿千瓦.这种系统不但可供应清洁能源,而且美观耐用,寿命可达25年.太阳能的热利用发展更快.特别在我国,太阳能热水器的年产值已达60多亿元,居世界首位.3.太阳能利用的问题太阳能利用的问题开发太阳能利用的主要问题是如何提高太阳能的转换效率,其次是降低成本,这对我国特别重要,目前我国生产太阳能电池的能力已达几百兆瓦,但由于价格高,基本上都销往国外.第三,一些技术,如光催化和光电催化制氢技术还没成熟,没有达到实用化的阶段,应该抓紧这方面的研究和发展.四.氢能的利用1.氢能的优点氢能的优点(1)氢是自然界储量最丰富的元素.(2)氢是除核燃料外发热量最大的燃料.(3)氢燃烧生成水,是世界上最清洁的燃料.(4)燃烧性能好,可燃范围大,燃烧速度快.(5)氢可用多种方法大规模生产.(6)氢的利用形式多,可通过燃烧发电,通过燃料电池发电等.2.对氢能利用的重视2002年加拿大举办了以"氢行星"为主题的第14届世界氢能源大会.2003年在华盛顿召开15个国家和地区参加的"国际氢能经济合作伙伴"会议.冰岛计划用40年时间将冰岛建成"氢社会".布什将投资120亿美元来促进氢能源的发展.过去5年,工业化国家在氢能开发领域的投入年均递增20.5%.氢将取代天然气,油和煤而成为未来世界的主要能源,进入氢能时代已成为近年来的热门话题,21世纪将是氢能世纪.布什举着使用氢燃料的照相机我国对发展氢能经济也开始重视,参加了2003年在华盛顿召开的有15国家参加的"国际氢能经济合
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