化工原理教案

第1讲

绪论

内容提要：

一、本课程的性质、地位和内容

二、化工过程与单元操作

三、过程衡算、平衡与速率

1、过程衡算2、过程的平衡与速度

四、单位换算

1、国际制2、工程制3、物理制

目的要求：

1、了解《化工原理》课程的发展、性质、地位和作用；

2、了解化工生产过程的构成、单元操作的内容与分类以及探讨内容；

3、娴熟驾驭化工过程的物料衡算与能量衡算的基本概念与计算步骤；

4、驾驭量纲与量纲一样性、单位与单位一样性以及相互换算。

重点难点：

重点：基本概念与探讨方法--两种衡算、过程平衡与速率、探讨方法。

难点：单位换算一一基本单位、导出单位和单位制。

习题与作业：

作业题：习题集0-2、0-3、0-7

思索题：习题集0-8

授课状况:

第2讲

第一章流体流淌

内容提要:

1.1流体流淌概述

一、流体流淌考察方法二、流体流淌中的作用力

三、流体流淌中的机械能四、流体的压缩性与膨胀性

1.2流体静力学

一、静压强在空间的分布二、压强能与位能

三、压强的表示方法四、静力学原理的应用

目的要求：

1、驾驭流体流淌的考察方法以及流体流淌中的的各种作用力；

2、娴熟驾驭静压强在空间的分布和流体静力学方程；

3、娴熟驾驭静力学原理在压力和压强差测量上的应用

重点难点：

1、重点：静压强在空间的分布和流体静力学基本方程推导

2、难点：静力学基本原理的实际应用

习题与作业

作业题：耳：1-1、1-3、1-5、1-8、1-9（选两题）

思索题：P77：D1-3

授课状况：

第3讲

第一章流体流淌

内容提要：

1.3流体流淌的基本方程

一、基本概念

1、流量与流速2、稳定流淌与非稳定流淌3、总衡算

二、物料总衡算一一连续性方程

三、总能量衡算一一柏努利方程式

1、流淌流体的能量形式2、能量的其它交换形式3、总衡算

四、机械能衡算式一一实际流体流淌过程总机械能衡算

1、机械能衡算的形式2、机械能衡算式的应用

目的要求：

1、驾驭流体流淌的基本概念：流量与流速、稳定流体与非稳定流体、总衡算

2、理解并驾驭连续性方程、总能量衡算和机械能衡算方程

3、娴熟驾驭连续性方程和机械能衡算方程在流体动力学中的应用

重点难点：

1、重点：①物料衡算一一质量守衡定律一一连续性方程；

②柏努利方程的推导一一机械能一一能量守衡定律

2、难点：连续性方程和柏努利方程在流体动力学中的应用

习题与作业

作业：P771-11、1-12、1-14、1-15

思索题：P77D4-6

授课状况：

第4讲

第一章流体流淌

内容提要：

1.4流体流淌现象

一、流体粘性与牛顿粘性定律

1、牛顿粘性定律2、剪应力与动量传递

二、流淌的型态

1、流体的流淌型态2、流淌类型判据

三、圆管内流体运动的数学描述

1、层流的分布速度2、湍流的速度分布

四、边界层及边界层脱体

目的要求：

1、驾驭牛顿粘性定律和剪应力与动量传递；

2、驾驭流体流淌的型态及其流淌类型判据；

3、驾驭圆管内流体作层流层流的分布速度和湍流的速度分布；

4、了解流体流淌过程中的边界层以及边界层脱体。

重点难点：

重点：①流体的流淌形态、流淌类型判据

②圆形直管内流体运动的数学描述

难点：①管内流体运动的数学描述一一层流分布速度和湍流速度分布

②平均流速与最大流速的关系

习题与作业：

作业:1-21,1-23、1-24

试验：①雷诺试验；②机械能转换试验

授课状况：

第5讲

第一章流体力学基础

内容提要：

1.5管内流淌的阻力损失

一、两种阻力损失

二、湍流时直管阻力损失的试验探讨方法

三、直管摩擦阻力损失通用表达式

四、局部阻力损失

目的要求：

1、驾驭直管摩擦阻力损失的通用表达式；

2、因次分析法

3、驾驭流体作层流或湍流流淌时摩擦因数的计算方法；

4、驾驭局部阻力损失的计算公式和非圆形管道的当量直径处理方法。

重点难点：

1、重点：直管中摩擦阻力损失和局部阻力损失的计算

2、难点：湍流时直管阻力损失的试验探讨方法一一因次分析法

习题与作业：

1-34、1-35、1-40、1-41

试验：

流体流淌过程阻力系数的测定方法

授课状况:

第6讲

第一章流体流淌

内容提要：

1.6管路计算

一、阻力对管内流淌的影响

1、简洁管路2、分支管路3、汇合管路

二、管路计算

1、简洁管路的数学描述2、简洁管路的设计型计算

3、简洁管路的操作型计算4、分支与汇合管路、并联管路的计算

三、可压缩流体的管路计算

1、无粘性可压缩气体的机械能衡算2、粘性可压缩气体的管路计算

目的要求：

1、理解流体在管路上流淌时阻力对管内流淌的影响；

2、驾驭简洁管路的设计型计算（据工艺要求，设计经济上合理的管路）和操

作型计算（对已有的管路，据某些已知条件去核算其他有关参数）；

3、驾驭分支与汇合管路、关联管路的计算；

4、了解可压缩流体的管路计算。

重点难点：

1、重点：简洁管路的设计型和操作型计算、分支与汇合管路管路的计算、

并联管路计算

2、难点：粘性可压缩气体的管路计算

习题与作业

管路计算（P81）：1-25、1-27、1-28、1-29

试验：

化工原理试验基础学问与试验要求

授课状况：

第7讲

第一章流体流淌

内容提要：

1.7流速和流量的测量

一、毕托管

1、毕托管的测速原理2、毕托管的安装

二、孔板流量计

1、孔板流量计的测量原理2、孔板流量计的安装和阻力损失

3、文丘里流量计

三、转子流量计

1、转子流量计的工作原理2、转子流量计算的特点（恒速、恒压）

3、转子流量计的刻度换算

目的要求：

1、驾驭各种流量计的工作原理；

2、驾驭各种流量计的特点和安装要求；

3、了解各种流量计在实际生产中的应用。

重点难点：

重点：各种流量计的工作原理、特点和安装要求

习题与作业

流量测量（几）：-40、1-41,1-43

试验：

授课状况:

第8讲

第一章流体流淌

内容提要：

单元总结

一、流体静力学原理分析与处理化工中的实际问题

二、利用机械能守恒定律（Bernoulli方程）进行流体流淌过程的能量转化分

析

三、流体流淌过程中的阻力损失计算

目的要求：

1、能敏捷运用流体静力学原理分析与处理化工中的压强测量、液封、稳压

高位槽等实际问题；

2、驾驭用流体流淌过程基本方程分析与解决化工流体流淌问题的基本方

法；

3、学习如何利用机械能守恒定律（Bernoulli方程）进行流体流淌过程的能

量转化分析；

4、了解化工计算中试算问题的起因及试算方法。

重点难点：

1、重点：静力学原理的应用、Bernoulli方程的应用和阻力损失的计算

2、难点：Bernoulli方程的应用时，机械能衡算截面和位能基准面的选择

习题与作业：

习题讲解：”17、1-20；1-31、1-33、1-34、1-35

试验：

试验一流体流淌阻力测定

授课状况：

第8讲

其次章流体输送机械

内容提要:

概述

一、输送流体所需的能量二、流体输送机械的主要指标

三、流体输送机械的分类

2.1离心泵

一、离心泵的工作原理

1、离心泵主要构件2、液体在叶片间的运动

3、离心力场中的机械能守恒4、离心泵的理论压头

二、离心泵的特性曲线

1、泵的有效功率和效率2、离心泵的特性曲线

3、液体粘度、密度以、叶轮转速和叶轮直径对特性曲线的影响

目的要求:

1、了解流体输送机械在化工生产中的作用；

2、驾驭离心泵的主要结构、工作原理以及主要性能参数；

3、驾驭和理解离心泵的特性曲线以及影响离心泵特性曲线的因素分析;

重点难点：

1、重点：离心泵的工作原理、主要性能参数和离心泵的特性曲线

2、难点：离心泵的理论特性

习题与作业：

离心泵工作原理，(a9)：2-2、2-3

试验：

授课状况：

第9讲

其次章流体输送机械

内容提要：

2.2离心泵的工作点和流量调整

一、工作点与流量调整

1、离心泵的工作点2、流量调整

二、离心泵的组合操作

1、并联操作2、串联操作

3、泵组合方式的选择

三、离心泵的安装高度

1、吸上真空度与汽蚀现象2、离心泵安装高度的计算和校正

四、离心泵的类型和选用

1、离心泵的类型2、离心泵的选用

目的要求：

1、驾驭离心泵工作点的确定以及流量的调整方式；

2、能够依据详细问题要求，确定离心泵的组合操作方式;

3、能够依据详细问题要求，进行离心泵安装高度的确定;

重点难点：

重点：离心泵的流量调整方式、离心泵的组合操作和离心泵的安装高度

习题与作业：

带泵管路的流量及调整，儿02-4、2-5

离心泵的安装高度：2-6、2-7；离心泵的选型：2-8、2-10

试验：

试验二离心泵特性曲线的测定

授课状况：

第10讲

其次章流体输送机械

内容提要：

液体输送机械小结

一、离心泵在管路中的流量、压头和功率计算；

二、依据输送任务确定所需的管径和相应离心泵；

三、离心泵特性曲线的应用与流量调整方式；

四、离心泵的组合方式（并联、串联）的选择和离心泵安装高度的确定

目的要求：

1、能够应用离心泵的特性曲线，结合管路特性进行离心泵及管路的操作因

素分析及计算；

2、驾驭离心泵的组合方式（并联、串联）在实际生产中的应用；

3、留意由于为防止离心泵发生汽蚀现象而须要考虑的一些工程问题。

重点难点：

1、重点：离心泵特性曲线的应用与流量调整、离心泵的组合方式（并联、

串联）的选择和安装高度的确定

2、难点：应用离心泵的特性曲线，结合管路特性进行离心泵及管路的操作

因素分析及计算；

习题与作业：

2-9、2-15

试验：

授课状况：

第11讲

其次章流体输送机械

内容提要:

2.2往复泵

一、往复泵的作用原理和类型

1、往复泵作用原理2、往复泵的类型

二、往复泵的流量调整

1、往复泵的流量曲线2、往复泵的流量调整方法

2.3其它化工用泵

一、非正位移泵

1、轴流泵（结构原理及特点）2、旋涡泵（结构原理及特点）

二、正位移泵

1、隔膜泵2、计量泵3、齿轮泵4、螺杆泵

三、各类化工用泵的比较

目的要求：

1、驾驭往复泵的作用原理和类型和流量调整；

2、了解其它化工用泵的结构、原理及特点。

重点难点：

重点：往复泵的作用原理和类型和流量调整

习题与作业：

往复泵：2-11,2-12、D2-1

试验：

授课状况：

第10讲

其次章流体输送机械

内容提要:

2.4气体输送机械

一、通风机

1、离心式通风机2、轴流式通风机

二、鼓风机

1、罗茨鼓风机离心鼓风机

1、往复式压缩机2、离心式压缩机

四、真空泵

1、往复式真空泵2、旋片真空泵3、喷射真空泵

目的要求：

1、了解气体输送机械设备的结构；

2、驾驭气体输送机械设备的主要特性；

3、驾驭压缩机在工作过程中的性能参数。

重点难点：

重点：各种气体输送设备的主要特性、通风机的特性曲线、压缩机在工作

过程中的性能参数。

习题与作业：

作业：气体输送机械2-12、2-13

试验：

授课状况：

第11讲

第三章机械分别

内容提要：

3.1颗粒的沉降

一、概述

二、沉降运动理论

1、固体颗粒沉降中的阻力

2、颗粒沉降速度

（1）重力沉降速度（2）离心沉降速度

3、影响沉降速度的其它因素

三、沉降分别设备

1、重力沉降室（降尘空）2、旋风分别器（构造、操作和性能）

目的要求：

1、了解沉降分别操作在化工生产中的应用；

2、理解和驾驭沉降运动理论（重力沉降速度、离心沉降速度）；

3、驾驭旋风沉降的分别效率和旋风分别器的压降；

4、了解重力沉降设备和旋风分别器的结构。

重点难点：

重点：沉降运动理论（重力沉降、离心沉降）、沉降分别设备的效率和压降;

习题与作业：

P1583-1-9（选两题）

试验：

旋风分别器演示

授课状况：

第12讲

第三章机械分别

内容提要：

3.2过滤

一、概述

1、过滤介质、过滤推动力和过滤过程的特点

2、滤饼的压缩性和助滤剂

二、过滤基本方程

1、过滤过程的数学描述（物料衡算方程、过滤速率方程）

2、微分式过滤速率方程

3、积分式过滤速率方程（恒压过滤方程和恒速过滤方程）

4、过滤常数（4、K）的测定5、滤饼洗涤（洗涤速率、洗涤时间）

目的要求：

1、了解过滤过程的特点、推动力以及滤饼的压缩性和助滤剂；

2、驾驭过滤过程的基本方程（物料衡算方程、过滤速率方程、洗涤速率、

洗涤时间）；

3、了解过滤基本方程中涉及到的参数/、｛等具有的物理意义。

重点难点：

1、重点：过滤基本方程（物料衡算方程、过滤速率方程、洗涤速率和时间）

2、难点：过滤速率方程的微分表达式

习题与作业：

过滤物料衡算：4-3；过滤设计计算：4-4

试验：

授课状况：

第13讲

第三章机械分别

内容提要：

三过滤设备

1、叶滤机；2、板框压滤机；3、厢式压滤机；4、回转真空过滤机

5、离心机；6、刮刀卸料式离心机

四过滤计算

1、间歇式过滤机的生产实力及最佳操作周期

（1）洗涤时间；（2）最优操作周期

2、连续过滤机

（1）生产实力；（2）滤饼厚度

3、加快过滤速率的三种途径

目的要求：

1、了解各种过滤设备的构造和特点；

2、驾驭在不同过滤操作方式（间歇、连续）下过滤的计算方法；

3、驾驭加快过滤速率的三种途径。

重点难点：

重点：间歇式过滤机和连续过滤机的过滤计算

习题与作业：

作业：过滤设计计算：4-6；过滤操作计算：4-7、4-8、4-9

试验：

试验三恒压过滤常数的测定

授课状况：

第14讲

第三章机械分别

内容提要：

3.5固体流态化技术

一、流化床基本概念：固定床阶段、流化床阶段、颗粒输送阶段

二、实际的流化现象：散式流化、聚式流化

三、流化床的主要特性：固体混合、气流不匀称分布、恒定的压降

四、流化床的操作范围：起始流化速度、带出速度

五、提高流化质量：增加分布阻力、采纳内部构件、采纳直径和宽分布颗

粒、采纳细颗粒和高气速流化床

3.6气力输送

一、气力输送装置：稀相输送、密相输送、粉粒捕获

二、稀相输送的流淌特性：水平输送的沉降速度、垂直输送的噎嘎速度

目的要求：

1、了解流化床的基本概念和流化现象；

2、理解和驾驭流化床的主要特性和流化床的操作范围；

3、了解稀相输送和密相输送的界限、稀相输送的流淌特性。

重点难点：

重点：流化床的主要特性和流化床的操作范围、稀相输送、密相输送

习题与作业：

流态化：4-9、4T0、4-11

试验：

流化床试验（演示）

授课状况：

第讲

第三章机械分别

内容提要：

单元演习三

一、运用沉降、过滤的基本理论进行沉降过程、过滤过程的影响因素分析

二、间歇式和连续式过滤机的分析与计算方法

三、确定过滤机的主要尺寸及生产实力

四、旋风分别器的效率和压降计算

目的要求：

1、能运用沉降、过滤的基本理论进行沉降过程、过滤过程的影响因素分析;

2、驾驭间歇式和连续式过滤机的分析与计算方法，如确定过滤机的主要尺

寸及生产

3、驾驭重力沉降速度和离心沉降速度的计算。

重点难点：

重点：运用沉降、过滤基本理论分析沉降过程、过滤过程的影响因素分析,

间歇式和连续式过滤机的计算方法，过滤机的主要尺寸及生产实力的确定。

习题与作业：

习题讲解：过滤设计计算4-6；过滤操作型计算：4-10、4-11

沉降：4-7

试验：

授课状况：

第17讲

第四章传热

内容提要:

4.1概述

一、传热在化工生产中的应用

二、传热基本概念

三、传热的三种基本方式

4.2热传导

一、傅里叶定律二、导热系数

三、热传导微分方程四、稳态传热

五、非稳态传热六、热传导问题的数值解法

目的要求：

1、了解传热的基本概念以及传热在化工生产中的应用；

2、驾驭传热有哪三种方式以及各自有什么特点；

3、驾驭平壁、圆筒壁以及球壳壁的热传导问题；

4、了解固体、液体和气体的导热系数随温度的改变关系。

重点难点：

1、重点：导热系数、热传导微分方程、平壁和圆筒壁以及球壳壁的热传导

问题

2、难点：热传导微分方程和热传导问题的数值解法

习题与作业：

热传导：4-1-7（选两题）

试验：

授课状况:

第18讲

第四章传热

内容提要：

4.3对流传热

一、对流传热概述

二、对流传热过程描述方法

三、。关联式的建立方法

四、对流传热系数a的阅历关系式

1、圆形直管内湍流传热2、圆形直管内过渡流传热

3、圆形直管内层流传热4、圆形弯管内的传热

五、管外强制对流传热

1、流体横向流过单管2、流体横向流过管束

3、流体在管壳间的对流传热

目的要求：

1、驾驭对流传热过程的数学描述方法；

2、驾驭对流传热系数。关联式建立方法（因次分析法在对流传热中的应用）

3、驾驭各种状况下对流传热系数。关联式的应用范围和影响因素

重点难点：

1、重点：对流传热系数。关联式的建立方法、应用范围和影响因素

2、难点：利用因次分析法建立对流传系数关联式的基本方法

习题与作业：

对流给热：5-8、5-9、5-10,5-11

试验：

授课状况：

第19讲

第四章传热

内容提要:

4.4冷凝与沸腾传热

一、冷凝传热过程

1、坚壁上层流时冷凝传热系数2、坚壁上湍流时冷凝传热系数

二、影响冷凝传热的因素和冷凝传热的强化

1、不凝气体的影响2、流体的物性及液膜两侧的温差

3、蒸汽流速与流向4、冷凝传热过程的强化

三、流体沸腾传热过程

1、沸腾传热机理2、沸腾曲线3、沸腾传热系数

四、影响沸腾传热的因素及强化途径

1、液体性质与操作压力的影响2、加热表面性质的影响

3、加热面的布置4、沸腾过程强化途径

目的要求:

1、驾驭冷凝传热过程的分析方法以及膜状冷凝的对流传热系数公式的应用

及适用范围；

2、驾驭液体沸腾传热的机理以及沸腾传热过程的几个阶段；

3、了解影响冷凝传热、沸腾传热的因素和强化途径。

重点难点：

1、重点：冷凝传热的对流传热系数和沸腾传热机理，以及影响它们的因素

2、难点：冷凝传热过程的分析方法以及传热系数。关联式的建立

习题与作业：

冷凝给热：5-12、5-14

试验：

授课状况:

第20讲

第四章传热

内容提要：

4.5热辐射

一、基本概念

1、斯蒂-波尔兹曼定律2、克希霍夫定律

二、两固体间的相互辐射

1、两无限大同等灰体壁面之间的相互辐射

2、一个物体被另一物体包围时的辐射；

3、随意形态、大小并随意放置的两物体表面间的相互辐射

三、影响辐射传热的主要因素及给热系数

四、气体辐射传热的特点五、辐射、对流的联合传热

目的要求：

1、驾驭辐射传热的基本概念和相关定律

2、驾驭两物体间辐射传热问题的处理方法

3、了解气体辐射传热的特点

重点难点：

1、重点：热辐射的基本概念、两固体间的相互辐射、影响辐射传热的主要

因素。

2、难点：两固体间的相互辐射。

习题与作业：

热辐射：5-71、5-72、5-73

试验：

试验四对流传热系数的测定、强化传热过程的途径

授课状况：

第21讲

第四章传热

内容提要:

4.6传热过程的计算

一、传热过程分析

二、传热过程的数学描述

1、热量衡算方程2、传热速率方程3、传热系数和热阻

4、污垢热阻5、壁温计算

三、传热过程平均温差计算

1、不同传热方式下操作线与推动力的改变规律

2、逆流传热过程和并流传热过程的对数平均温差

3、折流传热过程和错流传热过程的对数平均温差

目的要求：

1、驾驭传热过程的热量衡算方程、传热速率方程的建立以及传热过程中总

传热系数的计算；

2、驾驭传热过程中各种不同的冷热流体形式下对数平均温差的计算方法。

重点难点：

1、重点：热量衡算方程、传热速率方程、传热系数和热阻、对数平均温差;

2、难点：冷热流体作不同形式流淌时，传热过程的对数平均温差计算。

习题与作业：

传热过程计算：5-18、5-19、5-20、5-21

试验：

授课状况：

第22讲

第四章传热

内容提要：

4.6传热过程的计算

四、传热效率和传热单元数

1、传热效率的定义£2、传热单元数的定义

3、传热过程中传热效率£和传热单元数NT〃之间的关系

五、换热器的设计型与操作型计算

1、换热器的设计型计算：命题方式、计算方法以及参数的选择

2、换热器的操作型计算：命题方式、计算方法以及传热过程的调整

六、非定态传热过程的拟定态处理

七、变系数的传热过程计算

目的要求：

1、理解和驾驭传热效率£和传热单元数NT〃之间的关系及其应用；

2、驾驭换热器的设计型与操作型计算的命题方式、计算方法；

3、了解非定态传热过程的拟定态处理和变系数的传热过程计算。

重点难点：

1、重点：传热效率的定义、传热单元数的定义和传热过程中传热效率£和

传热单元数川"之间的关系

2、难点：传热效率£和传热单元数N7〃之间的相互关系的建立

习题与作业：

作业:传热过程计算:5-22、5-23、5-24；

传热操作计算：5-28、5-29、5-30

试验：

授课状况：

第讲

第四章传热

内容提要：

单元总结

一、对详细对流给热过程，正确选用a关联式并计算a值

二、传热过程中传热系数和热阻的计算

三、运用对数平均温差法（LMTD法）和传热效率-传热单元数法（"NTU）

解决换热器的操作型计算

四、运用对数平均温差法（LMTD法）和传热效率-传热单元数法（"NTU）

解决换热器的设计型计算

目的要求：

1、对详细对流给热过程，能够正确选用a关联式并计算。值，能够进行。

的影响因素分析；

2、驾驭在传热过程中，传热系数和热阻的计算方法；

3、能够运用对数平均温差法（LMTD法）和传热效率-传热单元数法（£-NTU）

解决换热器的设计型计算和操作型计算。

重点难点：

重点：传热系数和热阻的计算、选择合理的计算方法处理换热器的设计型

计算和操作型计算。

习题与作业：

传热过程强化：5-25、5-26；传热操作型计算：5-31、5-32、5-33

试验：

授课状况：

第23讲

第四章传热

内容提要：

4.7换热器

一、换热器的类型：干脆接触式、蓄热式、间壁式

二、间壁式换热的类型和结构

夹套式、沉醉式、喷淋式、套管式、管壳式

三、管壳式换热器的设计和选用

1、管壳式换热器设计和选用时考虑的的问题

2、管壳式换热器的选用和设计计算步骤

四、板式换热器和板翅式换热器及空气冷却器结构和特点

五、换热器强化途径：扩展换热面积、增大传热平均温差、提高传热系数

目的要求：

1、了解列管式换热器、板式换热器和板翅式换热器的结构、特点；

2、驾驭列管式换热器的选用和设计原则；

3、驾驭换热器的传热强化途径。

重点难点：

重点：管式换热器的选用和设计原则、传热强化途径。

习题与作业：

5-35、5-37、5-38

试验：

授课状况：

第讲

第五章蒸发

内容提要：

5.1概述

一、蒸发操作二、蒸发操作的特点

5.2蒸发设备

一、蒸发器：循环型蒸发器、单程型蒸发器

二、蒸发器的传热系数：管内汽液两相流淌型式、管内沸腾给热

三、蒸发协助设备：除沫器、冷凝器、疏水器

5.3蒸发操作的经济性和操作方式

一、加热蒸汽的利用率

多效蒸发、额外蒸汽的引出、二次蒸汽的再压缩、冷凝水热量的利用

二、蒸发设备的生产强度：真空蒸发、提高蒸发器的传热系数

三、蒸发操作的最优化

目的要求：

1、了解蒸发操作过程以及蒸发操作的特点；

2、了解蒸发器的结构、协助设备以及影响蒸发器传热系数的因素；

3、驾驭提高蒸发器操作的经济性的方法和蒸发器的最优化。

重点难点：

重点：提高蒸发器操作的经济性的方法和蒸发器的最优化方法

习题与作业：

6-1、6-3、6-5

授课状况：

第讲

第六章蒸发

内容提要：

6.1-6.2单效蒸发的计算

一、单效蒸发过程的数学描述

1、物料衡算2、热量衡算3、蒸发速率与传热温差

二、单效蒸发过程的计算

6.3-6.4多效蒸发计算

一、多效蒸发过程分析

1、各效温度和浓度分布2、多效蒸发中效数的限制

二、多效蒸发的数学描述

1、物料衡算式2、热量衡算式3、传热速率式

三、多效蒸发的计算方法

目的要求：

1、能够运用单效蒸发过程的数学表达式完成单效蒸发过程的计算；

2、驾驭多效蒸发中各效温度和浓度的分布以及效数的限制；

3、驾驭多效蒸发的物料衡算、热量衡算和传热速率以及多效蒸发计算步骤。

重点难点：

1、重点：单效蒸发过程的计算、多效蒸发过程分析和多效蒸发的计算方法

2、难点：多效蒸发过程的计算步骤

习题与作业：

作业：温差损失：6-2；单效蒸发计算：6-4；多效蒸发计算：6-6

试验：

授课状况：

第讲

第七章质量传递基础

内容提要:

7.1概述

一、化工生产过程中的传质过程

1、气(汽)-液系统2、液-液系统

3、液-固系统工程4、气-固系统

二、相组成的表示方法

1、质量分率和摩尔分率2、质量比和摩尔比

3、质量浓度和物质的量浓度

7.2分子传质

一、费克(Fick)定律

二、扩散系数

1、气体中的扩散系数2、液体中的扩散系数

3、生物物质的扩散系数4、固体中的扩散系数

目的要求：

1、了解化工生产过程中的传质过程；

2、驾驭传质过程中相组成的表示方法和分子扩散模型及费克定律

3、理解和驾驭各种传质条件下的扩散系数。

重点难点：

重点：传质过程中相组成表示方法、费克定律和扩散系数

习题与作业：

试验：

授课状况:

第讲

第七章质量传递基础

内容提要：

7.3一维稳定分子扩散

一、无化学反应的一维稳定分子扩散

1、通过恒定截面积的等摩尔反向扩散

2、通过恒定截面积的单向扩散3、通过变截面的单向扩散

二、伴有化学反应的稳定分子扩散

1、伴有非均相化学反应的扩散过程

2、伴有一级均相化学反应的扩散过程

7.4三传类比

物质传递与动量、热量传递的类比

7.5对流传质

一、一、膜模型理论的探讨分析；二、溶质渗透模型理论的探讨分析

三、表面更新模型理论的探讨分析

目的要求：

1、驾驭一维稳定分子扩散理论和对流传质理论；

2、能够通过三传类比对推动力的相识和理解、相际传质速率方程；

重点难点：

1、重点：无化学反应和有化学反应的一维稳定分子扩散，对流传质理论

2、难点：无化学反应和有化学反应的一维稳定分子扩散

习题与作业：

授课/况:

第讲

第八章气体汲取

内容提要：

8.1概述

一、工业汲取过程二、溶剂的选择

三、物理汲取和化学汲取

四、汲取操作的经济性及汲取过程中气、液两相的接触方式

8.2气液相平衡

一、平衡溶解度

1、溶解度曲线2、亨利定律

二、相平衡与汲取过程的关系

1、汲取过程的传质方向2、汲取过程的传质极限分析

3、汲取过程的传质推动力分析

目的要求：

1、了解汲取过程在化工中的广泛性、汲取过程分类、气液两相的接触方式;

2、平衡溶解度的概念及稀溶液定律（亨利定律）；

3、汲取质量传递的方向、传质推动力分析及传质极限分析；

重点难点：

1、重点：平衡溶解度概念、传质过程的分析和探讨

2、难点：传质方向、传质推动力及传质过程极限

习题与作业：

气液相平衡：8T、8-2、8-3

试验：

授课状况：

第讲

第八章气体汲取

内容提要：

8.3传质阻力

一、一、传质阻力的理解和相识；二、气液两相传质阻力的限

制

8.4低含量气体汲取

一、汲取过程的数学描述

1、低含量气体汲取的特点；2、物料衡算微分表达式；

3、质单元与传质单元高度物理意义、问题的分析和探讨

二、传质单元数的计算方法

1、操作线与推动力的改变规律；

2、对数平均推动力法：平衡线的要求、对数平均推动力的相识和理解

3、汲取因数法：平衡关系的简化、汲取因数、脱吸因数的理解和相识

三、传质单元数的数值积分法

目的要求：

1、传质阻力的正确相识和理解；

2、低浓度气体汲取的特点和物料衡算关系式；

3、传质单元与传质单元高度的正确相识和理解；

重点难点：

1、重点：传质阻力、低浓低气体汲取的物料衡算关系式、传质单元和传质

单元高度、传质单元数的计算方法

2、难点：传质阻力、传质单元及传质单元高度、传质单元数的计算

习题与作业：

汲取过程数学描述：8-10、8-13、8-14

试验：

授课状况：

第讲

第八章气体汲取

内容提要：

8.4低含量气体汲取

四、汲取塔的设计型计算

1、汲取塔的操作型计算问题和设计型计算问题分析

2、设计型计算问题的命题

(1)流向选择

(2)汲取剂进口含量的选择及其最高允许含量问题的提出及分析探讨

(3)汲取及用量的选择和最小液气比

(4)解析塔的最小液气比分析和探讨

(5)塔内返混现象的分析和探讨

(6)汲取剂的循环问题及分析

目的要求：

1、汲取塔设计型计算问题的提出及要求；

2、汲取塔设计型计算问题的探讨方法和途径；

3、汲取塔设计型计算问题的计算方法。

重点难点：

1、重点：汲取塔的设计型计算问题

2、难点：设计型计算问题的探讨方法和计算

习题与作业：

汲取过程设计型计算：8T5、8T6、8-17

试验：

授课状况：

第讲

第七章气体汲取

内容提要：

8.4低含量气体汲取

五、汲取塔的操作型计算

1、汲取塔操作型计算问题的命题；

2、操作型计算问题的计算方法

(1)气、液两相出口含量的分析、探讨及计算方法；

(2)汲取剂用量及其出口含量问题的分析和计算

3、汲取塔的操作和调整

问题的提出及调整的原则、方法和途径分析

目的要求：

1、汲取塔操作型计算问题的提出及要求；

2、汲取塔操作型计算问题的探讨方法和途径；

3、汲取塔操作型计算问题的计算方法；

4、汲取塔的操作和调整

重点难点：

1、重点：汲取塔的操作型计算问题

2、难点：操作型计算问题的探讨方法和计算，汲取塔的操作和调整

习题与作业：

汲取过程的操作型计算：8-19、8-20

试验：

授课状况:

第讲

第八章气体汲取

内容提要:

8.5高含量气体汲取

一、高含量气体汲取的特点

1、气液两相流量沿塔高的改变2、物料衡算关系式的构建

3、非等温汲取过程的分析和探讨4、传质系数的分析和探讨

二、高含量气体汲取过程的数学描述

1、物料衡算2、热量衡算3、传质速率方程

三、高含量气体汲取过程的计算

1、逐段计算法2、传质单元的近似计算法

目的要求:

1、高含量气体汲取的分析和探讨；

2、高含量气体汲取计算方法；

重点难点：

1、重点：高含量气体汲取过程特点及数学描述

2、难点：高含量气体汲取过程的衡算关系式

习题与作业：

实验:

授课状况:

第讲

第八章气体汲取

内容提要:

8.6化学汲取

一、化学反应对相平衡的影响

1、化学汲取的优点2、反应对相平衡的影响

二、化学汲取速率

1、反应加快汲取速率的缘由2、化学汲取速率

3、不同反应速率下的化学汲取速率4、增加因子

三、化学汲取塔高的计算方法

1、按化学汲取速率计算塔高2、按物理汲取方法计算塔高

7.7其它类型汲取

一、多组分汲取：多组分汲取的特点和简捷计算方法

二、非等温汲取：影响气液平衡关系、影响汲取速率

目的要求：

1、了解化学汲取的特点和化学反应对相平衡的影响；

2、驾驭化学汲取速率关系式及其在化学汲取塔高的计算中的应用;

3、了解多组汲取的特点及简捷计算、非等温汲取的特点。

重点难点：

1、重点：化学汲取速率关系式、化学汲取塔高的计算

2、难点：化学汲取速率表达式、多组分汲取的简捷计算

习题与作业：

试验：

授课状况:

第讲

第八章气体汲取

内容提要：

单元演习五

一、运用气一液相平衡原理分析与解决汲取过程中的方向、极限问题及计

算过程推动力；

二、汲取操作线方程式的意义及其应用；

三、理解填料层高度基本方程中各项的意义，能娴熟计算传质单元数；

四、低浓度气体汲取塔（吸解吸塔）的设计计算方法。

目的要求：

1、能娴熟运用气一液相平衡原理分析与解决汲取过程中的方向、极限问题

及计算过程推动力；

2、依据汲取操作线方程式的意义及其应用；

3、理解填料层高度基本方程中各项的意义，能娴熟计算传质单元数；

4、驾驭低浓度气体汲取塔（吸解吸塔）的设计计算方法。

重点难点：

重点：低浓度气体汲取塔（吸解吸塔）的设计计算方法和操作计算方法

习题与作业：、试验：

习题讲解：汲取过程数学描述：8-11.8-12；设计型计算：8-18

操作型计算:8-21、8-22

试验：

授课状况：

第讲

第九章液体精储

内容提要：

9.1蒸僧

一、塔板上过程的数学描述

1、单块塔板的物料衡算

2、单块塔板的热量衡算及其简化；

3、理论塔板和板效率的理解和相识

4、进料热状况分析和探讨

5、恒摩尔流率模型的分析和塔板上的物料衡算

二、蒸僧过程的解析方法

1、物料衡算、相平衡关系构建方程组的解析法

2、基于物料衡算、相平衡关系的逐板计算法

目的要求：

1、精镭塔塔板上气液传质过程的数学描述；

2、驾驭精储过程的解析方法。

重点难点：

1、重点：进料热状况分析和探讨、恒摩尔流率模型的分析和塔板上的物料

衡算、精僮过程的解析方法

2、基于物料衡算、相平衡关系的逐板计算法

习题与作业：

物料衡算、热量衡算及操作线方程：9-8、9-9

试验：

授课状况：

第讲

第九章液体精偏

内容提要：

8.4精僧

五、精僧塔的操作线方程

1、物料衡算构建精僧段操作线方程；

2、物料衡算构建提储段操作线方程；

3、x-y相图上操作线的描述4、理论板的增浓度

9.5双组分精储的设计型计算

一、理论板数的计算

1、精偏设计型计算的命题

2、逐板计算法确定塔板数及每一层塔板上的汽、液组成

3、最优加料板位置的确定4、『y相图的图解计算法

目的要求：

1、物料衡算确定操作线方程及x-y相图上操作线的描述

2、设计型计算问题的相识和理解

3、理论板数的计算及每一层塔板上汽液相组成的确定

重点难点：

1、重点：精储塔的操作线方程、逐板计算法和图解法

2、难点：操作线方程的物理意义及其在设计型计算中的应用

习题与作业：

物料衡算、热量衡算及操作线方程：9-10、9-12

试验：

授课状况：

第讲

第九章液体精储

内容提要：

9.5双组分精僧的设计型计算

二、回流比的选择

1、全回流与最少理论塔板数；

2、最小回流比的分析、探讨及计算；

3、吉利兰关联图的理论板数捷算法

三、精偏过程加热状态的选择

1、进料热状况对精储操作线的影响和分析；

2、加热状态的选择的确定原则

四、双组分精像的其它类型

1、干脆蒸汽加热过程的描述和关系式的构建

2、多股进料问题的分析和探讨；侧线出料问题的分析和探讨

3、回收塔的概念及过程的计算

目的要求：

1、回流比在极限状态下的问题分析和参数计算

2、加热状况的影响和确定

3、双组分其它类型精偏的分析和过程计算

重点难点：

1、重点：回流比的极限状态及参数确定

2、难点：全回流、最小回流比原理的相识和计算

习题与作业：

回流比：9-11；精僧塔设计型计算：9-12,9-13

试验：

授课状况：

第讲

第九章液体精储

内容提要：

9.5双组分精僧的设计型计算

五、平衡线为直线式理论板数的解析计算

物料衡算、相平衡关系构建理论板数计算关联式

9.6双组分精僧的操作型计算

一、精僧过程的操作型计算

1、操作型计算的命题；

2、回流比增加对精储结果的影响；

3、进料组成变动后问题的分析和探讨

二、精僧塔的温度分布和灵敏板

1、精储塔内温度的分布

2、灵敏板的概念及在问题分析中的作用

目的要求：

1、理论板数的解析计算方法

2、精网操作型计算问题的提出和计算方法及探讨

3、精俺塔内温度分布、灵敏板在精能操作中的作用

重点难点：

1、重点：精用操作型计算

2、难点：利用物料衡算、相平衡分析解决精镭塔操作型计算问题

习题与作业：

作业：精僵塔设计型计算：9-15、9-16

精僧塔操作型计算：9-19、9-20

试验：

授课状况：

第讲

第九章液体精储

内容提要：

9.7间歇精僻

一、间歇精偏过程的特点

间歇精憎过程的分析和探讨

二、保持流出液组成恒定的间歇精储

理论塔板数的确定和精储时间

三、保持流出液组成恒定的间歇精储

1、回流比保持恒定时间歇精僧过程的分析；

2、回流比保持恒定时间歇精僧过程的计算

9.8恒沸精馆与萃取精储

一、恒沸精偏

双组分、三组分恒沸精储及恒沸精々留挟带剂的选择

二、萃取精储

流程分析、操作特点、萃取剂的选择及与恒沸精偏的比较

目的要求：

间歇精偏、恒沸精储过程分析、处理剂选择及过程计算简介

重点难点：

1、重点：间歇精得、恒沸精镭过程的分析和探讨

2、难点：间歇精僧、恒沸精储分析和计算

习题与作业：

间歇精僧：9-24、9-26

试验：

授课状况：

第讲

第九章液体精储

内容提要：

9.9多组分精用基础

一、多组分精僧流程方案的选择

多塔流程的分析和选择

二、多组分的汽液平衡

1、多元汽液平衡理论基础

2、相对挥发度及平衡计算

3、多组分物系的平衡蒸偏

三、多组分精俺的关键组分和物料衡算

1、全塔物料衡算

2、清楚分割法、全回流近似法计算多组分精储

四、多组分精僧理论板数的计算

1、最小回流比2、理论板数的捷算法3、逐板计算法

目的要求：

1、驾驭多组分的汽液平衡理论基础；

2、驾驭多组分精僧理论板数的计算方法。

重点难点：

1、重点：多组分的汽液平衡理论基础、多组分精馆理论板数的计算

2、难点：多组分精僵理论板数的计算

习题与作业：

多组分精得：9-25、9-27

试验：

授课状况：

第讲

第九章液体精储

内容提要：

单元演习六

一、全塔物料衡算分析与计算、操作线方程、g线方程的应用

二、二元精僮塔的设计计算、操作计算

三、回流比、进料热状态对精像塔塔板数的影响

四、回流比、加料组成等参数对精偶操作的影响

目的要求：

1、能娴熟运用全塔物料衡算分析与计算有关问题；

2、理解操作线方程、。线方程的意义及其应用；

3、驾驭二元精储塔的设计计算和操作计算方法；

4、驾驭回流比、进料热状态对精僮塔塔板数的影响，并能驾驭正确选择设

计参数的方法。

5、驾驭回流比、加料组成等参数对精偶操作的影响，并能分析和计算典型

的操作型计算问题。

重点难点：

重点难点：二元精储塔的设计型计算和操作型计算方法

习题与作业：

习题讲解：精馆塔设计型计算：9-17,9-18

精僧塔操作型计算：9-22、9-23

试验：

授课状况：

第讲

第十章气液传质设备

内容提要：

10.1板式塔

一、概述

1、板式塔的设计意图2、筛孔塔板的构造

二、筛板塔上的气液接触状态

1、鼓泡接触状态2、泡沫接触状态3、喷射接触状态

三、气体通过筛板的阻力损失

1、板压降2、干板压降3、液层阻力

四、筛板塔内气液两相的非志向流淌

1、空间上的反向流淌2、空间上的不匀称流淌

五、板式塔的不正常操作现象

1、夹带液泛2、溢流液泛3、漏液

六、塔板效率的表示方法及其应用

1、点效率2、默弗里析效率3、全塔效率

目的要求：

1、了解板式塔的结构、板式塔的塔板上的气液接触状态；

2、理解气体通过塔板的阻力损失和板式塔的不正常操作现象；

3、驾驭塔板效率的表示方法及其应用。

重点难点：

重点：塔板阻力损失、不正常操作现象、塔板效率的表示方法及其应用

习题与作业：

试验：

授课状况：

第讲

第十章气液传质设备

内容提要：

10.1板式塔

七、提高塔板效率的措施

1、结构参数2、操作参数和塔板的负荷性能图

八、塔板型式

1、泡罩塔板2、浮阀塔板

3、筛孔塔板4、舌形塔板5、其它塔板

九、筛板塔的设计

1、筛孔塔板的板面布置

2、筛孔塔板的设计程序

(1)板间距的选择和初步确定塔径

(2)塔板结构设计(3)塔板校核

目的要求：

1、理解塔板的负荷性能图中各条线的意义；

2、驾驭各种型式的塔板结构用其特点；

3、驾驭筛板塔的设计过程。

重点难点：

重点：各种型式的塔板结构用其特点、筛板塔的设计计算

习题与作业：

试验：

授课状况：

第讲

第十章气液传质设备

内容提要：

10.2填料塔

一、填料塔的结构及填料特性

1、填料塔的结构2、填料塔特性的评价3、填料类型

二、气液两相在填料层内的流淌

1、液体成膜条件2、填料塔内液膜表面的更新

3、填料塔内的液体分布4、填料塔中的持液量

5、气液两相流淌的交互影响和载点6、填料塔的液泛

三、填料塔的传质

1、相际接触面积2、传质系数

四、填料塔的附属结构

支承板、液体分布器、液体再分布器、除沫器

五、填料塔与板式塔的比较

目的要求：

1、了解填料塔的结构和填料的类型；

2、理解和驾驭填料塔内气液两相在填料层内的流淌；

3、驾驭填料塔的传质性能和填料塔与板式塔的比较

重点难点：

重点：气液两相在填料层内的流淌、填料塔的传质性能

习题与作业：

试验：

授课状况：

第讲

第十一章液液萃取

内容提要:

11.1概述

一、液液萃取过程

1、液液萃取原理2、工业萃取过程3、萃取过程的经济性

二、两相的接触方式

1、微分的接触式2、级式接触

11.2液液相平衡

一、三角形相图

1、溶液组成表示方法2、物料衡算与杠杆定律3、合点与差点

二、部分互溶物系的相平衡

1、溶解度曲线2、平衡联结线

3、临界混合点4、相平衡关系的数学描述

三、液液相平衡与萃取操作的关系

1、萃取操作的自由度2、级式萃取过程的图示

3、溶剂的选择性系数4、互溶度的影响

目的要求：

1、能够利用三角形相图表示溶液组成，同时驾驭物料衡算和杠杆定律;

2、驾驭部分互溶物系的相平衡关系和溶剂的选择性系数；

重点难点：

重点：三解相图、部分互溶物系的相平衡、溶剂的选择性系数

习题与作业：

试验:

授课状况:

第讲

第十一章液液萃取

内容提要: