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化工原理課程大綱范文

2023-12-02

化工原理課程大綱范文第1篇

《化工原理》(A)教學大綱

課程名稱:化工原理 英文名稱:Principle of Chemical Engineering 學 分:8.0(理論課程6.5學分, 實驗1.5學分) 學 時:104 實驗學時:40 教學對象:

化學工程與工藝專業本科生。 教學目的:

本課程是在學生學完預修課程: 高等數學、物理學和物理化學等課程學習的基礎上開設的一門專業基礎課,是一門工程學科的課程。使學生掌握研究化工生產中各種單元操作的基本原理,過程設備和計算方法。培養學生具有運用課程有關理論來分析和解決化工生產過程中常見實際問題的能力。并為后續專業課程的學習打下必要的基礎。

教學要求:

1. 熟練掌握最基本的單元操作的基本概念和基礎理論,對單元過程的典型設備具備基礎的判斷和選擇能力;

2. 掌握本大綱所要求的單元操作的基本常規計算方法,常見過程的計算和典型設備的設計計算或選型; 3. 熟悉運用過程的基本原理,根據生產上的具體要求,對各單元操作進行調節;

4. 了解化工生產的各單元操作中的故障,能夠尋找和分析原因,并提出消除故障和改進過程及設備的途徑。 教學內容: 緒論(2學時)

1.化工過程與單元操作的關系

化工生產過程的特點 化工工藝學與化學工程學的性質 單元操作的任務

2.《化工原理》課程的性質,內容 基礎理論 典型單元操作 相關課程 3.《化工原理》課程規律和重要基礎概念

物料衡算 能量衡算 單位換算和公式轉換 平衡關系 過程速率 經濟效益 基本要求:

了解《化工原理》課程的性質和學習要求。 重 點:

化工原理課程中三大單元操作的分類和過程速率的重要概念的內涵。 難 點:

使學生通過對課程性質的了解,把基礎課程的學習思維逐步轉移到對專業技術課程的學習上,在經濟效益觀點的指導下建立起"工程"觀念。 第一章 流體流動(18學時) 1.概述

流體的特性 連續介質模型

2.流體靜力學原理和應用

流體密度 流體靜壓強 流體靜力學基本方程 U型壓差計 3.流體流動中的守恒定律

流體流動的連續性方程及其應用 定態流動 柏努利方程及其幾何意義和應用 流線與軌線 4.流體流動的阻力

管流現象 流動型態--層流和湍流

雷諾數的物理意義和臨界值 流動阻力分析 管流阻力計算 牛頓粘性定律 管流速度分布 邊界層的發展和和分離 5.流體流動阻力的計算

直管阻力計算式 層流時的摩擦系數 湍流時的摩擦系數 海根-泊稷葉公式樣 布拉修斯公式 范寧公式

局部阻力系數法和當量長度法 非圓管道的當量直徑計算法 因次分析法 Moody圖及其使用 6.管路計算

簡單管路與復雜管路 簡單管路計算的方程組 管路的設計型計算 管路的操作型計算

空氣、水在管中的常用流速范圍 簡單管路的典型試算法 7.流速和流量的測量

皮托管 孔板流量計 文丘里流量計 轉子流量計 基本要求:

熟練掌握流體靜力學基本方程式,連續性方程式和柏努利方程式及其應用;正確理解流體的流動類型和流動阻力的概念;掌握流體流動阻力的計算,簡單管路的設計型計算和輸送能力的核算。了解測速管,文丘里流量計,孔板流量計和轉子流量計的工作原理和基本計算。 重 點:

流體流動過程中的基本原理及流體在管內的流動規律;柏努利方程式的應用;流體在管道內的流動阻力產生的原因和摩擦阻力的計算;簡單管路的計算。 難 點:

流體的不同流型的摩擦系數及其計算,簡單管路的設計型計算和輸送能力的核算。 第二章 流體輸送機械(12 學時) 1. 概述

離心泵的結構和工作原理 速度三角形 2.離心泵的基本方程 歐拉方程

3.離心泵的特性曲線及影響因素

泵的流量、揚程、軸功率和效率參數 升揚高度 揚程、軸功率、 效率與流量的關系曲線 泵的設計點和離心泵的銘牌參數

液體物理性質對特性曲線的影響 泵的轉速和葉輪直徑對特性曲線的影響。 4.離心泵的工作點和流量調節

管路特性曲線方程式 改變閥門的開度 改變泵的轉速及葉輪外徑 對離心泵工作點的影響 離心泵的串聯和并聯 5.離心泵的安裝和選型

汽蝕現象 安裝高度計算 離心泵的類型 離心泵的選型 6.離心式風機

風機分類 性能參數 特性曲線 風機選型 7.其他類型的流體輸送機械 往復泵 噴射泵 齒輪泵 旋渦泵等 風機 基本要求:

了解離心泵的結構及基本方程式;掌握離心泵的性能參數及影響因素、泵的特性曲線、工作點和流量調節;掌握離心泵安裝高度的確定原則;正確選用離心泵、風機的型號。了解其它類型流體輸送機械。 重 點:

離心泵的特性曲線及其影響因素 ; 管路特性曲線方程式。 難 點:

離心泵的基本方程式 ;離心泵的工作點的改變 ; 離心泵安裝高度的計算。 第三章 顆粒流體力學基礎與機械分離(14學時) 1.概 述

非均相物系 非均相物系分離的理論依據

顆粒流體力學的研究內容 非均相分離的方法和用途 機械分離 2.顆粒的幾何特性

單顆粒的特性 顆粒群的特性 顆粒床層的特性 3.液體過濾與過濾設備

固定床層的流動現象 毛細管束流動模型 模型參數的估值 柯士尼公式和歐根公式 過濾的分類 過濾速度基本計算式 過濾常數和過濾基本方程式及其應用 常見過濾設備的結構 和操作與計算

4.顆粒沉降與沉降設備

重力沉降過程和沉降速度的基本概念 顆粒重力自由沉降計算式 沉降室的工藝計算 離心沉降的基本原理

旋風分離器的工藝計算 5.固體流態化

固體顆粒床層的分類 流態化操作特點 固體流態化的 流體力學特性曲線 流化床的流化空速范圍的計算 基本要求 :

球形顆粒和均勻床層的特性的理解;一維固定床層的流動壓降的計算。正確理解液體過濾操作的基本原理;掌握過濾基本方程式及其應用;掌握過濾過程及設備的計算和過濾常數的測定方法。了解重力沉降運動的基本原理,掌握重力沉降設備的計算。 重 點:

影響固定床層流動壓降的主要因素;恒壓過濾基本方程式及其應用;板框過濾機的操作和工藝計算;球形顆粒的重力自由沉降速度的計算;斯托克斯公式;除塵室的生產能力計算。 難 點:

可壓縮濾餅的過濾常數的理解與應用;濾布阻力的確定與當量濾餅層概念的引入;顆粒沉降的因次分析法的應用;應用直接判據法計算沉降速度。 第四章 傳熱及換熱器(18學時) 1.概 述

傳熱的基本方式 冷、熱流體熱交換的形式 傳熱速率和熱通量及其相互關系 傳熱在化工生產中的應用 2.熱傳導

溫度場與傅立葉定律 導熱系數的物理意義 溫度和壓力對導熱系數的影響

平壁和圓筒壁的熱傳導過程的特點 壁內溫度分布形式 接觸熱阻

熱傳導速率的計算式

3.對流傳熱

對流傳熱過程分析 對流傳熱過程的分類 牛頓冷卻定律

影響對流傳熱系數的主要因素 無相變化流體的對流傳熱系數準數關聯式

有相變化流體的傳熱系數關聯式 對流傳熱系數的一般范圍 傳熱系數計算公式中的解析方法、因次分析法和純經驗法的應用

4.輻射傳熱

物體的輻射能力 普朗克定律 斯蒂芬--波爾茨曼定律

克?;舴蚨?固體壁面間的輻射傳熱 對流與輻射的串聯傳熱 對流與輻射的并聯傳熱 5.傳熱過程計算

冷、熱流體間壁傳熱過程的分解 傳熱速率方程式及其物理意義

無相變化與有相變化時熱負荷的計算 恒溫傳熱與變溫傳熱平均溫差的計算 推導對數平均溫度差的簡化假設條件 總傳熱系數的意義和計算 傳熱面積的計算與壁溫的估算

換熱器的設計型計算 換熱器的核算型計算 傳熱效率法計算 式及其應用 6.換熱器

換熱器的分類 傳熱過程的強化途徑 換熱器的設計與選型 基本要求:

熟練掌握熱傳導的基本原理,傅立利定律,平壁與圓筒壁的穩定熱傳導及計算,掌握對流傳熱的基本原理,牛頓冷卻定律,對流傳熱系數關聯式的用法和條件;熟練運用傳熱速率方程并對熱負荷、平均溫度差、總傳熱系數進行計算;要求能夠根據計算結果及工藝要求選用合適的換熱器。了解列管換熱器的結構特點及其應用。

重 點:

傅立葉定律及其一維穩態熱傳導應用;牛頓冷卻定律和影響對流傳熱系數的主要因素;流體在圓形直管內強制湍流傳熱及對流傳熱系數的計算;換熱器的熱負荷計算,對數平均溫度差的計算;總傳熱系數的計算;換熱器的設計型計算。 難 點:

傳熱過程中傳熱速率、傳熱推動力和熱阻的基本概念;流體的相態的物理性質,流動狀況和類型以及傳熱設備的型式對對流傳熱過程的影響;對流傳熱系數的類比法的應用,換熱器的總傳熱系數與對流傳熱系數的關系及其簡化應用;換熱器的核算型計算。 第五章 吸 收(14學時) 1.概述

吸收與傳質 物理吸收與化學吸收 吸收與解吸 溶劑的選擇 2.汽液相平衡

平衡溶解度 過程方向判斷與過程推動力 3.分子擴散

分子擴散速率(菲克定律) 分子擴散傳質速率 組分在氣相、液相中的分子擴散系數 4.對流傳質

吸收過程 吸收機理模型 對流傳質速率 總傳質系數 5.填料塔中低濃度氣體吸收過程的計算

填料塔簡介 低濃度氣體吸收的特點 物料衡算 填料層高層的計算

傳質單元高度的計算 傳質單元數的計算 填料吸收塔的設計型計算

填料吸收塔的操作型計算 基本要求: 掌握吸收的概念、類型和目的;了解解吸的概念;掌握溶劑選擇的原則;掌握亨利定律三種表達形式及相關的計算;掌握吸收與解吸的過程方向判斷及過程推動力的計算。了解菲克定律的適用范圍;掌握等摩爾相向分子擴散和分子單向擴散時,分子擴散速率與傳質速率之間的關系;掌握摩爾相向分子擴散和分子單向擴散傳質速率積分式的區別;了解氣、液相分子擴散系數。了解吸收過程;掌握雙膜理論;掌握汽、液相總傳質系數的計算方法,以及推動力與阻力的關系;掌握氣膜控制和液膜控制;掌握物料衡算和操作線方程;掌握汽、液相總傳質單元高度及總傳質單元數常用的計算方法;掌握設計型和操作型計算;了解其它吸收流程。 重 點:

溶劑選擇 , 亨利定律 , 菲克定律 , 雙膜理論 , 汽、液相總傳質系數 , 操作線 , 平衡線 , 設計型和操作型計算。 難 點:

分子擴散傳質速率積分式 ; 操作型的計算及判斷題。

第六章 液 體 蒸 餾(14學時) 1.概述

蒸餾原理與蒸餾操作 閃蒸 2.雙組分體系的汽液平衡

理想體系的汽液平衡 非理想體系的汽液平衡 3.雙組分簡單蒸餾 簡單蒸餾

4.雙組分連續精餾

連續精餾原理與過程分析 基本型連續精餾塔的設計型和操作型計算

其它類型的連續精餾 5.間歇精餾 間歇精餾特點與計算 6.特殊精餾 萃取精餾 恒沸精餾 基本要求:

了解蒸餾與蒸發的區別;掌握相對揮發的定義;了解閃蒸的原理;掌握用安托因方程計算平衡的汽液相組成;掌握 "t~x~y"圖線、泡點線和露點線;了解總壓對泡點線和露點線的影響;了解正、負偏差溶液的形成和特點。了解簡單蒸餾的計算;掌握精餾原理及回流的定義;掌握全塔物料衡算;掌握恒摩爾流假設;掌握五種進料狀態;掌握平衡線、q線、精餾段操作線和提餾段操作線;掌握理論板的定義及全塔效率的概念。掌握全回流、最小回流比和最佳加料板位置的概念;掌握進料狀態對理論塔板數的影響;掌握設計型計算中圖解法、逐板計算法求解理論塔板數的方法;了解吉利蘭快速估值法和芬斯克方程求最少理論塔板數。在操作型計算中,掌握進料濃度、回流比的變化對塔頂產品和塔底產品的影響。了解直接蒸汽加熱、分凝器、冷液回流、側線出料和回收塔各自的特點。了解間歇精餾的特點與計算,了解特殊精餾的特點。 重 點:

相對揮發度 , "t~x~y"圖線 , 精餾原理 , 恒摩爾流假設 , 進料狀態 , 操作線方程 , 操作型計算和設計型計算。

難 點:

"t~x~y"圖線 , 精餾原理 , 操作型計算與判斷。 第七章 氣 液 傳 質 設 備(2學時) 1. 概述

塔設備的分類 塔設備的性能指標 2. 填料塔

填料塔的結構 填料的種類 填料塔的流體力學性能和氣液傳質 填料塔附件 等板高度 3. 板式塔

板式塔的結構 塔板的型式 塔板的流體力學性能 塔板效率 4. 填料塔和板式塔的比較 兩種塔型的異同點 塔型的選擇 基本要求:

了解填料塔和板式塔的主要構件;掌握塔內氣液兩相的流動狀況和傳質特性;了解常見的不正常操作情況和評價設備的基本性能;熟悉常規塔設備的一般計算方法。 重 點:

氣體通過填料層的壓力降;影響泛點氣速的主要因素。板式塔的負荷性能圖;篩板塔的設計。 難 點:

填料塔壓降通用關聯圖及其應用;板式塔的操作參數與塔板結構尺寸的關系。 第八章 固 體 干 燥(10學時) 1.概述

2.濕空氣的性質和濕度圖

濕空氣的性質 濕空氣的"I-H"圖及其應用 3.干燥過程的物料衡算和熱量衡算

物料衡算 熱量衡算 干燥器出口空氣狀態的確定 干燥器的熱效率和干燥效率 4.干燥速率和干燥時間

物料中所含水分的性質 干燥速率及其影響因素 恒定干燥條件下干燥時間的計算

5.干燥器 干燥器的類型

基本要求: 了解濕分的定義、去濕的方法及干燥的分類;了解干燥過程的必要條件和干燥推動力。掌握濕空氣的主要性質,它們的定義和計算公式;掌握濕空氣的"I-H"圖及其中的五種線;掌握確定濕空氣狀態的三種條件及由狀態點確定空氣有關參量。掌握物干燥過程的物料衡算和熱量衡算;掌握等焓和非等焓干燥過程確定干燥器出口狀態空氣;掌握干燥器的熱效率和干燥效率的定義。了解物料中所含水分性質;掌握平衡水分與自由水分、結合水分與非結合水分的概念;掌握干燥速率的定義及干燥速率曲線;掌握臨界水含量的概念;了解影響恒速干燥和降速干燥的因素。掌握恒速和降速段干燥時間的計算方法。了解干燥器的主要型式及它們的特點。 重 點:

濕空氣性質 , 物料衡算和熱量衡算 , 干燥速率和干燥速率曲線 , 臨界水含量 , 干燥 時間的計算。 難 點:

露點 , 濕球溫度 , 絕熱飽和溫度, 影響恒速干燥和降速干燥的因素。 《化工原理》(A)實驗

1.流體流動阻力的測定(4學時) 基本要求:

測定流體流過光滑管與粗糙管的直管阻力,作出實測的摩擦系數與雷諾數曲線,并與教材中推薦的經驗曲線或理論關系曲線相比較;測出一定開啟度的閘閥的局部阻力系數數值。 重 點:

保證實驗中的流動穩定,正確讀取轉子流量計讀數和U型壓差計及壓差傳感器的讀數。 難 點:

實驗系統的氣體排除,倒U型管壓差計及壓差傳感器的的使用。 2.離心泵性能曲線的測定(4學時) 基本要求:

測定離心泵在一定轉速下輸送水的特性曲線,即壓頭、軸功率和泵效率與流量曲線。 重 點:

了解離心泵的結構,操作要點;儀器的使用方法各操作參數的測定方法。 難 點:

離心泵的灌泵和啟動;真空表和壓力表的正確讀數;渦輪流量計的正確使用和倍率設置;扭矩儀及壓差傳感器的正確讀數。 3.過濾實驗(4學時) 基本要求:

熟悉板框壓濾機的結構與操作,對碳酸鈣與水懸浮液作恒壓過濾實驗,測出恒壓下的過濾常數,并根據不同壓力下的過濾常數值回歸出壓縮性指數值。 重 點:

懸浮液的配制和輸送;過濾過程管路中的閥門正確操作;濾液計量的準確可靠。 難 點:

控制懸浮液的濃度均勻,防止固體顆粒沉淀。 4. 固定床與流態化實驗(4學時) 基本要求:

熟悉固體顆粒床層的結構與操作,測出氣固相床層的流體力學特性曲線,即流動壓降與表觀氣速關系曲線。

重 點:

顆粒床層的均勻性;流動壓降的正確測定。 難 點:

控制流量均勻,防止顆粒床層嚴重的溝流和節涌。 5.傳熱實驗(4學時) 基本要求: 觀察水蒸氣在管外壁面冷凝的現象;學會用熱電阻測量內管壁溫的原理及測定方法,測出"水與水蒸汽"或"空氣與水蒸汽"體系的傳熱膜系數,并與由經驗式計算值相比較。 重 點:

了解套管換熱器的結構;蒸汽中冷凝水和不凝性氣體排放;流體流量的穩定;熱電阻的溫度正確讀取。 難 點: 保持蒸汽壓力恒定;使傳熱處于穩定狀態;冷凝液的液面恒定。 6.填料塔的傳質性能實驗(4學時) 基本要求: 觀察填料塔內的氣液流動現象;學會氣相色譜儀、二氧化碳氣敏電極的測定方法及原理,測出"二氧化碳、空氣與水"體系的體積傳質系數。 重 點:

了解填料塔的結構,氣液流量的穩定;二氧化碳濃度的正確測定。 難 點:

二氧化碳氣敏電極的熟練使用;使傳質處于穩定狀態;塔底液位的恒定。 7.精鎦實驗(4學時) 基本要求: 掌握雙組分連續精餾塔的實驗原理及測定方法,測定"乙醇與水"體系的全塔效率或等板高度。 重 點:

了解精鎦塔的結構;全回流條件下的總板效率或等板高度的測定。

難 點:

非理想物系的理論塔板數的求取。 8.干燥曲線測定實驗(4學時) 基本要求: 在恒定干燥條件下測定干燥曲線,求出"濕空氣,濕氈與水體系"的臨界含水量及臨界干燥速率;了解稱重傳感器、自動記錄儀和電加熱控溫儀的原理和使用方法。 重 點:

恒定干燥條件的建立;濕物料的正確配制和秤量。干燥過程中濕物料的含水量隨時間的變化規律。 難 點:

準確掌握濕物料的加入水量;正確調節和使用稱重傳感器。 9.仿真實驗(4學時) 基本要求: 掌握每個實驗的模擬演示,要求自動評分達到額定標準。 重 點:

實驗步驟的正確性,分析模擬實驗數據的合理性。 難 點: 準確回答思考題。 10.演示實驗(2學時) 基本要求: 通過實物實驗的直觀教學,對化工單元設備有一個感性認識,加深對化工原理課程理論的理解。 重 點:

掌握單元操作過程中的能量轉換、流動現象。 難 點:

能量轉換現象分析。 11.實驗儀表(2學時) 基本要求: 了解常見儀表的使用原理,熟悉實驗儀器的使用方法和操作步驟。 重 點:

熱電阻的測定要點,渦輪流量計的操作范圍。 難 點:

干燥數據測定儀的正確使用。 12.數據處理(2學時) 基本要求: 通過實驗數據處理方法的介紹,掌握數據有效位數、精確度、準確度、誤差、誤差分析及實驗結果的數據處理。 重 點:

實驗數據的誤差分析及數據處理。 難 點:

實驗數據結果表達法。 預修課程:

高等數學、普通物理、物理化學。 考試方式: 理論課閉卷考試。

實驗課采用口試結合筆試形式。

考題出自全國《化工原理》專業指導委員會編制的試題庫。 參考教材:

化工原理課程大綱范文第2篇

上冊102 學時,下冊60 學時

一、課程性質、目的和任務

《化工原理》課程是化工類及相近專業的一門主要技術基礎課,它是綜合運用數學、物理、化學等基礎知識,分析和解決化工類型生產中各種物理過程(或單元操作)問題的工程學科,本課程擔負著由理論到工程、由基礎到專業的橋梁作用。該課程教學水平的高低,對化工類及相近專業學生的業務素質和工程能力的培養起著至關重要的作用。

本課程屬工科科學,用自然科學的原理(主要為動量、熱量與質量傳遞理論)考察、解釋和處理工程實際問題,研究方法主要是理論解析和在理論指導下的實驗研究,本課程強調工程觀點、定量運算和設計能力的訓練、強調理論與實際相結合,提高分析問題、解決問題的能力。學生通過本課程學習,應能夠解決流體流動、流體輸送、沉降分離、過濾分離、過程傳熱、蒸發、蒸餾、吸收、萃取和干燥等單元操作過程的計算及設備選擇等問題,并為后續專業課程的學習奠定基礎。

二、教學基本要求

《化工原理》課程在第

五、六學期(四年制)開設。教材內容分為課堂講授、學生自學和學生選讀三部分,其中課堂講授部分由教師在教學計劃學時內進行課堂教學,作為基本要求內容;學生自學部分由學生在教師的指導下,利用課外時間進行自學,作為一般要求內容;學生選讀部分由學生根據自己的興趣及能力,進行課外選讀,不作要求。

本課程教學計劃總學時112學時,其中上冊102學時(課堂講授80學時,習題課18學時、課堂討論2學時,機動2學時);下冊60學時(課堂講授56學時,課堂討論2學時,機動2學時)。

本課程課件依照學時安排制作,每次課一個文件,內容包括每次課講授內容,思考題及課后作業。每次課后留2~3個作業題,由學生獨立完成,教師可根據情況布置綜合練習題和安排習題討論課。本課程每周安排課外答疑一次(3小時)。

三、教學內容

本課程主要內容包括:

1.流體流動。流體的重要性質;流體靜力學;能量衡算方程及其應用;流體的流動現象;流動在管內的流動阻力;管路計算;流量測量。

2.流體輸送機械。離心泵的工作原理、性能參數與特性曲線、流量調節以及安裝;其他液體輸送機械簡介;氣體輸送機械簡介。

3.機械分離與固體流態化。顆粒與顆粒床特性;重力沉降與離心沉降的原理和操作;過濾分離原理與設備。

4.液體攪拌。攪拌器的性能和混合機理;攪拌功率簡介。

5.傳熱。傳熱概述;熱傳導;對流傳熱概述;傳熱過程計算;對流傳熱系數關聯式;輻射傳熱簡介;換熱器簡介。

6.蒸發。蒸發設備、流程與操作特點;單效蒸發計算;多效蒸發簡介。 7.傳質與分離過程概論。質量傳遞的方式;傳質設備簡介。

8.氣體吸收。吸收過程的平衡關系;吸收過程的速率關系;低組成氣體吸收的計算(包

1 括物料衡算與操作線方程、吸收劑用量的確定、塔徑的計算、傳質單元數法計算填料層高度等);吸收系數簡介;填料塔的結構與特點;填料塔的流體力學性能。

9.蒸餾。兩組分理想溶液的氣液平衡;精餾原理與流程;兩組分連續精餾的計算(包括理論板和恒摩爾流的概念、物料衡算和操作線方程、進料熱狀況的影響、理論板層數的計算、回流比的影響及其選擇、塔高和塔徑的計算等);板式塔的結構;板式塔的流體力學性能與操作特性。

10.液-液萃取和液-固浸取。液-液萃取相平衡;萃取過程的計算;其他萃取技術簡介;萃取設備。

11.固體物料的干燥。濕空氣的性質及濕度圖;干燥過程的物料衡算與熱量衡算;物料中所含水分的性質;干燥曲線、干燥速率與干燥速率曲線;干燥器。

12.其他分離方法。結晶的基本概念;結晶過程的相平衡;結晶過程的動力學。

四、學時分配

注: ★—課堂講授內容

☆—學生自學內容

※—學生選讀內容

《化工原理》(上冊)

緒論(★)

2學時 第一章

流體流動

22學時

第一節

流體的重要性質 (2學時)

1.1.1 連續介質假定(★) 1.1.2 流體的密度(★)

1.1.3 流體的可壓縮性與不可壓縮流體(★) 1.1.4 流體的黏性(★) 第二節

流體靜力學(3學時) 1.2.1 流量的受力(★) 1.2.2 靜止流體的壓力特性(★) 1.2.3 流體靜力學方程(★) 1.2.4 流體靜力學方程的應用(★) 第三節

流體流動概述(2學時) 1.3.1 流動體系的分類(★) 1.3.2 流量與平均流速(☆) 1.3.3 流動型態與雷諾數(★) 第四節

流體流動的基本方程(3學時) 1.4.1 總質量衡算——連續性方程(★) 1.4.2 總能量衡算方程(★) 1.4.3 機械能衡算方程的應用(★) 第五節

動量傳遞現象(2學時)(★) 1.5.1 層流——分子動量傳遞(★) 1.5.2 湍流特性與渦流傳遞(★)

2 1.5.3 邊界層與邊界層分離現象(★☆)(★) 1.5.4 動量傳遞小結(★)

第六節

流體在管內流動的阻力(4學時) 1.6.1 管流阻力計算的通式(★) 1.6.2 管內層流的摩擦阻力(★)

1.6.3 管內湍流的摩擦阻力與量綱分析(★) 1.6.4 非圓形管的摩擦阻力(★) 1.6.5 管路上的局部阻力(★) 1.6.6 管流阻力計算小結(★) 第七節

流體輸送管路的計算(3學時) 1.7.1 簡單管路(★) 1.7.2 復雜管路(★)

1.7.3 可壓縮流體管路的計算(※) 第八節

流量測量(2學時) 1.8.1 測速管(★) 1.8.2 孔板流量計(★) 1.8.3 文丘里流量計(★) 1.8.4 轉子流量計(★)

第九節

非牛頓型流體的流動(1學時) 1.9.1 非牛頓型流體的流動特性(★) 1.9.2 冪律流體在管內流動的阻力(※)

第二章

流體輸送機械

第一節

概述(1學時)

2.1.1 流體輸送機械的作用(★) 2.1.2 流體輸送機械的分類(★) 第二節

離心泵(8學時)

2.2.1 離心泵的工作原理和基本結構(★) 2.2.2 離心泵的基本方程式(★) 2.2.3 離心泵的性能參數與特性曲線(★) 2.2.4 離心泵在管路中的運行(★) 2.2.5 離心泵的類型與選擇(★) 第三節

其他類型化工用泵(3學時) 2.3.1

往復式泵(★) 2.3.2

回轉式泵(☆) 2.3.3

旋渦泵(☆)

2.3.4

常用液體輸送機械性能比較(☆) 第四節

氣體輸送和壓縮機械(4學時) 2.4.1

氣體輸送機械的分類(★)

2.4.2

離心式通風機、鼓風和壓縮機(★☆) 2.4.3

往復壓縮機(★)

16學時

2.4.4

回轉鼓風機、壓縮機(☆) 2.4.5

真空泵(☆)

2.4.6

常用氣體輸送機械的性能比較(☆)

第三章

非均相混合物分離及固體流態化

16學時

第一節

沉降分離原理及設備(5學時) 3.1.1 顆粒相對于流體的運動(★) 3.1.2 重力沉降(★) 3.1.3 離心沉降(★)

第二節

過濾分離原理及設備(8學時) 3.2.1 流體通過固體顆粒床層的運動(★) 3.2.2 過濾操作的原理(★) 3.2.3 過濾基本方程(★) 3.2.4 恒壓過濾(★)

3.2.5 恒速過濾與先恒速后恒壓的過濾(★) 3.2.6 過濾常數的測定(★) 3.2.7 過濾設備(★☆) 3.2.8 濾餅的洗滌(★) 3.2.9 過濾機的生產能力(★) 第三節 離心機(1學時) 3.3.1 一般概念(★)

3.3.2離心機的結構和操作簡介(※) 第四節 固體流態化(2學時) 3.4.1 流態化的基本概念(★) 3.4.2 流化床的流體力學特性(★☆) 3.4.3 流化床的濃相區高度和分離高度(☆) 3.4.4 氣力輸送簡介(★☆)

第四章 液體攪拌

第一節

攪拌器的性能和混合機理(2學時) 4.1.1 攪拌設備(★☆)

4.1.2 攪拌作用下流體的流動(★) 4.1.3 混合機理(★) 4.1.4 其他類型混合器(☆) 4.1.5 攪拌器的選型和發展趨勢(☆) 第二節

攪拌功率(1學時) 4.2.1 攪拌功率的準數關聯式(★) 4.2.2 均相系統攪拌功率的計算(☆) 4.2.3 非均相物系攪拌功率的計算(☆) 4.2.4 非牛頓型流體的攪拌功率(※) 第三節

攪拌器的放大(1學時)

4學時

第五章

傳熱

18學時

第一節 傳熱過程概述(2學時) 5.1.1 熱傳導及導熱系數(★) 5.1.2 對流(★) 5.1.3 熱輻射 (★)

5.1.4冷熱流體(接觸)熱交換方式及換熱器(★)

5.1.5 載熱體及其選擇 (★) 第二節 熱傳導(3學時)

5.2.1 平壁一維穩態熱傳導 (★) 5.2.2圓筒壁的一維穩態熱傳導(★) 第三節 換熱器的傳熱計算(4學時) 5.3.1 熱平衡方程(★)

5.3.2 總傳熱速率微分方程和總傳熱系數 (★) 5.3.3傳熱計算方法(★)

第四節 對流傳熱(4學時)

5.4.1對流傳熱機理和對流傳熱系數(★)

5.4.2對流傳熱的量綱分析(★)

5.4.3 流體無相變時的對流傳熱系數(★☆) 5.4.4流體有相變時的對流傳熱系數(★☆)

5.4.5非牛頓型流體的傳熱(※) 第五節 輻射傳熱(2學時) 5.5.1 基本概念和定律 (★) 5.5.2 兩固體間的輻射傳熱(★) 第六節 換熱器(3學時)

5.6.1間壁式換熱器的結構形式(★) 5.6.2 換熱器傳熱過程的強化(★) 5.6.3 傳熱過程強化效果的評價 (★) 5.6.4 管殼式換熱器的設計和選型(★☆)

第六章

蒸發

第一節 概述

第二節 蒸發設備(3學時) 6.2.1 循環型蒸發器(★) 6.2.2 單程型蒸發器(★)

6.2.3 蒸發設備和蒸發技術的進展(☆) 6.2.4 蒸發器的選型(☆) 6.2.5 蒸發器的輔助設備(☆) 第三節 單效蒸發的計算(5學時) 6.3.1 物料衡算與熱量衡算(★) 6.3.2 蒸發器的傳熱面積(★) 6.3.3 蒸發器的生產強度(★)

10學時

6.3.4 加強蒸汽的節能措施(★) 第四節 多效蒸發(2學時) 6.4.1 多效蒸發的基本流程(★) 6.4.2 多效蒸發的計算(☆)

6.4.3 多效蒸發與單效蒸發的比較(★) 6.4.4 多效蒸發的適宜效數(★) 第五節 生物溶液的增濃(0學時) 6.5.1 生物溶液的蒸發(※) 6.5.2 冷凍濃縮(※)

(下冊)

第七章

傳質與分離過程概論

第一節

概 述(2學時) 7.1.1 傳質分離方法(★) 7.1.2 相組成的表示方法(★)

第二節

質量傳遞的方式與描述(3.5學時)7.2.1 分子傳質(擴散)(★) 7.2.2 對流傳質(★) 7.2.3 相際間的傳質(★) 第三節

傳質設備簡介(0.5學時) 7.3.1 傳質設備的分類與性能要求(★) 7.3.2 典型的傳質設備(★)

第八章

氣體吸收

第一節

概 述(0.5學時) 8.1.1 氣體吸收過程與流程(★) 8.1.2 氣體吸收的分類(★) 8.1.3 吸收劑的選擇(★)

第二節

吸收過程的相平衡關系(1學時)8.2.1 氣體在液體中的溶解度(★) 8.2.2 亨利定律(★)

第三節 吸收過程的速率關系(2.5學時) 8.3.1 膜吸收速率方程(★) 8.3.2 總吸收速率方程(★) 8.3.3 吸收速率方程小結(★) 第四節 低組成氣體吸收的計算(5學時) 8.4.1 物料衡算與操作線方程(★) 8.4.2 吸收劑用量的確定(★) 8.4.3 塔徑的計算(★)

8.4.4 吸收塔有效高度的計算(★) 第五節 吸收系數(0.5學時)

6學時16學時 《化工原理》

8.5.1 吸收系數的測定(★) 8.5.2 吸收系數的經驗公式(※) 8.5.3 吸收系數的準數關聯式(★※) 第六節 其他吸收與解吸(1學時) 8.6.1 高組成氣體吸收(※) 8.6.2 化學吸收(※) 8.6.3 解吸(★)

第七節

填料塔(3.5學時)

8.7.1 塔填料(★)

8.7.2 填料塔的流體力學性能與操作特性(★) 8.7.3 填料塔的內件(★)

第九章

蒸餾

18學時

第一節 概述(0.5學時)

第二節 兩組分溶液的氣液平衡(1學時) 9.2.1 兩組分理想物系的氣液平衡(★) 9.2.2 兩組分非理想物系的氣液相平衡(※) 9.2.3 氣液相平衡的應用(★) 第三節

單級蒸餾過程(1學時) 9.3.1 平衡蒸餾(★) 9.3.2 簡單蒸餾(★)

第四節

精餾——多級蒸餾過程(0.5學時) 9.4.1 精餾原理(★) 9.4.2 精餾操作流程(★)

第五節

兩組分連續精餾的計算(10學時) 9.5.1 理論板的概念和恒摩爾流假定(★) 9.5.2 物料衡算與操作線方程(★) 9.5.3 理論板層數的計算(★) 9.5.4 回流比的影響及選擇(★) 9.5.5 簡捷法求理論板層數(★)

9.5.6 幾種特殊情況理論板層數的計算(★)

9.5.7 連續精餾裝置的熱量衡算與精餾過程的節能(★) 9.5.8 精餾過程的操作型計算和調節(☆) 第六節

間歇精餾(1學時)

9.6.1 回流比恒定時的間歇精餾(★) 9.6.2 餾出液組成恒定時的間歇精餾(★) 第七節

特殊精餾(0.5學時) 9.7.1 恒沸精餾(★) 9.7.2 萃取精餾(★) 9.7.3 鹽效應精餾(※) 第八節

多組分精餾概述(0學時)

7 9.8.1 流程方案的選擇(※) 9.8.2 多組分物系的氣液平衡(※) 9.8.3 物料衡算及關鍵組分(※) 9.8.4 簡捷法確定理論板層數(※) 第九節

板式塔(3.5學時)

9.9.1 塔板的類型及性能評價(★) 9.9.2 塔板的結構(★)

9.9.3 板式塔的流體力學性能和操作特性(★) 9.9.4 板式塔工藝尺寸的計算(★)

第十章

液-液萃取和液-固浸取

第一節

液-液萃取概述(0.5學時) 第二節

液-液相平衡(1.5學時) 10.2.1 三角形坐標圖及杠桿規則(★) 10.2.2 三角形相圖(★) 10.2.3 萃取劑的選擇(★)

第三節

液-液萃取過程的計算(3學時) 10.3.1 單級萃取的計算(★) 10.3.2 多級錯流萃取的計算(★) 10.3.3 多級逆流萃取的計算(★) 10.3.4 微分接觸逆流萃取的計算(★) 第四節

液-液萃取設備(0.5學時) 10.4.1 萃取設備的基本要求與分類(★) 10.4.2 萃取設備的主要類型(☆) 10.4.3 萃取設備的選擇(★) 第五節

其他萃取技術簡介(0.5學時) 10.5.1 超臨界流體萃取(★) 10.5.2 回流萃取(※) 10.5.3 化學萃取(※) 第六節

液-固浸取(0學時) 10.6.1 液-固浸取概述(※) 10.6.2 浸取過程中的平衡關系(※) 10.6.3 單級浸取(※) 10.6.4 多級逆流浸取(※) 10.6.5 浸取設備(※)

第十一章

干燥

第一節

濕空氣的性質及濕度圖(2.5學時) 11.1.1 濕空氣的性質(★) 11.1.2 濕空氣的H-I圖(★)

第二節

干燥過程的物料衡算與熱量衡算(2學時)11.2.1 濕物料的性質(★)

6學時

8學時

11.2.2 干燥系統的物料衡算和熱量衡算(★) 11.2.3 空氣通過干燥器時的狀態變化(★) 11.2.4 干燥系統的熱效率(★) 第三節 干燥速率與干燥時間(2.5學時) 11.3.1 物料中水分的性質(★)

11.3.2 恒定干燥條件下干燥時間的計算(★) 11.3.3 變動條件下的干燥過程(★) 第四節

真空冷凍干燥(0學時) 11.4.1 真空冷凍干燥原理(※) 11.4.2 冷凍干燥過程(※) 11.4.3 凍干程序與凍干曲線(※) 第五節

干燥器(0.5學時) 11.5.1 干燥器的主要型式(★☆) 11.5.2 干燥器的設計(※) 第六節

增濕與減濕(0學時)

11.6.1 增濕與減濕過程的傳熱、傳質關系(※) 11.6.2 空氣調濕器與水冷卻塔(※)

第十二章

其他分離方法

2學時 第一節

結晶 (2學時)

12.1.1 結晶的基本概念(★) 12.1.2 相平衡與溶解度(★) 12.1.3 結晶動力學簡介(★) 12.1.4 工業結晶方法與設備(☆) 12.1.5 結晶過程的計算(※) 第二節

膜分離 (0學時) 12.2.1 膜材料與膜組件(※) 12.2.2 膜分離過程的傳遞現象(※) 12.2.3 各種膜過程簡介(※) 第三節

吸附 (0學時) 12.3.1 吸附現象與吸附劑(※) 12.3.2 吸附平衡與吸附速率(※) 12.3.3 工業吸附方法與設備(※) 第四節

離子交換 (0學時)

12.4.1 離子交換原理與離子交換劑(※) 12.4.2 離子交換平衡與交換速率(※) 12.4.3 工藝方法與設備(※)

五、課程考核辦法

考試形式:考試課、閉卷考試

成績評定:平時成績占總成績(20%-30%),含實驗課成績、作業出勤情況; 期末考試成績占總成績(70%-80%)。

化工原理課程大綱范文第3篇

?

一、 實驗目的

1、? 熟悉填料吸收塔結構和流程

2、? 觀察填料塔流體力學狀況,測定壓降與氣速的關系曲線

3、? 掌握氣相總體積系數kYa和氣相總傳質單元高度HOG的測定方法。

?

二、 實驗原理

1、? 填料塔流體力學特性

圖2-73 填料層壓降-空塔氣速關系示意圖填料塔的壓降與泛點氣速是填料塔設計與操作的重要流體力學參數,氣體通過填料層引起的壓降與空塔氣速關系如圖2-73所示:

當無液體噴淋時,干填料層壓降Dp對氣速u的關系在雙對數坐標中可得斜率為1.8~2的直線,(圖中aaˊ線)。當有液體噴淋時,在低氣速下,(c點以前)對填料表面覆蓋的液膜厚度無明顯影響,填料層內的持液量與空塔氣速無關,僅隨噴淋量的增加而增大,壓降正比于氣速的1.8~2次冪,由于持液使填料層的空隙率減少,因此,壓降高于相同氣速下的干填料層壓降,是圖中bc段為恒持液區。隨氣速的增加液膜增厚,出現填料層持液量增加的“攔液狀態”(或稱載液現象),此時的狀態點,圖中的c點稱載點或攔液點。氣速大于載點氣速后,填料層內的持液量隨氣速的增大而增加,壓降與氣速關系線的斜率增大,圖中cd段為載液區段。當氣速繼續增大,到達圖中d點,該點成為泛點,泛點對應的氣速稱為液泛氣速或泛點氣速。此時上升氣流對液體產生的曳力使液體向下流動嚴重受阻,積聚的液體充滿填料層空隙,使填料層壓降急劇上升,壓降與氣速關系線變陡,圖中d點以上的線段為液泛區段。填料塔實際操作的氣速控制在接近液泛但又不發生液泛時的氣速,此時傳質效率最高。一般操作氣速取液泛氣速的60%~80%。

2、? 氣相總體積吸收系數kYa的測定

(1)?? 氣相總體積吸收系數

?? (2—63)

式中:V ——惰性氣體流量,kmol/s;

z ——填料層的高度,m;

W——塔的橫截面積,m2;

Y

1、Y2——分別為進塔及出塔氣體中溶質組分的摩爾比,kmol(溶質)/kmol(惰性組分); ——塔頂與塔底兩截面上吸收推動力與的對數平均值,稱為對數平均推動力。

?? (2—64)

在本實驗中,由測定進塔氣體中的氨量和空氣量求出Y1,由尾氣分析器測出Y2,再由平衡關系求出Y*。數據整理步驟如下:

(1)?? 空氣流量

標準狀態的空氣流量為V。用下式計算:

? (2—65)

式中:V1——標定狀態下的空氣流量,(m3/h);

T0、P0——標準狀態下空氣的溫度和壓強,kPa;

T

1、P1——標定狀態下空氣的溫度和壓強, kPa;

T

2、P2——使用態下空氣的溫度和壓強, kPa;

(2)?? 氨氣流量

標準狀態下氨氣流量 用下式計算:

(2—66)

式中:——氨氣流量計示值,(m3/h);

——標準狀態下空氣的密度,kg/m3;

——標準狀態下氨氣的密度, kg/m3。

若氨氣中含純氨為98%,則純氨在標準狀態下的流量V0〞用下式計算:

??? ?(2—67)

(3)?? 混合氣體通過塔截面的摩爾流速:

(2—68)

式中:d——填料塔內徑,m。

(4)?? 進塔氣體濃度

?? (2—69)

式中:n1——氨氣的摩爾分率。

n2——空氣的摩爾分率。

根據理想氣體狀態方程式:

∴? ?(2—70)

(5)?? 平衡關系式

如果水溶液<10%的稀溶液,平衡關系服從亨利定律,則:

Y*=mx??? (2—71)

式中:m——相平衡常數,

?? (2—72)

H——亨利系數,Pa;

p——系統總壓強,Pa.

? (2—73)

?

式中:p*——平衡時的氨氣分壓,(mmHg或Pa),其數值可從附錄5.1氨氣的平衡分壓表查得。

(6)?? 出塔氣體(尾氣)濃度

出塔氣體(尾氣)濃度由尾氣分析儀測得,具體見附錄5.4,尾氣濃度的測定方法。 尾氣中氨的濃度由下式計算:

??? (2—74)

式中:T

1、p1——空氣流經濕式氣體流量計的壓強和溫度;

T0、p0——標準狀態下空氣的溫度和壓強;

V1——濕式氣體流量計所測得的空氣體積,ml;

Vs——硫酸體積,L;

Cs——硫酸濃度,mol/L;

rs——反應式中硫酸配平系數,本實驗rs =1;

r2——反應式中氨配平系數,本實驗r2=2。

(7)?? 出塔液相濃度

根據物料平衡方程:

(2—75)

因進塔液相為清水,即X2=0,則

? (2—76)

(8)?? 計算

由對數平均推動力公式計算,其中∵X2=0∴Y*=0

(9)?? 求氣相總體積吸收系數KYa

3、? 傳質單元高度HOG的測定

? (2—77)

式中:HOG——氣相總傳質單元高度,m;

NOG——氣相總傳質單元數,無因次。

z已知,NOG求出后,則HOG可求得。

?

三、 實驗裝置及流程

圖2-74 吸收裝置流程圖

l—風機;2—空氣調節閥;3—油分離器;4—轉子流量計;5—填料塔;6—柵板;7—排液管; 8—噴頭;9—尾氣調壓閥;10—尾氣取樣管;11—穩壓瓶;12—旋塞;13—吸收盒;14—濕式氣體流量計;

15—總閥;16—水過濾減壓閥;17—水調節閥;18—水流量計;19—壓差計;20、21—表壓計;

22—溫度計;23—氨瓶;24—氨瓶閥;25—氨自動減壓閥;

26、27—氨壓力表;28—緩沖罐; 29—膜式安全閥;30—轉子流量計;31—表壓計;32—閘閥

四、 實驗步驟及注意事項

1、? 實驗步驟

(1)?? 填料塔流體力學測定操作

1)? 先全開葉氏風機的旁通閥,然后再啟動葉氏風機,風機運轉后再逐漸關小旁通閥調節空氣流量。做無液體噴淋時,干填料層壓降Dp對應氣速u的關系。

2)? 全開旁通閥,再打開供水系統在一定液體噴淋量下,緩慢調節加大氣速到接近液泛,使填料濕潤,然后再回復到預定氣速進行正式測定。

3)? 正式測定時固定某一噴淋量,測量某一氣速下填料的壓降,按實驗記錄表格記錄數據。

4)? 實驗完畢停機時,必須全開空氣旁通閥,待轉子降下后再停機。

(2)?? 氣相總體積吸收系數測定的操作

1)? 實驗前確定好操作條件(如氨氣流量、空氣流量、噴淋量)準備好尾氣分析器。

2)? 按前述方法先開動水系統和空氣系統,再開動氨氣系統,實驗完畢隨即關閉氨氣系統,盡可能節約氨氣。

2、? 注意事項

(1) 填料塔流體力學測定操作,不要開動氨氣系統,僅用水與空氣便可進行操作。

(2) 正確使用供水系統濾水器,首先打開出水端閥門,再慢慢打開進水閥,如果出水端閥門關閉情況下打開進水閥,則濾水器可能超壓。

(3) 正確使用氨氣系統的開動方法,事先要弄清氨氣減壓閥的構造。開動時首先將自動減壓閥的彈簧放松,使自動減壓閥處于關閉狀態,然后打開氨瓶頂閥,此時自動減壓閥的高壓壓力表應有示值,關好氨氣轉子流量計前的調節閥,再緩緩壓緊減壓閥的彈簧,使閥門打開,低壓氨氣壓力表的示值達到5ⅹ104Pa或8ⅹ104Pa時即可停止。然后用轉子流量計前的調節閥調節氨氣流量,便可正常使用。關閉氨氣系統的步驟和開動步驟相反。

(4) 尾氣濃度的測定,詳見附錄5.4。

?

五、 實驗報告要求

1、? 在雙對數坐標紙上繪出干填料層壓降Dp與空塔氣速u的關系曲線及一定液體噴淋密度下的壓降Dp與空塔氣速u的關系曲線。

操作條件下液體的噴淋密度 [m3/m2.h]

??? (2—78)

2、? 測定含氨空氣~水系統在一定的操作條件下的氣相總體積吸收系數KYa和傳質單元高度HOG。

六、 思考題

1、? 闡述干填料壓降線和濕填料壓降線的特征。

2、? 為什么要測Dp~u的關系曲線?實際操作氣速與泛點氣速之間存在什么關系?

3、? 為什么引入體積吸收系數KYa?它的物理意義是什么?

化工原理課程大綱范文第4篇

《化工原理》(A)教學大綱

課程名稱:化工原理 英文名稱:Principle of Chemical Engineering 學 分:8.0(理論課程6.5學分, 實驗1.5學分) 學 時:104 實驗學時:40 教學對象:

化學工程與工藝專業本科生。 教學目的:

本課程是在學生學完預修課程: 高等數學、物理學和物理化學等課程學習的基礎上開設的一門專業基礎課,是一門工程學科的課程。使學生掌握研究化工生產中各種單元操作的基本原理,過程設備和計算方法。培養學生具有運用課程有關理論來分析和解決化工生產過程中常見實際問題的能力。并為后續專業課程的學習打下必要的基礎。

教學要求:

1. 熟練掌握最基本的單元操作的基本概念和基礎理論,對單元過程的典型設備具備基礎的判斷和選擇能力;

2. 掌握本大綱所要求的單元操作的基本常規計算方法,常見過程的計算和典型設備的設計計算或選型; 3. 熟悉運用過程的基本原理,根據生產上的具體要求,對各單元操作進行調節;

4. 了解化工生產的各單元操作中的故障,能夠尋找和分析原因,并提出消除故障和改進過程及設備的途徑。 教學內容: 緒論(2學時)

1.化工過程與單元操作的關系

化工生產過程的特點 化工工藝學與化學工程學的性質 單元操作的任務

2.《化工原理》課程的性質,內容 基礎理論 典型單元操作 相關課程 3.《化工原理》課程規律和重要基礎概念

物料衡算 能量衡算 單位換算和公式轉換 平衡關系 過程速率 經濟效益 基本要求:

了解《化工原理》課程的性質和學習要求。 重 點:

化工原理課程中三大單元操作的分類和過程速率的重要概念的內涵。 難 點:

使學生通過對課程性質的了解,把基礎課程的學習思維逐步轉移到對專業技術課程的學習上,在經濟效益觀點的指導下建立起"工程"觀念。 第一章 流體流動(18學時) 1.概述

流體的特性 連續介質模型

2.流體靜力學原理和應用

流體密度 流體靜壓強 流體靜力學基本方程 U型壓差計 3.流體流動中的守恒定律

流體流動的連續性方程及其應用 定態流動 柏努利方程及其幾何意義和應用 流線與軌線 4.流體流動的阻力

管流現象 流動型態--層流和湍流

雷諾數的物理意義和臨界值 流動阻力分析 管流阻力計算 牛頓粘性定律 管流速度分布 邊界層的發展和和分離 5.流體流動阻力的計算

直管阻力計算式 層流時的摩擦系數 湍流時的摩擦系數 海根-泊稷葉公式樣 布拉修斯公式 范寧公式

局部阻力系數法和當量長度法 非圓管道的當量直徑計算法 因次分析法 Moody圖及其使用 6.管路計算

簡單管路與復雜管路 簡單管路計算的方程組 管路的設計型計算 管路的操作型計算

空氣、水在管中的常用流速范圍 簡單管路的典型試算法 7.流速和流量的測量

皮托管 孔板流量計 文丘里流量計 轉子流量計 基本要求:

熟練掌握流體靜力學基本方程式,連續性方程式和柏努利方程式及其應用;正確理解流體的流動類型和流動阻力的概念;掌握流體流動阻力的計算,簡單管路的設計型計算和輸送能力的核算。了解測速管,文丘里流量計,孔板流量計和轉子流量計的工作原理和基本計算。 重 點:

流體流動過程中的基本原理及流體在管內的流動規律;柏努利方程式的應用;流體在管道內的流動阻力產生的原因和摩擦阻力的計算;簡單管路的計算。 難 點:

流體的不同流型的摩擦系數及其計算,簡單管路的設計型計算和輸送能力的核算。 第二章 流體輸送機械(12 學時) 1. 概述

離心泵的結構和工作原理 速度三角形 2.離心泵的基本方程 歐拉方程

3.離心泵的特性曲線及影響因素

泵的流量、揚程、軸功率和效率參數 升揚高度 揚程、軸功率、 效率與流量的關系曲線 泵的設計點和離心泵的銘牌參數

液體物理性質對特性曲線的影響 泵的轉速和葉輪直徑對特性曲線的影響。 4.離心泵的工作點和流量調節

管路特性曲線方程式 改變閥門的開度 改變泵的轉速及葉輪外徑 對離心泵工作點的影響 離心泵的串聯和并聯 5.離心泵的安裝和選型

汽蝕現象 安裝高度計算 離心泵的類型 離心泵的選型 6.離心式風機

風機分類 性能參數 特性曲線 風機選型 7.其他類型的流體輸送機械 往復泵 噴射泵 齒輪泵 旋渦泵等 風機 基本要求:

了解離心泵的結構及基本方程式;掌握離心泵的性能參數及影響因素、泵的特性曲線、工作點和流量調節;掌握離心泵安裝高度的確定原則;正確選用離心泵、風機的型號。了解其它類型流體輸送機械。 重 點:

離心泵的特性曲線及其影響因素 ; 管路特性曲線方程式。 難 點:

離心泵的基本方程式 ;離心泵的工作點的改變 ; 離心泵安裝高度的計算。 第三章 顆粒流體力學基礎與機械分離(14學時) 1.概 述

非均相物系 非均相物系分離的理論依據

顆粒流體力學的研究內容 非均相分離的方法和用途 機械分離 2.顆粒的幾何特性

單顆粒的特性 顆粒群的特性 顆粒床層的特性 3.液體過濾與過濾設備

固定床層的流動現象 毛細管束流動模型 模型參數的估值 柯士尼公式和歐根公式 過濾的分類 過濾速度基本計算式 過濾常數和過濾基本方程式及其應用 常見過濾設備的結構 和操作與計算

4.顆粒沉降與沉降設備

重力沉降過程和沉降速度的基本概念 顆粒重力自由沉降計算式 沉降室的工藝計算 離心沉降的基本原理

旋風分離器的工藝計算 5.固體流態化

固體顆粒床層的分類 流態化操作特點 固體流態化的 流體力學特性曲線 流化床的流化空速范圍的計算 基本要求 :

球形顆粒和均勻床層的特性的理解;一維固定床層的流動壓降的計算。正確理解液體過濾操作的基本原理;掌握過濾基本方程式及其應用;掌握過濾過程及設備的計算和過濾常數的測定方法。了解重力沉降運動的基本原理,掌握重力沉降設備的計算。 重 點:

影響固定床層流動壓降的主要因素;恒壓過濾基本方程式及其應用;板框過濾機的操作和工藝計算;球形顆粒的重力自由沉降速度的計算;斯托克斯公式;除塵室的生產能力計算。 難 點:

可壓縮濾餅的過濾常數的理解與應用;濾布阻力的確定與當量濾餅層概念的引入;顆粒沉降的因次分析法的應用;應用直接判據法計算沉降速度。 第四章 傳熱及換熱器(18學時) 1.概 述

傳熱的基本方式 冷、熱流體熱交換的形式 傳熱速率和熱通量及其相互關系 傳熱在化工生產中的應用 2.熱傳導

溫度場與傅立葉定律 導熱系數的物理意義 溫度和壓力對導熱系數的影響

平壁和圓筒壁的熱傳導過程的特點 壁內溫度分布形式 接觸熱阻

熱傳導速率的計算式

3.對流傳熱

對流傳熱過程分析 對流傳熱過程的分類 牛頓冷卻定律

影響對流傳熱系數的主要因素 無相變化流體的對流傳熱系數準數關聯式

有相變化流體的傳熱系數關聯式 對流傳熱系數的一般范圍 傳熱系數計算公式中的解析方法、因次分析法和純經驗法的應用

4.輻射傳熱

物體的輻射能力 普朗克定律 斯蒂芬--波爾茨曼定律

克?;舴蚨?固體壁面間的輻射傳熱 對流與輻射的串聯傳熱 對流與輻射的并聯傳熱 5.傳熱過程計算

冷、熱流體間壁傳熱過程的分解 傳熱速率方程式及其物理意義

無相變化與有相變化時熱負荷的計算 恒溫傳熱與變溫傳熱平均溫差的計算 推導對數平均溫度差的簡化假設條件 總傳熱系數的意義和計算 傳熱面積的計算與壁溫的估算

換熱器的設計型計算 換熱器的核算型計算 傳熱效率法計算 式及其應用 6.換熱器

換熱器的分類 傳熱過程的強化途徑 換熱器的設計與選型 基本要求:

熟練掌握熱傳導的基本原理,傅立利定律,平壁與圓筒壁的穩定熱傳導及計算,掌握對流傳熱的基本原理,牛頓冷卻定律,對流傳熱系數關聯式的用法和條件;熟練運用傳熱速率方程并對熱負荷、平均溫度差、總傳熱系數進行計算;要求能夠根據計算結果及工藝要求選用合適的換熱器。了解列管換熱器的結構特點及其應用。

重 點:

傅立葉定律及其一維穩態熱傳導應用;牛頓冷卻定律和影響對流傳熱系數的主要因素;流體在圓形直管內強制湍流傳熱及對流傳熱系數的計算;換熱器的熱負荷計算,對數平均溫度差的計算;總傳熱系數的計算;換熱器的設計型計算。 難 點:

傳熱過程中傳熱速率、傳熱推動力和熱阻的基本概念;流體的相態的物理性質,流動狀況和類型以及傳熱設備的型式對對流傳熱過程的影響;對流傳熱系數的類比法的應用,換熱器的總傳熱系數與對流傳熱系數的關系及其簡化應用;換熱器的核算型計算。 第五章 吸 收(14學時) 1.概述

吸收與傳質 物理吸收與化學吸收 吸收與解吸 溶劑的選擇 2.汽液相平衡

平衡溶解度 過程方向判斷與過程推動力 3.分子擴散

分子擴散速率(菲克定律) 分子擴散傳質速率 組分在氣相、液相中的分子擴散系數 4.對流傳質

吸收過程 吸收機理模型 對流傳質速率 總傳質系數 5.填料塔中低濃度氣體吸收過程的計算

填料塔簡介 低濃度氣體吸收的特點 物料衡算 填料層高層的計算

傳質單元高度的計算 傳質單元數的計算 填料吸收塔的設計型計算

填料吸收塔的操作型計算 基本要求: 掌握吸收的概念、類型和目的;了解解吸的概念;掌握溶劑選擇的原則;掌握亨利定律三種表達形式及相關的計算;掌握吸收與解吸的過程方向判斷及過程推動力的計算。了解菲克定律的適用范圍;掌握等摩爾相向分子擴散和分子單向擴散時,分子擴散速率與傳質速率之間的關系;掌握摩爾相向分子擴散和分子單向擴散傳質速率積分式的區別;了解氣、液相分子擴散系數。了解吸收過程;掌握雙膜理論;掌握汽、液相總傳質系數的計算方法,以及推動力與阻力的關系;掌握氣膜控制和液膜控制;掌握物料衡算和操作線方程;掌握汽、液相總傳質單元高度及總傳質單元數常用的計算方法;掌握設計型和操作型計算;了解其它吸收流程。 重 點:

溶劑選擇 , 亨利定律 , 菲克定律 , 雙膜理論 , 汽、液相總傳質系數 , 操作線 , 平衡線 , 設計型和操作型計算。 難 點:

分子擴散傳質速率積分式 ; 操作型的計算及判斷題。

第六章 液 體 蒸 餾(14學時) 1.概述

蒸餾原理與蒸餾操作 閃蒸 2.雙組分體系的汽液平衡

理想體系的汽液平衡 非理想體系的汽液平衡 3.雙組分簡單蒸餾 簡單蒸餾

4.雙組分連續精餾

連續精餾原理與過程分析 基本型連續精餾塔的設計型和操作型計算

其它類型的連續精餾 5.間歇精餾 間歇精餾特點與計算 6.特殊精餾 萃取精餾 恒沸精餾 基本要求:

了解蒸餾與蒸發的區別;掌握相對揮發的定義;了解閃蒸的原理;掌握用安托因方程計算平衡的汽液相組成;掌握 "t~x~y"圖線、泡點線和露點線;了解總壓對泡點線和露點線的影響;了解正、負偏差溶液的形成和特點。了解簡單蒸餾的計算;掌握精餾原理及回流的定義;掌握全塔物料衡算;掌握恒摩爾流假設;掌握五種進料狀態;掌握平衡線、q線、精餾段操作線和提餾段操作線;掌握理論板的定義及全塔效率的概念。掌握全回流、最小回流比和最佳加料板位置的概念;掌握進料狀態對理論塔板數的影響;掌握設計型計算中圖解法、逐板計算法求解理論塔板數的方法;了解吉利蘭快速估值法和芬斯克方程求最少理論塔板數。在操作型計算中,掌握進料濃度、回流比的變化對塔頂產品和塔底產品的影響。了解直接蒸汽加熱、分凝器、冷液回流、側線出料和回收塔各自的特點。了解間歇精餾的特點與計算,了解特殊精餾的特點。 重 點:

相對揮發度 , "t~x~y"圖線 , 精餾原理 , 恒摩爾流假設 , 進料狀態 , 操作線方程 , 操作型計算和設計型計算。

難 點:

"t~x~y"圖線 , 精餾原理 , 操作型計算與判斷。 第七章 氣 液 傳 質 設 備(2學時) 1. 概述

塔設備的分類 塔設備的性能指標 2. 填料塔

填料塔的結構 填料的種類 填料塔的流體力學性能和氣液傳質 填料塔附件 等板高度 3. 板式塔

板式塔的結構 塔板的型式 塔板的流體力學性能 塔板效率 4. 填料塔和板式塔的比較 兩種塔型的異同點 塔型的選擇 基本要求:

了解填料塔和板式塔的主要構件;掌握塔內氣液兩相的流動狀況和傳質特性;了解常見的不正常操作情況和評價設備的基本性能;熟悉常規塔設備的一般計算方法。 重 點:

氣體通過填料層的壓力降;影響泛點氣速的主要因素。板式塔的負荷性能圖;篩板塔的設計。 難 點:

填料塔壓降通用關聯圖及其應用;板式塔的操作參數與塔板結構尺寸的關系。 第八章 固 體 干 燥(10學時) 1.概述

2.濕空氣的性質和濕度圖

濕空氣的性質 濕空氣的"I-H"圖及其應用 3.干燥過程的物料衡算和熱量衡算

物料衡算 熱量衡算 干燥器出口空氣狀態的確定 干燥器的熱效率和干燥效率 4.干燥速率和干燥時間

物料中所含水分的性質 干燥速率及其影響因素 恒定干燥條件下干燥時間的計算

5.干燥器 干燥器的類型

基本要求: 了解濕分的定義、去濕的方法及干燥的分類;了解干燥過程的必要條件和干燥推動力。掌握濕空氣的主要性質,它們的定義和計算公式;掌握濕空氣的"I-H"圖及其中的五種線;掌握確定濕空氣狀態的三種條件及由狀態點確定空氣有關參量。掌握物干燥過程的物料衡算和熱量衡算;掌握等焓和非等焓干燥過程確定干燥器出口狀態空氣;掌握干燥器的熱效率和干燥效率的定義。了解物料中所含水分性質;掌握平衡水分與自由水分、結合水分與非結合水分的概念;掌握干燥速率的定義及干燥速率曲線;掌握臨界水含量的概念;了解影響恒速干燥和降速干燥的因素。掌握恒速和降速段干燥時間的計算方法。了解干燥器的主要型式及它們的特點。 重 點:

濕空氣性質 , 物料衡算和熱量衡算 , 干燥速率和干燥速率曲線 , 臨界水含量 , 干燥 時間的計算。 難 點:

露點 , 濕球溫度 , 絕熱飽和溫度, 影響恒速干燥和降速干燥的因素。 《化工原理》(A)實驗

1.流體流動阻力的測定(4學時) 基本要求:

測定流體流過光滑管與粗糙管的直管阻力,作出實測的摩擦系數與雷諾數曲線,并與教材中推薦的經驗曲線或理論關系曲線相比較;測出一定開啟度的閘閥的局部阻力系數數值。 重 點:

保證實驗中的流動穩定,正確讀取轉子流量計讀數和U型壓差計及壓差傳感器的讀數。 難 點:

實驗系統的氣體排除,倒U型管壓差計及壓差傳感器的的使用。 2.離心泵性能曲線的測定(4學時) 基本要求:

測定離心泵在一定轉速下輸送水的特性曲線,即壓頭、軸功率和泵效率與流量曲線。 重 點:

了解離心泵的結構,操作要點;儀器的使用方法各操作參數的測定方法。 難 點:

離心泵的灌泵和啟動;真空表和壓力表的正確讀數;渦輪流量計的正確使用和倍率設置;扭矩儀及壓差傳感器的正確讀數。 3.過濾實驗(4學時) 基本要求:

熟悉板框壓濾機的結構與操作,對碳酸鈣與水懸浮液作恒壓過濾實驗,測出恒壓下的過濾常數,并根據不同壓力下的過濾常數值回歸出壓縮性指數值。 重 點:

懸浮液的配制和輸送;過濾過程管路中的閥門正確操作;濾液計量的準確可靠。 難 點:

控制懸浮液的濃度均勻,防止固體顆粒沉淀。 4. 固定床與流態化實驗(4學時) 基本要求:

熟悉固體顆粒床層的結構與操作,測出氣固相床層的流體力學特性曲線,即流動壓降與表觀氣速關系曲線。

重 點:

顆粒床層的均勻性;流動壓降的正確測定。 難 點:

控制流量均勻,防止顆粒床層嚴重的溝流和節涌。 5.傳熱實驗(4學時) 基本要求: 觀察水蒸氣在管外壁面冷凝的現象;學會用熱電阻測量內管壁溫的原理及測定方法,測出"水與水蒸汽"或"空氣與水蒸汽"體系的傳熱膜系數,并與由經驗式計算值相比較。 重 點:

了解套管換熱器的結構;蒸汽中冷凝水和不凝性氣體排放;流體流量的穩定;熱電阻的溫度正確讀取。 難 點: 保持蒸汽壓力恒定;使傳熱處于穩定狀態;冷凝液的液面恒定。 6.填料塔的傳質性能實驗(4學時) 基本要求: 觀察填料塔內的氣液流動現象;學會氣相色譜儀、二氧化碳氣敏電極的測定方法及原理,測出"二氧化碳、空氣與水"體系的體積傳質系數。 重 點:

了解填料塔的結構,氣液流量的穩定;二氧化碳濃度的正確測定。 難 點:

二氧化碳氣敏電極的熟練使用;使傳質處于穩定狀態;塔底液位的恒定。 7.精鎦實驗(4學時) 基本要求: 掌握雙組分連續精餾塔的實驗原理及測定方法,測定"乙醇與水"體系的全塔效率或等板高度。 重 點:

了解精鎦塔的結構;全回流條件下的總板效率或等板高度的測定。

難 點:

非理想物系的理論塔板數的求取。 8.干燥曲線測定實驗(4學時) 基本要求: 在恒定干燥條件下測定干燥曲線,求出"濕空氣,濕氈與水體系"的臨界含水量及臨界干燥速率;了解稱重傳感器、自動記錄儀和電加熱控溫儀的原理和使用方法。 重 點:

恒定干燥條件的建立;濕物料的正確配制和秤量。干燥過程中濕物料的含水量隨時間的變化規律。 難 點:

準確掌握濕物料的加入水量;正確調節和使用稱重傳感器。 9.仿真實驗(4學時) 基本要求: 掌握每個實驗的模擬演示,要求自動評分達到額定標準。 重 點:

實驗步驟的正確性,分析模擬實驗數據的合理性。 難 點: 準確回答思考題。 10.演示實驗(2學時) 基本要求: 通過實物實驗的直觀教學,對化工單元設備有一個感性認識,加深對化工原理課程理論的理解。 重 點:

掌握單元操作過程中的能量轉換、流動現象。 難 點:

能量轉換現象分析。 11.實驗儀表(2學時) 基本要求: 了解常見儀表的使用原理,熟悉實驗儀器的使用方法和操作步驟。 重 點:

熱電阻的測定要點,渦輪流量計的操作范圍。 難 點:

干燥數據測定儀的正確使用。 12.數據處理(2學時) 基本要求: 通過實驗數據處理方法的介紹,掌握數據有效位數、精確度、準確度、誤差、誤差分析及實驗結果的數據處理。 重 點:

實驗數據的誤差分析及數據處理。 難 點:

實驗數據結果表達法。 預修課程:

高等數學、普通物理、物理化學。 考試方式: 理論課閉卷考試。

實驗課采用口試結合筆試形式。

考題出自全國《化工原理》專業指導委員會編制的試題庫。 參考教材:

化工原理課程大綱范文第5篇

關鍵詞:《化工原理》;必要性;教學改革

《化工原理》課是學習化學工程與工世專業的基礎。它幾乎覆蓋了化學工業的各個專業,例如:化學工程、化工工藝、高分子化工、精細化工、工業分析、電化學工程和工業催化等。作為一門基礎專業課,《化工原理》是學校開設的核心課程,為了更好地發展這門課程,在教學方法和教學手段上要相對做出調整。

一、興趣是激發學生學習的源泉

興趣是人類在需求的基礎上,逐漸的在日?;顒又邪l生、發展的。人類需求的對象往往是興趣對象,由于人們對不同事物產生的需要不盡相同,所以能夠培養多樣的興趣對象。正如瑞士心理學家皮亞杰所指出的:“興趣,實際上就是需要的延伸,它表現出對象與需要之間的關系,因為我們之所以對于一個對象發生興趣,是由于它能滿足我們的需要。”[1]興趣幫助人類認知事物和從事各項活動,促進人們不斷的去探索并發現新事物。興趣對人類起到一定的推動作用,如在人的學習生活中,它指引人類對事物表示關注,對于感興趣的,能夠主動的帶著愉悅的心情去探究??鬃诱f:“知之者不如好知者,好知者不如樂知者。”孔子的這句話說的也就是興趣對于學習的重要性。所謂學生對學習感興趣,也就是說,學生帶著高漲的、激情的情緒從事學習和思考,對面前展示的真理感到驚奇甚至驚訝;學生在學習過程中能夠意識和感覺到自己的智慧和力量,體驗到創造的歡樂,為人類的智慧而感到驕傲。真正要使學生對學習感興趣,真正使你的課堂活躍起來,就使學生有對知識的渴望和有知識的愿望。[2]《化工原理》原理專業課依據自身的特點,將操作原理、規律作為核心,對以后的操作設備在選型以及設計上起到一定的輔助作用。而傳統教學模式仍保留著保守灌輸式。學生的思維方式仍然是記筆記和強化記憶,得到的效果可想而知。而理論聯系實際可以充分調動學生學習的熱情與興趣,加深印象,極大地提高了學習的質量。

二、加強理論課與實驗課的有機銜接,使學生充分消化吸收理論知識

《化工原理》實驗是與理論課同步進行的實踐教學環節,是《化工原理》教學的一個重要環節。作為一門獨立的基礎課,《化工原理》實驗在《化工原理》課程教學中舉足輕重,對加深和鞏固課堂教學的基本內容,培養學生的實踐能力、創新能力具有很大的作用。實驗室設備的提高也能培養學生實驗創新的能力。但目前《化工原理》在實驗教學方法、測試手段和技術上仍有許多問題。由于采用兩套師資隊伍,學生層次不同,理論課教材不同,難免使理論課與實驗課脫鉤,[3]實驗教師要認真組織好實驗教學,實驗課采取課前預習、寫出預習報告、現場抽題筆試和口試相結合、實驗操作、編寫實驗報告、期末書面考試的教學方式。在理論授課中,與實驗相關的章節,教師有意識的講解所要驗證的理論,使理論和實踐相結合,這樣便達到了理論與實踐的統一。

三、改進教學方法與手段,提高教學效率

傳統的黑板加粉筆的教學模式,教學方式呆板、抽象,不僅使學生覺得枯燥無味,不能理解教師所講授的內容,而且也不能帶動教師的教授熱情?;瘜W工程課程的實踐性比較強,傳統教學模式不能取得理想效果。教師難講,學生難學,因此,教學手段的改革應是教學改革的重點。[4]

1.多媒體教學。實踐證明,由于多媒體教學能夠把抽象的概念或過程形象地展示,將設備結構、操作原理、工藝流程中物料的流動情況等動態地展現,使原本難講難學的教學內容更直觀、生動、形象,降低了教學難度,學習效果顯著提高。

2.教學模型與實物教學。要收集一些化工單元操作設備的實物,購買相關教學模型供課堂教學及學生在實驗室參觀使用,增強學生的直觀感受。

3.課堂時間增加討論課。在實踐中我們認識到,討論是重要的教學環節之一,是課堂教學的必要補充,為學生相互學習和提高能力提供了機會。為此,我們將10%的教學課時安排為討論課。將理論課程和課程研究項目教學過程存在的相關技術問題和理論問題溶于討論,以學生討論為教學形式,深入研究探討各個階段所涉及到的知識點,提高學生綜合運用本專業知識,分析、理解和解決本專業及相關行業的理論和實踐問題的能力。由于學生是主動投入,思維沒有受到任何禁錮,他們更容易全身心地投入到其中,其活動效能明顯高于傳統模式下的課堂教學。課堂上那種平淡而沉悶的氣氛一掃而空,學生能很快進入角色。[5]教師要充分發揮指導作用,始終把注意力集中在啟發引導學生上,保證討論不偏離方向,適時地點出結論,做好總結。

四、建立仿真實驗實踐教學模式

仿真技術是計算機編程軟件與現代化過程控制相結合的產物,應用多媒體技術對化工操作系統進行有效的模擬,使人們可以脫離現場及實際生產的限制,就能進行仿真的化工操作,有效地避免了實際操作的危險性,提高了操作水平。將仿真實訓引入教學中,可大大提高學生對化工操作的感性認識,縮短了下廠適應期,學生通過所學的知識來判斷和糾正錯誤,掌握正確的操作方法,增強了學生判斷問題和解決問題的能力,并且增加了教學效果,該系統已在實踐教學中占有十分重要的地位?;し抡娼虒W系統的出現將傳統的理論課、實驗課教學與化工仿真教學有機的結合起來,豐富了《化工原理》課程的教學手段,在實際應用中,化工傳統教學與化工仿真教學優勢互補,更加提高了教學效果。

五、完成課程設計

課程設計是《化工原理》課程教學中綜合性和實踐性較強的教學環節,是理論聯系實際的橋梁,是使學生體察工程問題復雜性的初次嘗試。課程設計就是對于課程的各個方面作出規劃和安排。課程設計是培養學生綜合運用所學知識,發現、分析、提出和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環節,通過課程設計,要求學生了解工程設計的基本內容,掌握化工設計的主要程序和方法,培養學生分析和解決工程實際問題的能力。是對學生實際工作能力的具體訓練和考察過程。通過《化工原理》課程設計,要求學生能綜合運用本課程和前修課程的基本知識,進行融會貫通的獨立思考,在規定的時間內完成指定的化工設計任務,從而得到化工工程設計的初步訓練。同時,通過課程設計,還可以使學生樹立正確的設計思想,培養實事求是、嚴肅認真的工作作風。[6]歸納起來,可以培養學生以下幾個方面的能力:洞察力、抽象能力、創新能力、使用計算機的能力、撰寫論文的能力、相互交流與協作的能力。

《化工原理》是所有化工類及相關專業人才必須掌握的一門課程,如何通過該課程的學習以培養學生的思維能力、自學能力、理解能力和創造能力,增強學生的工程意識,在國家提出的質量工程改革與實踐中對化工專業及相近專業顯得尤為重要。以《化工原理》課程的教學現狀來看,它不僅要科學安排課程結構,還要考慮到課程目標、課程實施、課程評價等一系列外部環節之間的聯系,但課程改革不是一蹴而就的,它是動態的、持續的、永恒的。我們應立足現在的條件,不斷探索,不斷實踐,爭取實現我?!痘ぴ怼方虒W改革新的突破,為培養21世紀工程人才提供更好的平臺。

參考文獻:

[1]蔡莉.《化工原理》課程改革初探[J].長春理工大學學報.2005,(12).

[2]鐘理,黃少烈,伍欽.《化工原理》課程改革當議[J].化工高等教育,1999(4).

[3]李衛星.《化工原理》課程改革探討.內蒙古石油化工[J].2011,(24).

[4]李志洲,劉軍海.“化工原理”課程教學改革與探索[J].陜西理工學院化學與環境科學學院.2010,(11).

[5]韓虹琳.化工原理及設備課程改革的實踐與設想[J].中國電力教育.1999,(3).

[6]孫保平,宋海香,王國喜,張晏卿,杜慧.關于化工原理課程改革的思考[J].殷都學刊,1998,(5).

化工原理課程大綱范文第6篇

一、設計中存在的問題

1.設計過程缺乏工程意識。

學生在做課程設計時所設計的結果沒有與生產實際需要作參考,只是為了純粹計算為設計,缺乏對問題的工程概念的解決方法。

2.學生對單元設備概念不強。

對化工制圖、設備元件、材料與標準不熟悉,依葫蘆畫瓢的不在少數,沒有達到課程設計與實際結合、強化“工程”概念的目的。繪圖能力欠缺,如:帶控制點工藝流程圖圖幅設置、比例及線型選取、文字編輯、尺寸標注以及設備、儀表、管件表示等繪制不規范。

3.物性參數選擇以及計算。

在化工原理課程設計工程中首要的問題就是物性參數選擇以及計算,然而學生該開始并不清楚需要計算哪些物性參數以及如何計算。這對這些問題,指導老師應在開課之初給學生講一下每個單元操作所需的物性參數,每個物性參數查取方法以及混合物系物性參數的計算方法,還有如何確定體系的定性溫度。

二、解決措施

1.加強工程意識。

設計過程中鼓勵學生多做深層次思考,綜合考慮經濟性、實用性、安全可靠性和先進性,強化學生綜合和創新能力的培養;引導學生積極查閱資料和復習有關教科書,學會正確使用標準和規范,強化學生的工程實踐能力。為了增強學生的工程意識提出以下措施:一是在化工原理課程講述過程中應加強對學生工程意識的培養,讓同學明確什么是工程概念,比如:理論上的正確性,技術上的可行性,操作上的安全性,經濟上的合

1 理性,了解工程問題的計算方法。比如試差法、因此分析法等。二是查閱文獻或深入生產實際,了解現代化工生產單元設備作用原理以及設計理念,增強對設備的感性認識。三是應讓學生明白工程問題的解決方法有多個實施方案,最后應綜合考慮操作費用和經濟費用以及安全性等多個方面來確定最優方案。

2.強化工程制圖本領。

為了提高學生工程制圖能力,應強化計算機應用。在課程設計開設之前應開設AutoCAD課程,利用AutoCAD軟件繪圖,即精確又快速,也有利于適應今后實際工程設計的新要求。此外利用計算機應用程序也可代替試差方法繁瑣的人工計算。

3.引導學生學會統籌兼顧,從工藝和設備全方位考慮設計問題。

化工原理課程設計是一個即繁瑣又費時的過程,這要求老師和學生都要有耐性,要客觀的對待每一個步驟,不能想當然更不能為了湊結果而修改數據。應科學地對待每一個數據,經得起深究和考驗。

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