《化工基础及实验》教学大纲

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1、《化工基础及实验》教学大纲本门课程的教学目标和要求：化工基础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。本课程是在高等数学、物理学及物理化学等课程的基础上开设的一门专业基础课。本课程的主要任务是研究化工单元操作及反应过程的基本原理、典型设备的构造及工艺尺寸的计算，以及几个典型的化学生产工艺。通过本门课程学习，培养学生应用已学过的基础理论解决工程实际问题的能力，要求了解当今化学工业概貌及其发展方向；掌握化工过程的基本原理，典型工艺过程的方法、原理、流程、及工艺条件；了解化工生产中的设备材质、安全生产、三废治理等问题。以便在生产与开发研究工作中开拓思路，触类旁通，灵活运

2、用，不断开发应用新技术、新工艺、新产品和新设备，降低生产过程中的原料与能源消耗，提高经济效益，更好地满足社会需要。教学重点与难点：化工基础包括两部分内容：化学工程和化学工艺。化学工程的主要内容是传递过程和化学反应过程，传递过程包括动量传递、热量传递和质量传递三种过程。1．动量传递——流体动力过程流体的流动规律和流体的输送，输送流体的典型设备。2．热量传递热交换典型设备的设计和计算，热交换过程的强化。3．质量传递要求掌握精镏原理和吸收的机理，能分析操作过程，并能进行精镏塔和吸收塔的工艺尺寸计算。4．化学反应工程——反应器基本原理研究生产规模下化学反应过程的基本规律，化工生产中的反应器类型和典

3、型反应器，物料在反应器中的流动模型。14化学工艺的主要内容是选择典型的和在国民经济中具有重要意义的化工产品，按照化学工艺学的体系，着重讲授其生产原理、工艺流程、最适宜操作条件及主要设备机械等。1．硫酸工业二氧化硫催化氧化的热力学和动力学，最佳工艺条件的选取。2．合成氨工业氨合成反应的热力学和动力学分析，最佳工艺条件，合成反应的设备和流程。3．氯碱工业电解食盐水溶液的工艺流程。4．石油化学工业石油炼制和加工的主要方法：常减压蒸馏、催化裂化、裂解、重整教学对象：工业分析与检验专业教学方式：课堂讲授，多媒体。教学时数：70学时，化工见习1周。教材：《化学工艺学》（第二版），崔恩选主编，高等教育出

4、版社教学的具体内容及学时分配：绪论（2学时）一、课程内容二、化学工业的分类三、化学工程中的一些基本概念四、物理量的单位与量纲第一章流体流动(15学时)教学目标和要求:要求熟练掌握流体的流动规律，计算流体输送所需的功率、进行管路阻力计算计，选择测量流体流速和流量的装置。教学重点和难点：实际流体流动的柏努力方程，流体流动的阻力计算。教学方式：（课堂讲授×学时、讨论和习题课×学时）课堂讲授13学时，讨论和习题课2学时。14第一节概述(0.5学时)一、化工生产的流动现象二、理想流体与实际流体第二节流体静力学(2.5学时)一、流体的压力二、流体的密度三、流体静力学基本方程四、流体静力学基本方程式的应

5、用第三节流体稳态流动时的物料衡算和能量衡算（3学时）一、流量与流速二、稳定流动与不稳定流动三、连续性方程式四、柏努力方程式第四节实际流体的流动与阻力计算（4学时）一、流体的粘度二、流体流动类型与雷诺准数三、实际流体流动过程的阻力计算第五节流体输送机械（3学时）一、液体输送机械——泵一、气体的输送与压缩机械讨论和习题课（2学时）复习与思考题:1.流体静力学部分教科书第33页2题，补充1、2题2.流体动力学部分教科书第33页3、4、5、6、7、8题第二章传热过程（12学时）教学目标和要求：研究传热的机理，热交换典型设备的设计和计算，热交换过程的强化。要求了解热传导、对流传热的基本原理和基本概念

6、，掌握传热过程的计算，并能进行简单的列管换热器的设计计算。14教学重点和难点：传热过程的计算。教学方式：（课堂讲授×学时、讨论和习题课×学时、实验×学时）课堂讲授×10学时讨论和习题课×2第一节概述（1学时）一、传热过程在化工生产中的应用二、工业上的换热方法三、稳态传热和非稳态传热四、热量传递的基本方式第二节传导传热（2学时）一、傅立叶定律二、导热系数三、平壁的稳定热传导四、圆筒壁的稳态热传导第三节对流传热（2学时）一、对流传热分析二、对流传热方程——牛顿冷却定律三、对流传热系数第四节热交换的计算（3学时）一、总传热速率方程二、热量衡算三、传热平均温度差四、总传热系数第五节强化传热过程的途

7、径（1学时）一、增大传热面积二、增大传热平均温度差三、提高传热系数第六节热交换器（1学时）一、换热器的种类及主要类型二、列管式换热器14讨论和习题课（2学时）复习与思考题:教科书第57-58页1.导热第1、2、3题2.对流传热5、6、题3.平均温度差7、8题4.传热面积和传热系数9、10题第三章吸收（15学时）教学目标和要求:研究物质通过相界面迁移过程的基本规律以及受这些规律支配的若干单元操作。要求掌握吸收的机理，能分析