化工原理 (1)

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1、化工原理Ⅰ教学大纲英文课程名称:PrinciplesofChemicalEngineeringⅠ课程编号：05013010501302总学时：112（其中理论课学时：90实验学时：22）总学分：9先修课程：高等数学、大学物理、物理化学适用专业：轻化工程、林产化工、环境工程、环境科学、化学工程与工艺、制药工程等专业开课单位：轻化与环境工程学院化工原理教研室执笔人：王建成审校人：张德祥一、课程教学内容绪论本课程的性质与研究对象；贯穿本课程的三大定律；单元操作的研究方法；贯穿课程的主线－工程观点。第一章流体流动第一节流体静力学相关物理量；静力学基本方程和应用。第二节流体流动的基本方

2、程连续性方程；柏努利方程及应用。第三节流体流动现象流动形态；湍流的基本概念；管内流动的分析；边界层的概念。第四节管内流动阻力沿程阻力的计算通式及其用于层流；量纲分析法；湍流时的摩擦系数；非圆形管内的沿程摩擦损失；局部阻力损失；管内流动总阻力损失的计算。第五节管路计算简单管路；复杂管路。第六节流量测量变压头流量计；变截面流量计。第二章流体输送机械第一节离心泵构造原理；主要性能参数；特性曲线及应用；工作点及流量调节；安装高度；选用、安装及操作的注意事项。第二节往复泵原理与构造；往复泵的特点。第三节离心通风机离心通风机；特性曲线。第三章机械分离第一节沉降12重力沉降原理；降尘室；离

3、心沉降原理；旋风分离器。第二节过滤过滤的基本理论；过滤计算；滤饼洗涤；生产能力。第三节离心分离离心分离；离心沉降；离心过滤。第四节固体流态化基本概念；流化床的两种状态；流化床的主要特性；流化床的操作流速范围。第五章传热第一节概述第二节热传导傅立叶定律；导热系数；平壁的定态热传导；圆筒壁定态热传导。第三节给热系数给热系数的影响因素；流体作强制对流时的给热系数；蒸汽冷凝时的给热系数；液体沸腾时的给热系数。第四节两流体间的热量传递两流体通过间壁传热的分析；传热速率方程和传热系数；传热温差和热量衡算；传热效率－传热单元数法；壁温的计算。第五节辐射传热基本概念；热辐射的两个定律；两固体

4、间的相互辐射；对流辐射联合传热。第六章传热设备换热器类型；列管式换热器及其选用设计；换热器的强化途径；其他换热器简介。第七章蒸发第一节概述第二节单效蒸发与真空蒸发单效蒸发的计算；蒸发过程中的温差损失；沸点升高与杜林规则；液柱静压力引起的沸点升高；真空蒸发。第三节多效蒸发多效蒸发的流程；蒸发器生产能力、生产强度和多效蒸发效数的限制；提高加热蒸汽经济程度的其他措施。第四节蒸发设备循环型蒸发器；单程型蒸发器。第五节蒸发器生产强度及影响因素第八章传质过程第一节概述化工生产中的传质过程；相组成的表示方法。第二节扩散原理基本概念和费克定律；一维稳定分子扩散；扩散系数。第九章吸收12第一节

5、概述依据；吸收操作的目的；吸收操作流程及溶剂；吸收过程分类。第二节吸收的基本理论气液相平衡；传质速率方程。第三节吸收（脱吸）塔的计算吸收塔的物料衡算；吸收剂用量与最小液气比；填料层高度（低浓度气体）；传质单元高度与传质单元数；传质单元数划分依据；传质单元数的计算（平衡线为直线）；平衡线不为直线的传质单元数的计算；脱吸塔分析与计算。第四节其他类型吸收多组份吸收；化学吸收；非等温吸收。第五节传质系数和传质理论第十章蒸馏第一节概述第二节二元物系的汽液平衡理想物系的汽液平衡；非理想物系的汽液平衡；挥发度与相对挥发度。第三节蒸馏方式简单蒸馏；平衡蒸馏；平衡级蒸馏和精馏原理。第四节二元连

6、续精馏的分析和计算全塔物料衡算；塔板与进料板上的过程分析与简化；操作线方程；理论塔板数的计算；实际塔板数和塔板效率；回流比的影响及其选择；理论板数的捷算法；精馏塔的操作型问题。第五节其他蒸馏方式间歇蒸馏；恒沸蒸馏和萃取蒸馏。第六节多元蒸馏基本概念；多元物系的气液平衡；多元蒸馏的物料衡算；捷算法求理论塔板数。第十一章气液传质设备第一节板式塔板式塔的主要类型结构和特点；板式塔的水力学性能；塔板负荷性能图。第二节填料塔填料塔与填料类型；水力学性能与传质性能；汽液传质设备的比较与选用。第十三章干燥第一节概述第二节湿空气的性质及湿度图湿空气的性质；空气湿度图；湿度图的用法。第三节干燥器

7、的物料衡算及热量衡算湿物料含水量的表示方法；物料衡算；热量衡算；干燥过程计算与图解。第四节干燥速率与干燥时间湿物料所含水分的性质；干燥曲线与干燥速率曲线；干燥时间的计算。第五节干燥器简介12盘架式干燥器；气流干燥器；喷雾干燥器。第十四章其它传质分离过程第一节超临界流体萃取超临界流体；超临界流体萃取的过程。第二节吸附吸附剂；吸附平衡；吸附速率。第三节膜分离分离膜；反渗透纳滤、超滤和微滤概念。二、实验内容1、雷诺实验2、柏努利方程实验3、离心泵特性曲线的测定4、传热实验5、过滤实验6、吸收实验7、精馏实验8