中石大 化工原理 教学大纲

《化工原理(Ⅰ)》教学大纲 参考学分:5 参考学时:80 实验学时:14 课程性质:必修 适用专业:化学工程与工艺、环境工程 一、课程目的与任务 化工原理不仅是一门专业基础课,而且也是一门应用性很强的课程。其主要任务是研究化工生产过程中具有共性的单元操作之基本原理及典型设备的构造,从而在化工生产中能做到: 1、进行过程及设备的选择,以适应物系的特性及工艺的要求; 2、进行过程的计算及设备的设计,并探索强化过程的途径; 3、进行操作分析与调整,寻找适宜的操作条件以适应生产的要求。 通过本课程的学习,使学生不仅牢固地掌握各单元操作的原理,而且初步具备能运用这些原理工程实际问题的能力、熟练的计算能力、初步的设计和操作、分析能力。 化工原理实验是化工原理教学必不可少的一个重要环节。化工原理实验使学生初步涉足工程技术领域,与基础化学实验相比,是一个全新的天地。它对于培养及加强学生的实验研究能力和提高综合实验素质起奠基作用,并为日后的毕业论文的撰写打下基础。化工原理实验包括演示性实验及验证性实验,培养学生扎实的理论基础,使学生掌握化工常规实验方法和技能,并运用所学理论知识分析解决工程问题。 二、课程基本要求 学完本课程后,应达到以下基本要求: 1、本课程是一门承前启后的专业基础课,要求学生在学习这门课程之前必须修完数学、物理、物理化学、机械制图和计算机语言等基础课程。但本课程并非着眼于具体的生产过程,而是研究具有共性的单元操作。所以,它又为后续的专业课及以后的技术工作打下基础,因此,可以说本课程是从基础课到专业课的过渡。 2、由于化工原理这门课程的应用性很强,因此要求学生对石油化工生产要有一定的感性认识,应做到:A、在上课以前到炼油厂进行一次实习;B、在本课程的学习过程中配合演示课、实验课及习题课;C、在课程结束后作一次课题设计。以此来增强和巩固本课程的教学效果,促进实际工作能力的提高。 3、随着电子计算机的普及,学生在做大型作业以及进行实验数据处理时,要大力提倡用计算机来完成,以提高学生的计算机应用能力。 要求学生熟练掌握化工操作的基本实验技能,掌握压差、流量及温度的各种测试方法与测量精度,熟悉各实验的工艺 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 ,掌握误差理论的主要内容,正确处理实验数据,通过实验验证化工原理教材上的主要经验公式,初步了解实验设计的一般方法,掌握流体流动,传热等单元操作过程及设备的实验研究方法;熟悉实验报告的编写。 三、课程内容与学时分配 第一章绪论(2学时) 化工单元操作的重要性,因次分析,单位变换,化学工程的描述方法。 第二章流体流动(18学时) 概述;流体静力学基本方程;流体流动的质量衡算式——连续性方程;流体流动的机械能衡算式——柏努利方程式;流体流动现象;流体在管内的阻力损失;管路计算;流量测量。第三章流体输送机械(8学时) 液体输送机械;气体输送机械,习题课。 第四章传热(18学时) 概述;导热;对流传热;对流传热系数的准数关联式;总传热系数;总传热速率方程;沸 腾与冷凝给热;两流体间的传热计算;辐射传热,习题课。 第五章换热器(6学时) 间壁式换热器的类型;管壳式换热器的基本结构;换热器的标准系列;管壳式换热器的选用及校核计算;传热过程的强化及新型换热器简介。 第六章非均相物系的分离(8学时) 引言,分离过程的重要性及一般方法;颗粒与颗粒床层的特性;沉降;过滤。 第七章固体流态化和气力输送(6学时) 概述;固体流态化;气力输送,习题课。 教学方法:课堂讲授 四、实验内容与学时分配 化工原理实验是化工原理教学必不可少的一个重要环节。化工原理实验使学生初步涉足工程技术领域,与基础化学实验相比,是一个全新的天地。它对于培养及加强学生的实验研究能力和提高综合实验素质起奠基作用,并为日后的毕业论文的撰写打下基础。化工原理实验包括验证性实验和综合性实验两类,使学生打好扎实的理论基础,掌握化工常规操作方法和实验技能,运用所学理论知识分析解决工程问题。 1、流体流动阻力的测定(3学时) 测定流体流过直管的摩擦阻力,确定λ-Re的关系;流体流过截止阀、闸阀及突然扩大时的局部阻力和局部阻力系数的确定。 2、离心泵特性曲线的测定(2学时) 测定不同转速下H-Q、N-Q、η-Q关系曲线。 3、恒压过滤参数的测定(3学时) 测定四种真空度下的K、qe 、θe 值。 4、流态化实验(3学时) 测定流化床起始流化速度umf ,及流化曲线(Δp-u曲线)。 5、圆形直管内强制湍流时给热系数α的测定(3学时) 测定圆形直管内强制湍流时给热系数α及总传热系数K,确定给热系数准数关联式。五、推荐教材及主要参考书 推荐教材: 1、石油加工单元过程原理(上册),沈复、李阳初编,烃加工出版社,1996年。 2、化工原理实验,罗瑞京、臧维良、赵冬利改编(校内出版教材)。 主要参考书: 1、化工原理(上)(第二版),谭天恩、麦本熙、丁惠华编,化学工业出版社,1992年。 2、化工原理(上)(第二版),天津大学化工原理教研室编,天津科学技术出版社,1987年。 《化工原理(Ⅱ)》教学大纲 参考学分:4.5参考学时:72参考实验学时:12 课程性质:必修 适用专业:化学工程与工艺、环境工程、过程装备与控制工程 一、课程目的与任务 同《化工原理(Ⅰ)》。 二、课程基本要求 同《化工原理(Ⅰ)》。 三、课程内容与学时分配 第一章传质过程概论(6学时) 石油化工生产中的传质过程;化学工程的研究方法;均相体系分离技术的分类;相组成的表 示方法及换算;分子扩散与费克定律;扩散速率;对流扩散;对流传质理论简介;传质系数关联;均相体系分离的研究方法;传质设备简介;等板高度,塔板效率。 第二章气体吸收(16学时) 化工生产中的吸收过程;吸收过程中的诸要素;气体在液相中的溶解度;吸收速率方程;物料衡算;填料层高度的计算;传质单元数与传质单元高度;塔板数的计算;解吸;高浓度气体吸收的特点;高浓度气体吸收塔的简要计算方法;多组分吸收;化学吸收;非等温吸收,习题课。 第三章蒸馏(22学时) 理想溶液;非理想溶液;简单蒸馏;平衡蒸馏;多级平衡蒸馏及精馏;精馏塔回流的物理意义及真实含义;全塔物料衡算;恒摩尔流与理论板的概念;精馏段操作线方程;提馏段操作线方程;q线方程;理论板数的计算;塔板效率及实际板数;填料精馏塔高度的计算;精馏装置的热量衡算;回流比的影响及其选择;塔的操作压力;全回流下的最小理论板数;吉利兰关联图;恒定回流比下的间歇蒸馏;恒定馏出液组成下的间歇蒸馏;水蒸汽蒸馏;恒沸蒸馏;萃取蒸馏;多元蒸馏概述;多元物系的汽液平衡;多元精馏塔的物料衡算;多元理论板数的简捷计算法,习题课。 第四章液液萃取(8学时) 萃取过程的相平衡、三角相图的组成表示方法及其特性;三角相图在单级萃取中的应用;萃取剂的选择;单级萃取;多级逆流萃取;连续逆流萃取;萃取设备的主要类型;,习题课。第五章汽液传质设备(8学时) 汽液传质设备概述;对塔板的基本要求;塔板的主要结构及类型;现代塔板上的流体力学状况;筛孔塔板的设计;板式塔的效率;几种典型的塔板简介;填料特性;现代填料塔的流体力学特性;填料塔的计算;填料塔的附件;填料塔与板式塔的比较。 教学方法:课堂讲授 四、实验内容与学时分配 1、氧解吸效率实验(3学时) 测定氧解吸液相总体积传质系数KX a及其与液体流量的关系;测定筛板塔的板效率E0 (液相)与液体流量及气速的关系。 2、填料精馏塔等板高度的测定(3学时) 气相色谱仪分析塔顶塔底组成;作图求解理论塔板数;计算等板高度。 3、板式塔流体力学特性实验(3学时) 测定干板压降与气速的关系及在一定液体流量下湿板压降与空塔气速的关系Δp-u。测定雾沫夹带量e、漏液量。 4、填料塔流体力学特性实验(3学时) 测定干填料及一定喷淋密度下,Δp-u的关系曲线。 五、推荐教材及主要参考书 推荐教材: 1、石油加工单元过程原理(下册),沈复、李阳初主编,石化出版社,1997年。 2、化工原理实验,罗瑞京、臧维良、赵冬利改编(校内出版教材)。 主要参考书: 1、化工原理(下册),谭天恩等主编,化学工业出版社,1999年。 2、化工原理(下册),陈敏恒等主编,化学工业出版社,2000年。 3、化工传质与分离过程,贾绍义、柴诚敬主编,化学工业出版社,2001年。 4、化工原理优化设计与解题指南,阮奇等主编,化学工业出版社,2001年。