化工原理
1000+ 人选课
更新日期:2025/06/07
开课时间2021/03/01 - 2022/02/15
课程周期51 周
开课状态已结课
每周学时-
课程简介

化工原理课程是化学工程与工艺类及相近专业的技术基础课,它在基础课和专业课之间起着承前启后、由理及工的桥梁作用,是化工类及相近专业必修的主干课程。这门课程,不仅是化工学科的敲门砖,更是高阶相关课程的基础。

化工原理属工科科学,在教学过程中特别强调方法论的学习,即用自然科学的原理考察、解释和处理工程实际问题,强调从动量、热量和质量传递实质上理解单元操作,强调共同研究方法的教育。

化工原理是一门应用性课程,学习这门课程可以解决工业应用中出现的很多问题。比如,根据各单元操作在技术上和经济上的特点,可以进行“过程和设备”的选择,以适应指定物系的特征,经济而有效地满足工艺要求;再有,可以进行过程计算和设备设计。在缺乏数据的情况下,如何组织实验以取得必要的设计数据;最后,可以进行优化操作和调节以适应生产的不同要求,以及在操作发生故障时,如何进行合理判断。

化工原理课程的两大特色是工程性和计算性。教学中要加强定量运算、实验技能和设计能力的训练,强调工程观点,强调理论和实际相结合,提高学生分析问题、解决问题的能力。



课程大纲
气体吸收
8.1 概述 工业吸收过程;气体吸收的目的、原理及实施方法;吸收过程的经济性。
8.2 气液相平衡 亨利定律,温度,总压对平衡的影响;相平衡与吸收过程的关系。
8.3 单相与相际传质 分子扩散与费克定律,扩散系数;等分子反向扩散、单向扩散的概念;对流传质;
8.4 相际传质,传质分系数和总系数的关系,传质速率方程;传质推动力和传质系数的关系;溶解度对两相传质阻力分配的影响。
8.5 吸收过程的数学描述 低浓度气体吸收的假定;物料衡算、传质速率——吸收过程数学描述方法;HOG、NOG的概念;NOG的计算方法(对数平均推动力法和吸收因素法);物料衡算及操作线的含义。
吸收过程设计 吸收过程设计中参数的选择;指定分离要求下的最小液气比;返混及其对过程的影响。
吸收操作 操作型问题的命题和解法,影响吸收结果的操作因素分析。
液体精馏
9.1 概述:典型工艺过程中的精馏操作;蒸馏操作的目的、原理及实施方法;蒸馏操作的经济性。
9.2 双组分溶液的汽液相平衡 相律的应用;理想溶液的气液相平衡及泡点、露点计算;相对挥发度。
9.3 平衡蒸馏与简单蒸馏
9.4 精馏 用传质观点分析精馏原理;精馏过程数学描述;恒摩尔流的简化假设,理论板和板效率——工程简化处理方法;加料板上的过程分析;控制体物料衡算和操作线方程。
9.5 双组分精馏的设计型计算:精馏设计型计算的命题;理论板数的逐板计算法;用图解法分析精馏过程的方法;全回流和最少理论板数,最小回流比;加料热状态和回流比的选择;双组分精馏过程的其它类型。
9.6 双组分精馏的操作型问题讨论:精馏操作型问题的命题;分离能力和物料衡算对精馏操作的制约和调节;灵敏板的概念。
9.7 间歇精馏 间歇精馏过程的特点及应用场合。
9.8 恒沸精馏与萃取精馏
气液传质设备
10.1 板式塔 板上的气液接触状态;塔内非理想流动及其改善措施;漏液、液泛及有效操作范围(负荷性能图);常用塔板形式及其主要特性;筛板塔的计算方法及结构参数的调整;板式塔的效率。
10.2 填料塔 气液两相在填料塔内的流动、压降、最小喷淋密度和液泛现象;塔径计算方法;填料塔内的传质(传质系数和HETP)。
液液萃取
11.1 概述 液液萃取过程;两相的接触方式。
11.2 液液相平衡 部分互溶物系的相平衡及其与萃取操作的关系。
11.3 萃取过程计算 萃取过程的数学描述;单级萃取;
11.4 萃取设备 液液传质设备的极限和传质速率;液液传质设备的选择。
固体干燥
14.1 概述 化工产品干燥实例;固体干燥的目的、原理及实施方法。
14.2 干燥静力学 湿空气的状态参数及其计算;热、质同时传递过程的主要特点;过程的极限;焓湿图及其应用;水分在气固两相间的平衡。
14.3 干燥动力学 恒定气流条件下物料的干燥速率及临界含水量。
干燥过程计算 间歇干燥过程的干燥时间;连续干燥过程的特点,物料衡算,热量衡算及热效率。
14.4 干燥器 干燥器的要求,类型与特点。