【为什么学】我们生活工作中遇到大量的物品比如果汁、奶粉、酒精等等都来自于工业化生产,在产品的生产过程中,从原料到成品往往需要几个甚至几十个加工过程,产品的多样性也决定了生产工艺的多样性,其中除了反应过程外,还有大量的物理加工过程,如流体输送、粉碎、过滤、离心、加热、冷却、吸附、脱气、蒸馏、干燥等。反应过程运用学过的无机、有机等化学方面的知识即可分析解决;产品不同,工艺路线及加工过程不同,这些大量的物理加工过程则需要我们透过现象去了解背后的共性的基本原理,然后优化产品的工艺路线指导工业化生产。这些物理加工过程背后的基本原理就组成了《化工原理》课程的主要内容,因此本门课程是由自然科学向工程专业领域转变的一门技术基础课,迫切需要大家深入学习。
【学什么】《化工原理》课程的主要任务就是研究和介绍化工生产过程中的物理过程及其设备的共性原理。主要包括物料衡算,能量衡算,过程速率和平衡关系的原则与方法,设备的工艺尺寸确定和过程参数变化规律,过程和设备的运行与强化机理,设备的主要结构及选用方法,过程及设备的实验研究方法。课程介绍的主要化工单元操作有:流体输送、沉降、过滤、传热、蒸发、吸收、蒸馏、干燥等方面的内容。开设本课程的目的主要是培养学生的工程观念,使学生掌握化工单元操作的基本理论,培养化工技术人才必须具备的实验技能和设计能力。要求学生在牢固掌握本课程基本知识、基础理论的前提下,具有比较、选用和计算过程及设备的基本能力,着重培养以下几种能力:(1)单元操作和设备选择的能力;(2)操作和调节生产过程的能力;(3)工程设计的能力;(4)过程开发或科学研究能力。
【如何学习】化工过程具有显著的工程性,要求学生掌握并运用工程的研究方法去分析解决实际问题。常用的研究方法有试验研究方法(经验法)和数学模型方法(半理论半经验法)。因此,这门课程学习需要做到以下3点。
(1)重视理论学习。借助动画和虚拟仿真等技术深入理解、掌握主要单元操作的基本原理与通用分析方法,这是学好《化工原理》课程的重要基础。
(2)重视实践训练。学会根据不同的生产要求完成设备选型与安装调试,以及在缺乏数据情况下开展实验研究与工艺优化,培养工程意识与实践操作能力。
(3)重视创新训练。理论联系实际,学会运用基本原理、选用合适的研究方法分析解决化工生产中的各种实际问题,培养独立思考与创新意识。
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第一章 流体流动
1.1 流体静力学基本方程
1.2 流体流动基本方程
1.3 流体的流动现象
1.4 流体在管内的流动阻力
1.5 管路计算
流体静力学
流体静力学2
确定设备内的压力
确定流体在管路中的流动方向
流体单元测验
第二章 流体输送机械
2.1 离心泵
管路特性曲线
泵的安装高度
泵的串并联
单元测验(输送机械)
第三章 非均相物系的分离
3.1 流体与颗粒间的相对运动
3.2 颗粒的沉降分离
3.3 过滤
单元测验(非均相物系分离)
恒压过滤方程
过滤时间
过滤机的生产能力
第六章 气体吸收
6.1 吸收过程
6.2 低组分吸收的计算
吸收塔的设计型计算
吸收塔的物料衡算
单元测试
第七章 蒸馏
7.1 两组分溶液的气液平衡
7.2 蒸馏过程
7.3 物料衡算与操作线方程
7.4 理论板层数的计算
7.5 回流比的影响及选择
馏出液流量
操作线方程
q线及操作线方程
图解法确定理论板层数
最小回流比
单元测验7
第八章 干燥
8.1 湿空气的性质及湿度图
8.2 干燥过程的物料衡算与热量衡算
8.3 干燥速率与干燥时间
干燥系统耗热量及热效率
干燥系统耗热量及热效率2