硕士研究生入学统一考试《化工原理》科目大纲
（科目代码：821）
学院名称（盖章）：化学化工学院
学院负责人（签字）：
编制时间：2010年10月30日
《化工原理》科目大纲
（科目代码：821）
一、考核要求
1 掌握流体流动过程中的基本原理及流动规律，包括流体静力学和机械能守恒方程。能够灵活运用流体力学基本知识分析和计算流体流动问题，包括流体流动阻力计算和管路计算。
2 了解各类化工用泵的主要结构、原理和主要用途。掌握离心泵的工作原理、特性曲线、流量调节和安装。能够进行涉及泵的基本计算。
3 了解搅拌器的主要结构、流体混合特性和表征，了解搅拌设备的基本设计和放大。
4 了解颗粒床层的特性和流动压降计算。掌握过滤操作的基本原理、基本方程式及应用、不同过滤方式的操作计算。了解典型过滤设备的结构和特点。
5 掌握分析颗粒运动的基本方法，掌握流态化的原理和计算。能够对颗粒运动过程进行分析和计算。了解沉降分离设备和气力输送设备的分类和应用。
6 熟练掌握傅立叶定律、热传导的基本原理和定态热传导的计算。了解对流传热的影响因素、主要关联式、对流传热的计算和传热强化。掌握换热器和蒸发器的基本计算，了解换热器和蒸发器的分类、选型和应用。了解黑体辐射的特点和规律。能够灵活运用传热基本原理，求解简单的非稳态传热问题。
7 熟练掌握传质、吸收与解吸过程的基本理论，了解扩散系数、传质系数等参数的计算方法。掌握物料衡算和操作线方程，以及吸收过程的计算。了解主要的吸收设备、流程及应用。了解蒸发过程原理和设备。能够灵活运用传质基本原理，解决简单的非稳态吸收问题。
8 熟练掌握蒸馏和精馏的基本原理、以及不同条件下的精馏计算，包括进料状态和位置、平衡线、q 线、回流比、精馏段操作线和提馏段操作线、理论板及全塔效率等。了解特殊精馏的特点。能够灵活运用传质基本原理，解决简单的非稳态精馏问题。
9 了解填料塔和板式塔的主要构件，了解塔内两相流动状况和传质特性，了解常见的气液传质设备不正常操作情况。了解板式塔和填料塔的一般计算。
10 掌握液液两相传质特性和萃取原理，掌握单级和多级萃取过程的计算方法，了解萃取操作和设备特性。
11 掌握湿空气的主要性质和状态参数。掌握干燥过程的物料衡算和热量衡算。了解影响干燥过程的因素、以及干燥器的主要型式和应用。
12 了解结晶、吸附分离和膜分离过程的基本原理，了解所涉及的物料和热量衡算、以及设备特性。
二、考核评价指标
化工原理是针对应用化学、工业催化专业硕士生的专业课考试科目。考试对象为参加全国硕士研究生入学考试的准考考生。该课程旨在考查学生对化工基础理论知识和有关设备的掌握程度，以及运用基础理论知识，分析和解决化工有关单元操作中各种设计型问题和操作型问题的能力。它的评价标准是高等学校优秀本科毕业生能达到的水平，以保证被录取者具有较好的化工基础理论和应用基础知识，能较好的适应入学后学习与科研工作。
三、考核内容
第一章流体流动
1 流体运动的考察方法、流体受力和能量守恒分析方法；
2 流体静力学及压强测定；
3 流体流动的连续性方程及其应用；
4 机械能守恒及伯努利方程的应用；
5 流动型态（层流和湍流）及判据；
6 流速分布及流动阻力分析计算；
7 因次分析方法；
8 管路计算；
9 流速和流量的测定、各种流量计。
第二章流体输送机械
1 主要流体输送机械的类型及特点；
2 离心泵的类型、结构、工作原理、性能参数、特性曲线、流量调节、组合操作、安装和汽蚀现象；
3 往复泵的类型、工作原理、流量调节和特性曲线；
4 其它主要化工用泵（正位移泵和非正位移泵）、通风机、鼓风机、压缩机和真空泵的主要特性。
第三章液体的搅拌
1 搅拌器的主要类型；
2 混合机理；
3 搅拌器的性能；
4 搅拌功率；
5 搅拌器放大。
第四章流体通过颗粒层的流动及过滤
1 单颗粒、颗粒群和颗粒床层的特性；
2 流体通过固定床的压降及简化模型；
3 过滤原理和分类；
4 过滤过程的数学描述及计算、滤饼的洗涤；
5 压滤和吸滤设备、离心过滤设备。
第五章颗粒的沉降和流态化
1 曳力和颗粒自由沉降；
2 降尘室、旋风分离器等主要沉降分离设备及操作原理；
3 流化床基本概念和主要特性；
4 流化床操作及计算；
5 气力输送原理、分类和主要流动特性。
第六章传热及换热设备
1 冷、热流体热交换的形式、载热体；
2 传热速率和热通量及传热机理；
3 热传导与傅立叶定律、导热系数；
4 平壁、圆筒壁和多层壁稳定热传导的计算；
5 对流传热过程分析和数学描述；
6 准数和传热系数经验关联式；
7 沸腾传热和冷凝传热；
8 黑体辐射及基本规律；
9 传热过程计算；
10 换热器的分类、计算与选型；
11 传热过程的强化途径；
12 蒸发操作主要特点；
13 蒸发设备、单效和多效蒸发。
第七章气体吸收
1 气液相平衡；
2 分子扩散和菲克定律、扩散系数；
3 对流传质理论和相关准数；
4 吸收过程的数学描述；
5 吸收塔的设计型和操作型计算；
6 气体吸收特点和吸收过程计算；
7 化学吸收。
第八章液体精馏
1 蒸馏原理与蒸馏操作；
2 平衡蒸馏和简单蒸馏；
3 理想和非理想体系的汽液相平衡；
4 精馏原理和精馏过程的数学描述；
5 精馏塔的操作和操作方程；
6 双组分精馏的设计型和操作型计算；
7 间歇精馏特点与计算；
8 萃取精馏和恒沸精馏。
第九章气液传质设备
1 板式塔的结构和操作；
2 塔板和塔内的两相流体力学特性、塔板效率；
3 填料塔的结构及主要填料的特性；
4 填料层和填料塔内的流体力学性能和气液传质；
5 气液传质设备的不正常操作。
第十章液液萃取
1 液液萃取原理；
2 液液相平衡和三角形相图；
3 单级和多级萃取过程计算；
4 萃取设备主要类型、特点和选型；
5 萃取设备操作和液泛、液滴传质。
第十一章热质同时传递过程和固体干燥
1 湿空气的性质和湿度图；
2 热质同时传递过程的数学描述和基本计算；
3 干燥速率及其影响因素；
4 干燥过程计算；
5 常用干燥器及其特点。
第十二章其它传质分离方法
1 结晶；
2 吸附分离；
3 膜分离。
（825）化工原理考试大纲 一、考察目标 该考试的主要目标是考察考生对于化工生产中流体流动、传热和传质过程的基本原理、主要单元操作及设备的计算方法、典型设备的构造及性能等内容的理解和掌握程度，要求考生能够系统地运用化工原理的相关知识来准确分析、解释和处理工程实际问题。 二、考试主要内容 第一章绪论 1、了解化工过程与单元操作的关系； 2、了解化工原理课程的内容和性质、单元操作的研究方法； 3、熟悉单位制，掌握变量和公式的单位换算。 第二章绪论 1、了解流体质点、连续介质、可压缩流体与不可压缩流体； 2、掌握流体静止的基本方程及其应用； 3、掌握流体流动的基本方程（连续性方程、伯努利方程）； 4、了解流体流动现象（流动型态、湍流、管内流动分析、边界层与边界层分离）； 5、掌握流体流动阻力损失的计算； 6、理解和掌握简单管路和复杂管路的计算； 7、理解压差式流量计（测速管、孔板流量计、文丘里流量计）和体积式流量计（转子流量计）的工作原理和使用方法。
第三章流体输送机械 1、了解流体输送机械的分类（泵与机）、化工过程对流体输送机械的要求； 2、理解离心泵的工作原理、主要部件及基本方程式（理论压头）；掌握离心泵的主要性能参数与特性曲线（实际压头、功率、效率）；掌握离心泵工作点与流量调节；了解双泵串、并联工作点的变化；掌握离心泵的安装高度（汽蚀现象与吸上高度）和离心泵选用。 3、了解其他类型泵； 4、了解气体输送机械。 第四章机械分离与固体流态化 1、了解筛分的概念和固体颗粒的性质（粒度分布、平均粒径、当量直径与形状因子）； 2、了解固体颗粒对流体的相对运动规律。掌握颗粒沉降运动（重力沉降、离心沉降）的基本原理，理解重力沉降设备和离心沉降设备的计算。 3、理解过滤过程、过滤设备；掌握过滤基本方程式和过滤计算（间歇过滤与连续过滤）； 4、了解固体流态化现象，了解固体流态化水力学特性，包括压力降、起始流化速度、带出速度与气流输送等。 第五章传热 1、了解传热的基本方式（热传导、对流传热、辐射传热）和两流体间的热交换方式；
《化工原理》重要公式 第一章 流体流动 牛顿粘性定律 dy du μτ= 静力学方程 g z p g z p 2211 +=+ρ ρ 机械能守恒式 f e h u g z p h u g z p +++=+++2222222111 ρρ 动量守恒 )(12X X m X u u q F -=∑ 雷诺数 μμρ dG du ==Re 阻力损失 22 u d l h f λ= ????d q d u h V f ∞∞ 层流 Re 64=λ 或 2 32d ul h f ρμ= 局部阻力 2 2 u h f ζ= 当量直径 ∏ =A d e 4 孔板流量计 ρP ?=20 0A C q V ， g R i )(ρρ-=?P 第二章 流体输送机械 管路特性 242)(8V e q g d d l z g p H πζλ ρ+∑+?+?= 泵的有效功率 e V e H gq P ρ= 泵效率 a e P P =η
最大允许安装高度 100][-∑--=f V g H g p g p H ρρ]5.0)[(+-r NPSH 风机全压换算 ρ ρ''T T p p = 第四章 流体通过颗粒层的流动 物料衡算： 三个去向： 滤液V ，滤饼中固体） （饼ε-1V ，滤饼中液体ε饼V 过滤速率基本方程 )(22 e V V KA d dV +=τ ， 其中 φμ 012r K S -?=P 恒速过滤 τ22 2 KA VV V e =+ 恒压过滤 τ222KA VV V e =+ 生产能力 τ ∑=V Q 回转真空过滤 e e q q n K q -+=2? 板框压滤机洗涤时间(0=e q ,0=S ) τμμτV V W W W W 8P P ??= 第五章 颗粒的沉降和流态化 斯托克斯沉降公式 μρρ18)(2 g d u p p t -=， 2R e
中国海洋大学本科生课程大纲 一、课程介绍 1.课程描述： 本门课程的内容是使学生初步掌握化工过程的基本原理，以三种传递原理为主线，以物料衡算、能量衡算、平衡关系、传递速率等基本概念为理论依据，掌握典型单元操作的学习方法和分析问题的思路，培养理论联系实际的观点，进行典型单元操作设备的设计、操作及选型的计算，并进行基本实验技能和设计能力的训练，以增强学生掌握扎实的化学工程基础知识和本专业的基本理论知识。 2.设计思路： 本课程教学主要讲授流动流动及输送设备、非均相混合物分离及其设备以及传热原理、计算及设备设计等内容。采用以多媒体教学形式为主，辅以同学们课外练习和文献资料的查阅等开展课堂讨论。 3. 课程与其他课程的关系： 本课程教学内容涉及知识面广，在学习此课程之前要求学生具有良好的基础课和专业基础课知识，例如《物理化学》、《大学物理》、《高等数学》、《化工制图》及《计算机基础》等。 二、课程目标 - 4 -
通过本门课程的学习，培养学生具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力，具有追求创新的态度和意识，并在设计过程中能综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素，最终目标是培养学生建立对终身学习的正确认识和不断学习的能力，以不断适应专业飞速发展的要求。 具体如下目标： （1）能够将化工原理知识应用到复杂化学工程问题的描述、分析与研究 （2）能够针对具体的化工单元操作分析其中的热力学、动力学以及传质分离过程（3）能够针对具体的化工过程分析其中的热量传递、质量传递、动量传递 （4）具有追求创新的态度和意识，能够根据用户需求设计化工过程，并用图纸、报告或程序呈现设计成果 （5）具有对化工单元进行优化设计的能力 三、学习要求 《化工原理》是一门涉及到基本理论、工程技术和经济等诸多学科的专业基础性课程。重在培养学生由理科思维向工科思维的转变，通过课程的学习能够建立工程概念。要求学生不仅要有扎实的理论基础和专业技能，在工程设计中做到技术上先进，经济上合理、安全环保。要达到以上学习任务，学生必须按时上课,认真听讲，积极参与课堂讨论、作业典型案例分析。 四、教学进度 - 4 -
一、课程的性质 本课程是化工及相关专业的一门专业基础课。通过本课程的教学使学生掌握流体流动、传热和传质基础理论及主要单元操作的典型设备的构造、操作原理；工艺设计、设备计算、选型及实验研究方法；培养学生运用基础理论分析和解决化工单元操作中的各种工程实际问题的能力。并通过实验教学，使学生能巩固加深对课堂教学内容的理解，强调理论与实际结合，综合分析问题、解决问题的能力。 二、课程的基本要求和内容 绪论 本课程的性质、任务、研究对象和研究方法，本课程与其他有关课程的关系。 Δ物理量的因次、单位与单位换算：单位制与因次的概念。几种主要单位制 （SI．CGS制．MKS工程单位制）及我国的法定计量单位。单位换算的基本方式。 第一章流体流动 流体的性质：连续介质的假定、密度、重度、比重、比容、牛顿粘性定律与粘度。 牛顿型与非牛顿型流体。 流体静力学：静压强及其特性；压强的单位及其换算；压强的表达方式；重力场中静止流体内压强的变化规律及其应用；离心力场中压强的变化规律。 流体流动现象：流体的流速和流量；稳定流动与不稳定流动；流体的流动型态；雷诺准数；当量直径与水力半径；滞流时流体在圆管中的速度分布；湍流时的时均速度与脉动速度；湍流时圆管中时均速度的分布；边界层的形成、发展及分离。 流体流动的基本方程：Δ 物料衡算——连续性方程及其应用；Δ能量衡算方程；柏势利方程；Δ能量衡算方程和柏势利方程的应用。 流体阻力：Δ阻力损失的物理概念；边界层对流动阻力的影响；粘性阻力与惯性阻力；湍流粘度系数；Δ沿程阻力的计算；滞流时圆管直管中沿程阻力计算；滞流时的摩擦系数；湍流时的摩擦系数；因次分析法：用因次分析法找出表示摩擦阻力关系中的数群；粗糙度对摩擦系数的影响；Δ局部阻力的计算。
《化工原理》重要概念 第一章流体流动 质点含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比起分子自由程却要大得多。 连续性假定假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。 拉格朗日法选定一个流体质点 , 对其跟踪观察，描述其运动参数 ( 如位移、速度等 ) 与时间的关系。 欧拉法在固定空间位置上观察流体质点的运动情况，如空间各点的速度、压强、密度等，即直接描述各有关运动参数在空间各点的分布情况和随时间的变化。 轨线与流线轨线是同一流体质点在不同时间的位置连线，是拉格朗日法考察的结果。流线是同一瞬间不同质点在速度方向上的连线，是欧拉法考察的结果。 系统与控制体系统是采用拉格朗日法考察流体的。控制体是采用欧拉法考察流体的。 理想流体与实际流体的区别理想流体粘度为零，而实际流体粘度不为零。 粘性的物理本质分子间的引力和分子的热运动。通常液体的粘度随温度增加而减小，因为液体分子间距离较小，以分子间的引力为主。气体的粘度随温度上升而增大，因为气体分子间距离较大，以分子的热运动为主。 总势能流体的压强能与位能之和。 可压缩流体与不可压缩流体的区别流体的密度是否与压强有关。有关的称为可压缩流体，无关的称为不可压缩流体。 伯努利方程的物理意义流体流动中的位能、压强能、动能之和保持不变。 平均流速流体的平均流速是以体积流量相同为原则的。 动能校正因子实际动能之平均值与平均速度之动能的比值。 均匀分布同一横截面上流体速度相同。 均匀流段各流线都是平行的直线并与截面垂直 , 在定态流动条件下该截面上的流体没有加速度 , 故沿该截面势能分布应服从静力学原理。
层流与湍流的本质区别是否存在流体速度 u 、压强 p 的脉动性，即是否存在流体质点的脉动性。 第二章流体输送机械 管路特性方程管路对能量的需求，管路所需压头随流量的增加而增加。 输送机械的压头或扬程流体输送机械向单位重量流体所提供的能量 (J/N) 。 离心泵主要构件叶轮和蜗壳。 离心泵理论压头的影响因素离心泵的压头与流量，转速，叶片形状及直径大小有关。 叶片后弯原因使泵的效率高。 气缚现象因泵内流体密度小而产生的压差小，无法吸上液体的现象。 离心泵特性曲线离心泵的特性曲线指 H ｅ～ q V ，η～ q V ， P ａ～ q V 。 离心泵工作点管路特性方程和泵的特性方程的交点。 离心泵的调节手段调节出口阀，改变泵的转速。 汽蚀现象液体在泵的最低压强处 ( 叶轮入口 ) 汽化形成气泡，又在叶轮中因压强升高而溃灭，造成液体对泵设备的冲击，引起振动和侵蚀的现象。 必需汽蚀余量 (NPSH)r 泵入口处液体具有的动能和压强能之和必须超过饱和蒸汽压强能多少 离心泵的选型 ( 类型、型号 ) ①根据泵的工作条件，确定泵的类型；②根据管路所需的流量、压头，确定泵的型号。 正位移特性流量由泵决定，与管路特性无关。 往复泵的调节手段旁路阀、改变泵的转速、冲程。 离心泵与往复泵的比较 ( 流量、压头 ) 前者流量均匀，随管路特性而变，后者流量不均匀，不随管路特性而变。前者不易达到高压头，后者可达高压头。前者流量调节用泵出口阀，无自吸作用，启动时关出口阀；后者流量调节用旁路阀，有自吸作用，启动时开足管路阀门。 通风机的全压、动风压通风机给每立方米气体加入的能量为全压 (Pa=J/m 3 ) ，其中动能部分为动风压。
化工原理知识 绪论 1、单元操作：（Unit Operations）： 用来为化学反应过程创造适宜的条件或将反应物分离制成纯净品，在化工生产中共有的过程称为单元操作（12）。 单元操作特点： ①所有的单元操作都是物理性操作，不改变化学性质。②单元操作是化工生产过程中共有的操作。③单元操作作用于不同的化工过程时，基本原理相同，所用设备也是通用的。单元操作理论基础：（11、12） 质量守恒定律：输入=输出+积存 能量守恒定律：对于稳定的过，程输入=输出 动量守恒定律：动量的输入=动量的输出+动量的积存 2、研究方法： 实验研究方法（经验法）：用量纲分析和相似论为指导，依靠实验来确定过程变量之间的关系，通常用无量纲数群(或称准数)构成的关系来表达。 数学模型法（半经验半理论方法）：通过分析，在抓住过程本质的前提下，对过程做出合理的简化，得出能基本反映过程机理的物理模型。（04） 3、因次分析法与数学模型法的区别：（08B） 数学模型法（半经验半理论）因次论指导下的实验研究法 实验：寻找函数形式，决定参数
第二章：流体输送机械 一、概念题 1、离心泵的压头（或扬程）： 离心泵的压头（或扬程）：泵向单位重量的液体提供的机械能。以H 表示，单位为m 。 2、离心泵的理论压头： 理论压头：离心泵的叶轮叶片无限多，液体完全沿着叶片弯曲的表面流动而无任何其他的流动，液体为粘性等于零的理想流体，泵在这种理想状态下产生的压头称为理论压头。 实际压头：离心泵的实际压头与理论压头有较大的差异，原因在于流体在通过泵的过程中存在着压头损失，它主要包括：1）叶片间的环流，2）流体的阻力损失，3）冲击损失。 3、气缚现象及其防止： 气缚现象：离心泵开动时如果泵壳内和吸入管内没有充满液体，它便没有抽吸液体的能力，这是因为气体的密度比液体的密度小的多，随叶轮旋转产生的离心力不足以造成吸上液体所需要的真空度。像这种泵壳内因为存在气体而导致吸不上液的现象称为气缚。 防止：在吸入管底部装上止逆阀，使启动前泵内充满液体。 4、轴功率、有效功率、效率 有效功率：排送到管道的液体从叶轮获得的功率，用Ne 表示。 效率： 轴功率：电机输入离心泵的功率,用N 表示，单位为J/S,W 或kW 。 二、简述题 1、离心泵的工作点的确定及流量调节 工作点：管路特性曲线与离心泵的特性曲线的交点，就是将液体送过管路所需的压头与泵对液体所提供的压头正好相对等时的流量，该交点称为泵在管路上的工作点。 流量调节： 1）改变出口阀开度——改变管路特性曲线； 2）改变泵的转速——改变泵的特性曲线。 2、离心泵的工作原理、过程： 开泵前，先在泵内灌满要输送的液体。 开泵后，泵轴带动叶轮一起高速旋转产生离心力。液体在此作用下，从叶轮中心被抛向 g QH N e ρ=η/e N N =η ρ/g QH N =
《化工原理》教学大纲 课程名称 ：化工原理/Principles of Chemical Engineering 课程总学时：144 实验学时：24 先修课程 ：数学、物理、化学、物理化学 适用专业 ：应用化工技术 1、 课程性质与教学目的 1.课程性质： 《化工原理》是化工及其 相关专业学生必修的一门基础技术课程，它在 基础课与专业课之间，起着承上启下的作用，是自然科学 领域的基础课向工程科学的专业课过渡的入门 课程。其主要任务是介绍流体流动、传热和传质的基本原 理及主要单元操作的典型设备构造、操作原理 、过程计算、设备选型及实验研究方法等。这些都密切联系生产实际，以培养学生应用基本原理分析和解决化工单元操作中各种工程实际问题的能力，为专业课 学习和今后的工作打下坚实的基础。 2.教学目的： 《化工原理》属于工科课程，用自然科学的原理考察、解释和处理工程实际问题；研究方法主要是理论解析和理论指导下的实验研究。本课程强调工程观点、定量运算、实际技能和设计能力的训练。通过该课程的学习不仅要掌握以理论到实践所涉及的问题的研究方法，还注重培养学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力。 二、课程的教学内容与基本要求 (一）教学内容： 1．绪论 化工过程与单元操作 ，单位与单位换算，物料衡算，能量衡算 2．流体流动与输送设备
流体静力学基本方程式：流体的物理性 质，静止流体的 压力，流体静力学基本方程式，流体静力学基本方程式的应用流体流动的基本方程：流 量、流速、稳态流动、非稳态流动的概念，连续性方程，柏努利方程，柏努利方程的应用流体流动现象 ：流体流动类型，蕾诺数，管内流体速度分布，边界层的概念流体在管内的流动阻力：直管阻力，局部 阻力，总能量损失管路计算：简单管路计算，复杂管路计算流量测量：测速管，孔板流量计，文 丘里 流量计，转子流量计. 离心泵：工作原理，主要部件，离心泵的基本方程式 ， 主要性能参数，特性曲线，允许安装高度，工 作点，流量调节，选型与使用其它类型液体输送机械：往复泵，旋转泵，旋涡泵，各类泵性能比较。气体输送和压缩机械：离心通风机、鼓风机、压缩机，旋转 鼓风机、压缩机，往复压缩机，真空泵 3．非均相物系的分离 颗粒及颗粒床层的特性：颗粒及 颗粒床层的特性，颗粒床层的特性，流体 通过床层的压降 沉降分离：重力沉降，离心沉降 过 滤：过滤基本方程式，恒压过滤，恒 速过滤，过滤常数的测定，过滤设备，过滤机的生产能力 4． 传热 概述：传热的基本方式，冷热 流体热交换方式，传热速率、热通量、稳态传热、非稳态传热的 概念，载热体及其选择 热传导：傅立叶定律，导热系数，通过平壁的稳态热传导，通过圆筒壁的稳 态热传导 对流传热概述：对流传热 速率方程，对流传热系数，对流传热机理，保温层的临界直径 传热过程计算：热量衡算，总传热速 率微分方程，总传热系数，平均温度差，总传热速率方程，总传热速率方程的应用，传热单元数法对流传热系数关联式：影响对流传热系数的因素，对流传热过程的 量
基本定义 理想溶液 ideal solution(s)：溶液中的任一组分在全部浓度范围内都符合拉乌尔定律[1]的溶液称为理想溶液。 这是从宏观上对理想溶液的定义。从分子模型上讲，各组分分子的大小及作用力，彼此相似，当一种组分的分子被另一种组分的分子取代时，没有能量的变化或空间结构的变化。换言之，即当各组分混合成溶液时，没有热效应和体积的变化。即这也可以作为理想溶液的定义。除了光学异构体的混合物、同位素化合物的混合物、立体异构体的混合物以及紧邻同系物的混合物等可以(或近似地)算作理想溶液外，一般溶液大都不具有理想溶液的性质。但是因为理想溶液所服从的规律较简单，并且实际上，许多溶液在一定的浓度区间的某些性质常表现得很像理想溶液，所以引入理想溶液的概念，不仅在理论上有价值，而且也有实际意义。以后可以看到，只要对从理想溶液所得到的公式作一些修正，就能用之于实际溶液。 各组成物质在全部浓度范围内都服从拉乌尔定律的溶液。[2]对于理想溶液，拉乌尔定律与亨利定律反映的就是同一客观规律。其微观模型是溶液中各物质分子的大小及各种分子间力(如由A、B二物质组成的溶液，即为A-A、B-B及A-B 间的作用力)的大小与性质相同。由此可推断：几种物质经等温等压混合为理想溶液，将无热效应，且混合前后总体积不变。这一结论也可由热力学推导出来。理想溶液在理论上占有重要位臵，有关它的平衡性质与规律是多组分体系热力学的基础。在实际工作中，对稀溶液可用理想溶液的性质与规律作各种近似计算。 泡点： 液体混合物处于某压力下开始沸腾的温度，称为在这压力下的泡点。 若不特别注明压力的大小，则常常表示在0.101325MPa下的泡点。泡点随液体组成而改变。对于纯化合物，泡点也就是在某压力下的沸点。 一定组成的液体，在恒压下加热的过程中，出现第一个气泡时的温度，也就是一定组成的液体在一定压力下与蒸气达到汽液平衡时的温度。泡点随液相组成和压力而变。当泡点与液相组成的关系中，出现极小值或极大值时，这极值温度相应称为最低恒沸点或最高恒沸点，这时，汽相与液相组成相同，相应的混合物称为恒沸混合物。汽液平衡时，液相的泡点即为汽相的露点。
《化工原理》课程教学大纲 上册102 学时，下册60 学时 一、课程性质、目的和任务 《化工原理》课程是化工类及相近专业的一门主要技术基础课，它是综合运用数学、物理、化学等基础知识，分析和解决化工类型生产中各种物理过程（或单元操作）问题的工程学科，本课程担负着由理论到工程、由基础到专业的桥梁作用。该课程教学水平的高低，对化工类及相近专业学生的业务素质和工程能力的培养起着至关重要的作用。 本课程属工科科学，用自然科学的原理（主要为动量、热量与质量传递理论）考察、解释和处理工程实际问题，研究方法主要是理论解析和在理论指导下的实验研究，本课程强调工程观点、定量运算和设计能力的训练、强调理论与实际相结合，提高分析问题、解决问题的能力。学生通过本课程学习，应能够解决流体流动、流体输送、沉降分离、过滤分离、过程传热、蒸发、蒸馏、吸收、萃取和干燥等单元操作过程的计算及设备选择等问题，并为后续专业课程的学习奠定基础。 二、教学基本要求 《化工原理》课程在第五、六学期(四年制)开设。教材内容分为课堂讲授、学生自学和学生选读三部分，其中课堂讲授部分由教师在教学计划学时内进行课堂教学，作为基本要求内容；学生自学部分由学生在教师的指导下，利用课外时间进行自学，作为一般要求内容；学生选读部分由学生根据自己的兴趣及能力，进行课外选读，不作要求。 本课程教学计划总学时112学时，其中上册102学时（课堂讲授80学时，习题课18学时、课堂讨论2学时，机动2学时）；下册60学时（课堂讲授56学时，课堂讨论2学时，机动2学时）。 本课程课件依照学时安排制作，每次课一个文件，内容包括每次课讲授内容，思考题及课后作业。每次课后留2～3个作业题，由学生独立完成，教师可根据情况布置综合练习题和安排习题讨论课。本课程每周安排课外答疑一次（3小时）。 三、教学内容 本课程主要内容包括： 1．流体流动。流体的重要性质；流体静力学；能量衡算方程及其应用；流体的流动现象；流动在管内的流动阻力；管路计算；流量测量。 2．流体输送机械。离心泵的工作原理、性能参数与特性曲线、流量调节以及安装；其他液体输送机械简介；气体输送机械简介。 3．机械分离与固体流态化。颗粒与颗粒床特性；重力沉降与离心沉降的原理和操作；过滤分离原理与设备。 4．液体搅拌。搅拌器的性能和混合机理；搅拌功率简介。 5．传热。传热概述；热传导；对流传热概述；传热过程计算；对流传热系数关联式；辐射传热简介；换热器简介。 6．蒸发。蒸发设备、流程与操作特点；单效蒸发计算；多效蒸发简介。 7．传质与分离过程概论。质量传递的方式；传质设备简介。 8．气体吸收。吸收过程的平衡关系；吸收过程的速率关系；低组成气体吸收的计算（包
化工原理基本概念和原理 蒸馏––––基本概念和基本原理 利用各组分挥发度不同将液体混合物部分汽化而使混合物得到分离的单元操作称为蒸馏。这种分离操作是通过液相和气相之间的质量传递过程来实现的。 对于均相物系，必须造成一个两相物系才能将均相混合物分离。蒸馏操作采用改变状态参数的办法（如加热和冷却）使混合物系内部产生出第二个物相（气相）；吸收操作中则采用从外界引入另一相物质（吸收剂）的办法形成两相系统。 一、两组分溶液的气液平衡 1．拉乌尔定律 理想溶液的气液平衡关系遵循拉乌尔定律： p A =p A 0x A p B =p B 0x B =p B 0（1—x A ） 根据道尔顿分压定律：p A =Py A 而P=p A +p B 则两组分理想物系的气液相平衡关系： x A =（P—p B 0）/（p A 0—p B 0）———泡点方程 y A =p A 0x A /P———露点方程 对于任一理想溶液，利用一定温度下纯组分饱和蒸汽压数据可求得平衡的气液相组成；反之，已知一相组成，可求得与之平衡的另一相组成和温度（试差法）。
2．用相对挥发度表示气液平衡关系 溶液中各组分的挥发度v可用它在蒸汽中的分压和与之平衡的液相中的摩尔分率来表示，即v A=p A/x A v B=p B/x B 溶液中易挥发组分的挥发度对难挥发组分的挥发度之比为相对挥发度。其表达式有： α=v A/v B=（p A/x A）/（p B/x B）=y A x B/y B x A 对于理想溶液：α=p A0/p B0 气液平衡方程：y=αx/[1+（α—1）x] Α值的大小可用来判断蒸馏分离的难易程度。α愈大，挥发度差异愈大，分离愈易；α=1时不能用普通精馏方法分离。 3．气液平衡相图 （1）温度—组成（t-x-y）图 该图由饱和蒸汽线（露点线）、饱和液体线（泡点线）组成，饱和液体线以下区域为液相区，饱和蒸汽线上方区域为过热蒸汽区，两曲线之间区域为气液共存区。 气液两相呈平衡状态时，气液两相温度相同，但气相组成大于液相组成；若气液两相组成相同，则气相露点温度大于液相泡点温度。 （2）x-y图
《化工原理B》教学大纲 课程编号：1015170/1 总学时：64H 学分：4 基本面向：生物工程、制药工程 所属单位：生物工程教研室 一、本课程的目的、性质及任务 本课程属工程学科，是化工类及相近专业必修的一门基础技术课。 通过本课程的学习，使学生掌握研究化工生产中各种单元操作的基本原理，过程设备和计算方法，培养学生具有运用课程有关理论来分析和解决化工生产过程中常见实际问题的能力，并为后续专业课程的学习打下必要的基础。 本课程的主要任务，是用自然科学方法考察、解释和处理化工生产中传质单元操作的基本原理，典型设备及其设计计算和操作分析，以培养学生分析和解决有关工程实际问题的能力。 二、本课程的基本要求 （一）熟练掌握基本的单元操作的基本概念和基础理论，对单元过程的典型设备具备基础的判断和选择能力； （二）掌握本大纲所要求的单元操作的基本常规计算方法，常见过程的计算和典型设备的设计计算或选型； （三）熟悉运用过程的基本原理，根据生产上的具体要求，对各单元操作进行调节； （四）了解化工生产的各单元操作中的故障，能够寻找和分析原因，并提出消除故障和改进过程及设备的途径。
三、本课程与其它课程的关系 先修课程：高等数学、物理学、物理化学等，达到教学大纲要求。 四、本课程的教学内容 上册 绪论 （一）了解化学工程发展史； （二）了解化工原理的任务性质及内容； （三）了解物料衡算、热量衡算、过程速率及平衡关系； （四）掌握单位制及单位换算，了解因次的概念及因次式。 重点： 化工原理课程中三大单元操作的分类和过程速率的重要概念的内涵。 难点： 使学生通过对课程性质的了解，把基础课程的学习思维逐步转移到对专业技术课程的学习上，在经济效益观点的指导下建立起"工程"观念。 第1章流体流动 （一）流体静力学基本方程式 1、掌握流体的性质 2、掌握流体静力学方程式及其应用 （二）流体在管内的流动 1、掌握流体在管内流动的流量和流速 2、熟练掌握定常与非定常流动的概念 3、连续性方程与机械能衡算式极其应用 （三）流体的流动现象 流体的粘性，牛顿粘性定律 流动类型，雷诺数、边界层的概念
18考研华南理工大学851化工原理专业课资料汇总 为了帮助2018考研华南理工大学851化工原理专业课的同学们提高复习效率，节约查找资料的时间，聚英考研网的老师为大家整理了该专业的参考书目、复习全书和考试大纲等资料。 一、参考书目 《化工原理》（上册）钟理,伍钦,马四朋主编,化工出版社2008 《化工原理》（下册）钟理,伍钦,曾朝霞主编,化工出版社2008 伍钦, 钟理, 夏清, 熊丹柳改编, 化学工程单元操作(Unit Operations of Chemical Engineering), 英文改编版. 化工出版社, 2008 二、复习全书 《2018华南理工大学851化工原理考研专业课复习全书》（含真题与答案解析）聚英考研网出版. 获取渠道https://www.doczj.com/doc/953166107.html,/ziliao/details/253183 适用考试科目代码：851化工原理 适用专业 建筑学院：建筑学(专业学位) 环境与能源学院：环境科学、环境工程、环境工程(专业学位) 化学与化工学院：化学工程、生物化工、应用化学、工业催化、能源化学工程、化学工程(专业学位)
轻工与食品学院：制浆造纸工程、制糖工程、生物质科学与工程、轻工技术与工程(专业学位) 三、考试大纲 2017年华南理工大学硕士研究生化工原理考试大纲，详情如下： 一、课程的性质 本课程是化工及相关专业的一门专业基础课。通过本课程的教学使学生掌握流体流动、传热和传质基础理论及主要单元操作的典型设备的构造、操作原理；工艺设计、设备计算、选型及实验研究方法；培养学生运用基础理论分析和解决化工单元操作中的各种工程实际问题的能力。并通过实验教学，使学生能巩固加深对课堂教学内容的理解，强调理论与实际结合，综合分析问题、解决问题的能力。 二、课程的基本要求和内容 绪论 本课程的性质、任务、研究对象和研究方法，本课程与其他有关课程的关系。 Δ物理量的因次、单位与单位换算：单位制与因次的概念。几种主要单位制 （SI．CGS制．MKS工程单位制）及我国的法定计量单位。单位换算的基本方式。 第一章流体流动
《化工原理》考试大纲 总体要求 本考试采用主客观题混合题型，按百分制计分，满分为100分。 二、考试对象 本大纲适用于修读完高等职业教育、普通高等专科教育各专业课程，并准备攻读本科教育课程的学生。 三、考试方式与内容 考试方式为笔试，考试内容如下: 第一章流体流动与输送机械（教材第一章） 内容:掌握流体的密度和黏度的定义、单位、影响因素，压力的定义、表示方法及单位换算；流体静力学方程、连续性方程、伯努利方程及其应用；流动类型及其判断，雷诺数的物理意义及计算；流体在馆内流动的机械能损失计算；简单管路的计算；离心泵的工作原理、性能参数、特性曲线，离心泵的工作点及流量调节，离心泵的安装及使用等。 第二部分传热（教材第三章） 内容:掌握傅里叶定律，平壁及圆筒壁一维定态热传导计算及分析；对流传热基本原理，牛顿冷却定律，影响对流传热的主要因素，无相变强制对流传热系数关联式及其应用，Nu、Re、Pr、Gr等准数的物理意义及计算。 第三部分气体吸收（教材第五章） 内容掌握相组成表示方法及换算；气体在液体中的溶解度，亨利定律各种表达式及相互间的关系；相平衡的应用；对流传质的概念；双膜理论的要点；吸收塔的物料衡算、操作线方程及图示方法；最小液气比的概念及吸收剂用量的缺点；填料层高度的计算，传质单元高度与传质单元数的定义、物理意义。 第四部分蒸馏（教材第六章） 内容：双组分理想物系的气液相平衡关系及相图表示；精馏原理及精馏过程分析；双组分连续精馏塔的计算（包括物料衡算、操作线方程、q线方程、进料热状况参数q的计算、回流比的确定、逐板法及图解法求算理论板层数等），熟悉塔板的主要类型及特点。 为了较好地考核学生运用技能的综合能力，既照顾到科学性，客观性，又考虑到专业测试的特点，考试大纲将认知能力分为：（A）了解、(B)理解、(C)掌握、(D)应用四个层次。各层次的含义是： 1. 了解――认识、记忆有关的名词、概念、知识，并能正确表达。 2. 理解――基本概念、基本原理的内容，了解它们之间的联系与区别。 3. 掌握――能运用基本原理、基本方法分析和解决简单问题。 4. 应用――能运用涉及多个知识点的原理、方法分析和解决问题。 四、试卷结构和分值 （1）主要题型：主要题型：单项选择题、填空题、判断题、简答题、计算题。 （2）试卷题量以中等水平考生在规定时间内答完全部试题为度，并考虑到试题覆盖面，试卷题量应在50小题内。 （3）试题水平了解（20%）、理解（40%）、应用（30%）、综合（10%） （4）试题难度较易(25%)、中等难度(35%)、较难(30%)、难(10%) 五、考试形式及用时 本考试采用笔试形式，笔试采用闭卷形式（需带计算器，具备对数、反对数运算功能）。
《化工原理》基本概念、主要公式 第一章 基本概念： 连续性假定质点拉格朗日法欧拉法定态流动轨线与流线系统与 控制体粘性的物理本质 质量守恒方程静力学方程总势能理想流体与实际流体的区别可压 缩流体与不可压缩流体的区别 牛顿流体与非牛顿流体的区别伯努利方程的物理意义动量守恒方程 平均流速动能校正因子 均匀分布均匀流段层流与湍流的本质区别稳定性与定态性边界层 边界层分离现象因次 雷诺数的物理意义泊谡叶方程因次分析实验研究方法的主要步骤摩 擦系数完全湍流粗糙管 局部阻力当量长度毕托管驻点压强孔板流量计转子流量计的特点 非牛顿流体的特性(塑性、假塑性与涨塑性、触变性与震凝性、粘弹性) 重要公式： 牛顿粘性定律dyduμτ= 静力学方程gzpgzp2211+=+ρρ 机械能守恒式fehugzphugzp+++=+++2222222111ρρ 动量守恒)(12XXmXuuqF?=Σ 雷诺数μμρdGdu==Re 阻力损失22udlfλ=h ????dqduhVf∞∞ 层流Re64=λ或232dulhfρμ= 局部阻力22ufζ=h 当量直径Π=Ae4d 孔板流量计ρPΔ=200ACqV ，gRi)(ρρ?=ΔP 第二章 基本概念： 管路特性方程输送机械的压头或扬程离心泵主要构件离心泵理论压 头的影响因素叶片后弯原因 气缚现象离心泵特性曲线离心泵工作点离心泵的调节手段汽蚀现 象必需汽蚀余量(NPSH)r 离心泵的选型(类型、型号) 正位移特性往复泵的调节手段离心泵与 往复泵的比较(流量、压头) 通风机的全压、动风压真空泵的主要性能参数
重要公式： 管路特性242)(8VeqgddlzgpHπζλρ+Σ+Δ+Δ= 泵的有效功率eVeHgqPρ=
《化工原理(A)》课程教学大纲 一、课程名称 化工原理 二、课程英文名 Principles of Chemical Engineering 三、课程编码 050103014 四、课程类别 技术基础课 五、学时数、学分数、开课学期 140学时；7学分；第五、六学期 六、适用专业 化学工程与工艺、制药工程专业 七、编制者 高智，副教授 八、编制日期 2005年9月 九、课程的目的与任务 《化工原理》课程是化学工程、化工工艺及相近专业的一门主干课程，是学生在具备了必要的高等数学、物理学、物理化学等基础知识之后所必修的技术基础课，是一门工程学科的课程。本课程的目的是使学生掌握研究化工生产中各种单元操作的基本原理，过程设备和计算方法。培养学生具有运用课程有关理论来分析和解决化工生产过程中常见实际问题的能力，并为后续专业课程的学习打下必要的基础。 本课程的任务是要求学生熟练掌握最基本的单元操作的基本概念和基础理论，对单元过程的典型设备具备基础的判断和选择能力；掌握本大纲所要求的单元操作的基本计算方法，常见过程的计算和典型设备的设计计算或选型；熟悉运用过程的基本原理，根据生产上的具体要求，对各单元操作进行调节；在了解化工生产中各单元操作中的特点的基础上，能够提出强化和改进过程的措施。 十、本课程与其它课程的关系 本课程是在高等数学、物理学、物理化学等课程的基础上，综合运用先修课程的基础知识，分
析和解决化工类型生产中各种单元操作问题的工程学科，是基础课程向专业课程、理论到工程过渡的桥梁课程之一，并与化工工艺计算、化工机械设备基础、化工仪表自动化等课程共同构成一个完整的化工过程的知识体系，为化工分离工程、化工工艺学等课程的学习奠定坚实的基础。 十一、各教学环节学时分配 教学课时分配
《化工原理》教学大纲 一、课程目标 1．课程性质 《化工原理》是化学工程与工艺类及相近专业的一门主干课，是学生在具备了必要的《高等数学》、《线性代数》、《物理》、《机械制图》、《算法语言》、《物理化学》等基础知识之后必修的技术基础课，也是学生学习《化工原理实验》、《化工原理课程设计》、《化工传递过程》、《化工分离工程》、《化工系统工程》等课程的先修课程。《化工原理》是研究和探讨化工生产中大规模改变物质物理性质的工程技术学科，它以化工生产中的物理加工过程为背景，研究物理加工过程的基本规律，应用这些规律解决化工生产中的实际问题，并将这些规律按其操作原理的共性归纳成若干单元操作。《化工原理》是化学工程这一学科中最早形成、基础性最强、应用面最广的学科分支。 2．教学方法 以课堂讲授为主，讨论、自学、设备实物或模型现场教学、计算机辅助教学为辅。 3．课程学习目标与基本要求 （1）单元操作的理论基础是流体力学（动量传递）、热量传递和质量传递理论。通过课程教学，应使学生掌握流体力学、热量传递和质量传递的基本理论知识；掌握主要单元操作的基本原理、工艺计算和典型设备结构与设计；掌握本课程的主要研究方法，如数学模型方法和实验研究方法。 （2）通过课程教学，培养学生具备根据各单元操作在技术上和经济上的特点，进行“单元过程和设备”选择的能力、过程的计算和设备设计的能力；具备进行单元过程的操作和调节以适应不同生产要求的能力；具备单元过程在操作中发生故障时如何寻找故障的原因并加以解决的能力；具备应用计算机进行单元操作辅助计算的能力；具备通过自学获取新知识的能力等。
（3）通过课程教学，应着重培养学生具备以下两方面的良好素质。一是针对现有生产过程单元操作中存在的问题，能够善于运用所学的基本理论和知识动脑分析、动手解决；二是针对现有单元操作中技术上不合理的地方，能够发现并提出改进措施，达到节能、降耗、提高效率的目的。 4．课程总学时： 化学工程与工艺及制药类专业110学时，其中化工原理（一）A 55学时，化工原理（一）B 55学时。 过程装备与控制专业90学时, 其中化工原理（二）A 45学时，化工原理（二）B 45学时。 生物化工、食品工程及环境工程类专业90学时, 其中化工原理（三）A 45学时，化工原理（三）B 45学时。 化学专业54学时，其中授课48学时，实验6学时。 5．课程类型：必修课 6．先修课程：高等数学、线性代数、机械制图、物理、算法语言、数值方法、物理化学 7．后续课程：化工传递过程、化工分离工程、化工系统工程 二、课程结构 [(一)A的内容为1~6点、(一)B的内容为7~13（除去11）点] [(二)A的内容为1~6点、(二)B的内容为7~12（除去11）点] 生物化工、食品工程类专业[(三)A的内容为1、2、3、6点、(三)B的内容为4、5、7、9、12、13点] 环境工程类专业[(三)A的内容为1、4、5、6、7、12点、(三)B的内容为8~11点]
华东理工大学《化工原理》课程研究生入学考试复习大纲 考试用教材：《化工原理（第三版）》陈敏恒、丛德滋、方图南、齐鸣斋编，化学工业出版社2006 参考书：《化工原理详解与应用》丛德滋、丛梅、方图南编，化学工业出版社2002 复习大纲： 第一章流体流动 概述流体流动的两种考察方法；流体的作用力和机械能；牛顿粘性定律。 静力学静止流体受力平衡得研究方法；压强和势能得分布；压强的表示方法和单位换算；静力学原理的工程应用。 守恒原理质量守恒；流量，平均流速；流动流体的机械能守恒（柏努利方程）；压头；机械能守恒原理的应用；动量守恒原理及其应用。 流体流动的内部结构层流和湍流的基本特征；定态和稳态的概念；湍流强度和尺度的概念；流动边界层及边界层分离现象；管流数学描述的基本方法；剪应力分布。 流体流动的机械能损失沿程阻力损失（湍流阻力）的研究方法———“黑箱法”；当量的概念（当量直径，当量长度，当量粗糙度）；局部阻力损失。 管路计算管路设计型计算的特点、计算方法（参数的选择和优化，常用流速）；管路操作型计算的特点、计算方法；阻力损失对流动的影响；简单的分支管路和汇合管路的计算方法；非定态管路计算（拟定态计算）。 流量和流速的测量毕托管、孔板流量计、转子流量计的原理和计算方法 非牛顿流体的流动非牛顿流体的基本特性。 第二章流体输送机械 管路特性被输送流体对输送机械的基本能量要求；管路特性方程；带泵管路的分析方法——过程分解法。 离心泵泵的输液原理；影响离心泵理论压头的主要因素（流量、密度及气缚现象等）；泵的功率、效率和实际压头；离心泵的工作点和流量调节方法；离心泵的并联和串联‘离心泵的安装高度、气蚀余量；离心泵的选用。 其它泵容积式泵的工作原理、特点和流量调节方法（以往复泵为主）。 气体输送机械气体输送的特点及全风压的概念；气体输送机械的主要特性；风机的选择；压缩机和真空泵的工作原理，获得真空的方法。 第三章液体搅拌 典型的工业搅拌问题；搅拌的目的和方法；搅拌装置，常用搅拌浆的型式，挡板及其它构件；混合效果的度量（均匀性的标准偏差、分割尺度和分割强度）；混合机理；搅拌功率；搅拌器经验放大时需要解决的问题。 其它混合设备了解。 第四章流体通过颗粒层的流动 固定床当量和平均的方法；颗粒和床层的基本特性；固定床压降的研究方法——数学模型法；影响压降的主要因素。 过滤过滤方法及常用过滤机的构造；过滤方程数学描述（物料衡算和过滤速率方程），过滤速率，推动力和阻力的概念；过滤速率方程的积分应用———间接实验的参数综合法；
本文由ｚｓｐ１０５６０１３０４７贡献 ｐｄｆ文档可能在ＷＡＰ端浏览体验不佳。建议您优先选择ＴＸＴ，或下载源文件到本机查看。 《化工原理课程设计》教学大纲 课程编号： 课程名称： 化工原理课程设计 英文名称： Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｕｎｉｔ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ 《常用化工单元设备的设计》 、陈英南、刘玉 选用教材： 兰主编、华东理工大学出版社 先修课程： 《化工原理》 适用专业： 化学工程与化工工艺类专业及相近专业 一、教学基本目标 化工原理课程设计是化工原理教学的一个重要环节，是综合应用本门课程和有关先修课程所 学知识，完成以某一单元操作为主的一次设计实践。通过课程设计，应培养学生的独立工作能力， 培养学生树立正确的设计思想和实事求是、严肃认真的工作作风。 二、教学基本内容 １．设计方案的选定 对给定或选定的工艺流程、主要设备的型式进行简要的论述； ２．工艺设计 选定工艺参数，物料衡算，热量衡算，单元操作的工艺计算并绘制相应的工艺流程图， 标出物流量及主要测量点； ３．设备设计 设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算，并绘制设备的工艺条件图。图面应包括设备的 主要工艺尺寸、技术特性和接管表； ４．辅助设备选型 典型辅助设备主要工艺尺寸的计算，设备规格、型号的选定； ５．设计说明书的编写 设计说明书的内容应包括：设计任务书；目录；设计方案简介；工艺计算及主要设备设 计；工艺流程图和主要设备的工艺条件图；辅助设备的计算和选型；设计结果汇总；设计评述； 参考文献。 设计项目及主要内容：（换热器的选型设计 ６ 学时在课程中进行，为每位学生必做，安排在第一学 期传热章后，集中 １ 周选一个单元操作进行设计 ３０ 学时。设计报告与图纸要求规范化。） １．列管式换热器的选型设计（６ 学时） 设计方案的选定 冷却介质及出口温度的确定；冷、热流体通道的选择；流向的选择。 工艺计算 物料及热量衡算；管程、壳程给热系数及总传热系数的计算；管程、壳程阻力的计算； 对数平均温差的修正。 设备计算 列管式换热器的选型及校核。 ２．反应釜的设计（３０ 学时） 设计方案的选定 物料的加热（冷却）方式的选定；传热面及搅拌桨型式的选定。 工艺计算 １ 课程性质： 技术基础课／必修 学时／ 学分： ３０／１ 考核方式： 报告，加测验 大纲执笔人： 齐鸣斋 大纲审核人： 齐鸣斋 物料衡算；搅拌釜操作周期、釜容积的选定；釜的传热计算；转速、搅拌功率的确定。 设备计算 搅拌釜传热面大小及各尺寸的确定。 辅助设备的计算与选型 ３．蒸发器的设计（３０ 学时） 设计方案的选定 蒸发器类型、效数及流程的确定。 工艺计算 物料及热量衡算；各效浓度及温度分布的确定。 设备计算 蒸发室和加热室工艺尺寸的计算。 辅助设备的计算与选型 冷凝器、真空泵选型，接管尺寸的确定。 ４．填料吸收塔的设计（３０ 学时） 设计方案的选定 气液相平衡关系（温度、总压对平衡的影响及非等温吸收的平衡线）、吸收操作流程的确 定；填料的类型、性能与选型。 工艺计算 液气比的选择；物料及热量衡算；液泛速度和压降的计算。 设备计算 塔径的确定；填料层高度的计算（传质系数、传质单元数及传质单元高度）；液体分布与 再分布装置；填料层支撑结构及接管口的确定。 辅助设备的计算与选型 ５．板式精馏塔的设计（３０ 学时） 设计方案的选定 操作压力、进料状态及加热方式的确定。 工艺计算 物料衡算；回流比的确定；理论板数及实际塔板数的确定；热量衡算。 设备计算 塔板的型式、结构及主要尺寸的选取；流体力学计算和校核；负荷性能图；塔体总高度 的计算。 辅助设备的计算与选型 回流冷凝器、再沸器的选型；接管尺寸的确定。 ６．转盘萃取塔的设计（３０ 学时） 设计方案的选定 转盘塔分散相、流比的选取与确定。 工艺计算 物料衡算；特性速度、临界转速、两相极限流速、转速与功率消耗等的计算；相际传质 面积和液滴平均直径；传质系数（滴内、滴外传质分系数，总传质系数）。 设备计算 塔径及主要结构参数的确定。 用扩散模型计算塔高（转盘塔内的轴向混合，扩散模型的近似解）；澄清段高度的计算。 转盘塔塔体、内件、附件及传动装置的结构设计。 辅助设备的计算与选型 ２ 管路、泵、流量计、储槽及换热器等的计算与选型。 ７．喷雾干燥塔的设计（３０ 学时） 设计方案的选定 干燥装置流程；干燥器内热空气和雾滴的流动方向；操作条