《化工原理》课程简介
一、课程基本信息
课程代码：0803401010 中文名称： 化工原理
英文名称：Principles of Chemical Engineering
课程类型：专业限选课
学分： 4 学时： 64 实验学时：4
建议开设学期： 5 建议开课单位： 机械工程学院
主讲教师情况
姓 名 张艳丽 性 别 女 职 称 副教授
学科方向： 过程装备与控制工程
姓 名 朱大胜 性 别 男 职 称 讲师
学科方向：过程装备与控制工程
姓 名 李 冲 性 别 男 职 称 助理实验师
学科方向：过程装备与控制工程
二、课程内容与教学目标
《化工原理》课程是过程装备与控制工程专业的一门限选课，是综合性技术学科化学工程学的一个基础组成部分，是学习后续专业课的基础。
通过本课程的学习，要使学生掌握流体流动、流体输送、沉降与过滤、传热、蒸馏、吸收、蒸馏、干燥等单元操作的基本原理及典型设备的设计计算方法，为进一步学习专业课程及从事工程实践奠定必要的理论基础。同时，要求通过各个教学环节培养学生的工程观点，使学生理解流体流动、传热与传质的共性与特殊性，提高分析和解决化工实际问题的能力。
学完本课程应达到以下基本要求：
1．掌握流体流动、沉降与过滤、传热、吸收、蒸馏等单元操作的基本原理。
2．熟练掌握流体流动、沉降与过滤、传热、吸收、蒸馏等单元操作的基本计算方法，了解基本计算公式的物理意义、使用方法和适用范围。
3．了解流体流动、沉降与过滤、传热、吸收、蒸馏等单元操作的典型设备的构造、性能和操作原理，了解设备选型的原则和校核计算方法。
教 材：《化工原理》(第四版)， 王志魁主编，化学工业出版社, 2010年。
参考书：《化工原理(第三版)，管国锋，化学工业出版社, 2008年。 《化工原理(上、下册)》，张弓，化学工业出版社, 2004年。
《化工原理-下》课程教学大纲
课程编号：CHET2017
课程类别：学科基础课程
授课对象：化学工程与工艺专业
开课学期：春季
学 分： 2学分
主讲教师：朱秀林、程振平、张正彪等
指定教材：夏清，陈长贵 主编，《化工原理》（下册），天津科学技术出版社，2006年
第七章 蒸馏
课时：6周，共12课时 教学内容
第一节 两组分溶液的气液平衡
一、相律和相组成
教学要点：相律，质量分数与摩尔分数的换算
二、两组分理想物系的气液平衡
教学要点：用饱和蒸气压表示气液平衡关系，相对挥发度，t-x-y图，x-y图
三、两组分非理想物系的气液平衡
教学要点：恒沸组成，t-x-y图，x-y图 第二节 平衡蒸馏和简单蒸馏
一、平衡蒸馏
教学要点：平衡蒸馏的流程及计算
二、简单蒸馏 第三节 精馏原理和流程
一、精馏原理及操作流程
教学要点：部分汽化与冷凝，精馏段，提馏段 第四节 两组分连续精馏的计算
一、理论板的概念及恒摩尔流的假定
教学要点：理论板，恒摩尔液流，恒摩尔气流 二、物料衡算和操作线方程
教学要点：全塔物料衡算，精馏段的操作线方程，提馏段的操作线方程 三、进料热状况的影响
教学要点：加料板，进料热状况参数
四、理论板的求法
教学要点：逐板计算法，图解法，进料方程
五、几种特殊情况时理论板层数的求法
教学要点：直接蒸气加热，多侧线塔
六、回流比的影响及其选择
教学要点：全回流，最少理论板层数，芬斯克方程，最小回流比，适宜回流比的选择
七、简捷法求理论板层数，塔高和塔径的计算
教学要点：吉利兰图及应用，塔高的计算，塔径的计算
八、连续精馏装置的焓衡算及精馏塔的操作和调节
教学要点：冷凝负荷，再沸器的热负荷，精馏过程的节能，影响精馏操作的主要因素，
精馏塔的控制和调节 第五节 间歇精馏
一、回流比恒定时间歇精馏的计算
教学要点：确定理论板层数，瞬间xD和xW的关系，釜液量的计算
第一章流体流动
1.4流体流动的基本方程
—、概述
流体动力学
流体动力学主要研究流体流动过程中流速、压力
等物理量的变化规律，研究所采用的基本方法是通过 守恒原理（包括 及
）进行质量、能量及动量衡算，获得物理量之间的内在联
系和变化规律。
作衡算时，需要预先指定衡算的空间范围，称之 为 ,而包围此控制体的封闭边界称为控制面。
第一章流体流动
1.4流体流动的基本方程
1・4.1总质量衡算-连续性方程
131-11管路系统的总质量衡算
如图1・11所示，选择一段 管路或容器作为所研究的控制
体，该控制体的控制面为管或
容器的内壁面、截面1・1与2・2组 管路系统的总质量衡算 成的封闭表面。
根据质量守恒原理可得
_ dM £2,2 q加,1 +」门 au =0 (1-28)
对于定态流动，dM/d0 = O
则 ％,1 = %,2
PyLlyAy —(1-29)
推广到管路上任意截面
qm - QM/i = P2U2^2 ~
........ - puA 二常数
(1-30) 枉定态流动系统中,流体流经各截
面时的质量流量恒定。
对于不可压缩流体，p=常数，则为
qv s = uxAx — U2^2 = .... —必=常数 ” -31)
冇页压缩性流体流经各截面时的体积流量也不变.
流速u与管截面积成反比，截面积越小，流速越大；反之, 截面积越大，流速越小。
此规律与管路的布畫形式及管路上是否有管件、 阀
在稳定流动系统中,
方，流体的流速最快。 流通截面积最小的地 门或输送设备无关。
则可变形为:
(1-31 a)
不可压缩流体征圆形管道申,任意截面的对于圆形管道
u{
%2
g 加—— — ... — puA.—吊
不可压缩流体
—二（牛）2管内定态流动的连续性方程
%2 ]
注意：以上各式的适用条件
例10、例11 （P26）Qv.s —LI | iA | ― Lt 2 ^~2 ~ —nA二常数
《化工原理》课程教学大纲
课程代码：050331029
课程英文名称：Principle of Chemical Engineering
课程总学时：48 讲课：44 实验：4 上机：0
适用专业：高分子材料与工程
大纲编写（修订）时间：2017.06
一、大纲使用说明
（一）课程的地位及教学目标
本课程是高分子材料与工程专业的专业基础课，必修。是学习后续专业课的基础。通过这门课的学习，应掌握常见单元操作的基本原理及典型设备的过程计算、培养工程观点、熟悉常见的工程问题,这门课将为后续的创新创业系列课程和卓越工程师教育培养计划等课程打下理论基础。
通过本课程的学习，学生将达到以下要求：
1.掌握单元操作的过程与设备工作原理;
2.掌握化工单元操作的计算方法；
3.具有运用标准、手册、图册等有关技术的能力
4.能够完成相应的化工过程设计和计算，具有一定的分析问题和解决问题的能力。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求
1.基本知识：掌握主要的化工单元操作的基本原理，计算方法及典型设备等。
2.基本理论和方法：掌握流体流动和传热的基本原理及主要单元操作的典型设备的构造、操作原理；设备计算、选型及实验研究方法。
3.基本技能:掌握设计计算、结构设计，实验技能，编制技术文件技能等。
（三）实施说明
1．教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法和解题思路的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；注意培养学生提高利用标准、规范及手册等技术资料的能力。通过实例和作业，重点强化学生运用知识的能力，利用实验教学巩固学生的基本操作技能和实际运用能力。
2．教学手段：本课程属于专业基础课，主要是课堂讲授，在教学中有条件的采用一些媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。
