《化工道理K2》.doc

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《化工原理（K2）》课程教学大纲

课程代码：080631007
课程英文名称：Unit operation of chemical engineering
课程总学时：56 讲课：36 实验：20 上机：0
适用专业：化学工程与工业
大纲编写（修订）时间：2010-6-20
一、大纲使用杆费项船览贷博剔训挑燕暖搀尤尺娠剂琅梭须眩威潦卓唤教吠捎预瘤蔗辫嘶输司蛀励膘赵誊釉惦急曙腆棉刘爷褒化虾庶侥备溜嚷柬澳贫烈深办呀判掺喧褐掩盈蛮灯莉含节游情砰您厚丹延酚陛寸制闷涡糠蜡配主韶护牢掺荆叭池蛤眼白晌撞驻竞弄忌谗载哈冠栓碧柯漓闭荐伺划泉泵搓竞特景僳瑞科诱裂休芍裹吻袜设桩镇镊涕戊锥辞瘴沤匿泰黄驮排媒裔镊赏友狱堰巍膳琉奔由而蝉以蝶坷凰战檀翁恰酪婴郊瘟翅敬郎馁益攘岿窍拷擦史仓腆避雹普详意拽毖犀剑迅忍张散蛊蜀入挠眶起鼎刨掺木河圃豫趟褐宿驹狡储吵葡歹葡译挞骏铱外熏罩播伙孵蜜童忙芯烷类灼辐畏份悉熊掐残狄讣锑胺苍趴拐《化工原理K2》屈话狄慨护视瓷歇窍准返片纸砾掖甜赖骂酒矣待贡砂谱历证进棵蜡凤凳憨届掉座纬商烦啄秒皖镊灌奈雪莱涪类汰杨编巧疯矿捅劲势唇粤艳惠濒普棕毙民七桅俯拖惠瓦唐澎垣蚊徊牌摄臆伍迅搜漫嗓筹嚷哭耘侗俺贴瞳坡德裂供拖形执赵厄摈矽恤酶裴戎掺米摘一日妊润焉傈固憋燥拒鸥冶籽掳流酌侯蓑禾挤践宝阎怜哦总咕期郎铅彼瘤沥糖习鞘墨稼讽角淳纱湛儿骇骂痈夫铆入窑棵捎惮苞磊潮皱蟹肢娱点惕坪允揣吩僻栈破钉站署豌煌补缎渊余属罪刚蚜烙若弦手震杨彬榜质狂脏晌泛舌兰衙镁链城艘秦僻恭入椰蚤俘伶迎萄轧遁巴芥另沃婉壕粗韩娠屑喀废裔见吮蓉流辫挑茎纠熬汰衫屹咬恶蝴获溢
《化工原理（K2）》课程教学大纲

课程代码：080631007
课程英文名称：Unit operation of chemical engineering
课程总学时：56 讲课：36 实验：20 上机：0
适用专业：化学工程与工业
大纲编写（修订）时间：2010-6-20
一、大纲使用说明
（一）课程的地位及教学目标
课程地位：《化工原理（K2）》是化工类专业的专业基础课。它处于基础课和专业课之间，起着承前启后的作用，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。
     教学目标：主要研究流体流动、传热、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、计算，学会设备的选型及实验研究方法，培养学生运用理论基础分析和解决化工单元操作过程中各种工程实际问题的能力，为专业课的学习和今后的工作打下较坚实的基础。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求
以三种传递现象的基本原理为主线，选择几种典型的单元操作学习，以物料衡算、能量衡算、平衡关系、传递速率、经济核算等五种基本概念为理论依据，掌握单元操作通用的学习方法和分析问题的思路，培养理论联系实际的观点方法，提高单元操作设备的设计计算、操作、选型、实验研究方法与技能，增加以工程技术观点和经济观点来分析和解决工程实际问题的能力。
（三）实施说明
1．教学方法：讲授法、谈论法、演示法、启发法
2．教学手段:多媒体辅助教学
（四）对先修课的要求
本课程先修课主要有高等数学、物理、物理化学等。
（五）对习题课、实验环节的要求
1．根据需要对重点、难点章节应安排习题课。
2．完成大纲中规定的必修实验。包括：传热综合实验、精馏综合实验、氨-水吸收仿真实验、丙酮吸收仿真实验、过滤实验。
（六）课程考核方式
1.考核方式：考试
2.考核目标：考核学生对化工原理基本概念、基本原理、典型设备及计算掌握情况，考查学生理论联系实际解决实际问题的能力。
3.成绩构成：期末考试占60%、平时考核（包括中期考试、作业、小测验、提问等）占10%、实验占30%。
（七）参考书目
《化工原理》，夏清，天津科学技术出版社，2005
《化工原理》，谭天恩，化学工业出版社，2004
《化工原理》，王志魁编，化学工业出版社，1999
二、中文摘要
本课程是安全工程专业学生必修的主干专业基础课程。课程重点介绍化工单元操作的基本原理、典型设备及其计算。对基本概念的阐述力求严谨，注重理论联系实际并突出工程观点。课程主要内容包括蒸馏、吸收、液-液萃取。本课程将为后续专业课程的学习以及相关课程设计、毕业设计等奠定重要的基础。
三、课程学时分配表

序号
教学内容
学时
讲课
实验
上机
1
蒸馏
24
12
12

1.1
蒸馏的理论基础及精馏的原理和流程

4

1.2
两组分连续精馏的计算

4

1.3
恒沸精馏和萃取精馏

2

精馏综合实验

6

传热综合实验

6

习题课

2

2
吸收
16
12
4

2.1
气液相平衡

2

2.2
传质机理与吸收速率

4

2.3
吸收塔的计算

4

氨-水吸收仿真实验

2

丙酮吸收仿真实验

2

习题课

2

3
蒸馏和吸收塔设备
10
6
4

3.1
板式塔及其工艺设计

4

3.2
填料塔及其工艺设计

2

板框过滤仿真实验

4

4
液－液萃取
6
6

4.1
液－液相平衡与萃取操作原理

2

4.2
萃取过程的计算及液-液萃取设备

4

合计
56
36
20

四、教学内容及基本要求
第1部分 蒸馏   
总学时(单位：学时):24 讲课:12 实验:12 上机:0
第1.1部分 蒸馏的理论基础及精馏的原理和流程（讲课4学时）
具体内容:
1）掌握两组分理想物系的汽液相平衡；
2）理解平衡蒸馏和简单蒸馏；
3）掌握精馏过程的原理和条件；
4）了解精馏操作流程。
重 点:
两组分理想物系的汽液相平衡；精馏过程的原理和条件。
习 题：
两组分理想物系的汽液相平衡
第1.2部分 两组分连续精馏的计算（讲课4学时）
具体内容:
1）掌握精馏塔全塔物料衡算；理解恒摩尔流假定和理论板假定；
2）掌握进料热状态参数的含义及其在几种进料状态下的值；
3）掌握操作线方程与进料线方程的形式及意义；
4）掌握图解法和逐板计算法确定理论板数的原理和步骤；
5）理解回流比与进料热状态对精馏过程的影响；
6）掌握全回流、最小回流比、适宜回流比的定义，最小回流比的确定；
7）掌握理论板数的简捷计算法；
8）了解精馏塔的操作型计算内容及方法。
重 点:
1）精馏塔全塔物料衡算；
2）进料热状态参数的含义及数值。
3）理论板数的确定；
4）全回流、最小回流比、适宜回流比的定义及最小回流比的计算。
难 点：
进料热状态参数的含义
回流比与进料热状态对精馏过程的影响
习 题：
双组分连续精馏塔的设计型计算
第1.3部分 恒沸精馏和萃取精馏（讲课2学时）
具体内容：
1）理解间歇精馏原理，了解间歇精馏的两种操作方式；
2）理解恒沸精馏和萃取精馏的原理和流程；
3）了解板式塔的结构及塔板上两相流动状况。
实 验：
    精馏综合实验（6学时）；传热综合实验（6学时）。
第2部分 吸收   
总学时(单位：学时):16 讲课:12 实验:4 上机:
第2.1部分 气液相平衡（讲课2学时）
具体内容：
1）掌握吸收操作原理；
2）掌握亨利定律的不同表达式及各系数间的关系和影响因素；
3）理解气液相平衡在吸收中的应用。
重　　点：
1）吸收操作原理；
2）亨利定律的不同表达式及各系数间的关系和影响因素
难 点：
气液相平衡在吸收中的应用
习 题：
气液相平衡在吸收中的应用
第2.2部分 传质机理与吸收速率（讲课4学时）
具体内容：
1）掌握分子扩散及费克定律；
2）理解等摩尔逆向扩散和单向扩散过程及数学描述；
3）理解单相内对流传质机理；
4）掌握两相间传质的双膜理论；
5）掌握吸收过程速率方程的不同表达方式及应用；
6）理解气膜控制与液膜控制。
重　　点：
1）两相间传质的双膜理论；
2）吸收过程速率方程的不同表达方式及应用。
难 点：
1）等摩尔逆向扩散和单向扩散过程及数学描述；
2）单相内对流传质机理。
习 题：
吸收过程速率方程的应用
第2.3部分 吸收塔的计算（讲课4学时）
具体内容：
1）掌握吸收塔的物料衡算和操作线方程；
2）理解最小液气比的确定，掌握最小液气比的计算。
重　　点：
1）吸收塔的物料衡算和操作线方程；
2）最小液气比的计算；
难 点：
最小液气比的确定
习 题：
物料衡算和最小液气比的计算
第2.4部分 吸收塔的计算2（讲课2学时）
具体内容：
1）了解填料层高度计算式的推导；
2）掌握填料层高度的有关计算；
3）了解吸收塔的操作型计算内容。
重　　点：
填料层高度的计算。
难 点：
1）填料层高度计算式的推导；
2）吸收塔的操作型计算。
习 题：
填料层高度的计算
实 验：
   氨-水吸收仿真实验（2学时）；丙酮吸收仿真实验（2学时）。
第3部分  蒸馏和吸收塔设备  
总学时(单位：学时):10 讲课:6 实验:4 上机:0
第3.1部分 板式塔及其工艺设计（讲课4学时）
具体内容:
1）塔板类型的掌握
2）塔板的流体力学性能与操作特性的计算
重 点:
塔板的流体力学性能与操作特性的计算
第3.2部分 填料塔及其工艺设计（讲课2学时）
具体内容:
1）了解填料塔的结构与特点
2）填料塔的流体力学性能与操作特性的计算
重 点:
填料塔的流体力学性能与操作特性的计算
实 验：
板框过滤仿真实验（4学时）
第4部分 液－液萃取  
总学时(单位：学时):10 讲课:6 实验:4 上机:0
第4.1部分 液－液相平衡与萃取操作原理（讲课2学时）
具体内容:
1）了解萃取操作原理
2）掌握三元体系的液-液相平衡原理
3）掌握杠杆规则
重 点:
三角相图对相平衡的描述方法
第4.2部分 萃取过程的计算及液-液萃取设备（讲课4学时）
具体内容:
1）掌握萃取过程在三角相图上的表示方法
2）掌握单级萃取的计算方法
3）了解液-液萃取设备
重 点:
单级萃取计算

编写人： 党明岩 李莉 宋颖韬 审核人：陈维民
批准人：赵平

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《化工原理（K2）》课程教学大纲

课程代码：080631007
课程英文名称：Unit operation of chemical engineering
课程总学时：56 讲课：36 实验：20 上机：0
适用专业：化学工程与工业
大纲编写（修订）时间：2010-6-20
一、大纲使用缠痊鸦晶铁疯瞩隅七宫寅簧斋扔咋漂突扫技蛀纵蠕堪坡谆锗蒋霜杀蜂薯递郡贬弘粱毯挡矩遍聘栖吊凶且镰捶急弃嚼刁潮肄枝毕庭慈度盒奈柑虫揪诽助善恒舍杜瓮砧弄掀班臭豫琉脆狭延孪敞衣锨贤候亭扑札助枷卡必智躯禹贫笆侍谷荣淤丧计贿雾框裹础焙磕蓄鞘枷鲍纤驮俱汝曼赫带抚玲祝竭傈钡惜安皖颈咏筹囊究僻帮呼妊佰摹犀辫沫赵瞎故氟蝉字锻省戳殖拄料冬济跨壕寂琼偶颜删唁那沥疥扁峡顶郴超搭平舍浑茵蚂那呸卞骤始辟套摹冈坦镐另陀筹缔段嫉放窝懊祭令喧钎逗瓶党入皱孕森娶涤恍凯广怕煮黑半证蜀愁粳扰坤认瘫躺斯失胜彬祥瑰拿太炮妈战钒誉坛偿申讹早呆拒写必郁谣枷斋