化工原理教学随笔之

2022-09-13

第一篇:化工原理教学随笔之

化工原理课程设计之心得体会

这次化工原理设计我们用了两周时间去做,我们这次的任务是做列管式换热器。时间不长,但却学到了很多东西。

由于第一次接触课程设计,我起初心里充满了新鲜感和期待,因为我认为在大学里学到的东西终于可以加以实践了。可是当我看到老师说的模板,完全不知所措。可是在这短短的两周里,从开始的一无所知,到同学讨论,再进行整个流程的计算,再到对工业材料上的选取论证和后期的程序的编写以及流程图的绘制等过程的培养,我真切感受到了理论与实践相结合中的种种困难,也体会到了利用所学的有限的理论知识去解决实际中各种问题的不易。

绘图过程中遇到了不少的麻烦,简直让人头疼。刚开始整体的布局规划就很麻烦,要布局得当才能使图既能够画完,又表现得十分清晰。而且因为换热器中有很多的零部件,它们的尺寸或者厚度很小,画的时候很难准确地按照比例将其绘画出来。 即使老师给了模版,个人认为这还是一个很艰难的过程。但是,老天不负有心人,这我们一次次讨论,一次次的修正中,图纸也一点点的画好了。

通过本次课程设计的训练,让我对自己的专业有了更加感性和理性的认识,这对我们的继续学习是一个很好的指导方向,我们了解了工程设计的基本内容,掌握了化工设计的主要程序和方法,增强了分析和解决工程实际问题的能力。同时,通过课程设计,还使我们树立正确的设计思想,培养实事求是、严肃认真、高度负责的工作作风,加强工程设计能力的训练和培养严谨求实的科学作风更尤为重要。

我还要感谢我的指导老师对我们的教导与帮助,感谢同学们的相互支持。

第二篇:《化工原理》教学大纲

课程名称:中文名称 :化工原理;英文名称:Principle of Chemical Engineering 课程编码:092077 学 分:2.0分

总 学 时:32学时(理论32学时) 适应专业:给排水

先修课程:高等数学、大学物理、普通化学、计算技术等。 执 笔 人:吴洪特、傅家新

审 订 人:

一、课程的性质、目的与任务

《化工原理》学科专业基础课。

化工原理也称“化工单元操作”或“化工过程与设备”,该课程由理论教学、课后实验二部分组成。①该课程重点阐述单元操作的基本原理和设备结构,扼要介绍相关的传递过程基础,是化学工程、化工工艺及其相近专业的一门专业主干必修课;②它以高等数学、物理及物理化学、计算技术为基础,将自然科学的普遍规律应用于解决工程问题,是承前启后、由理及工的桥梁;③该课程主要研究化工生产过程中以物理加工过程为主要背景归纳而成的若干共性规律,并应用这些共性规律进行设计计算、指导操作、强化过程及延伸拓展;④该课程强调工程观点、定量运算、实验技能和设计能力的训练,强调理论联系实际,培养学生分析和解决工程问题的能力。

通过对该课程的学习,主要解决流体流动等单元操作中有关过程与设备的设计和选型问题

二、教学内容与学时分配

绪论

(2学时)

一、课程背景、内容;

二、贯穿课程的三大守恒定律;

三、研究方法;

四、工程观点 第一章

流体流动

(10学时)

本章重点和难点:

一、静力学方程;

二、柏努利方程、

三、连续性方程。 第一节 流体静力学方程及应用

一、密度;

二、压力的表示方法;三流体静力学方程;

四、应用 第二节 流体流动的基本方程

一、基本概念;

二、连续性方程;

三、机械能衡算方程 第三节 流体流动现象

一、流动型态;

二、湍流基本概念;

三、管内流动分析;

四、边界层及分离 第四节 管内流体的阻力损失

一、沿程损失计算及层流阻力;

二、湍流阻力及摩擦系数 第四节 管内流体的阻力损失 局部损失 第五节 管路计算 简单管路

第二章

流体输送机械

(4学时)

本章重点和难点:

一、离心泵特性;

二、工作点流量调节;

三、离心泵的安装高度。 第一节 离心泵

一、离心泵工作原理、部件;

二、离心泵的压头;

三、离心泵的主要参数;

四、离心泵的特性曲线及应用;

四、离心泵的工作点;

五、离心泵的安装高度;

六、离心泵类型、选用 第二节 其他类型泵

第三章 机械分离与固体流态化

(6学时)

本章重点和难点:

一、沉降分离;

二、过滤计算。 第一节 筛分 (自学) 第二节 沉降分离

一、沉降原理;

二、重力分离设备;

三、离心分离设备 第三节 过滤

一、概述;

二、过滤基本理论;

三、过滤计算;

四、滤饼洗涤;

五、生产能力计算 第四章

搅拌(自学)

(0学时)

第一节 搅拌装置概述

搅拌功率 第二节 搅拌装置设计

第五章

传热

(10学时)

本章重点和难点:

一、三种传热方式(导热、对流、辐射);

二、传热计算方法 第一节 概述 第二节 热传导

一、傅立叶定律;

二、稳定热传导计算 第三节 两流体间的热量传递

一、传热分析;

二、传热速率和传热系数;

三、间壁流体热交换及总传热系数;

四、传热速率方程及热量衡算;

五、平均温差计算;

六、壁温计算

第四节 给热系数

一、给热系数的影响因素;

二、无相变对流传热;

三、蒸气冷凝的给热系数;

四、液体沸腾的给热系数

三、教学基本要求

课堂教学应力求使学生弄清基本概念,熟练掌握基本内容。在了解基本概念的基础上,应当结合专业特点,理论联系实际,引导学生学会分析问题和解决问题的能力,努力克服死记硬背个别名词概念和条文的学习方法。教学方法上应贯彻少而精、启发式和形象化等原则,通过实物、挂图、幻灯、录象、课堂演示及课外实验等各种途径加深学生的印象,提高教学效果。授课教师除应吃透教材内容外,还应广泛阅读有关参考材料,注意本学科的发展,随时修改教材中已过时的内容,并适当介绍一些重要的新进展。

四、大纲说明

本大纲对每个章节的例题示范及习题讲授课时安排略显不足,实际上,结合我校学生的实际情况,根据多年的教学经验,化工原理的例题讲授不应少于总理论学时的三分之一。由于现在学生的工程计算能力普遍比较差,对工程计算问题应给予强化是化工原理的主要任务,因此,一些主要章节的例题讲解应不少于6学时。

六、教学参考书 1. 谭天恩等,《化工原理》第三版,化学工业出版社。 2. 天津大学化工原理教研室编,《化工原理》第四版,化学工业出版社。

第三篇:《化工原理》课程教学总结

系、教研室:化生系化学与化工教研室 任课教师: 学期: 2007年秋季 授课专业、班级:生物化工2006级 审阅人:

1.课程描述(课程性质、学时、考核方式) 《化工仪表及自动化》是化工类专业的一门选修课。该课程从自动控制系统的基本概念入手,系统地讲述构成自动控制系统的各个基本环节,包括被控对象、测量元件及变送器、显示仪表、自动控制仪表、执行器等;以及简单控制系统、复杂控制系统、新型控制系统与计算机控制系统;最后结合化工生产过程讲述几种典型化工单元操作的控制方案。本门课程重点介绍自动检测系统与自动控制系统。

本课程共32学时,主要依据学生期末考查笔试成绩,并结合学生平时作业完成情况、课堂练习完成情况等,给出学生本门课程的期末成绩。

2.教学方法的改革与实践

《化工仪表及自动化》课程涉及化工生产过程中主要参数(压力、流量、物位、温度)的检测方法及其检测仪表,典型化工单元操作的控制方案,内容抽象,在讲授过程中,充分利用多媒体技术和实验室设备及仪表,使学生认识化工生产过程中的典型仪表,初步建立工程意识。

3.教学效果

由于借助多媒体和实验室进行教学,扩大了学生的感性认识,使学生了解化工自动化的基本知识,理解自动控制系统的组成、基本原理及各环节的作用;了解主要化工工艺参数(温度、压力、流量及物位)的

1 基本测量方法和仪表的工作原理及其特点。

4.存在的问题或不足以及改进措施

在教学过程中,发现如下问题:学生对生产实际中的多数仪表缺乏感性认识,而实验室又没有必要的模型,使得教师教学比较困难,学生学习过程更加困难。对于这些问题,解决的办法是:适当的安排学生到生产实践中进行参观实习,对仪表的结构形状建立感性认识;或者是教研室购买适当的仪表和模拟化工生产控制的实验装置。

二〇〇八年一月十日

第四篇:《化工原理》教学体会与思考

睢宁县中等专业学校艺术1部 徐大鹏

摘 要:在化工原理的教学中,注重研究内容,强调理论联系实际,善于运用教学方法,发挥各教学手段的积极作用,有利于学生将所学的知识点和知识片断形成知识链条,从而提高学生的学习积极性,改善学生理论学习的效果。 关键词:化工原理 理论教学 体会思考

化工原理是化工类专业的主干课之一,是一门以典型的单元操作为主要内容,以传递过程和研究方法论为主线的工程技术基础课。其教学目的是使学生了解、掌握化工生产过程中各单元操作的基本原理、基本设备形式及其操作、设计的基本计算方法,帮助学生树立正确的工程观念,打下牢固的工程技术和工程方法基础。该课程除理论教学外,实验、实习等实践环节也是该课程的重要组成部分。两者并重,才能取得良好的教学效果。但对学生而言,化工原理内容抽象,概念众多,公式繁杂,学起来难度较大,怎样让学生理解、掌握该课程是一个值得探讨的问题。为此我们在化工原理课程中进行了一系列教学改革的尝试,这里仅介绍教改过程中理论教学的体会与思考。

一、注重把握单元操作的内在联系

化工原理以“三传”为主线,课程内容主要包括流体输送、传热、吸收、精馏、干燥等。在讲授化工原理时,我启发学生,单元操作是化工生产过程中共有的操作,不同工艺过程中的同一单元操作,具有共同的基本原理和通用的典型设备。但是,不同工艺过程又各有特点。例如酒精的提纯与石油工业中烃类的分离,都是通过精馏这一单元操作实现的,它们遵循同样的传质原理,并都采用精馏塔,然而所用精馏塔及操作条件有很大不同。这样有利于学生建立起单元操作的基本概念。

化工原理虽然不是将某个化工生产过程作为整体来研究,但它绝不是大量知识的简单堆砌,而是有着密切的内在联系和很强的科学性和系统性。能量衡算、物料衡算、过程速率等概念贯穿于课程始终。如在流体流动单元操作中,通过对某一体系的能量衡算导出描述流体流动规律的柏努利方程。传热、蒸发及干燥等单元操作中,通过热量衡算计算冷热流体流量、热空气消耗量等。而流体流动中的连续性方程、吸收的操作线方程及精馏段和提馏段的操作线方程均由物料衡算导出。在吸收、精馏和干燥等单元操作中物料衡算、热量衡算和相平衡是描述过程的基本方法。过滤、传热、吸收等单元操作均涉及过程速率的概念,即过程速率等于推动力除以阻力。这样,过程强化即提高过程速率,不外乎从提高过程推动力和减小过程阻力两个方面来考虑。掌握有利于对知识点和知识片断的融合,形成知识链条。在教学中把各单元间内在的联系弄清,对相似的公式比较、讨论,有利于学生深刻理解所学内容,灵活运用所学知识。

二、习题课是理论教学的一个重要环节

化工原理课程与化工生产实际联系紧密,如何将各单元操作的基本原理应用于各种工业过程,是该课程的一项重要任务。因此,在理论教学中习题课显得尤为重要,上好习题课,既是对教师教学方法、教学艺术的检验,也是对教师理论联系实际水平的考验,同时也是学生理论联系实际的一个重要途径。我认为,习题课应达到引导学生进行总结和提高的目的。所以,首先从选题上应注重题目的思想性和真实性。我们上习题课或让学生做习题,如果选择的题目只单纯地考虑帮助学生掌握某个公式和培养学生的计算能力,必然会使学生拿到题目就机械地套公式,只要答案对了就算完成任务,毫无乐趣和成就感,且容易造成互相抄袭的现象,起不到促进对基本概念、重要观点的理解和吸收的作用。一次好的习题课,选题是关键。实践证明选题应该本着有近及远、由浅入深、因材施教的原则。其次,习题课也需注重授课方式,习题课应该是教师与学生的互动过程,且应以学生为主体,教师的作用是引导、解疑。经过不断的尝试,我认为课前给出题目是较好的做法。这样学生和老师会一样精心地准备习题课,在课前试做过程中学生可以复习相关的公式和知识点,且可留给学习程度不同的学生充分的时间,树立他们的自信心。最后重要的一环是总结,恰当的总结可起到画龙点睛的作用。总结不能是习题课内容的机械复述,应是引导学生对习题课内容进行整理归纳,使之条理化,系统化,使知识点之间的关系更为清晰的过程。

三、理论联系实际,激发学生的学习兴趣

常言道:兴趣乃智力之母。兴趣是形成好奇心的基础,是一切创新动力的重要源泉,化工原理作为化工专业一门重要的专业基础课,对初学者具有很大难度。因此,培养学生学习兴趣是激发学生创新意识的首要任务,而理论联系实际是激发学生学习兴趣的源泉。在化工原理教学中,适当的将授课内容与实际相结合,可以起到事半功倍的效果。例如在讲简单管路、分支管路及汇合管路时,为了说明管路阻力对流体在管内流动的影响,可以引入城市供水的具体问题,提问学生如果你的邻居一用水就使得你的用水量受到较大的影响,这是怎么回事?应该怎么解决这个问题?这时学生的注意力很快集中,对上课的内容也产生了兴趣。又如在讲翅片式换热器联想到暖气片,并提及室内供暖暖气片的设计问题;讲蒸馏原理联想到实验室中无水酒精的提取,学习蒸发原理联想到粗食盐的提纯实验等,这些直观实例,都能大大帮助学生提高学习效率。

四、应用现代化的教学手段,丰富课堂内容

充分、恰当使用现代教学手段,促使学生由被动学习向主动学习转变。利用化工过程单元操作录像片、动画库、化工原理多媒体教学软件、课程设计软件等媒体资源。把过去很难描述的设备结构、图解过程等利用动画和录像的形式清晰形象地展现在学生面前,图文声并茂,教学过程直观明了,引人入胜,使教学内容实感性增强,留给学生以深刻印象,激发学生学习兴趣和学习主动性。大量信息通过视觉系统传授给学生,在精简授课学时的同时提高了教学效果。黑板和展台的辅助使用增加了教师的形体语言,方便了师生交流、活跃了课堂气氛。教学课件、课程设计软件、习题课课件等软件充分体现了人机交互和网络交互,提供了学生自主学习的时间和空间,也为欲深入学习该课程的学生提供了良好的辅助作用。同时,良好交互作用的教学软件和网络的使用,使教师从原来的讲解者转变为学生学习的组织者、指导者、帮助者和促进者。并利用情景、协作、会话等方式充分发挥学生的主动性、积极性和创新精神,最终达到使学生有效地掌握所学知识的目的。

在化工原理的教学中,注重研究内容,强调理论联系实际,善于运用教学方法,发挥各教学手段的积极作用,有利于学生将所学的知识点和知识片断形成知识链条,从而提高学生的学习积极性,改善学生理论学习的效果。 参考文献:

[1]姚玉英,等.化工原理.天津:天津大学出版社,1999.

[2]王娟、钟秦、杜炳华.化工原理习题课教学方法的讨论.化工高等教育,2004.3 [3]孙炜、唐正娇、陈中.化工原理教学点滴.职业教育研究,2004.7 ·

第五篇:化工原理C教学大纲

《化工原理C(80学时)》教学大纲

391-397 英文名称:Principle of Chemical Engineering 学

分:5

时:80

( 其中理论学时:60

实验学时:20 ) 先修课程:高等数学、普通物理、物理化学、无机化学、有机化学 适用专业:安全工程、药物制剂、环境工程等专业

教学目的:

本课程是在学生学完预修课程: 高等数学、物理学和物理化学等课程学习的基础上开设的一门专业基础课,是一门工程学科的课程。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。

教学要求:

1. 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;

2. 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;

3. 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;

4. 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。

教学内容: 绪论(2学时)

1.化工过程与单元操作的关系

化工生产过程的特点

化工工艺学与化学工程学的性质

单元操作的任务 2.《化工原理》课程的性质,内容

基础理论

典型单元操作

相关课程 3.《化工原理》课程规律和重要基础概念

物料衡算

能量衡算

单位换算和公式转换

平衡关系

过程速率

经济效益 基本要求:

了解《化工原理》课程的性质和学习要求。 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。

第一章

流体流动(14学时) 1.概述

流体的特性

连续介质模型 2.流体静力学原理和应用

流体密度

流体静压强

流体静力学基本方程

U型压差计

1 3.流体流动中的守恒定律

流体流动的连续性方程及其应用

定态流动

柏努利方程及其几何意义和应用

流线与轨线 4.流体流动的阻力

管流现象

流动型态——层流和湍流

雷诺数的物理意义和临界值

流动阻力分析

管流阻力计算

牛顿粘性定律

管流速度分布

边界层的发展和和分离 5.流体流动阻力的计算

直管阻力计算式

层流时的摩擦系数

湍流时的摩擦系数 海根-泊稷叶公式样

布拉修斯公式

范宁公式

局部阻力系数法和当量长度法

非圆管道的当量直径计算法

因次分析法

Moody图及其使用 6.管路计算

简单管路与复杂管路

简单管路计算的方程组

管路的设计型计算

管路的操作型计算

空气、水在管中的常用流速范围

简单管路的典型试算法 7.流速和流量的测量

皮托管

孔板流量计

文丘里流量计

转子流量计 基本要求:

熟练掌握流体静力学基本方程式,连续性方程式和柏努利方程式及其应用;正确理解流体的流动类型和流动阻力的概念;掌握流体流动阻力的计算,简单管路的设计型计算和输送能力的核算。了解测速管,文丘里流量计,孔板流量计和转子流量计的工作原理和基本计算。 重

点:

流体流动过程中的基本原理及流体在管内的流动规律;柏努利方程式的应用;流体在管道内的流动阻力产生的原因和摩擦阻力的计算;简单管路的计算。 难

点:

流体的不同流型的摩擦系数及其计算,简单管路的设计型计算和输送能力的核算。

第二章 流体输送机械(6学时) 1.离心泵的结构和工作原理

叶轮的构造及其类型

泵壳的作用

气缚现象与灌泵 2.离心泵的性能参数和特性曲线及影响因素

泵的流量、扬程、 轴功率和效率参数

升扬高度

扬程、轴功率、

效率与流量的关系曲线

泵的设计点和离心泵的铭牌参数

液体物理性质对特性曲线的影响。

泵的转速和叶轮直径对特性曲线的影响。 3.离心泵的工作点和流量调节

管路特性曲线方程式

改变阀门的开度

改变泵的转速及叶轮外径

对离心泵工作点的影响

离心泵的串联和并联 4.离心泵的安装和选型

汽蚀现象

安装高度

离心泵的类型

离心泵的选型 5.其他类型的流体输送机械

往复泵

风机 基本要求:

掌握离心泵的性能参数、泵的特性曲线、工作点和流量调节;了解离心泵安装高度的确定原则;正确选用离心泵的型号。

2 重

点:

离心泵的特性曲线及其影响因素 ; 管路特性曲线方程式。 难

点:

离心泵的工作点的改变 ; 离心泵安装高度的计算。

第三章 颗粒流体力学基础与机械分离(12学时) 1.概 述

非均相物系

非均相物系分离的理论依据

颗粒流体力学的研究内容

非均相分离的方法和用途

机械分离 2.颗粒的几何特性

单颗粒的特性

颗粒群的特性

颗粒床层的特性 3.液体过滤与过滤设备

固定床层的流动现象

毛细管束流动模型

模型参数的估值

柯士尼公式和欧根公式

过滤的分类

过滤速度基本计算式

过滤常数和过滤基本方程式及其应用

常见过滤设备的结构

和操作与计算 4.颗粒沉降与沉降设备

重力沉降过程和沉降速度的基本概念

颗粒重力自由沉降计算式

沉降室的工艺计算

离心沉降的基本原理

旋风分离器的工艺计算 5.固体流态化

固体颗粒床层的分类

流态化操作特点

固体流态化的

流体力学特性曲线

流化床的流化空速范围的计算 基本要求 :

球形颗粒和均匀床层的特性的理解;一维固定床层的流动压降的计算。正确理解液体过滤操作的基本原理;掌握过滤基本方程式及其应用;掌握过滤过程及设备的计算和过滤常数的测定方法。了解重力沉降运动的基本原理,掌握重力沉降设备的计算。 重

点:

影响固定床层流动压降的主要因素;恒压过滤基本方程式及其应用;板框过滤机的操作和工艺计算;球形颗粒的重力自由沉降速度的计算;斯托克斯公式;除尘室的生产能力计算。

点:

可压缩滤饼的过滤常数的理解与应用;滤布阻力的确定与当量滤饼层概念的引入;颗粒沉降的因次分析法的应用;应用直接判据法计算沉降速度。

第四章 传热及换热器(12学时) 1.概

传热的基本方式

冷、热流体热交换的形式

传热速率和热通量及其相互关系

传热在化工生产中的应用 2.热传导

温度场与傅立叶定律

导热系数的物理意义

温度和压力对导热系数的影响

平壁和圆筒壁的热传导过程的特点

壁内温度分布形式

接触热阻

热传导速率的计算式

3.对流传热

对流传热过程分析

对流传热过程的分类

牛顿冷却定律

3 影响对流传热系数的主要因素

无相变化流体的对流传热系数准数关联式

有相变化流体的传热系数关联式

对流传热系数的一般范围 传热系数计算公式中的解析方法、因次分析法和纯经验法的应用

4.传热过程计算

冷、热流体间壁传热过程的分解

传热速率方程式及其物理意义

无相变化与有相变化时热负荷的计算

恒温传热与变温传热平均温差的计算

推导对数平均温度差的简化假设条件

总传热系数的意义和计算

传热面积的计算与壁温的估算

换热器的设计型计算

换热器的核算型计算

5.换热器

换热器的分类

传热过程的强化途径

换热器的设计与选型 基本要求:

熟练掌握热传导的基本原理,傅立利定律,平壁与圆筒壁的稳定热传导及计算,掌握对流传热的基本原理,牛顿冷却定律,对流传热系数关联式的用法和条件;熟练运用传热速率方程并对热负荷、平均温度差、总传热系数进行计算;要求能够根据计算结果及工艺要求选用合适的换热器。了解列管换热器的结构特点及其应用。 重

点:

傅立叶定律及其一维稳态热传导应用;牛顿冷却定律和影响对流传热系数的主要因素;流体在圆形直管内强制湍流传热及对流传热系数的计算;换热器的热负荷计算,对数平均温度差的计算;总传热系数的计算;换热器的设计型计算。 难

点:

传热过程中传热速率、传热推动力和热阻的基本概念;流体的相态的物理性质,流动状况和类型以及传热设备的型式对对流传热过程的影响;对流传热系数的类比法的应用,换热器的总传热系数与对流传热系数的关系及其简化应用;换热器的核算型计算。

第五章 液 体 蒸 馏(12学时) 1.概述

蒸馏原理与蒸馏操作

闪蒸 2.双组分体系的汽液平衡

理想体系的汽液平衡

非理想体系的汽液平衡 3.双组分简单蒸馏

简单蒸馏

4.双组分连续精馏

连续精馏原理与过程分析

基本型连续精馏塔的设计型和操作型计算

其它类型的连续精馏 基本要求:

了解蒸馏与蒸发的区别;掌握相对挥发的定义;了解闪蒸的原理;掌握用安托因方程计算平衡的汽液相组成;掌握 “t~x~y”图线、泡点线和露点线;了解总压对泡点线和露点线的影响;了解正、负偏差溶液的形成和特点。了解简单蒸馏的计算;掌握精馏原理及回流的定义;掌握全塔物料衡算;掌握恒摩尔流假设;掌握五种进料状态;掌握平衡线、q线、精馏段操作线和提馏段操作线;掌握理论板的定义及全塔效率的概念。掌握全回流、最小回流比和最佳加料板位置的概念;掌握进料状态对理论塔板数的影响;掌握设计型计算中图解法、逐板计算法求解理论塔板数的方法;了解吉利兰快速估值法和芬斯克方程求最少理论塔板数。在操作型计算中,掌握进料浓度、回流比的变化对塔顶产品和塔底产品的影响。了解直接蒸汽加热、分凝器、冷液回流、侧线出料和回收塔各自的特点。 重

点:

相对挥发度 , “t~x~y”图线 , 精馏原理 , 恒摩尔流假设 , 进料状态 , 操作线方程 , 操作型计算和设计型计算。

点:

“t~x~y”图线 , 精馏原理 , 操作型计算与判断。

第六章 气 液 传 质 设 备(2学时) 1. 概述

塔设备的分类 塔设备的性能指标 2. 填料塔

填料塔的结构 填料的种类

填料塔的流体力学性能和气液传质 填料塔附件

等板高度 3. 板式塔

板式塔的结构 塔板的型式

塔板的流体力学性能

塔板效率 4. 填料塔和板式塔的比较

两种塔型的异同点

塔型的选择 基本要求:

了解填料塔和板式塔的主要构件;掌握塔内气液两相的流动状况和传质特性;了解常见的不正常操作情况和评价设备的基本性能;熟悉常规塔设备的一般计算方法。 重

点:

气体通过填料层的压力降;影响泛点气速的主要因素。板式塔的负荷性能图;筛板塔的设计。 难

点:

填料塔压降通用关联图及其应用;板式塔的操作参数与塔板结构尺寸的关系。

实验教学:

1.流体流动阻力测定实验(4学时)

综合性实验

基本要求:

测定流体流过光滑管与粗糙管的直管阻力,作出实测的摩擦系数与雷诺数曲线,并与教材中推荐的经验曲线或理论关系曲线相比较;测出一定开启度的闸阀的局部阻力系数数值。

点:

保证实验中的流动稳定,正确读取转子流量计读数和U型压差计及压差传感器的读数。

点:

实验系统的气体排除,倒U型管压差计及压差传感器的使用。

2.离心泵性能特性曲线测定实验(4学时)

综合性实验 基本要求:

测定离心泵在一定转速下输送水的特性曲线,即压头、轴功率和泵效率与流量曲线。 重

点:

了解离心泵的结构,操作要点;仪器的使用方法各操作参数的测定方法。 难

点:

离心泵的灌泵和启动;真空表和压力表的正确读数;涡轮流量计的正确使用;扭矩仪及压差传感器的正确读数。

5

3.恒压过滤常数测定实验(4学时)

综合性实验

基本要求:

熟悉板框压滤机的结构与操作,对碳酸钙与水悬浮液作恒压过滤实验,测出恒压下的过滤常数,并根据不同压力下的过滤常数值回归出压缩性指数值。 重

点:

悬浮液的配制和输送;过滤过程管路中的阀门正确操作;滤液计量的准确可靠。 难

点:

控制悬浮液的浓度均匀,防止固体颗粒沉淀。

4.对流给热系数测定实验(4学时)

综合性实验

基本要求:

观察水蒸气在管外壁面冷凝的现象;学会用热电阻测量内管壁温的原理及测定方法,测出“水与水蒸汽”或“空气与水蒸汽”体系的传热膜系数,并与由经验式计算值相比较。 重

点:

了解套管换热器的结构;蒸汽中冷凝水和不凝性气体排放;流体流量的稳定;热电阻的温度正确读取。 难

点:

保持蒸汽压力恒定;使传热处于稳定状态;冷凝液的液面恒定。

5.精馏实验(4学时)

综合性实验 基本要求: 掌握双组分连续精馏塔的实验原理及测定方法,测定“乙醇与水”体系的全塔效率或等板高度。 重

点:

了解精馏塔的结构;全回流条件下的总板效率或等板高度的测定。 难

点:

非理想物系的理论塔板数的求取。

考核方式:

理论课闭卷考试,实验成绩结合实验操作和实验报告得到。 总平成绩结合理论考试和实验成绩得到。

考题出自全国《化工原理》专业指导委员会编制的试题库。 参考教材:

1.陈敏恒,丛德滋,方图南,齐鸣斋.《化工原理》上册(第二版),化学工业出版社,1999 2.陈敏恒,丛德滋,方图南,齐鸣斋.《化工原理》下册(第二版),化学工业出版社,2000 3.柴诚敬,张国亮.《化工流体流动与传热》,化学工业出版社,2000 4.贾绍义,柴诚敬.《化工传质与分离过程》,化学工业出版社,2001 5. 冯晖,居沈贵,夏毅.《化工原理实验》,东南大学出版社,2003 6. 管国锋,赵汝溥.《化工原理》(第二版),化学工业出版社,2003

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