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1、化工原理课程（双语）教学大纲一、 化工原理课程说明（一）课程代码：（一）课程代码： 09130210（二）课程英文名称：（二）课程英文名称：Unit Operations of Chemical Engineering（三）开课对象：（三）开课对象：化学工程与工艺专业（四）课程性质：（四）课程性质：每一种化工产品的生产过程，都是运用若干单元操作技术来处理某些化学反应从原料到加工成产品的过程的总和。化工原理课程是讲述化工生产过程的单元操作及所用设备的基本理论知识的课程，是化工类各专业都需要开设的专业基础课。属工程学科，具有工程性和应用性。（五）教学目的：（五）教学目的：本课程较系统地介绍了主要化
2、工单元操作的基本原理、典型设备的结构及计算方法。通过教学，使学生对化工设备和过程具有一定的操作、调节能力；同时逐步掌握设备工艺尺寸的计算和典型设备的选型计算。通过本课程的学习，要求学生掌握各个化工单元操作的基本原理，主要计算方法、完成化工过程主要设备的结构特点、主要工艺尺寸或性能。在开此课前应先开设数学、物理、无机化学、有机化学等课程，与化工制图等课可以同时开设，为后面化工工艺学课打下基础。（六）教学内容：（六）教学内容： 1. 吸收：气液相平衡；传质机理和吸收速率；吸收塔的计算；吸收系数；脱吸及其 它条件下的吸收。 2蒸馏：两组分理想溶液的气液平衡；平衡蒸馏和简单蒸馏；精馏原理和流程；双组
3、分连续精馏塔的计算；间歇精馏。 3. 蒸馏和吸收塔设备：板式塔；填料塔。 （选讲） 4. 液液萃取：三元体系的液液相平衡与萃取操作原理；萃取过程的计算；液液 萃取设备。 5. 干燥：湿空气的性质与湿度图；干燥过程的物料衡算和热量衡算；固体物料干燥过 程的平衡关系和速率关系；干燥器。（七）学时数、学分数及学时数具体分配（七）学时数、学分数及学时数具体分配教学时数：51 学时学分数： 3 学分学时数具体分配： 教 学 内 容讲授实验/实践合 计 蒸馏1616 吸收1616 液液萃取66 干燥1313合 计5151（八）教学方式：（八）教学方式：本课程以面授为主。对每章重、难点，通过多媒体教学加深同
4、学们的理解，同时有利于学生自学。面授课中，对一些典型的例题，除老师讲解外，还可以采用课堂讨论的方式，充分调动学生的学习积极性。（九）考核方式和成绩记载说明：（九）考核方式和成绩记载说明：考试课，课堂考勤、2-3 次小测验、课堂提问、讨论等情况记入平时成绩，期末总成绩由平时成绩、期末试卷成绩组成，各占 30%、70%.二、讲授大纲与各章的基本要求第一章 吸收 教学要点：教学要点：重点掌握摩尔分率、摩尔比及其换算，质量浓度、摩尔浓度与质量分 率、摩尔分率之间的换算；亨利定律的不同表达形式，E、m、H 之间的关系，温度和压 力对 E、m、H 的影响，相平衡与吸收过程的关系以及吸收过程推动力的表达形式
5、；菲 克定律、双膜理论的基本论点，吸收速率方程式的表达形式；吸收塔的物料衡算、操 作线方程的推导，图示方法及其应用；最小液气比的计算，实际液气比的确定，填料 层高度的计算，塔径的计算；传质单元数和传质单元高度的定义，物理意义及计算。 对数平均浓度差法计算传质单元数。理解吸收剂的选择依据；用膜系数表示的吸收速 率方程式，易溶性气体和难溶性气体吸收的速率方程式；传质单元数的图解积分法； 解吸塔气体用量的计算。了解分子扩散速率方程式；理论塔板数的计算；高浓度气体 吸收、非等温吸收、多组分吸收和化学吸收的特点；填料塔的结构及填料的特点。教学时数：教学时数： 16 学时教学内容：教学内容： 1 Prin
6、ciples of duffusion and mass transfeer between phases 2 Preface of gas absorption 3.phase equilibrium of gas absorption 4. Material balances of gas absorption 5. Rate of absorption of gas absorption6. Calculation of tower height 7. Desorption考核要求：考核要求： 1 Principles of duffusion and mass transfeer be
7、tween phases(领会) 2 Preface of gas absorption(领会) 3.phase equilibrium of gas absorption(应用) 4. Material balances of gas absorption(应用) 5. Rate of absorption of gas absorption(识记)6. Calculation of tower height(应用) 7. Desorption(应用)第二章 蒸馏 教学要点：教学要点：重点掌握质量分率与摩尔分率的定义及相互间的换算；拉乌尔定律、 道尔顿定律、露点方程、泡点方程、气液相平衡图、
8、挥发度、相对挥发度的定义及物 理意义；精馏原理、运用此原理分析精馏过程；全塔物料衡算，精馏段、提馏段的物 料衡算，操作线方程的推导，加料板物料衡算、热量衡算及线方程的推导，进料热 状态与值之间的关系；理论板的概念，恒摩尔流假设，逐板计算法和图解法计算理 论塔板数，最小回流比 Rmin 的计算，适宜回流比的选择，回流比的大小对塔板数及操作费用的影响；板式精馏塔塔高及塔径的计算，全塔效率及单板效率的定义及其计算。 理解平衡蒸馏和简单蒸馏的特点及其计算；精馏装置的热量衡算；直接蒸汽加热精馏 塔的计算；板式塔的简单结构、性能及操作特点。了解非理想溶液的气液相平衡；非 理想溶液的气液相平衡；恒沸精馏、萃
9、取精馏及水蒸汽蒸馏的特点及应用；多组分精 馏的特点及应用。教学时数：教学时数：16 学时教学内容：教学内容： 1. Flash distillation 2. Continuous distillation with reflux_Action on an ideal plate3. Material balances in plate columns 4 .Number of ideal plate 5 .Heating and cooling requirements 6 .Minimum number of plates 7 .Minimum reflux 8 .Plate effici
10、encies 9. Distillation in packed columns 10. Batch distillation考核要求：考核要求： 1. Flash distillation(识记) 2.Continuous distillation with reflux_Action on an ideal plate(领会)3. Material balances in plate columns(应用)4. Number of ideal plate(应用) 5. Heating and cooling requirements(领会) 6. Minimum number of pla
11、tes(应用) 7. Minimum reflux(应用) 8. Plate efficiencies(应用) 9. Distillation in packed columns(领会) 10. Batch distillation(领会)第三章 干燥 教学要点教学要点：重点掌握湿空气的性质及计算；湿空气湿度图的构造及应用；干燥过 程的物料衡算及热量衡算；干燥速率及恒定干燥条件下干燥时间计算；平衡水分和自 由水分，结合水分和非结合水分。理解固体物料的干燥机理，各种干燥方法的基本原 理及特点。了解工业上常用干燥器的性能和应用，干燥器的选择原则。 教学时数教学时数：13 学时教学内容：教学内容：
12、1. Humidification operation 1.1 Definitions 1.2 Phase equilibria 1.3 Adiabatic saturator1.4 Humidity chart 1.5 Wet-bulb temperature 2. Drying of solids 2.1 Temperature patterns in dryers 2.2 Heat transfer in dryers 3. Phase equilibrium 3.1 Equilibrium moisture and free moisture 3.2 Bound and unbound
13、 water 4. Cross-circulation drying 4.1 Rate of drying 4.2 Critical moisture constent 4.3 Drying in the falling-rate period考核要求：考核要求：2. Humidification operation 1.1 Definitions(识记) 1.2 Phase equilibria(领会) 1.3 Adiabatic saturator(领会) 1.4 Humidity chart(应用) 1.5 Wet-bulb temperature(应用) 2. Drying of so
14、lids 2.1 Temperature patterns in dryers(领会) 2.2 Heat transfer in dryers(应用) 3. Phase equilibrium 3.1 Equilibrium moisture and free moisture 3.2 Bound and unbound water(领会) 4. Cross-circulation drying(领会) 4.1 Rate of drying 4.2 Critical moisture constent(应用) 4.3 Drying in the falling-rate period(应用)第
15、四章 液液萃取 教学要点教学要点：重点掌握三角形坐标图中相组成的表示方法及杠杆定律；萃取原理， 部分互溶物系的相平衡，分配系数，选择性系数的定义及物理意义；萃取过程的计算 理论级的概念，单级萃取过程的计算。初步掌握多级错流萃取萃取过程的计算， 多级逆流萃取过程的计算，两相完全不互溶物系的萃取过程的计算。理解影响萃取操 作的主要因素；溶剂的性质及选择溶剂的原则；温度对萃取操作的影响；逆流萃取串 级模拟实验方法。了解萃取操作在工业中的应用；萃取操作的特点；各种萃取设备的 简单结构、操作原理、特点及应用场合。 教学时数教学时数：6 学时教学内容：教学内容： 1. Principles of extr
16、action 1.1 extraction of dilute solution 1.2 extraction of concentrated solutions; phase equilibrium 2. Use of McCabe-Thiele method 3.Countercurrent extraction of typesystems using reflux 4. Limiting reflux ratios考核要求：考核要求：1. Principles of extraction 1.1 extraction of dilute solution(领会) 1.2 extraction of concentrated solutions; phase equilibrium(应用) 2. Use of McCabe-Thiele method(应用) 3.Countercurrent extraction of typesystems using reflux(应用) 4. Limi
