《化学工程基础》教学大纲
课程编号：03021111 课程性质：专业必修课 使用专业：应用化学 开设学期：第七学期 考核方式：闭卷笔试
（四年制本科. 试行）
一、教学目的与任务
《化学工程基础》的教学目的是：通过学习化学工程方面的知识，提高学生在化学、化工的应用开发方面的能力，使学生在科技成果转变为生产力的过程中较好地发挥应有的作用。从技术经济观点出发，将学生培养成为既具有扎实的基础理论知识，又能结合实际分析和解决实际问题的化学工作者。《化学工程基础》的教学重点是：重点学习“三传一反”的基本原理和方法，基本掌握流动体系的能量转换及流体阻力等运算、传热方程和传热强化途径、典型换热器计算、精馏中理论塔板数的求法、反应器类型及反应器体积的计算等。同时了解有关设备的性能和它所依据的理论，了解怎样运用技术经济观点分析和处理实际问题。《化学工程基础》的研究方法主要是理论解析和在理论指导下的实验研究，与相应内容安排6至8个实验。
二、与其它专业课程的关系
与《普通物理》、《高等数学》、《物理化学》等基础主干课和专业基础课联系十分密切，应在这三门先修课程的基础上进行教学。为《有机化学》、《无机化学》、《物理化学》等化学专业课方面知识的实际运用打下坚实的基础。
三、学时数及分配
总学时为70学时（其中讲授46学时，实验24学时），学时分配见下表。
学时分配表 章 节 第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 标 题 绪论 流体流动与输送 传热过程 传质过程（精馏或吸收） 化学反应工程学基本原理 均相反应过程 学时分配 讲授 2 12 8 10 8 6 实验 12 3 6 3 习题 测试 合计 46 24 四、讲授内容与要求：（分章节）
本大纲根据教育部理科化学教学指导委员会“理科应用化学专业化学教学基本内容”，以四年制本科人才培养规格为目标，按照化学工程基础学科的理论知识体系，提出了具体的教学要求。
第一章 绪论
【教学要求】
1、基本掌握流动体系的能量转换及流体阻力等运算。 2、掌握传热方程和传热强化途径及典型换热器的计算。 3、初步了解化工生产工艺与化工生产流程的概念。
4、了解实验室研究与化工生产之间的差别。掌握化学工程学常用的几个基本概念，掌握国际单位制、工程单位制及其换算。
5、掌握化学工程学常用的几个基本概念，掌握国际单位制、工程单位制及其换算。 【教学内容】
1、化学工程基础课程的性质、内容要求和学习方法 2、化学工业概述 1）、化学工业发展概述 2）、我国化学工业的发展和现状 3）、化学式业的特点和发展趋势 3、化工生产过程与化学工程学科 1）、化工生产工艺与流程 2）、三废治理与环境保护 3）、化学工程学的内容
4）、化学工程学常用的几个基本概念 4、国际单位制、工程单位制及其换算
第二章 流体流动与输送
【教学要求】
1、掌握理想流体与实际流体的概念。 2、掌握流体静力学方程及应用。 3、掌握流体流动的基本原理和规律。 4、掌握量纲分析方法求取阻力系数的方法。
5、掌握流体流动时的物料衡算、能量转换及流体在管道中的流动阻力等计算。 6、掌握离心泵的构造与工作原理及其主要性能参数，了解有关设备的性能和原理。
【教学内容】 1、流体静力学 1）、密度与相对密度 2）、压强
3）、流体静力学方程 4）、流体静力学方程应用举例 2、流体流动
1）、流体的流量与流速 2）、定常态流动与非定常态流动 3）、流动形态 4）、牛顿粘性定律 5）、流动边界层 6）、动量传递概念 7）、流速分布
3、流体流动的物料衡算 4、流体流动的能量衡算 5、管内流动阻力的计算
1）、沿程阻力损失计算与量纲分析方法 2）、局部阻力损失计算 6、流体流量的测量 1）、孔板流量计 2）、转子流量计 7、流体输送设备 1）、离心泵
2）、往复压缩机与往复泵 3）、旋转泵 4）、真空泵
第三章 传热过程
【教学要求】
1、掌握传导传热和对流传热的原理。 2、掌握量纲分析方法求取传热膜系数的方法。
3、掌握传热过程的计算及典型换热器的基本原理和计算。 4、能应用斯蒂芬-波尔兹曼定律计算简单的热辐射问题。 5、了解传热的三种基本方式与实现传热过程的重要设备。
6、了解基本类型换热器的主要性能。 【教学内容】 1、热传导 1）、傅立叶定律 2）、导热系数
3）、单层和多层平面壁的定常态热传导 4）、单层和多层圆筒壁的定常态热传导 2、对流传热 1）、牛顿冷却定律 2）、有效膜的概念
3）、量纲分析方法求取膜系数
4）、流体无相变时强制对流传热膜系数的关联式 3、热辐射 1）、基本概念
2）、斯蒂芬-波尔兹曼定律 3）、实际物体间的辐射能力 4）、实际物体间的辐射传热 4、热交换的计算
1）、热流量方程与传热系数 2）、传热的平均温度差 5、间壁式热交换器 1）、夹套式换热器 2）、蛇管式换热器 3）、套管式换热器 4）、列管式换热器 5）、板式换热器
6）、各种换热器的比较和强化传热的途径 6、加热技术
1）、高频介质加热和微波加热 2）、红外线加热技术
第四章 传质过程（精馏）
【教学要求】
1、了解传质过程的传质机理及传质分离的类型。 2、掌握气液相平衡关系与精馏操作线方程的应用。
3、掌握回流比与最小回流比的概念。
4、掌握简单蒸馏、精馏原理及理论塔板数的求法。 5、了解多组分精馏和其他精馏方法。 6、了解一些常用的传质设备。 【教学内容】 1、传质分离过程概述
1）、传质分离操作在化工生产中的作用 2）、传质分离操作的种类 2、气液相平衡 1）、x-y相图 2）、气液相平衡方程 3、精馏原理 1）、精馏基本原理] 2）、精馏流程
4、双组分连续精馏的物料衡算和能量衡算 1）、恒物质的量流假定 2）、物料衡算和能量衡算 5、理论塔板数的计算 1）、逐板计算法 2）、图解法
3）、回流比的影响及选择 4）、进料热状况的影响 5）、简捷法求理论塔板数 6）、塔板效率和实际塔板数 6、间歇精馏 1）、间歇精馏的特点
2）、恒回流比操作时间歇精馏计算 7、多组分精馏和其他精馏方法简介 1）、多组分精馏 2）、共沸精馏 3）、萃取精馏 8、传质设备
1）、评价塔设备的指标] 2）、填料塔
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