spContent=成都理工大学《化学工程原理》课程以化工原理课堂教学为核心,以化工原理实验和化工原理课程设计为主要实践环节,教学方法灵活、教学资源丰富,先后被评为省级精品课程、省级精品开放课程、省级精品资源共享课程,国家级一流本科课程,注重突出应用型人才的培养,以传授知识、培养能力为宗旨,为广大师生提供优质教学资源。
成都理工大学《化学工程原理》课程以化工原理课堂教学为核心,以化工原理实验和化工原理课程设计为主要实践环节,教学方法灵活、教学资源丰富,先后被评为省级精品课程、省级精品开放课程、省级精品资源共享课程,国家级一流本科课程,注重突出应用型人才的培养,以传授知识、培养能力为宗旨,为广大师生提供优质教学资源。
—— 课程团队
课程概述
化学工程原理是化工类及其相近专业的一门必修的、重要的专业核心课程,是综合运用数学、物理、化学、计算机等基础知识分析和解决化工过程中各种操作的基本规律、设备工艺设计等问题的工程学科,在培养化工类高级人才中起着由理论到工程、由基础到专业的桥梁作用。化学工程原理课程建设以培养学生的创新精神、实践能力和综合素质为主线,以培养应用型、复合型卓越工程师为目标,课程内容遵循基础性与前沿性相结合、理论性与实践性相结合的原则,不断更新,大力加强实践教学环节,实施以教师为主导、学生为主体的综合应用型实践教学新模式。以质量工程为依托,化学工程原理课程先后经过十余年建设,完善了课程体系,形成了化工原理立体化教学新体系,以化工原理课堂教学为核心,以化工原理实验和化工原理课程设计为主要实践环节,以网上教学资源为辅助教学手段,形成了网上辅助自学系统、网上辅导答疑系统、网上课程学习水平检测系统、网上实验教学预习系统等,依靠校园网建设成化工原理立体化教学新体系。
授课目标
教学的目的是讲授化工过程的各种单元操作原理和基本理论,掌握化工单元基本设备和操作控制。围绕课程定位和目标,以提高学生素质水平为中心,在“创新”及“实践”方面下功夫。“创新”包括了教学内容尽可能多向学生介绍与课程有关的新科技、新技术内容;“实践”包括了采用现代化的教学手段,更新教学方法,加强实践性环节,着眼于提高学生的动手能力和分析问题的能力。
课程大纲
绪论
课时目标:了解单元操作发展简史、课程的内容、性质与任务,单元操作的研究方法。掌握单元操作的定义及“三传”的概念。熟悉单元操作的分类,单位制与单位的换算。
第一章 流体流动
课时目标:能够应用流体静力学方程、管流连续性方程、机械能衡算方程能够计算管路系统的摩擦阻力、局部阻力和总阻力。
1.1 流体及其主要物理性质
1.2 流体静力学
1.3 流体流动概述
1.4 流体流动的基本方程
1.5 流体在直管中的流动阻力
1.6 管路上的局部阻力和管路系统的总能量损失
1.7管路计算
1.8 流量测量
1.9边界层的概念
1.10 流体在管内流动时的速度分布
实验案例
教学素材
流体流动—单元测验
流体流动—单元作业
第二章 流体输送机械
课时目标:能够掌握离心泵的基本结构、工作原理、性能参数与特性曲线、安装、工作点、操作调节及选型。
2.1 离心泵的工作原理和主要部件
2.2 离心泵的主要性能参数与特性曲线
2.3 离心泵的工作点与流量调节
教学素材
流体输送机械—单元测验
流体输送机械—单元作业
第三章 非均相物系的分离
课时目标:掌握沉降(包括重力沉降和离心沉降)过程的基本原理,降尘室的设计,旋风分离器的选型;能够计算恒压过滤。
3.1 非均相物系的分离概述,及颗粒相对于流体的运动
3.2 重力沉降速度的计算
3.3 重力沉降设备
3.4 离心沉降速度
3.5 离心沉降设备
3.6 颗粒床层的特性、过滤基本原理
3.7 过滤基本方程式
3.8 恒压过滤
实验案例
教学素材
非均相物系分离单元测验
非均相物系分离单元作业
第四章 传热
课时目标:能够将传热的基本原理和规律应用于换热等工业过程和换热器的设计中,分析和表达换热工程问题的关键环节所在。
4.1 传热过程概述
4.2热传导(1):平壁的一维稳态热传导
4.3热传导(2):圆筒壁的一维稳态热传导
4.4 对流传热机理和对流传热系数
实验案例
教学素材
传热单元测验
传热单元作业
第五章 吸收
课时目标:能够计算低组成气体吸收过程,评价填料的性能。
5.1 吸收过程的概述(一)
5.2 吸收过程的概述(二)
5.3 吸收过程的相平衡关系
5.4 相平衡与吸收过程的关系
5.5 亨利定律的表达式
5.6 吸收塔的物料衡算与操作线方程
5.6 分子扩散与菲克定律
5.7 气相中的稳态分子扩散
5.8 吸收剂用量的决定
教学素材
实验案例
吸收单元测试题
吸收单元作业
第六章 蒸馏
课时目标:能够表达应用掌握气(汽)-液平衡关系;能够计算和优化两组分连续精馏过程;能够分析影响精馏过程主要因素,识别蒸馏分离工程问题的关键环节所在。
6.1 蒸馏-概述
6.2 蒸馏-双组分溶液的气液相平衡
6.3 蒸馏-简单蒸馏和平衡蒸馏
6.4 精馏的原理和过程
6.5 物料衡算和操作线方程
6.6 精馏塔的理论板数计算
6.7 板式塔
实验案例
教学素材
蒸馏单元测验
蒸馏单元作业
第七章 液液萃取
课时目标:掌握萃取的基本原理和规律,能够计算单级萃取、多级错流和多级逆流萃取过程。
7.1 液液相萃取概述
7.2 液液萃取和液-固浸取
7.3 液液平衡方程及分配曲线
7.4 萃取剂的选择
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预备知识
参考资料
(1)Mc Cabe W L, et al. Unit Operations of ChemicalEngineering, Boston: Mc Graw-Hill, 2005.
(2) 曾英等编,《化工原理》,科学出版社,2013。
(3) 谭天恩等编,《化工原理》(第四版)(上),化学工业出版社,2013。
(4) 贾绍义等编,《化工原理》,高等教育出版社,2013。
(5) 柴诚敬等编,《化工原理(第四版)(上册)》,高等教育出版社,2022。
(6) 柴诚敬等编,《化工原理(第四版)(下册)》,高等教育出版社,2023。
(7) 王志魁等编,《化工原理》 ( 第五版 ) ,化学工业出版社, 2011 。