课程概述

《化工原理》作为一门应用性学科，是为解决化学工业的生产过程中的工程问题的一门技术基础课。

在《国际大师看化学工程》一书中，提到化学工程师在二十一世纪中有三个角色：

    ◆  传统角色：化学工程师开发、操作及优化化学和物理性的材料加工制作，将原材料转化为产品，提升人类生活的品质；

    ◆  专业角色：促进和开发新技术，为人类谋福祉；

    ◆  和谐环境发展的角色：化学工程师运用相关知识，实现可持续发展及达成全球环境和谐，这是化学工程师比其他专业更能发挥的角色，

    是对人类文明的伟大的贡献。



培养目标

课程的培养目标主要有三个层次，它是循序渐进的过程，首先是要掌握单元操作的基本知识(概念和公式)；其次要学会处理单元操作的基本方法，即实验研究法与数学模型法；最后培养分析和解决工程问题的能力。

人才培养目标：本专业培养具备化学工程与技术学科宽厚基础理论，系统掌握化学工程与化学工艺方面的专业知识，能在化学工程、化学工艺、能源动力、环境工程、材料工程、制药工程和生物工程等相关学科部门从事工程设计、系统分析、过程集成、生产技术管理和科学研究等方面工作，符合“综合性、研究型、国际化”的培养目标，立足江苏，面向全国，服务行业，走向世界，培养具有创新、创业精神和实践能力的应用型高素质人才。

教学条件

 对执教教师的要求，青年教师上化工原理课程之前，首先听老教师的课，写出备课笔记，通过试讲，方可走上讲台上课，在开始实验课之前，由实验室人员指导其亲自完成每组实验，形成实验报告，经考核合格后方可上岗带学生实验。有教师共同学习场地，组织教研室教师共同备课，研讨课程发展趋势。学校提供适合多媒体教学设施设备，教师具有PPT课件、教学进程、教案、教学参考书等教学材料，化工原理实验室提供满足化工原理实验要求的设备硬件和软件。

课程设计

 化工原理课程内容设计思路重点介绍化工三传理论、化工单元操作计算及化工单元操作设备。采用因次分析法和三传类比的方法来推导半经验公式，如流体流动阻力计算公式，曳力计算公式，流体强制对流给热系数的计算公式等，在推导公式的过程中，让学生掌握分析问题解决问题的方法。通过工程案例的计算，掌握化工单元操作计算及化工单元操作设备的设计和校核计算。

实 验 室

化工原理实验简介

  化工原理实验教学是化工原理课程的十分重要的实践性教学环节。教学目的是使学生加深理解和巩固化工单元操作的基本原理，熟悉和掌握各单元操作设备的工作原理、特性及使用方法，熟悉和掌握常见的化工仪表（如温度、压力或压差、流量等）的工作原理和使用方法。在实验中培养学生分析和解决化工过程中工程问题的能力，加强学生的动手能力，培养和提高学生的实验技能。

   我校化学原理实验室属于生化学院管理，2006年扩建并迁入新校区实验室。实验室位于新校区实训中心。主要面向化工、环境、生物、制药和食品等本科专业。

   化工原理实验室现主要有:

装置名称

台套数

流体流动阻力的测定装置

2

离心泵特性曲线测定装置

2

恒压过滤参数的测定装置

2

对流传热系数测定装置

2

吸收塔的操作和吸收传质系数的测定装置

2

精馏塔的操作和全塔效率的测定装置

2

干燥速率曲线的测定装置

2

振动筛板萃取实验装置

1

超滤膜分离装置

1

变压吸附分离装置

1

表中前七套必修实验装置为本校化工原理教研室与南京工业大学共同开发研制的。

证书要求

本课程采用百分制计分，评价分为4个部分，各部分的比例和要求如下：

1）课堂讨论（10％）

学生需要在“课堂交流区”中参加教师发起的讨论，发帖和回帖的数量总共达10条为及格（60分），在此基础上每增加1条计2分，总共达20条及以上为满分（100分）。MOOC平台默认只有这个部分的讨论才能计算成绩。本课程每周均指定讨论题目，学生可根据兴趣选择参与。

2）单元测验（30％）

本课程每章测验1次。每次测验100分。每次测验需要在60分钟内完成，允许尝试2次，有效得分为平均分值。

3）单元作业（20％）

每周发布作业1次，作业应在规定的截止时间内提交（过期提交无效）。作业采取教师批改方式评分，根据作业完成的数量和质量评分。

4）期末考试（40％）

结课时进行期末考试，题目包括客观题和主观题。需要在100分钟内完成，只允许尝试1次。

总成绩 = 课堂讨论×10% +   单元作业×20% + 单元测验×30% + 期末考试×40%

总成绩60分及以上合格，85分及以上优秀，并可申请相应证书。

本课程分为化工原理（上）、化工原理（下）两部分，各部分单独评价和发放证书。

预备知识

  本课程的学习有承上启下的作用。一方面需要应用已经掌握的微积分、常微分方程、数值计算方法等高等数学知识以及普通物理和物理化学知识，另一方面为后继专业课程，如分离工程，化工设计等课程的学习打下坚实的基础。

  学习的时候，注意将“一问三不知”转化为“一问三知”，即：前（因）、中（过程）、后（果），这和英文的5WH是一致的，真正做到“知其然，知其所以然”。

授课大纲

绪论

课时

  • 0.1 课程概述
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  • 0.2 化工单元操作概述
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  • 0.3 物理量的单位和单位换算

第1章 流体流动

课时

  • 1.1 流体的物理性质
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  • 1.2 流体静力学
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  • 1.3 流体流动的基本方程
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  • 1.4 流体流动现象
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  • 1.5 流体在管内的流动阻力
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  • 1.6 管路计算
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  • 1.7 流量测量

第2章 流体输送机械

课时

  • 2.1 离心泵
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  • 2.2 其他类型液体输送机械
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  • 2.3 气体输送和压缩机械

第3章 非均相物系的分离和固体流态化

课时

  • 3.1 概述
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  • 3.2 沉降分离
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  • 3.3 过滤
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  • 3.4 固体流态化

第4章 传热

课时

  • 4.1 概述
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  • 4.2 热传导
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  • 4.3 对流传热概述
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  • 4.4 传热过程计算
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  • 4.5 对流传热系数关联式
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  • 4.6 辐射传热
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  • 4.7 换热器

第5章 蒸发

课时

  • 5.1 蒸发设备
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  • 5.2 单效蒸发
    • ,
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  • 5.3 多效蒸发

参考资料

1  陈敏恒，丛德滋，方图南，齐鸣斋．化工原理（上、下册）．北京：化学工业出版社．2016

2  谭天恩，麦本熙，丁惠华．化工原理（上、下册）．北京：化学工业出版社．2013

3  阮奇，叶长燊，黄诗煌．化工原理优化设计与解题指南．北京：化学工业出版社．2017

4  天津大学化工原理教研室编．化工原理．天津：天津科学技术出版社．2016

5  丛德滋，方图南．化工原理示例与练习．上海：华东化工学院出版社．2015

6  姚玉英．化工原理例题与习题．北京：化学工业出版社．2013

7  何洪朝，窦梅，钱栋英．化工原理操作型问题的分析．北京：化学工业出版社．2012

8  陈世醒、张克铮、郭大光．化工原理学习辅导．北京：中国石化出版社．2013

9  大连理工大学化工原理教研室．化工原理．大连：大连理工大学出版社．2006

10 郭慧生．化工原理．西南师范大学出版社.2017

11 匡国柱．化工原理学习指导．大连：大连理工大学出版社．2016

12 丛德滋，丛梅，方图南．化工原理详解与应用．北京：化学工业出版社．2016

13 贾绍义，柴诚敬．化工传质与分离过程．北京：化学工业出版社．2015

14 张言文．化工原理60讲（上、下册）．北京：中国轻工业出版社．2017

15 余文琳．化工原理解题分析．南京：江苏科学技术出版社．2016

16 冯宵，李勤凌．化工节能原理与技术．北京：化学工业出版社．2013

17 姚玉英．化工原理．天津：天津大学出版社．2014

18 丁惠华．化工原理的教学与实践．北京：化学工业出版社．2015

19 McCabe W L, Smith J C. Unit Operations of Chemical Engineering, 7th ed. New York: McGraw. Hill Inc., 2008

常见问题

Q：更多化工原理相关资源如何查找？
A ：请登录《化工原理》网站  https://hutao.hyit.edu.cn