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化工基础及实验教学大纲课程编号095024095025课程名称化工基础及实验学时/学分:64+48/4+3适用专业化学先修课程高等数学,普通物理,物理化学开设系或教研室化学化工系
一、课程的性质与任务课程性质化学工程基础是工程技术的一个分支,是一门探讨化工生产过程的基本规律、并应用这些规律解决生产实际问题的专业基础学科.课程任务使学生理解化学工程规律在化工生产中的应用,获得化工计算及设计的基础训练,培养学生分析和解决有关化工操作中各种问题的能力,以便在化工生产、科研和设计工作中达到强化生产过程、提高产品质量、提高设备生产能力和效率、降低设备投资及产品成本、节能、防止污染及加速新技术开发等方面的目的
二、课程教学基本要求化学工程基础是理论性和实践性都很强的学科,课堂教学采用多媒体方式,尽量系统而清晰地讲授重要单元操作的基本原理、典型设备及计算方法,同时配合一定的教学模型、实验等,做到理论联系实际,使学生将掌握的知识向实践能力转化;培养化学专业的学生用工程技术的观点和方法研究应用科学、尤其是科技开发中出现的问题本课程课堂教学54学时,习题讨论课10学时,实验教学48学时,闭卷考试考核方式为总成绩二期末考试90盼+平时成绩10%
三、课程教学内容-化学工业与化学工程.化学工业的发展趋势、特点及分类;.化工生产工艺及流程;派.实验室研究和工业生产的差别二流体流动与输送
1.密度、压强、流量和流速、粘度、动量传递、流动边界层等基本概念;2流体静力学方程式、流体动力学方程及其在化工生产中的应用,简单管路的计算;X流体输送设备的原理及结构;.量纲分析方法
(三)传热过程L付立叶定律、单层和多层平壁及圆筒壁的定常态热传导;派.牛顿冷却定律、有效膜的概念、量纲分析法求传热膜系数a;.热交换计算、传热系数、传热平均温度差;X.辐射传热的基本知识;.常见和新型间壁式热交换器,红外和微波加热技术
(四)传质过程.分子扩散;.双膜理论X
(五)精储.气液平衡相图,气液平衡线方程;.精储原理和流程;精储段、提储段及全塔物料衡算;加料板的物料衡算和热量衡算;逐板计算法、图解法和简捷法求理论塔板数;最小回流比和适宜回流比;塔板效率;X.间歇精储、多组分精储,共沸精储和萃取精镭;.填料塔、泡罩塔、筛板塔和浮阀塔
(六)吸收.气体在液体中溶解度、亨利定律、相平衡与吸收和解吸的关系♦双膜理论、相间传质速率方程、总传质系数与分传质系数;X.吸收过程机理;吸收速率方程式;.填料吸收塔的计算吸收剂用量和填料层高度的计算;※.填料塔及其流体力学性能和设计要点
(七)新型分离技术.反渗透,超滤,电渗析,气体膜分离,液膜分离.超临界萃取,反应精储,反应萃取,变压吸附(A)化学反应工程学基本原理.反应进度,转化率,收率和选择性.气相反应的膨胀因子,总物质的量发生变化的气相反应速率方程X.停留时间分布函数的概念,停留时间分布函数的测定,停留时间分布函数的数字特征,几种流动模型的停留时间分布函数※
(九)均相反应过程.间歇操作反应器计算,连续操作管式反应器计算,连续釜式反应器计算,混合状态对反应转化率的影响,多釜串联反应器的计算※.简单反应过程优化,平行反应、串联反应过程优化
(十)气一固相催化反应过程
1.表面反应动力学模型,外、内扩散的影响.绝热反应器,换热反应器,绝热反应器计算流化床反应器X.最佳温度和平衡温度,最佳温度分布的实施X.生热曲线,去热曲线,反应器热稳定性判据,工业生产上保证热稳定性的措施
(十一)生化反应器.生物和酶催化反应的特点,酶的分类和用途;.酶催化反应动力学,影响酶催化反应的因素,生物反应动力学;派.生化反应器类型,生化反应器计算
五、教材及参考书教材《化学工程基础》.武汉大学.高等教育出版社,2005教学参考书
1.《化工原理》(上、下册).陈敏恒.第二版.化学工业出版社,19992《化工原理》(上、下册).谭天恩第二版.化学工业出版社,
1998.《化学工程基础学习指导》.杨国泰,杨继红.化学工业出版社,
2003.《化学工程基础》.北京大学化学系《化学工程基础》编写组.高等教育出版社,
1983.《化学工程基础》.王定锦.高等教育出版社,
1992.《化学工程基础》.李德华第一版化学工业出版社,2000年附件.《化工基础实验》教学大纲-4-4-早下主要内容课时备注
(一)化学工业与化学工程2
(二)流体流动与输送10
(三)传热过程6
(四)传质过程2
(五)精微8
(六)吸收6
(七)新型分离技术6A化学反应工程学基本原理8
(九)均相反应过程4
(十)气固相催化反应过程6
(十)生化反应器6合计64。