化工原理2教学大纲.doc

《化工原理2》教学大纲 课程编码：0413101803 课程名称：化工原理2 学时/学分：48/3 先修课程：《高等数学》、《工程制图》、《物理化学》、《化工原理1》 适用专业：制药工程 开课教研室：化工教研室 一、课程性质与任务 1.课程性质：本课程是综合运用数学、物理、化学等基础知识，分析和解决化学加工类生产中各种物理过程问题的工程学科，它承担着工程科学与工程技术的双重教育任务，是承前启后、由理及工的桥梁。本课程是制药工程专业的一门专业基础课，是制药工程专业学生的必修课。 2.课程任务：本课程的任务是使学生初步掌握化工过程的基本原理，以质量传递、热质同时传递原理为主线，以物料衡算、能量衡算、平衡关系、传递速率等基本概念为理论依据，使学生掌握典型单元操作通用的学习方法和分析问题的思路，培养理论联系实际的观点，进行典型设备的设计、操作及选型的计算，并进行基本实验技能和设计能力的训练，增强学生解决工程实际问题的能力。 二、课程教学基本要求 本课程强调对学生工程观点、定量运算及设计能力的培养，强调理论联系实际，使学生正确理解各单元操作（吸收、蒸馏、干燥等）的基本原理和操作要领，掌握塔设备、干燥器的构造、性能和操作原理，具有设备选型及校核的基本知识，进行选择适宜操作条件、探索强化过程途径和提高设备效能，运用工程技术观点分析和解决化工单元操作一般问题的初步能力。 成绩考核形式：期末成绩（闭卷考试）（70%）＋平时成绩（作业、期中考试等）（30%）。成绩评定采用百分制，60分为及格。 三、课程教学内容 第一章 传质与分离过程概论 1.教学基本要求 重点掌握相组成的表示方法，分子传质、对流传质、相际传质 2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能 通过本章的教学，要求学生掌握吸收设备的特点、吸收操作分类；吸收过程的相平衡关系；吸收过程的速率关系表达式；低浓度气体吸收的特点、吸收过程的操作线方程式；填料层高度、传质单元高度与传质单元数的计算方法。 3.教学重点和难点 教学重点是吸收过程的相平衡关系及其应用；吸收过程的操作线及绘制；适宜吸收剂用量的确定；传质单元数的计算方法。教学难点是填料层高度的计算，传质单元高度与传质单元数的物理意义，吸收塔操作型计算分析。 4.教学内容 （1）概述 主要知识点：气体吸收、解吸过程与流程；气体吸收的分类；吸收剂的选择。 吸收过程的相平衡关系 主要知识点：气体在液体中的溶解度；亨利定律；相平衡关系在吸收过程中的应用。 吸收过程的速率关系 主要知识点：膜吸收速率方程；总吸收速率方程；吸收速率方程小结。 低组成气体吸收的计算 主要知识点：物料衡算与操作线方程；吸收剂用量的确定；塔径的计算；吸收塔有效高度的计算。 吸收系数 主要知识点：吸收系数的测定；吸收系数的经验公式。 （6）填料塔 主要知识点：塔填料；填料塔的流体力学性能与操作特性；填料塔的内件。 第三章 蒸馏 1.教学基本要求 本章重点掌握双组分理想物系的气液相平衡方程，双组分连续精馏的计算、分析和优化；了解直接蒸汽加热、分凝器、冷液回流、侧线出料和回收塔各自的特点。 2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能 通过本章的教学，要求学生掌握蒸馏分离的依据、分类；双组分理想溶液的气液相平衡方程；精馏原理、全塔物料衡算；双组分连续精馏的计算（包括精馏段操作线方程、提馏段操作线方程、进料线方程、理论板数的计算、q值的计算、适宜回流比的确定）；精馏操作的热量衡算；板式塔的基本结构、流体力学和传质特性、负荷性能图等；能对影响精馏过程的主要因素进行分析。 3.教学重点和难点 教学重点是全塔物料衡算；双组分连续精馏的计算；操作线方程、进料线方程及图示；理论板数的求法；回流比的影响及选择。教学难点是精馏原理、理论板概念和恒摩尔流假定、精馏塔操作型问题的分析。 4.教学内容 （1）概述 主要知识点：蒸馏过程的分类；蒸馏分离的特点。 （2）两组分溶液的气液平衡 主要知识点：两组分理想物系的气液平衡；两组分非理想物系的气液相平衡；气液相平衡的应用。 单级蒸馏过程 主要知识点：平衡蒸馏；简单蒸馏。 精馏 主要知识点：精馏原理；精馏操作流程。 两组分连续精馏的计算 主要知识点：理论板的概念和恒摩尔流假定；物料衡算与操作线方程；理论板层数的计算；回流比的影响及选择；简捷法求理论板层数；几种特殊情况理论板层数的计算；连续精馏装置的热量衡算与精馏过程的节能；精馏过程的操作型计算和调节。 间歇精馏 主要知识点：回流比恒定时的间歇精馏；馏出液组成恒定时的间歇精馏。 特殊精馏 主要知识点：共沸精馏；萃取精馏。 （8）板式塔 主要知识点：塔板的类型及性能评价；塔高和塔径的计算；塔板的结构；板式塔的流体力学性能和操作特性。 第四章 液-液萃取和液-固浸取 1.教学基本要求 本章重点