课件内容:
第一章 绪论
1. 说明本课程的研究对象、化工过程的特点;2. 解释化工单元操作的概念与分类;3. 讲解单元操作建立数学模型的依据与方法。
1.1 参观化工厂;;;1.2 化工生产过程;;;1.3 化工单元操作;;;1.4 建立数学模型的方法
流体流动与输送
1. 学会压强的表示法(注意三个要点)和流体密度的计算;2. 能够应用静力学方程进行有关静力学问题的分析和求解;3. 解释连续性方程、流体流动过程能量衡算式的物理意义,并能熟练应用这两个方程进行流体流动过程有关问题的分析与求解。4.(1)说明流动阻力产生的原因及其影响因素;(2)说出牛顿粘性定律表达式所表示的意义;(3)说明雷诺数表达式的物理意义并能应用于管路中流体流动相关问题的分析计算;5. 能够进行直管阻力、局部阻力计算;能够分析影响直管阻力大小的因素,并能够提出降低管路阻力的措施。6. 识别简单管路的特点,并能进行相关计算。7. 说明孔板流量计、转子流量计测量流量的原理,能够应用两种流量计的流量方程进行计算。8. 说明离心泵的工作原理、离心泵的主要性能参数的物理意义,能够应用泵的特性曲线,能够确定泵的安装高度,学会泵的选型;说明往复泵的工作原理。
2.1 流体;;; 2.1.1 流体的特征;;; 2.1.2 压强与密度;;;2.2 流体静力学;;; 2.2.1 静力学方程;;; 2.2.2 流体静力学方程应用;;;2.3 管内流体流动的基本方程;;; 2.3.1 连续性方程;;; 2.3.2 能量衡算方程;;; 2.3.3 能量衡算方程的应用;;;2.4 管内流体流动现象;;; 2.4.1流动阻力的产生;;; 2.4.2 牛顿粘性定律;;; 2.4.3 流体流动类型;;; 2.4.4 圆形管道内的流速分布;;;2.5 管路流动阻力计算;;; 2.5.1 化工管路组成;;; 2.5.2 直管阻力计算(一);;; 2.5.3 直管阻力计算(二);;; 2.5.4 局部阻力计算;;;2.6 管路计算;;; 2.6.1 简单管路与并联管路;;; 2.6.2 管径估算;;;2.7 流量测量;;; 2.7.1 孔板流量计;;; 2.7.2 转子流量计;;;2.8 输送机械;;; 2.8.1 输送机械;;; 2.8.2 离心泵结构与工作原理;;; 2.8.3 离心泵主要性能(一);;; 2.8.4 影响离心泵性能的因素;;; 2.8.5 离心泵的气蚀现象;;; 2.8.6 离心泵的安装高度;;; 2.8.7 离心泵的选型;;; 2.8.8 往复泵;;; 2.8.9 罗茨鼓风机
传 热
1. 说明传热的基本概念、引起传热的原因;区别传热的三种基本方式;2. 说明傅里叶定律表达式的物理意义、热导率的物理意义,能够进行热传导过程的分析及其计算(单层和多层平面壁、单层和多层圆筒壁);3. 说明对流传热的基本概念,解释对流传的基本原理与牛顿冷却定律;学会分析影响对流传热系数的因素,说明对流传热过程的有关特征数表达式及其物理意义,能够进行无相变流体在圆形直管内作强制湍流时对流传热系数的计算;4. 能够进行换热器热量衡算、热流体或冷流体用量和出口温度的计算;能够进行换热器传热平均温度差、总传热系数、传热面积的计算;5. 学会分析完成一定的传热任务,换热器是否适用;能够分析传热过程,当某些条件发生变化,对传热结果的影响;识别列管式换热器的结构及主要部件(如挡板、膨胀节)的作用;说明强化传热过程的方法。
3.1 传热概述;;; 3.1.1 传热与化工过程;;; 3.1.2 传热过程;;;3.2 热传导;;; 3.2.1 傅里叶定律基本概念;;; 3.2.2 傅里叶定律;;; 3.2.3 平面壁的热传导;;; 3.2.4 圆筒壁的热传导;;;3.3 对流传热;;; 3.3.1 牛顿冷却定律;;; 3.3.2 对流传热系数;;; 3.3.3 对流传热系数关联式;;;3.4 传热过程计算;;; 3.4.1 换热器的热量衡算;;; 3.4.2 传热平均温度差计算;;; 3.4.3 传热系数K计算(一);;; 3.4.4 传热系数K计算(二);;;3.5 热交换;;; 3.5.1 热交换过程计算;;; 3.5.2 热交换过程操作型问题;;; 3.5.3 热交换设备——夹套、盘管及半管式换热器;;; 3.5.4 列管式换热器(一);;; 3.5.5 列管式换热器(二);;; 3.5.6 传热过程的强化
吸 收
1. 说明吸收分离的依据及和吸收概念,识别工业上的吸收流程。2. 区别亨利定律的几种表示法,并能够利用气液相平衡关系,分析判断过程进行的方向、限度及过程的推动力。3. 说明吸收速率的概念及其表示法,领会吸收速率表达式中“推动力”、“阻力”的含义,区别膜吸收系数与总吸收系数的关系,熟悉总推动力表示的吸收速率方程及其应用。4. 说明低浓度气体吸收的特点、选择吸收剂的依据;领会确定最小液气比的意义并能够计算最小液气比;说明全塔物料衡算式的意义并能够应用;领会吸收过程操作线方程的意义并能够应用;学会填料层高度的计算,能够分析操作中的吸收塔,当操作条件变化时,从定性和定量角度预测对分离结果的影响。5. 认识填料塔的结构、各部件的结构特点与性能;说明填料结构与性能的关系、以及对吸收过程的影响,熟悉表征填料的主要性能参数。
4.1 吸收概述;;;4.2 气液相平衡;;; 4.2.1 相平衡与溶解度曲线;;; 4.2.2 亨利定律(一);;; 4.2.3 亨利定律(二);;; 4.2.4 相平衡与吸收过程的关系;;;4.3 吸收速率;;; 4.3.1 吸收过程传质与吸收速率;;; 4.3.2 总推动力表示的吸收速率;;;4.4 吸收过程分析计算;;; 4.4.1 全塔物料衡算;;; 4.4.2 操作线方程;;; 4.4.3 吸收剂用量的确定;;; 4.4.4 填料层高度的确定;;; 4.4.5 传质单元法求填料层高.;;; 4.4.6 传质单元数的求法(一);;; 4.4.7 传质单元数的求法(二);;; 4.4.8 吸收操作实例分析;;;4.5 填料塔;;; 4.5.1 填料塔结构;;; 4.5.2 填料
精 馏
1. 说明精馏分离的依据、操作的特点、轻组分、重组分的概念。2. 领会泡点方程、露点方程的意义并能够应用于相平衡计算;学会运用相图(温度组成图、汽液组成图)进行精馏过程的分析,能够将挥发度关联表示的相平衡方程应用于精馏中。3. 熟悉精馏操作流程和原理,明确精馏段、提馏段的作用,学会分析并能理解塔板上的传热传质过程,充分领会“回流”在精馏中的重要作用。4. 熟悉全塔物料衡算式的意义并能应用于精馏过程计算,明确回收率与组成之间的关系;熟悉精馏段、提馏段和进料处操作线方程的物理意义、几何特点及操作线的做法;领会进料热状态参数的定义、意义以及和进料热状态的定量关系。5. 熟练运用逐板法、图解法求理论塔板数的方法,理解图解法中阶梯的意义,学会简捷法求理论塔板数的方法。6. 学会分析进料热状态、回流比的改变,对精馏操作的影响,能够进行最小回流比的确定,说明全回流操作的特点其在工业中的应用。7. 识别板式塔塔板结构、板上汽液两相接触方式;识别常见塔板类型及其结构特点。
5.1 蒸馏概述;;;5.2 双组分理想物系气液相平衡;;; 5.2.1 泡点方程与露点方程;;; 5.2.2 精馏过程的相图;;; 5.2.3 精馏过程的相平衡方程;;;5.3 精馏过程分析;;; 5.3.1 精馏操作流程分析;;; 5.3.2 塔板上的传热传质;;; 5.3.3 回流的作用;;;5.4 物料衡算与操作线方程;;; 5.4.1全塔物料衡算及其应用;;; 5.4.2 精馏段操作线方程;;; 5.4.3 提馏段操作线方程;;; 5.4.4 进料热状态参数δ;;; 5.4.5 不同热状态进料的δ;;; 5.4.6 进料操作线方程;;;5.5 双组分连续精馏过程的计算;;; 5.5.1 逐板法求理论塔板数;;; 5.5.2 逐板法求解实例;;; 5.5.3 图解法求解实例;;;5.6 影响精馏操作的因素;;; 5.6.1 进料热状态的影响;;; 5.6.2 全回流;;; 5.6.3 最小回流比;;; 5.6.4 适宜回流比;;;5.7 板效率;;;5.8 简捷法求理论塔板数;;;5.9 板式塔;;; 5.9.1 板式塔结构;;; 5.9.2 板上气液接触状态;;; 5.9.3 塔板类型
化学反应器基本原理
1. 说出化学反应工程研究的内容、工业上反应器的结构类型;熟悉反应器体积、有效体积、停留时间、平均停留时间及空间时间等概念。2. 说明表征变容因子所表示的物理意义,领会变容系统组分浓度变化与哪些因素有关及其定量表示法和计算。3. 领会建立反应器数学模型的方法;熟悉间歇操作搅拌釜、全混流反应器、活塞流反应器及多釜串联反应器的特性,熟悉这几种反应器的数学模型并能进行反应器的设计计算,能够对一些简单反应进行应器的选型和操作方式的确定。4. 说出停留时间分布密度函数、停留时间分布函数定义及性质;领会脉冲法、阶跃法测定停留时间分布的原理及方法;领会数学期望和方差的统计特征性及其应用方法;熟悉理想流动反应器停留时间分布的特征;学会利用离析流模型、多釜串联模型进行非理想流动反应器的计算。
6.1 化学反应工程简介;;; 6.1.1 化学反应工程学研究的内容;;; 6.1.2 工业反应器;;; 6.1.3 体积及时间;;;6.2 等温变容反应;;;6.3 均相反应工器;;; 6.3.1 建立反应器数学模型的方法;;; 6.3.2 间歇反应器;;; 6.3.3 全混流反应器;;; 6.3.4 活塞流反应器;;; 6.3.5 多釜串联反应器一;;; 6.3.6 多釜串联反应器二;;; 6.3.7 简单反应;;; 6.3.8 复合反应;;; 6.3.9 选择性及应用;;;6.4 停留时间分布与反应器流动模型;;; 6.4.1 停留时间分布;;; 6.4.2 停留时间分布实验测定;;; 6.4.3 阶跃法;;; 6.4.4 停留时间分布统计特征;;; 6.4.5 停留时间分布实例;;; 6.4.6 无因次时间为变量;;; 6.4.7 活塞流反应器的停留时间分布;;; 6.4.8 全混流反应器的停留时间分布;;; 6.4.9 非理想流动;;; 6.4.10 离析流模型;;; 6.4.11 多釜串联模型(一);;; 6.4.12 多釜串联模型(二)