化工原理教学资料
化工原理教学大纲
化工原理教学大纲
一、课程概述
1.1 课程背景
化工原理是化学工程及相关专业的基础课程之一，旨在系统地介绍化学工程原理、原则和基本概念，培养学生的化学思维能力和解决工程问题的能力。
1.2 课程目标
本课程旨在使学生掌握化工原理的基本概念、理论模型和计算方法，理解化工过程的原理和工艺流程，能够分析和解决常见的化工工程问题。
1.3 课程内容
本课程的主要内容包括：
- 化学工程基本概念和化学工程计算基础
- 物质平衡和能量平衡
- 流体静力学和流体动力学
- 传递过程和传递方程
- 热平衡和传热过程
- 质量平衡和传质过程
- 化学反应工程和反应动力学
- 化工流程和装备
二、教学方法
2.1 教学形式
本课程采用理论讲授、实践操作和综合应用相结合的教学方法。
理论讲授部分主要通过课堂教学和讲义配套进行，实践操作部分主
要通过实验课和工程实践进行。
2.2 教学手段
- 理论讲授：采用教师讲解、案例分析等方式，深入浅出地讲解化工原理的基本概念和原理。
- 实践操作：通过实验课和工程实践，让学生进行实际操作和实地观察，加深对化工原理的理解和应用。
《化工原理》教案
通过调整操作参数如回流比、进料量、加热量等，实现精馏过程的优化。同时 ，可采用先进的控制策略如自适应控制、智能控制等，提高精馏过程的稳定性 和经济性。
05
吸收过程与设备
Chapter
吸收基本概念及分类
吸收定义
吸收是指气体或液体中的某一组分在 另一不相混溶的液体中的溶解过程。
吸收分类
根据吸收质与吸收剂是否发生化学反 应，可分为物理吸收和化学吸收。
管道压力降计算 管道布置与安装
不同材料的性能特点和使用范围 。
根据管道长度、直径、流量和摩 擦系数计算压力降的方法。
03
传热过程与设备
Chapter
传热基本概念及方式
传热定义
01
热量自发地由高温物体传向低温物体的过程。
传热方式
02
热传导、对流传热、辐射传热。
传热在化工生产中的应用
03
加热、冷却、蒸发、冷凝等。
流体的压力
静压力的概念、单位、表 示方法，以及压力与高度 的关系。
流体静力学方程
推导和应用，包括U型管 压差计的原理和使用方法 。
流体动力学基础
流量与流速
定义、单位、测量方法，以及层流和湍流的判别 。
伯努利方程
推导和应用，包括流速与压力的关系，以及在管 道流动中的应用。
连续性方程
推导和应用，包括管道截面变化对流速和流量的 影响。
干燥方法分类
根据干燥介质与物料的接触方式，将干燥方法分为对流干燥、传导干燥、辐射干燥等，并对每种方法 进行简要介绍。
常见干燥方法及设备介绍
对流干燥方法及设备
详细介绍气流干燥、喷雾干燥、流化床干燥等对流干燥方法及其 相应设备的结构、工作原理和特点。
化工原理教案西北大学
课程名称：化工原理授课对象：化学工程与工艺专业本科生教学课时：8课时教学目标：1. 理解化工原理的基本概念和基本原理。
2. 掌握化工原理中常见的单元操作过程。
3. 培养学生运用化工原理解决实际工程问题的能力。
4. 增强学生的工程伦理意识和职业道德规范。
教学内容：一、引言1. 介绍化工原理课程的重要性和应用领域。
2. 简述化工原理课程的基本框架和主要内容。
二、流体力学1. 流体力学的基本概念：流体、流速、流量、压强等。
2. 流体流动的基本方程：连续性方程、伯努利方程、动量方程等。
3. 流体流动的典型问题：层流与湍流、摩擦系数、管道输送等。
三、传热1. 传热的基本概念：传热方式、传热系数、传热速率等。
2. 传热的基本方程：傅里叶定律、牛顿冷却定律等。
3. 传热的基本问题：对流传热、辐射传热、热传导等。
四、传质1. 传质的基本概念：传质方式、传质系数、传质速率等。
2. 传质的基本方程：菲克定律、诺森方程等。
3. 传质的基本问题：扩散、对流、吸附等。
五、单元操作1. 常见的单元操作：混合、分离、反应、传递等。
2. 单元操作的基本原理和计算方法。
3. 单元操作在实际工程中的应用。
教学过程：1. 教师讲解化工原理的基本概念和基本原理，引导学生理解并掌握。
2. 通过实例分析，使学生了解化工原理在工程中的应用。
3. 学生分组讨论，解决实际问题，培养实际操作能力。
4. 教师总结讲解，强调重点和难点，巩固学习成果。
教学评价：1. 课堂提问：检查学生对基本概念和基本原理的掌握程度。
2. 课后作业：检验学生对单元操作和计算方法的掌握程度。
3. 课程设计：培养学生运用化工原理解决实际工程问题的能力。
4. 考试：综合评价学生对化工原理知识的掌握程度。
教学资源：1. 教材：《化工原理》（上、下册，第三版），陈敏恒等编，化学工业出版社。
2. 课程课件：教师根据教材和教学大纲制作。
3. 实验室：为学生提供实验设备，方便学生进行实践操作。
化工原理课程教学大纲
化工原理课程教学大纲一、课程概述化工原理课程是化学工程与技术专业的一门重要基础课程，旨在帮助学生全面了解和掌握化工原理的基本概念、原理和应用。
本课程内容包括化工基本理论、化工过程综合设计等方面的知识，培养学生的化工思维和分析问题的能力。
二、教学目标本课程的教学目标主要包括以下几个方面：1. 使学生熟悉化工原理的基本概念和基本原理；2. 培养学生运用化工原理解决实际工程问题的能力；3. 提高学生的科学研究和创新能力；4. 培养学生的团队合作和沟通能力。
三、教学内容及安排1. 化工基本理论1.1 化学平衡与化学动力学- 反应速率与速率方程- 化学平衡常数与平衡常态1.2 物理化学基础- 热力学基本原理- 混合物热力学性质- 相平衡与相图2. 化工过程综合设计2.1 传递过程的基本原理- 传热、传质、传动基本概念与数学模型- 传递过程的控制方程2.2 化工反应器设计- 反应速率与反应器类型选择- 反应器设计与优化2.3 流程流动与分离- 流体力学基本概念与控制方程- 分离技术与设备选择四、教学方法本课程采用多种教学方法，包括理论讲授、案例分析、实验操作和课堂讨论等。
通过理论讲解，学生可以了解到化工原理的基本概念和原理；通过案例分析和实验操作，学生能够运用所学知识解决实际问题，并培养实践能力；通过课堂讨论，学生可以加深对化工原理的理解和应用。
五、考核要求1. 平时成绩：包括课堂出勤、课堂表现、作业完成情况等。
2. 期中考试：考查学生对于课程内容的理解和应用能力。
3. 期末考试：综合考查学生对于整个课程内容的掌握情况。
4. 实验报告：要求学生参加相关实验，并撰写实验报告。
六、教材参考1. 《化工原理导论》，李鸿翔，化学工业出版社2. 《化工原理与计算》，王志刚，化学工业出版社七、参考资源1. 化学工程与技术学术期刊：国内外相关领域的研究论文与实践案例。
2. 相关化工工艺软件：ASPEN、HYSYS等。
八、学习建议1. 加强课前预习，掌握基本概念和原理；2. 多进行思考和讨论，加深对于化工原理的理解；3. 积极参与实验操作，并认真完成实验报告；4. 注重课程知识与实际工程的结合，培养应用能力；5. 与同学进行合作学习，共同解决难题。
化工原理课程教学大纲
化工原理课程教学大纲一、课程背景和目标化工原理课程是化工专业的基础课程之一，旨在通过系统地介绍化工原理的基本概念、原理和应用，培养学生对化工原理的理论掌握和实际应用能力。
二、教学内容和安排1. 第一章：引言- 化工原理的定义和重要性- 化工原理与现代化工产业的关系- 化工原理的学习方法和途径2. 第二章：质量守恒原理- 质量守恒定律的表述与应用- 质量守恒的连续性方程- 质量守恒定律在化工领域的应用3. 第三章：能量守恒原理- 能量守恒定律的表述与应用- 能量守恒的热力学方程- 能量守恒定律在化工领域的应用4. 第四章：物质平衡原理- 混合物质平衡的表述与应用- 化工反应平衡的物质平衡方程- 物质平衡在化工过程中的应用5. 第五章：动量守恒原理- 动量守恒定律的表述与应用- 流体力学基本方程- 动量守恒定律在化工领域的应用 6. 第六章：传质原理- 传质过程的基本概念和分类- 线性传质模型和非线性传质模型 - 传质过程在化工中的应用7. 第七章：传热原理- 传热过程的基本概念和热传导方程 - 对流传热和辐射传热- 传热过程在化工中的应用8. 第八章：化工过程模拟与优化- 化工过程模拟的基本原理和方法- 优化化工过程的基本思想和方法- 化工过程模拟与优化在工业实践中的应用案例三、教学方法和手段1. 理论授课：通过教师讲解、示范和案例分析，介绍化工原理的基本概念和原理。
2. 实验教学：通过实验操作，培养学生的实验能力和科学思维能力。
3. 讨论与互动：组织学生进行小组讨论、课堂互动，加深对化工原理的理解和应用。
4. 课程设计：要求学生进行化工过程的模拟与优化设计，提高其综合运用化工原理的能力。
5. 学生作业：布置相关的习题和课后作业，巩固学生对所学内容的掌握程度。
四、教学评估方法1. 考试评估：定期进行笔试和实验考核，考察学生对化工原理的理解和应用能力。
2. 课程设计评估：对学生的课程设计报告进行评审和评分，评估学生的综合能力。
化工原理课程教学内容设计
化工原理课程教学内容设计一、课程简介化工原理是化学工程专业的基础课程之一，旨在培养学生对化学工程领域中的基本原理和理论进行掌握和应用的能力。
本课程内容设计旨在帮助学生全面了解化工原理的基本概念、原理和应用，并培养学生的分析问题和解决问题的能力。
二、教学目标1. 掌握化工原理中的基础概念和本质；2. 理解化工原理与化学工程实际应用的关系；3. 培养学生的问题分析与解决能力；4. 培养学生的团队合作和沟通能力。
三、教学内容及安排1. 化工原理的基本概念（2周）1.1 化学工程与化工原理的关系1.2 化工原理的发展历程1.3 化工原理中的重要概念和术语2. 物质的组成与结构（3周）2.1 原子和元素2.2 分子和化学键2.3 物质的组成与性质2.4 化学平衡与反应动力学3. 基本热力学（4周）3.1 能量和热力学基本概念3.2 热力学定律与计算3.3 化学反应热力学3.4 理想气体混合物的热力学计算4. 流体力学基础（3周）4.1 流体的性质和流动方式4.2 流体静力学4.3 流体动力学4.4 流体力学方程和应用5. 物质传输基础（4周）5.1 质量传输基础5.2 热传输基础5.3 动量传输基础5.4 物质传输方程和应用6. 反应工程基础（4周）6.1 化学反应工程基本概念6.2 反应动力学与反应速率方程6.3 反应器的基本类型和性能6.4 反应器的设计和应用四、教学方法1. 理论讲授：通过教师的讲授，向学生传授化工原理的基本概念和理论知识。
讲授过程中，可采用多媒体辅助教学，例如使用投影仪展示示意图、计算公式等。
2. 实验教学：在教学过程中，适当安排化学工程实验、模拟实验等，通过实际操作和实验数据分析，帮助学生深入理解化工原理的实际应用。
3. 讨论研究：引导学生参与课堂讨论，组织小组讨论，提出问题和解决问题的思路。
通过学生的交流和思考，培养学生的问题分析和解决问题的能力。
4. 课程设计项目：每学期结合具体实例，布置一到两个课程设计项目。
化工原理教学大纲
化工原理教学大纲一、课程概述本课程旨在通过系统性的学习，使学生全面了解化工原理的基本概念、基本原理和基本方法，掌握基本的化工计算和分析技能，为学生今后从事工程设计、工艺研究和工程管理等方面的实际工作打下坚实的理论基础。
二、课程目标1. 理论目标：（1）了解化工工艺的基本概念和基本原理；（2）掌握化学反应、热力学和传递过程的基本原理和计算方法；（3）熟悉常见化工流程和装置，并能进行基本的工艺设计；（4）了解化工安全与环保的基本知识。
2. 实践目标：（1）培养学生运用化工原理进行实际问题分析和解决的能力；（2）培养学生进行化工计算和分析的能力；（3）培养学生进行基本化工实验的能力；（4）培养学生进行工艺设计和工程管理的能力。
三、课程内容1. 化工原理基础（1）化工原理的概念和研究对象；（2）化工原理的发展历程及其在化工工程中的作用；（3）化工原理与化工工艺的关系；（4）化工原理与其他学科的关系。
2. 化学反应原理（1）化学反应的概念和特点；（2）化学平衡和反应速率；（3）化学反应的热力学分析；（4）常见化学反应的机理和动力学分析。
3. 热力学原理（1）热力学基本概念和基本定律；（2）热力学过程和热力学函数；（3）物质的相变和化学反应的热力学分析；（4）化工热力学计算方法和实例。
4. 质量和能量传递原理（1）传递过程的基本概念和基本原理；（2）质量传递的机理和计算方法；（3）能量传递的机理和计算方法；（4）质量和能量传递的实例和工程应用。
5. 化工流程与装置（1）化工流程的概念和分类；（2）常见化工流程的原理和特点；（3）化工装置的基本结构和工作原理；（4）化工流程和装置的设计方法和实例分析。
6. 化工安全与环保（1）化工安全的基本要求和原则；（2）常见化工安全事故的案例分析；（3）化工生产过程中的环境污染及治理方法；（4）化工安全与环保的法律和政策。
四、教学方法1. 理论教学：（1）讲授：采用教师讲解的方式，结合多媒体辅助，全面系统地传达化工原理的基本概念、原理和方法。
《化工原理》教学PPT
化工原理教学PPT一、引言化工原理是化学工程专业的基础课程，主要介绍了化工过程中的基本原理和基本概念。
本教学PPT旨在帮助学生全面理解化工原理的重要性，学习化工过程中的基本原理和应用，从而为将来的实践工作打下坚实的基础。
二、化工原理的概述1.化工原理的定义–化工原理研究化工过程中的物质转化、传递和分离等基本原理。
–化工原理是化工工程专业的核心基础课程。
2.化工原理的重要性–化工原理是其他高级课程的基础，如化工反应工程、化工传递过程等。
–化工原理的学习可以培养学生的分析和解决问题的能力。
三、化工原理的基本概念1.物质转化–化学反应和物理变化。
–化学反应：原料通过化学反应转化为产物。
–物理变化：物质的特性改变，但化学组成不变。
2.物质传递–质量传递和热量传递。
–质量传递：物质在空间中的传递。
–热量传递：热量在物体之间的传递。
3.分离过程–分离物质混合物中的组分。
–常见的分离过程包括蒸馏、萃取、结晶等。
四、化工原理的应用1.化工生产–化工原理在化工生产中起到重要作用。
–例如，在炼油过程中，化工原理可以帮助工程师设计出高效的分离装置。
2.环境保护–化工原理在环境保护中也有广泛的应用。
–例如，通过了解化工原理，可以设计有效的废水处理装置，减少环境污染。
五、化工原理的学习方法1.基础知识的学习–化工原理是一个基础课程，需要学生先掌握基础知识。
–通过课堂学习、课后阅读和实验来加深对基础知识的理解。
2.理论与实践相结合–理论知识和实践应用相结合可以更好地理解化工原理。
–参与实践活动，如实验、工程设计等，提高实践能力。
3.积极参与讨论–在课堂上积极提问和参与讨论可以加深对化工原理的理解。
–与同学一起讨论问题，共同学习。
六、总结本教学PPT简要介绍了《化工原理》的重要性和基本概念，以及其在化工生产和环境保护中的应用。
同时也提供了学习化工原理的方法和建议，希望能够帮助学生更好地学习和理解化工原理的基本知识，为将来的学习和实践打下坚实的基础。
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的湿分的单元操作。
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干燥过程的分类：
常压干燥 真空干燥 连续式 间歇式
按操作压力分
按操作方式分
cH cg c v H 1.01 1.88 H f ( H )
式中
cg ：干空气比热 c v ：水汽比热 =
= 1.01 kJ/(kg干气∙℃) 1.88 kJ/(kg水汽∙℃)
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2. 焓（热含量）I [kJ/kg干气] 定义：湿空气的焓为干空气的焓与水汽的焓之和。 计算基准： 以0℃干空气及0℃液态水的焓值为0作计算基准。
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解 20o C：水饱和蒸汽压 PS 2.33kP a Pw 2.33 -1 H 0.622 0.622 0.0146 kg水汽 kg干空气 P - Pw 101.3 - 2.33 Pw 2.33 100% 100% 100% PS 2.33 50o C：水饱和蒸汽压 PS 12.34kP a Pw 2.33 -1 H 0.622 0.622 0.0146 kg水汽 kg干空气 P - Pw 101.3 - 2.33 Pw 2.33 100% 100% 18.88% PS 12.34
湿空气是由水蒸汽和绝干空气构成。
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H =
kg水汽
kg绝干空气
=
nwMw ng Mg
=
18.02nw
28.95ng
质量比
nw： 湿空气中水汽的摩尔数，kmol； ng： 湿空气中绝干空气的摩尔数，kmol； Mw：水汽的摩尔质量，kg.kmol-1； Mg：空气的平均摩尔质量， kg.kmol-1。
从绝对湿度H的定义(单位质量干空气所含气态水的 质量)看，当PW→P时，H→∞。 因此H的定义域为PW<P。 空气中的水蒸汽分压PW不可能大于总压。
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三、湿空气的比热与焓
1. 湿比热（湿热）cH [kJ/(kg干气∙℃)]
定义：在常压下，将1 kg 干空气和其所带有的 H kg水 汽升高温度 1 ℃ 所需的热量。
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当湿空气中水蒸汽分压 pw 恰好等于同温度下 水蒸汽的饱和蒸汽压 ps 时，则表明湿空气达到饱
和，此时的湿度 H 为饱和湿度 Hs 。
pS 即： H S f ( t，P ) H S 0.622 p pS 二、相对湿度 定义：在一定温度及总压下，湿空气的水汽分压 pw 与 同温度下水的饱和蒸汽压 ps 之比的百分数。
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相对湿度 与湿度 H 的关系：
ps H f (，t ) H 0.622 p ps
【例7-1】 湿空气中水的蒸汽分压 pw=2.33 kPa，总压 p = 101.3 kPa，温度为 20 ℃ 、 50 ℃和 120 ℃， 求 H和 值 。
因此，对于温度为 t、湿度为H 的湿空气，其焓 值包括由0℃的水变为0℃水汽所需的潜热及湿空 气由0℃升温至 t ℃所需的显热之和。
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120o C：水饱和蒸汽压 PS 198.64kP a Pw 2.33 -1 H 0.622 0.622 0.0146 kg水汽 kg干空气 P - Pw 101.3 - 2.33 Pw 2.33 100% 100% 1.173% PS 198.64
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根据供热方式不同，干燥可分为以下四种情况： 传导干燥（间接加热干燥）： 热能通过壁面以传导方式加热物料。 对流干燥（直接加热干燥）： 干燥介质与湿物料直接接触，并以对流 方式加热湿物料。 辐射干燥： 热能以电磁波的形式辐射到湿物料表面。 介电加热干燥： 将湿物料置于高频电场内，使其被加热。
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第7章 固体干燥
7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 概述 湿空气的性质与湿度图 固体物料的干燥平衡 干燥过程的计算 干燥速率与干燥时间器 干燥器 固体干燥过程的强化与展望
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7.1 概述
在化工生产中，一些固体产品或半成品可能混有大
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7.2
湿空气的性质与湿度图
7.2.1 湿空气的性质 7.2.2 空气的湿度图及其应用
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7.2.1
湿空气的性质
通常用两个参数来表征空气中所含水分的大小：
湿度 H 及相对湿度
一、湿度（湿含量）H 定义：湿空气中所含水蒸汽的质量与绝干空气 质量之比。
pw 100% pS
即：
f ( pw，t )
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当 = 1 pw = 当 < 1 pw <
时： ps，湿空气达饱和，不可作为干燥介质； 时： ps，湿空气未达饱和，可作为干燥介质。
越小，湿空气偏离饱和程度越远，干燥能力越大。
结论： 湿度 H 只能表示出水汽含量的绝对值，而 相对湿度却能反映出湿空气吸收水汽的能力。
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本章主要讨论对流干燥，干燥介质是热 空气，除去的湿分是水分。
对流干燥是传热、传质同时进行的过程，
但传递方向不同，是热、质反向传递过程： 传热 方向 气 固 固 传质 气
推动力
温度差
水汽分压差
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பைடு நூலகம்
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干燥过程进行的必要条件： * 物料表面水汽压力大于干燥介质中水汽分压； * 干燥介质要将汽化的水分及时带走。
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当湿空气可视为理想气体时，则有：
nw pw pw ng pg p pw
式中：pw为空气中水蒸汽分压。
18.02nw pw H 0.622 28.95ng p pw
即：
H f ( p，pw )
当 p 为一定值时，
H f ( pw )