化工原理教学课件+思考题+测试题+公式+概念解释（陈敏恒）华东理工大学

　　自1952年建校以来，化工原理课程一直是化工类专业本科教学的一门核心课程。1952年由我校苏元复、张震旦、王承明编译，龙门联合书局印行出版发行的“化工原理”上下册是我国最早的化工原理教材。 


　　近年来，化工原理教研组、实验室在学校、学院的领导下，对教材、辅助教材、多媒体课件、实验设备和实验内容等多方面进行了课程建设。一门课程的建设，教材是龙头。 2006 年编写出版了化工原理 ( 第三版 ) 教材，该教材努力体现以培养学生 创新 能力、树立工程观点和突出工程问题的处理方法为主的教学思想。该教材为“面向 21 世纪”课程教材，国家“十五”规划教材。 2002 年编写出版了“化工原理详解与应用”。 2005 年编写出版了“化工原理实验”。 2005 年编写出版了“常用化工单元设备的设计”。 2008 年制作出版了“化工原理多媒体课件” ( 第二版 ) 。 2008 年编写出版了化工原理 ( 少学时 ) 教材。同时，对实验、课程设计和考试等方面进行了全面的改革。经历多年的不懈努力，课程建设已取得了一系列的成果， 2003 年被评为上海市精品课程， 2004 年被评为国家级精品课程。 


　　为适应不同专业，不同学生的学习要求，我们开设了 96 学时， 80 学时， 48 学时及专科班等不同层次的教学班，有以自学为主的和讲授为主的不同教学风格的教学班，编制了各层次的教学大纲及相应的教学日历，以针对不同的对象因材施教。对理工优秀生班 单独授课，采用自学为主的教学方法， 引导学生采用“自学 — 听课 — 讨论 — 复习”的学习方法， 启发式教学，开发学生的综合能力和创新能力。 


　　多年来， 实行教考分离，统一命题，流水阅卷。 考试参照全国化工原理题库命题，考试结果良好。 


　　课程设计采用分散和集中相结合的方式进行。第一学期学完传热之后，花半周完成“列管式换热器选型设计”。第二学期在学完下册之后，开始进行某一典型单元设备的设计，先集中一周进行设备的工艺设计计算、设备结构设计、绘制工艺流程图、设备条件图。在优秀生班中，利用化工原理机房，开展了化工原理课程设计教改试点，采用计算机进行设计和 AutoCAD 作图。目前，开出的设计题目包括蒸发器、板式精馏塔、填料吸收塔、转盘萃取塔、喷雾干燥塔等单元设备。这些题目是教师从为工厂作技术改造和技术服务的项目中抽提出来的，来源于生产实际。 


　　实验课是学生学习和自己研究问题的重要环节。实验课不仅训练学生的实验技术和动手能力，更重要的是训练学生运用理论知识解决实际问题的能力。为了加强这一教学环节的改革和建设，实行实验单独设课 ，实验室全天开放，学生自主选课。通过实验理论课、预习实验、实验、讨论等环节来保证教学质量。 实验教学内容和教学方法的变革带动了实验装置的改造和实验室建设。实验室于 2005 年再度进行了较大规模的建设。自行开发设计的各类实验装置已为部分兄弟院校所购买使用。 


　　教学成果获奖：国家级教学成果二等奖 (工科基础课程化工类CAI系列课件的研究开发)2001.3；全国普通高校优秀教材二等奖(化工原理 第二版 ) 2002.11 ； 上海市优秀教材一等奖 (化工原理教材)2004.9；上海市优秀教学成果三等奖(化工原理课程教学改革)2001.1；上海市优秀教学成果一等奖(“化工原理”精品课程建设)2005.1； 上海市普通高校优秀实验室 ( 化工原理实验中心 )2002.12 ；石油和化学工业优秀电子出版物二等奖 ( 化工原理多媒体课件 )2003.12 ，石油和化学工业优秀电子出版物一等奖 ( 化工原理第三版教材 )2007.1 。上海市优秀教学成果二等奖 ( 打造与时俱进的《化工原理》国家精品课程 )2009.5 。 

 第一章 流体流动 
学习目标
了解流体黏性、流体机械能；熟练掌握 流体静力学方程及其应用； 熟练掌握 质量守恒、机械能守恒方程及其应用； 了解流体 流动的类型和 层流与湍流的区别 ； 掌握 流动流体的机械能损失的计算； 掌握量纲分析实验研究法；掌握 管路定性判断； 熟练掌握串、并联管路的 计算； 掌握 管路阻力控制问题； 掌握 皮托管测速、 孔板流量计、转子流量计 原理和计算方法； 了解 非牛顿流体的基本特性。 
重点难点
流体静力学方程应用；机械能守恒方程应用；流动流体的机械能损失的计算； 量纲分析实验研究法； 管路阻力控制问题； 孔板流量计、转子流量计原理。
内容小结
本章主要讨论 了 有关流体流动的基本原理，流体流动的基本规律。流体流动的计算是物料衡算、力平衡、能量衡算的综合应用。 
 第二章 流体输送机械 
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学习目标
掌握管路 特性、离心泵工作原理； 熟练掌握 离心泵特性曲线及影响因素、离心泵工作点和流量调节；认识离心泵的气缚现象、汽蚀现象； 掌握 离心泵的汽蚀余量和允许安装高度计算； 掌握 离心泵的选用； 了解 往复泵工作原理、离心风机工作原理。
重点难点
离心泵特性曲线及影响因素；离心泵工作点；离心泵的气缚现象、汽蚀现象；离心泵的选用；往复泵特点。
内容小结
本章主要讨论 了 有关流体输送设备的工作原理、性能、调节和选择。输送液体的设备称为泵，按工作原理可分为离心泵、往复泵、旋转泵、流体作用泵等。输送气体的设备主要有通风机、鼓风机、压缩机等。形成负压的为真空泵。
第三章 液体的搅拌
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学习目标
了解搅拌的目的和方法、搅拌装置、常用搅拌浆的型式、挡板及其它构件；了解混合效果的度量；掌握混合机理；了解搅拌功率的影响因素、搅拌器经验放大准则。了解其它混合设备介绍。
内容小结
本章主要叙述了搅拌的目的和方法、搅拌器的分类和适用条件、搅拌器的两个功能、混合机理； 讨论 了改进搅拌效果的工程措施；搅拌功率的影响因素和放大准则。
第四章 流体通过颗粒层的流动
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学习目标
了解颗粒和床层的基本特性、影响压降的主要因素、数学模型法；了解过滤基本原理；熟练掌握过滤物料衡算、过滤速率基本方程及其应用；掌握恒速过滤、恒压过滤、洗涤时间、过滤机的生产能力计算；了解 叶滤机、压滤机、回转真空过滤机； 了解 加快过滤速率的途径。
重点难点
数学模型法；过滤物料衡算、过滤速率基本方程应用；过滤机的生产能力计算； 加快过滤速率的途径。
内容小结
本章叙述了颗粒床层的压降的影响因素，并应用于对过滤分离操作的描述。讲叙了过滤的物料衡算，过滤速率方程，过滤过程的计算，常用的过滤设备。
第五章 颗粒的沉降和流态化
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学习目标
掌握颗粒的曳力系数及斯托克斯定律；掌握颗粒自由沉降速度及其计算；掌握降尘室的处理量计算、除尘效率；了解旋风分离器的工作原理、分割直径、影响性能的主要因素；了解流化床的主要特性、操作范围 ( 起始流化速度和带出速度 ) 。
重点难点
斯托克斯定律；颗粒自由沉降速度计算；降尘室的处理量计算；旋风分离器的评介指标、分割直径；流化床的主要特性、操作范围 ( 起始流化速度和带出速度 ) 。
内容小结
本章考察了固体颗粒与流体间的相对运动。解决了颗粒沉降速度的计算。同时，叙述了重力沉降器的计算，旋风分离器的原理和特点。研究了流化床的特点和影响因素。
第六章 传热
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学习目标
掌握傅里叶定律、一维定态导热的计算；掌握牛顿冷却定律、自然对流、管内强制对流 ( 湍流 ) 给热系数计算；了解沸腾给热和沸腾曲线、蒸汽冷凝给热；了解热辐射原理、黑体、灰体、黑度；掌握间壁换热过程的热量衡算、传热速率式、传热平均温度差计算；了解传热阻力控制、垢层热阻；了解传热设计型问题的参数选择；熟练掌握传热基本方程和应用；传热操作型问题的讨论和计算；了解常用换热器类型和结构。
重点难点
一维定态导热的计算；管内强制对流 ( 湍流 ) 给热系数计算；沸腾曲线、蒸汽冷凝给热；间壁换热过程的热量衡算、传热基本方程和应用；传热阻力控制；传热设计型问题的参数选择；传热操作型问题的讨论和计算。
内容小结
本章讨论 了 热传导的传热速率计算、各种对流给热情况下的 给热系数、 传热速率计算，重点讨论 了间壁式 换热器的原理和设计、操作计算。 
 第七章 蒸发
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学习目标
了解蒸发过程的目的、方法及特点、常用蒸发器的结构；了解沸点升高和传热温度差损失、加热蒸汽的经济性、蒸发设备的生产强度、蒸发的节能措施。掌握单效蒸发的物料衡算、热量衡算和传热速率方程计算。
内容小结
本章讨论了蒸发过程的特点、常用蒸发器的结构；二次蒸汽的利用；沸点升高确定方法；单效蒸发的计算。
第八章 气体吸收
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学习目标
了解工业吸收的目的、原理、实施方法、吸收过程的经济性；了解吸收剂的选择原则；掌握亨利定律，温度、总压对平衡的影响；掌握费克定律和双膜理论，相际传质总系数和传质阻力控制；熟练掌握低浓度气体吸收过程物料衡算、传质单元高度和传质单元数计算；掌握最小液气比、吸收塔设计计算、吸收操作型问题的计算；了解化学吸收的特点。
重点难点
吸收剂的选择原则；亨利定律；传质阻力控制；低浓度气体吸收塔的物料衡算、塔高设计计算；最小液气比、吸收操作型问题的计算。
内容小结
本章讨论了气体吸收的目的、原理及实施方法，讲述了气液相平衡及其影响因素。讨论了传质总系数以及传质阻力控制，低浓度气体吸收的物料衡算、传质单元高度和传质单元数的计算。 
 第九章 液体精馏
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学习目标
了解工业蒸馏操作的目的、原理及实施方法、蒸馏过程的经济性；掌握双组分溶液的汽液相平衡及泡、露点计算；掌握相对挥发度、平衡蒸馏与简单蒸馏计算；熟练掌握精馏原理、全塔物料衡算、恒摩尔流、理论板和板效率、操作线方程、加料热状态和 q 线方程、理论板数的逐板计算法、最优加料位置、用图解法分析精馏过程的方法；掌握全回流和最少理论板数、最小回流比、回流比的选择；了解捷算法求解理论板数、双组分精馏的其他类型；掌握双组分精馏的操作型计算；了解灵敏板的概念、间歇精馏过程的特点、恒沸精馏、萃取精馏。
重点难点
双组分溶液的汽液相平衡及泡、露点计算；精馏原理、全塔物料衡算、理论板、操作线方程、理论板数的逐板计算法、用图解法分析精馏过程的方法；最少理论板数、最小回流比、回流比的选择；双组分精馏的操作型问题判断和计算。
内容小结
本章讨论了蒸馏操作的目的、原理及实施方法，讲述了双组分溶液的汽液相平衡及相对挥发度。讨论了恒摩尔流和理论板，精馏塔理论板数的逐板计算法、物料衡算、回流比的选择、操作条件对操作结果的影响。
第十章 气液传质设备
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学习目标
了解气液传质过程对塔设备的要求；了解 气液传质设备的主要评价指标； 了解 板式塔的 板上 气液接触状态、 塔内非理想流动和不正常操作现象；了解全塔效率 、塔板负荷性能图；了解填料塔的载点、泛点、 等板高度 、最小喷淋密度。了解填料塔与板式塔的比较。
重点难点
气液传质设备的主要评价指标；板式塔的 板上 气液接触状态 ；全塔效率 、塔板负荷性能图；填料塔的载点、泛点、 等板高度 、最小喷淋密度。
内容小结
本章讨论了 气液传质设备的主要评价指标 ，讲述了 板式塔的流体力学和传质性能、填料塔的流体力学和传质性能，讨论 了 填料塔与板式塔的比较 。
第十一章 液液萃取
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学习目标
了解液液萃取的工业实例；了解萃取的目的、原理和实施方法；掌握三角形相图、部分互溶物系的相平衡；了解分配系数与选择性系数；掌握 单级萃取计算、多级错流萃取计算、 完全不互溶物系的 萃取计算； 了解常用萃取设备。
重点难点
部分互溶物系的液液相平衡三角形相图； 单级萃取计算 。
内容小结
本章讨论了液液萃取的目的、原理和实施方法；液液三元相平衡的图示方法；叙述了 单级萃取计算；多级错流萃取计算； 完全不互溶物系的 萃取计算；讨论 了萃取设备。 
 第十二章 其他传质分离方法
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学习目标
了解 结晶 原理、实施方法和工业应用、 吸附 原理、实施方法和工业应用、反渗透原理及应用、超滤原理及应用、电渗析原理及应用。
重点难点
结晶 原理； 吸附 原理；反渗透原理；超滤原理；电渗析原理。
内容小结
本章叙述了 结晶 原理、实施方法和工业应用、 吸附 原理、实施方法和工业应用、膜分离原理及工业应用。
第十三章 热、质同时传递的过程
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学习目标
掌握湿空气的状态参数及其计算、湿球温度与绝热饱和温度异同点；掌握 I-H 图及其应用。
重点难点
湿空气的状态参数计算； I-H 图。
内容小结
本章叙述了湿空气的状态参数及其计算； I-H 图及其应用。
第十四章 固体干燥
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学习目标
了解固体干燥的目的、原理及实施方法；了解水分在气固两相间的平衡、结合水与非结合水、平衡含水与自由含水；掌握干燥曲线和干燥速率曲线、临界含水量及影响因素；掌握间歇干燥过程的计算、连续干燥过程的物料衡算、热量衡算、理想干燥过程的计算；了解提高热效率的措施、常用干燥设备的特性。
重点难点
水分在气固两相间的平衡；结合水与非结合水、平衡含水与自由含水；干燥速率曲线、临界含水量及影响因素；间歇干燥过程的计算、连续理想干燥过程的计算。
内容小结
本章叙述了固体干燥的目的、原理及实施方法；讲述了水分在气固两相间的平衡、干燥曲线和干燥速率曲线、间歇干燥过程的计算、连续理想干燥过程的计算、常用干燥设备的特性。 

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