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文檔簡介

第1講

緒論

內容提要:

一、本課程的性質、地位和內容

二、化工過程與單元操作

三、過程衡算、平衡與速率

1、過程衡算2、過程的平衡與速度

四、單位換算

1、國際制2、工程制3、物理制

目的要求:

1、了解《化工原理》課程的發展、性質、地位和作用;

2、了解化工生產過程的構成、單元操作的內容與分類以及探討內容;

3、嫻熟駕馭化工過程的物料衡算與能量衡算的基本概念與計算步驟;

4、駕馭量綱與量綱一樣性、單位與單位一樣性以及相互換算。

重點難點:

重點:基本概念與探討方法--兩種衡算、過程平衡與速率、探討方法。

難點:單位換算一一基本單位、導出單位和單位制。

習題與作業:

作業題:習題集0-2、0-3、0-7

思索題:習題集0-8

授課狀況:

第2講

第一章流體流淌

內容提要:

1.1流體流淌概述

一、流體流淌考察方法二、流體流淌中的作用力

三、流體流淌中的機械能四、流體的壓縮性與膨脹性

1.2流體靜力學

一、靜壓強在空間的分布二、壓強能與位能

三、壓強的表示方法四、靜力學原理的應用

目的要求:

1、駕馭流體流淌的考察方法以及流體流淌中的的各種作用力;

2、嫻熟駕馭靜壓強在空間的分布和流體靜力學方程;

3、嫻熟駕馭靜力學原理在壓力和壓強差測量上的應用

重點難點:

1、重點:靜壓強在空間的分布和流體靜力學基本方程推導

2、難點:靜力學基本原理的實際應用

習題與作業

作業題:耳:1-1、1-3、1-5、1-8、1-9(選兩題)

思索題:P77:D1-3

授課狀況:

第3講

第一章流體流淌

內容提要:

1.3流體流淌的基本方程

一、基本概念

1、流量與流速2、穩定流淌與非穩定流淌3、總衡算

二、物料總衡算一一連續性方程

三、總能量衡算一一柏努利方程式

1、流淌流體的能量形式2、能量的其它交換形式3、總衡算

四、機械能衡算式一一實際流體流淌過程總機械能衡算

1、機械能衡算的形式2、機械能衡算式的應用

目的要求:

1、駕馭流體流淌的基本概念:流量與流速、穩定流體與非穩定流體、總衡算

2、理解并駕馭連續性方程、總能量衡算和機械能衡算方程

3、嫻熟駕馭連續性方程和機械能衡算方程在流體動力學中的應用

重點難點:

1、重點:①物料衡算一一質量守衡定律一一連續性方程;

②柏努利方程的推導一一機械能一一能量守衡定律

2、難點:連續性方程和柏努利方程在流體動力學中的應用

習題與作業

作業:P771-11、1-12、1-14、1-15

思索題:P77D4-6

授課狀況:

第4講

第一章流體流淌

內容提要:

1.4流體流淌現象

一、流體粘性與牛頓粘性定律

1、牛頓粘性定律2、剪應力與動量傳遞

二、流淌的型態

1、流體的流淌型態2、流淌類型判據

三、圓管內流體運動的數學描述

1、層流的分布速度2、湍流的速度分布

四、邊界層及邊界層脫體

目的要求:

1、駕馭牛頓粘性定律和剪應力與動量傳遞;

2、駕馭流體流淌的型態及其流淌類型判據;

3、駕馭圓管內流體作層流層流的分布速度和湍流的速度分布;

4、了解流體流淌過程中的邊界層以及邊界層脫體。

重點難點:

重點:①流體的流淌形態、流淌類型判據

②圓形直管內流體運動的數學描述

難點:①管內流體運動的數學描述一一層流分布速度和湍流速度分布

②平均流速與最大流速的關系

習題與作業:

作業:1-21,1-23、1-24

試驗:①雷諾試驗;②機械能轉換試驗

授課狀況:

第5講

第一章流體力學基礎

內容提要:

1.5管內流淌的阻力損失

一、兩種阻力損失

二、湍流時直管阻力損失的試驗探討方法

三、直管摩擦阻力損失通用表達式

四、局部阻力損失

目的要求:

1、駕馭直管摩擦阻力損失的通用表達式;

2、因次分析法

3、駕馭流體作層流或湍流流淌時摩擦因數的計算方法;

4、駕馭局部阻力損失的計算公式和非圓形管道的當量直徑處理方法。

重點難點:

1、重點:直管中摩擦阻力損失和局部阻力損失的計算

2、難點:湍流時直管阻力損失的試驗探討方法一一因次分析法

習題與作業:

1-34、1-35、1-40、1-41

試驗:

流體流淌過程阻力系數的測定方法

授課狀況:

第6講

第一章流體流淌

內容提要:

1.6管路計算

一、阻力對管內流淌的影響

1、簡潔管路2、分支管路3、匯合管路

二、管路計算

1、簡潔管路的數學描述2、簡潔管路的設計型計算

3、簡潔管路的操作型計算4、分支與匯合管路、并聯管路的計算

三、可壓縮流體的管路計算

1、無粘性可壓縮氣體的機械能衡算2、粘性可壓縮氣體的管路計算

目的要求:

1、理解流體在管路上流淌時阻力對管內流淌的影響;

2、駕馭簡潔管路的設計型計算(據工藝要求,設計經濟上合理的管路)和操

作型計算(對已有的管路,據某些已知條件去核算其他有關參數);

3、駕馭分支與匯合管路、關聯管路的計算;

4、了解可壓縮流體的管路計算。

重點難點:

1、重點:簡潔管路的設計型和操作型計算、分支與匯合管路管路的計算、

并聯管路計算

2、難點:粘性可壓縮氣體的管路計算

習題與作業

管路計算(P81):1-25、1-27、1-28、1-29

試驗:

化工原理試驗基礎學問與試驗要求

授課狀況:

第7講

第一章流體流淌

內容提要:

1.7流速和流量的測量

一、畢托管

1、畢托管的測速原理2、畢托管的安裝

二、孔板流量計

1、孔板流量計的測量原理2、孔板流量計的安裝和阻力損失

3、文丘里流量計

三、轉子流量計

1、轉子流量計的工作原理2、轉子流量計算的特點(恒速、恒壓)

3、轉子流量計的刻度換算

目的要求:

1、駕馭各種流量計的工作原理;

2、駕馭各種流量計的特點和安裝要求;

3、了解各種流量計在實際生產中的應用。

重點難點:

重點:各種流量計的工作原理、特點和安裝要求

習題與作業

流量測量(幾):-40、1-41,1-43

試驗:

授課狀況:

第8講

第一章流體流淌

內容提要:

單元總結

一、流體靜力學原理分析與處理化工中的實際問題

二、利用機械能守恒定律(Bernoulli方程)進行流體流淌過程的能量轉化分

三、流體流淌過程中的阻力損失計算

目的要求:

1、能敏捷運用流體靜力學原理分析與處理化工中的壓強測量、液封、穩壓

高位槽等實際問題;

2、駕馭用流體流淌過程基本方程分析與解決化工流體流淌問題的基本方

法;

3、學習如何利用機械能守恒定律(Bernoulli方程)進行流體流淌過程的能

量轉化分析;

4、了解化工計算中試算問題的起因及試算方法。

重點難點:

1、重點:靜力學原理的應用、Bernoulli方程的應用和阻力損失的計算

2、難點:Bernoulli方程的應用時,機械能衡算截面和位能基準面的選擇

習題與作業:

習題講解:”17、1-20;1-31、1-33、1-34、1-35

試驗:

試驗一流體流淌阻力測定

授課狀況:

第8講

其次章流體輸送機械

內容提要:

概述

一、輸送流體所需的能量二、流體輸送機械的主要指標

三、流體輸送機械的分類

2.1離心泵

一、離心泵的工作原理

1、離心泵主要構件2、液體在葉片間的運動

3、離心力場中的機械能守恒4、離心泵的理論壓頭

二、離心泵的特性曲線

1、泵的有效功率和效率2、離心泵的特性曲線

3、液體粘度、密度以、葉輪轉速和葉輪直徑對特性曲線的影響

目的要求:

1、了解流體輸送機械在化工生產中的作用;

2、駕馭離心泵的主要結構、工作原理以及主要性能參數;

3、駕馭和理解離心泵的特性曲線以及影響離心泵特性曲線的因素分析;

重點難點:

1、重點:離心泵的工作原理、主要性能參數和離心泵的特性曲線

2、難點:離心泵的理論特性

習題與作業:

離心泵工作原理,(a9):2-2、2-3

試驗:

授課狀況:

第9講

其次章流體輸送機械

內容提要:

2.2離心泵的工作點和流量調整

一、工作點與流量調整

1、離心泵的工作點2、流量調整

二、離心泵的組合操作

1、并聯操作2、串聯操作

3、泵組合方式的選擇

三、離心泵的安裝高度

1、吸上真空度與汽蝕現象2、離心泵安裝高度的計算和校正

四、離心泵的類型和選用

1、離心泵的類型2、離心泵的選用

目的要求:

1、駕馭離心泵工作點的確定以及流量的調整方式;

2、能夠依據詳細問題要求,確定離心泵的組合操作方式;

3、能夠依據詳細問題要求,進行離心泵安裝高度的確定;

重點難點:

重點:離心泵的流量調整方式、離心泵的組合操作和離心泵的安裝高度

習題與作業:

帶泵管路的流量及調整,兒02-4、2-5

離心泵的安裝高度:2-6、2-7;離心泵的選型:2-8、2-10

試驗:

試驗二離心泵特性曲線的測定

授課狀況:

第10講

其次章流體輸送機械

內容提要:

液體輸送機械小結

一、離心泵在管路中的流量、壓頭和功率計算;

二、依據輸送任務確定所需的管徑和相應離心泵;

三、離心泵特性曲線的應用與流量調整方式;

四、離心泵的組合方式(并聯、串聯)的選擇和離心泵安裝高度的確定

目的要求:

1、能夠應用離心泵的特性曲線,結合管路特性進行離心泵及管路的操作因

素分析及計算;

2、駕馭離心泵的組合方式(并聯、串聯)在實際生產中的應用;

3、留意由于為防止離心泵發生汽蝕現象而須要考慮的一些工程問題。

重點難點:

1、重點:離心泵特性曲線的應用與流量調整、離心泵的組合方式(并聯、

串聯)的選擇和安裝高度的確定

2、難點:應用離心泵的特性曲線,結合管路特性進行離心泵及管路的操作

因素分析及計算;

習題與作業:

2-9、2-15

試驗:

授課狀況:

第11講

其次章流體輸送機械

內容提要:

2.2往復泵

一、往復泵的作用原理和類型

1、往復泵作用原理2、往復泵的類型

二、往復泵的流量調整

1、往復泵的流量曲線2、往復泵的流量調整方法

2.3其它化工用泵

一、非正位移泵

1、軸流泵(結構原理及特點)2、旋渦泵(結構原理及特點)

二、正位移泵

1、隔膜泵2、計量泵3、齒輪泵4、螺桿泵

三、各類化工用泵的比較

目的要求:

1、駕馭往復泵的作用原理和類型和流量調整;

2、了解其它化工用泵的結構、原理及特點。

重點難點:

重點:往復泵的作用原理和類型和流量調整

習題與作業:

往復泵:2-11,2-12、D2-1

試驗:

授課狀況:

第10講

其次章流體輸送機械

內容提要:

2.4氣體輸送機械

一、通風機

1、離心式通風機2、軸流式通風機

二、鼓風機

1、羅茨鼓風機離心鼓風機

1、往復式壓縮機2、離心式壓縮機

四、真空泵

1、往復式真空泵2、旋片真空泵3、噴射真空泵

目的要求:

1、了解氣體輸送機械設備的結構;

2、駕馭氣體輸送機械設備的主要特性;

3、駕馭壓縮機在工作過程中的性能參數。

重點難點:

重點:各種氣體輸送設備的主要特性、通風機的特性曲線、壓縮機在工作

過程中的性能參數。

習題與作業:

作業:氣體輸送機械2-12、2-13

試驗:

授課狀況:

第11講

第三章機械分別

內容提要:

3.1顆粒的沉降

一、概述

二、沉降運動理論

1、固體顆粒沉降中的阻力

2、顆粒沉降速度

(1)重力沉降速度(2)離心沉降速度

3、影響沉降速度的其它因素

三、沉降分別設備

1、重力沉降室(降塵空)2、旋風分別器(構造、操作和性能)

目的要求:

1、了解沉降分別操作在化工生產中的應用;

2、理解和駕馭沉降運動理論(重力沉降速度、離心沉降速度);

3、駕馭旋風沉降的分別效率和旋風分別器的壓降;

4、了解重力沉降設備和旋風分別器的結構。

重點難點:

重點:沉降運動理論(重力沉降、離心沉降)、沉降分別設備的效率和壓降;

習題與作業:

P1583-1-9(選兩題)

試驗:

旋風分別器演示

授課狀況:

第12講

第三章機械分別

內容提要:

3.2過濾

一、概述

1、過濾介質、過濾推動力和過濾過程的特點

2、濾餅的壓縮性和助濾劑

二、過濾基本方程

1、過濾過程的數學描述(物料衡算方程、過濾速率方程)

2、微分式過濾速率方程

3、積分式過濾速率方程(恒壓過濾方程和恒速過濾方程)

4、過濾常數(4、K)的測定5、濾餅洗滌(洗滌速率、洗滌時間)

目的要求:

1、了解過濾過程的特點、推動力以及濾餅的壓縮性和助濾劑;

2、駕馭過濾過程的基本方程(物料衡算方程、過濾速率方程、洗滌速率、

洗滌時間);

3、了解過濾基本方程中涉及到的參數/、{等具有的物理意義。

重點難點:

1、重點:過濾基本方程(物料衡算方程、過濾速率方程、洗滌速率和時間)

2、難點:過濾速率方程的微分表達式

習題與作業:

過濾物料衡算:4-3;過濾設計計算:4-4

試驗:

授課狀況:

第13講

第三章機械分別

內容提要:

三過濾設備

1、葉濾機;2、板框壓濾機;3、廂式壓濾機;4、回轉真空過濾機

5、離心機;6、刮刀卸料式離心機

四過濾計算

1、間歇式過濾機的生產實力及最佳操作周期

(1)洗滌時間;(2)最優操作周期

2、連續過濾機

(1)生產實力;(2)濾餅厚度

3、加快過濾速率的三種途徑

目的要求:

1、了解各種過濾設備的構造和特點;

2、駕馭在不同過濾操作方式(間歇、連續)下過濾的計算方法;

3、駕馭加快過濾速率的三種途徑。

重點難點:

重點:間歇式過濾機和連續過濾機的過濾計算

習題與作業:

作業:過濾設計計算:4-6;過濾操作計算:4-7、4-8、4-9

試驗:

試驗三恒壓過濾常數的測定

授課狀況:

第14講

第三章機械分別

內容提要:

3.5固體流態化技術

一、流化床基本概念:固定床階段、流化床階段、顆粒輸送階段

二、實際的流化現象:散式流化、聚式流化

三、流化床的主要特性:固體混合、氣流不勻稱分布、恒定的壓降

四、流化床的操作范圍:起始流化速度、帶出速度

五、提高流化質量:增加分布阻力、采納內部構件、采納直徑和寬分布顆

粒、采納細顆粒和高氣速流化床

3.6氣力輸送

一、氣力輸送裝置:稀相輸送、密相輸送、粉粒捕獲

二、稀相輸送的流淌特性:水平輸送的沉降速度、垂直輸送的噎嘎速度

目的要求:

1、了解流化床的基本概念和流化現象;

2、理解和駕馭流化床的主要特性和流化床的操作范圍;

3、了解稀相輸送和密相輸送的界限、稀相輸送的流淌特性。

重點難點:

重點:流化床的主要特性和流化床的操作范圍、稀相輸送、密相輸送

習題與作業:

流態化:4-9、4T0、4-11

試驗:

流化床試驗(演示)

授課狀況:

第講

第三章機械分別

內容提要:

單元演習三

一、運用沉降、過濾的基本理論進行沉降過程、過濾過程的影響因素分析

二、間歇式和連續式過濾機的分析與計算方法

三、確定過濾機的主要尺寸及生產實力

四、旋風分別器的效率和壓降計算

目的要求:

1、能運用沉降、過濾的基本理論進行沉降過程、過濾過程的影響因素分析;

2、駕馭間歇式和連續式過濾機的分析與計算方法,如確定過濾機的主要尺

寸及生產

3、駕馭重力沉降速度和離心沉降速度的計算。

重點難點:

重點:運用沉降、過濾基本理論分析沉降過程、過濾過程的影響因素分析,

間歇式和連續式過濾機的計算方法,過濾機的主要尺寸及生產實力的確定。

習題與作業:

習題講解:過濾設計計算4-6;過濾操作型計算:4-10、4-11

沉降:4-7

試驗:

授課狀況:

第17講

第四章傳熱

內容提要:

4.1概述

一、傳熱在化工生產中的應用

二、傳熱基本概念

三、傳熱的三種基本方式

4.2熱傳導

一、傅里葉定律二、導熱系數

三、熱傳導微分方程四、穩態傳熱

五、非穩態傳熱六、熱傳導問題的數值解法

目的要求:

1、了解傳熱的基本概念以及傳熱在化工生產中的應用;

2、駕馭傳熱有哪三種方式以及各自有什么特點;

3、駕馭平壁、圓筒壁以及球殼壁的熱傳導問題;

4、了解固體、液體和氣體的導熱系數隨溫度的改變關系。

重點難點:

1、重點:導熱系數、熱傳導微分方程、平壁和圓筒壁以及球殼壁的熱傳導

問題

2、難點:熱傳導微分方程和熱傳導問題的數值解法

習題與作業:

熱傳導:4-1-7(選兩題)

試驗:

授課狀況:

第18講

第四章傳熱

內容提要:

4.3對流傳熱

一、對流傳熱概述

二、對流傳熱過程描述方法

三、。關聯式的建立方法

四、對流傳熱系數a的閱歷關系式

1、圓形直管內湍流傳熱2、圓形直管內過渡流傳熱

3、圓形直管內層流傳熱4、圓形彎管內的傳熱

五、管外強制對流傳熱

1、流體橫向流過單管2、流體橫向流過管束

3、流體在管殼間的對流傳熱

目的要求:

1、駕馭對流傳熱過程的數學描述方法;

2、駕馭對流傳熱系數。關聯式建立方法(因次分析法在對流傳熱中的應用)

3、駕馭各種狀況下對流傳熱系數。關聯式的應用范圍和影響因素

重點難點:

1、重點:對流傳熱系數。關聯式的建立方法、應用范圍和影響因素

2、難點:利用因次分析法建立對流傳系數關聯式的基本方法

習題與作業:

對流給熱:5-8、5-9、5-10,5-11

試驗:

授課狀況:

第19講

第四章傳熱

內容提要:

4.4冷凝與沸騰傳熱

一、冷凝傳熱過程

1、堅壁上層流時冷凝傳熱系數2、堅壁上湍流時冷凝傳熱系數

二、影響冷凝傳熱的因素和冷凝傳熱的強化

1、不凝氣體的影響2、流體的物性及液膜兩側的溫差

3、蒸汽流速與流向4、冷凝傳熱過程的強化

三、流體沸騰傳熱過程

1、沸騰傳熱機理2、沸騰曲線3、沸騰傳熱系數

四、影響沸騰傳熱的因素及強化途徑

1、液體性質與操作壓力的影響2、加熱表面性質的影響

3、加熱面的布置4、沸騰過程強化途徑

目的要求:

1、駕馭冷凝傳熱過程的分析方法以及膜狀冷凝的對流傳熱系數公式的應用

及適用范圍;

2、駕馭液體沸騰傳熱的機理以及沸騰傳熱過程的幾個階段;

3、了解影響冷凝傳熱、沸騰傳熱的因素和強化途徑。

重點難點:

1、重點:冷凝傳熱的對流傳熱系數和沸騰傳熱機理,以及影響它們的因素

2、難點:冷凝傳熱過程的分析方法以及傳熱系數。關聯式的建立

習題與作業:

冷凝給熱:5-12、5-14

試驗:

授課狀況:

第20講

第四章傳熱

內容提要:

4.5熱輻射

一、基本概念

1、斯蒂-波爾茲曼定律2、克希霍夫定律

二、兩固體間的相互輻射

1、兩無限大同等灰體壁面之間的相互輻射

2、一個物體被另一物體包圍時的輻射;

3、隨意形態、大小并隨意放置的兩物體表面間的相互輻射

三、影響輻射傳熱的主要因素及給熱系數

四、氣體輻射傳熱的特點五、輻射、對流的聯合傳熱

目的要求:

1、駕馭輻射傳熱的基本概念和相關定律

2、駕馭兩物體間輻射傳熱問題的處理方法

3、了解氣體輻射傳熱的特點

重點難點:

1、重點:熱輻射的基本概念、兩固體間的相互輻射、影響輻射傳熱的主要

因素。

2、難點:兩固體間的相互輻射。

習題與作業:

熱輻射:5-71、5-72、5-73

試驗:

試驗四對流傳熱系數的測定、強化傳熱過程的途徑

授課狀況:

第21講

第四章傳熱

內容提要:

4.6傳熱過程的計算

一、傳熱過程分析

二、傳熱過程的數學描述

1、熱量衡算方程2、傳熱速率方程3、傳熱系數和熱阻

4、污垢熱阻5、壁溫計算

三、傳熱過程平均溫差計算

1、不同傳熱方式下操作線與推動力的改變規律

2、逆流傳熱過程和并流傳熱過程的對數平均溫差

3、折流傳熱過程和錯流傳熱過程的對數平均溫差

目的要求:

1、駕馭傳熱過程的熱量衡算方程、傳熱速率方程的建立以及傳熱過程中總

傳熱系數的計算;

2、駕馭傳熱過程中各種不同的冷熱流體形式下對數平均溫差的計算方法。

重點難點:

1、重點:熱量衡算方程、傳熱速率方程、傳熱系數和熱阻、對數平均溫差;

2、難點:冷熱流體作不同形式流淌時,傳熱過程的對數平均溫差計算。

習題與作業:

傳熱過程計算:5-18、5-19、5-20、5-21

試驗:

授課狀況:

第22講

第四章傳熱

內容提要:

4.6傳熱過程的計算

四、傳熱效率和傳熱單元數

1、傳熱效率的定義£2、傳熱單元數的定義

3、傳熱過程中傳熱效率£和傳熱單元數NT〃之間的關系

五、換熱器的設計型與操作型計算

1、換熱器的設計型計算:命題方式、計算方法以及參數的選擇

2、換熱器的操作型計算:命題方式、計算方法以及傳熱過程的調整

六、非定態傳熱過程的擬定態處理

七、變系數的傳熱過程計算

目的要求:

1、理解和駕馭傳熱效率£和傳熱單元數NT〃之間的關系及其應用;

2、駕馭換熱器的設計型與操作型計算的命題方式、計算方法;

3、了解非定態傳熱過程的擬定態處理和變系數的傳熱過程計算。

重點難點:

1、重點:傳熱效率的定義、傳熱單元數的定義和傳熱過程中傳熱效率£和

傳熱單元數川"之間的關系

2、難點:傳熱效率£和傳熱單元數N7〃之間的相互關系的建立

習題與作業:

作業:傳熱過程計算:5-22、5-23、5-24;

傳熱操作計算:5-28、5-29、5-30

試驗:

授課狀況:

第講

第四章傳熱

內容提要:

單元總結

一、對詳細對流給熱過程,正確選用a關聯式并計算a值

二、傳熱過程中傳熱系數和熱阻的計算

三、運用對數平均溫差法(LMTD法)和傳熱效率-傳熱單元數法("NTU)

解決換熱器的操作型計算

四、運用對數平均溫差法(LMTD法)和傳熱效率-傳熱單元數法("NTU)

解決換熱器的設計型計算

目的要求:

1、對詳細對流給熱過程,能夠正確選用a關聯式并計算。值,能夠進行。

的影響因素分析;

2、駕馭在傳熱過程中,傳熱系數和熱阻的計算方法;

3、能夠運用對數平均溫差法(LMTD法)和傳熱效率-傳熱單元數法(£-NTU)

解決換熱器的設計型計算和操作型計算。

重點難點:

重點:傳熱系數和熱阻的計算、選擇合理的計算方法處理換熱器的設計型

計算和操作型計算。

習題與作業:

傳熱過程強化:5-25、5-26;傳熱操作型計算:5-31、5-32、5-33

試驗:

授課狀況:

第23講

第四章傳熱

內容提要:

4.7換熱器

一、換熱器的類型:干脆接觸式、蓄熱式、間壁式

二、間壁式換熱的類型和結構

夾套式、沉醉式、噴淋式、套管式、管殼式

三、管殼式換熱器的設計和選用

1、管殼式換熱器設計和選用時考慮的的問題

2、管殼式換熱器的選用和設計計算步驟

四、板式換熱器和板翅式換熱器及空氣冷卻器結構和特點

五、換熱器強化途徑:擴展換熱面積、增大傳熱平均溫差、提高傳熱系數

目的要求:

1、了解列管式換熱器、板式換熱器和板翅式換熱器的結構、特點;

2、駕馭列管式換熱器的選用和設計原則;

3、駕馭換熱器的傳熱強化途徑。

重點難點:

重點:管式換熱器的選用和設計原則、傳熱強化途徑。

習題與作業:

5-35、5-37、5-38

試驗:

授課狀況:

第講

第五章蒸發

內容提要:

5.1概述

一、蒸發操作二、蒸發操作的特點

5.2蒸發設備

一、蒸發器:循環型蒸發器、單程型蒸發器

二、蒸發器的傳熱系數:管內汽液兩相流淌型式、管內沸騰給熱

三、蒸發協助設備:除沫器、冷凝器、疏水器

5.3蒸發操作的經濟性和操作方式

一、加熱蒸汽的利用率

多效蒸發、額外蒸汽的引出、二次蒸汽的再壓縮、冷凝水熱量的利用

二、蒸發設備的生產強度:真空蒸發、提高蒸發器的傳熱系數

三、蒸發操作的最優化

目的要求:

1、了解蒸發操作過程以及蒸發操作的特點;

2、了解蒸發器的結構、協助設備以及影響蒸發器傳熱系數的因素;

3、駕馭提高蒸發器操作的經濟性的方法和蒸發器的最優化。

重點難點:

重點:提高蒸發器操作的經濟性的方法和蒸發器的最優化方法

習題與作業:

6-1、6-3、6-5

授課狀況:

第講

第六章蒸發

內容提要:

6.1-6.2單效蒸發的計算

一、單效蒸發過程的數學描述

1、物料衡算2、熱量衡算3、蒸發速率與傳熱溫差

二、單效蒸發過程的計算

6.3-6.4多效蒸發計算

一、多效蒸發過程分析

1、各效溫度和濃度分布2、多效蒸發中效數的限制

二、多效蒸發的數學描述

1、物料衡算式2、熱量衡算式3、傳熱速率式

三、多效蒸發的計算方法

目的要求:

1、能夠運用單效蒸發過程的數學表達式完成單效蒸發過程的計算;

2、駕馭多效蒸發中各效溫度和濃度的分布以及效數的限制;

3、駕馭多效蒸發的物料衡算、熱量衡算和傳熱速率以及多效蒸發計算步驟。

重點難點:

1、重點:單效蒸發過程的計算、多效蒸發過程分析和多效蒸發的計算方法

2、難點:多效蒸發過程的計算步驟

習題與作業:

作業:溫差損失:6-2;單效蒸發計算:6-4;多效蒸發計算:6-6

試驗:

授課狀況:

第講

第七章質量傳遞基礎

內容提要:

7.1概述

一、化工生產過程中的傳質過程

1、氣(汽)-液系統2、液-液系統

3、液-固系統工程4、氣-固系統

二、相組成的表示方法

1、質量分率和摩爾分率2、質量比和摩爾比

3、質量濃度和物質的量濃度

7.2分子傳質

一、費克(Fick)定律

二、擴散系數

1、氣體中的擴散系數2、液體中的擴散系數

3、生物物質的擴散系數4、固體中的擴散系數

目的要求:

1、了解化工生產過程中的傳質過程;

2、駕馭傳質過程中相組成的表示方法和分子擴散模型及費克定律

3、理解和駕馭各種傳質條件下的擴散系數。

重點難點:

重點:傳質過程中相組成表示方法、費克定律和擴散系數

習題與作業:

試驗:

授課狀況:

第講

第七章質量傳遞基礎

內容提要:

7.3一維穩定分子擴散

一、無化學反應的一維穩定分子擴散

1、通過恒定截面積的等摩爾反向擴散

2、通過恒定截面積的單向擴散3、通過變截面的單向擴散

二、伴有化學反應的穩定分子擴散

1、伴有非均相化學反應的擴散過程

2、伴有一級均相化學反應的擴散過程

7.4三傳類比

物質傳遞與動量、熱量傳遞的類比

7.5對流傳質

一、一、膜模型理論的探討分析;二、溶質滲透模型理論的探討分析

三、表面更新模型理論的探討分析

目的要求:

1、駕馭一維穩定分子擴散理論和對流傳質理論;

2、能夠通過三傳類比對推動力的相識和理解、相際傳質速率方程;

重點難點:

1、重點:無化學反應和有化學反應的一維穩定分子擴散,對流傳質理論

2、難點:無化學反應和有化學反應的一維穩定分子擴散

習題與作業:

授課/況:

第講

第八章氣體汲取

內容提要:

8.1概述

一、工業汲取過程二、溶劑的選擇

三、物理汲取和化學汲取

四、汲取操作的經濟性及汲取過程中氣、液兩相的接觸方式

8.2氣液相平衡

一、平衡溶解度

1、溶解度曲線2、亨利定律

二、相平衡與汲取過程的關系

1、汲取過程的傳質方向2、汲取過程的傳質極限分析

3、汲取過程的傳質推動力分析

目的要求:

1、了解汲取過程在化工中的廣泛性、汲取過程分類、氣液兩相的接觸方式;

2、平衡溶解度的概念及稀溶液定律(亨利定律);

3、汲取質量傳遞的方向、傳質推動力分析及傳質極限分析;

重點難點:

1、重點:平衡溶解度概念、傳質過程的分析和探討

2、難點:傳質方向、傳質推動力及傳質過程極限

習題與作業:

氣液相平衡:8T、8-2、8-3

試驗:

授課狀況:

第講

第八章氣體汲取

內容提要:

8.3傳質阻力

一、一、傳質阻力的理解和相識;二、氣液兩相傳質阻力的限

8.4低含量氣體汲取

一、汲取過程的數學描述

1、低含量氣體汲取的特點;2、物料衡算微分表達式;

3、質單元與傳質單元高度物理意義、問題的分析和探討

二、傳質單元數的計算方法

1、操作線與推動力的改變規律;

2、對數平均推動力法:平衡線的要求、對數平均推動力的相識和理解

3、汲取因數法:平衡關系的簡化、汲取因數、脫吸因數的理解和相識

三、傳質單元數的數值積分法

目的要求:

1、傳質阻力的正確相識和理解;

2、低濃度氣體汲取的特點和物料衡算關系式;

3、傳質單元與傳質單元高度的正確相識和理解;

重點難點:

1、重點:傳質阻力、低濃低氣體汲取的物料衡算關系式、傳質單元和傳質

單元高度、傳質單元數的計算方法

2、難點:傳質阻力、傳質單元及傳質單元高度、傳質單元數的計算

習題與作業:

汲取過程數學描述:8-10、8-13、8-14

試驗:

授課狀況:

第講

第八章氣體汲取

內容提要:

8.4低含量氣體汲取

四、汲取塔的設計型計算

1、汲取塔的操作型計算問題和設計型計算問題分析

2、設計型計算問題的命題

(1)流向選擇

(2)汲取劑進口含量的選擇及其最高允許含量問題的提出及分析探討

(3)汲取及用量的選擇和最小液氣比

(4)解析塔的最小液氣比分析和探討

(5)塔內返混現象的分析和探討

(6)汲取劑的循環問題及分析

目的要求:

1、汲取塔設計型計算問題的提出及要求;

2、汲取塔設計型計算問題的探討方法和途徑;

3、汲取塔設計型計算問題的計算方法。

重點難點:

1、重點:汲取塔的設計型計算問題

2、難點:設計型計算問題的探討方法和計算

習題與作業:

汲取過程設計型計算:8T5、8T6、8-17

試驗:

授課狀況:

第講

第七章氣體汲取

內容提要:

8.4低含量氣體汲取

五、汲取塔的操作型計算

1、汲取塔操作型計算問題的命題;

2、操作型計算問題的計算方法

(1)氣、液兩相出口含量的分析、探討及計算方法;

(2)汲取劑用量及其出口含量問題的分析和計算

3、汲取塔的操作和調整

問題的提出及調整的原則、方法和途徑分析

目的要求:

1、汲取塔操作型計算問題的提出及要求;

2、汲取塔操作型計算問題的探討方法和途徑;

3、汲取塔操作型計算問題的計算方法;

4、汲取塔的操作和調整

重點難點:

1、重點:汲取塔的操作型計算問題

2、難點:操作型計算問題的探討方法和計算,汲取塔的操作和調整

習題與作業:

汲取過程的操作型計算:8-19、8-20

試驗:

授課狀況:

第講

第八章氣體汲取

內容提要:

8.5高含量氣體汲取

一、高含量氣體汲取的特點

1、氣液兩相流量沿塔高的改變2、物料衡算關系式的構建

3、非等溫汲取過程的分析和探討4、傳質系數的分析和探討

二、高含量氣體汲取過程的數學描述

1、物料衡算2、熱量衡算3、傳質速率方程

三、高含量氣體汲取過程的計算

1、逐段計算法2、傳質單元的近似計算法

目的要求:

1、高含量氣體汲取的分析和探討;

2、高含量氣體汲取計算方法;

重點難點:

1、重點:高含量氣體汲取過程特點及數學描述

2、難點:高含量氣體汲取過程的衡算關系式

習題與作業:

實驗:

授課狀況:

第講

第八章氣體汲取

內容提要:

8.6化學汲取

一、化學反應對相平衡的影響

1、化學汲取的優點2、反應對相平衡的影響

二、化學汲取速率

1、反應加快汲取速率的緣由2、化學汲取速率

3、不同反應速率下的化學汲取速率4、增加因子

三、化學汲取塔高的計算方法

1、按化學汲取速率計算塔高2、按物理汲取方法計算塔高

7.7其它類型汲取

一、多組分汲取:多組分汲取的特點和簡捷計算方法

二、非等溫汲取:影響氣液平衡關系、影響汲取速率

目的要求:

1、了解化學汲取的特點和化學反應對相平衡的影響;

2、駕馭化學汲取速率關系式及其在化學汲取塔高的計算中的應用;

3、了解多組汲取的特點及簡捷計算、非等溫汲取的特點。

重點難點:

1、重點:化學汲取速率關系式、化學汲取塔高的計算

2、難點:化學汲取速率表達式、多組分汲取的簡捷計算

習題與作業:

試驗:

授課狀況:

第講

第八章氣體汲取

內容提要:

單元演習五

一、運用氣一液相平衡原理分析與解決汲取過程中的方向、極限問題及計

算過程推動力;

二、汲取操作線方程式的意義及其應用;

三、理解填料層高度基本方程中各項的意義,能嫻熟計算傳質單元數;

四、低濃度氣體汲取塔(吸解吸塔)的設計計算方法。

目的要求:

1、能嫻熟運用氣一液相平衡原理分析與解決汲取過程中的方向、極限問題

及計算過程推動力;

2、依據汲取操作線方程式的意義及其應用;

3、理解填料層高度基本方程中各項的意義,能嫻熟計算傳質單元數;

4、駕馭低濃度氣體汲取塔(吸解吸塔)的設計計算方法。

重點難點:

重點:低濃度氣體汲取塔(吸解吸塔)的設計計算方法和操作計算方法

習題與作業:、試驗:

習題講解:汲取過程數學描述:8-11.8-12;設計型計算:8-18

操作型計算:8-21、8-22

試驗:

授課狀況:

第講

第九章液體精儲

內容提要:

9.1蒸僧

一、塔板上過程的數學描述

1、單塊塔板的物料衡算

2、單塊塔板的熱量衡算及其簡化;

3、理論塔板和板效率的理解和相識

4、進料熱狀況分析和探討

5、恒摩爾流率模型的分析和塔板上的物料衡算

二、蒸僧過程的解析方法

1、物料衡算、相平衡關系構建方程組的解析法

2、基于物料衡算、相平衡關系的逐板計算法

目的要求:

1、精鐳塔塔板上氣液傳質過程的數學描述;

2、駕馭精儲過程的解析方法。

重點難點:

1、重點:進料熱狀況分析和探討、恒摩爾流率模型的分析和塔板上的物料

衡算、精僮過程的解析方法

2、基于物料衡算、相平衡關系的逐板計算法

習題與作業:

物料衡算、熱量衡算及操作線方程:9-8、9-9

試驗:

授課狀況:

第講

第九章液體精偏

內容提要:

8.4精僧

五、精僧塔的操作線方程

1、物料衡算構建精僧段操作線方程;

2、物料衡算構建提儲段操作線方程;

3、x-y相圖上操作線的描述4、理論板的增濃度

9.5雙組分精儲的設計型計算

一、理論板數的計算

1、精偏設計型計算的命題

2、逐板計算法確定塔板數及每一層塔板上的汽、液組成

3、最優加料板位置的確定4、『y相圖的圖解計算法

目的要求:

1、物料衡算確定操作線方程及x-y相圖上操作線的描述

2、設計型計算問題的相識和理解

3、理論板數的計算及每一層塔板上汽液相組成的確定

重點難點:

1、重點:精儲塔的操作線方程、逐板計算法和圖解法

2、難點:操作線方程的物理意義及其在設計型計算中的應用

習題與作業:

物料衡算、熱量衡算及操作線方程:9-10、9-12

試驗:

授課狀況:

第講

第九章液體精儲

內容提要:

9.5雙組分精僧的設計型計算

二、回流比的選擇

1、全回流與最少理論塔板數;

2、最小回流比的分析、探討及計算;

3、吉利蘭關聯圖的理論板數捷算法

三、精偏過程加熱狀態的選擇

1、進料熱狀況對精儲操作線的影響和分析;

2、加熱狀態的選擇的確定原則

四、雙組分精像的其它類型

1、干脆蒸汽加熱過程的描述和關系式的構建

2、多股進料問題的分析和探討;側線出料問題的分析和探討

3、回收塔的概念及過程的計算

目的要求:

1、回流比在極限狀態下的問題分析和參數計算

2、加熱狀況的影響和確定

3、雙組分其它類型精偏的分析和過程計算

重點難點:

1、重點:回流比的極限狀態及參數確定

2、難點:全回流、最小回流比原理的相識和計算

習題與作業:

回流比:9-11;精僧塔設計型計算:9-12,9-13

試驗:

授課狀況:

第講

第九章液體精儲

內容提要:

9.5雙組分精僧的設計型計算

五、平衡線為直線式理論板數的解析計算

物料衡算、相平衡關系構建理論板數計算關聯式

9.6雙組分精僧的操作型計算

一、精僧過程的操作型計算

1、操作型計算的命題;

2、回流比增加對精儲結果的影響;

3、進料組成變動后問題的分析和探討

二、精僧塔的溫度分布和靈敏板

1、精儲塔內溫度的分布

2、靈敏板的概念及在問題分析中的作用

目的要求:

1、理論板數的解析計算方法

2、精網操作型計算問題的提出和計算方法及探討

3、精俺塔內溫度分布、靈敏板在精能操作中的作用

重點難點:

1、重點:精用操作型計算

2、難點:利用物料衡算、相平衡分析解決精鐳塔操作型計算問題

習題與作業:

作業:精僵塔設計型計算:9-15、9-16

精僧塔操作型計算:9-19、9-20

試驗:

授課狀況:

第講

第九章液體精儲

內容提要:

9.7間歇精僻

一、間歇精偏過程的特點

間歇精憎過程的分析和探討

二、保持流出液組成恒定的間歇精儲

理論塔板數的確定和精儲時間

三、保持流出液組成恒定的間歇精儲

1、回流比保持恒定時間歇精僧過程的分析;

2、回流比保持恒定時間歇精僧過程的計算

9.8恒沸精館與萃取精儲

一、恒沸精偏

雙組分、三組分恒沸精儲及恒沸精々留挾帶劑的選擇

二、萃取精儲

流程分析、操作特點、萃取劑的選擇及與恒沸精偏的比較

目的要求:

間歇精偏、恒沸精儲過程分析、處理劑選擇及過程計算簡介

重點難點:

1、重點:間歇精得、恒沸精鐳過程的分析和探討

2、難點:間歇精僧、恒沸精儲分析和計算

習題與作業:

間歇精僧:9-24、9-26

試驗:

授課狀況:

第講

第九章液體精儲

內容提要:

9.9多組分精用基礎

一、多組分精僧流程方案的選擇

多塔流程的分析和選擇

二、多組分的汽液平衡

1、多元汽液平衡理論基礎

2、相對揮發度及平衡計算

3、多組分物系的平衡蒸偏

三、多組分精俺的關鍵組分和物料衡算

1、全塔物料衡算

2、清楚分割法、全回流近似法計算多組分精儲

四、多組分精僧理論板數的計算

1、最小回流比2、理論板數的捷算法3、逐板計算法

目的要求:

1、駕馭多組分的汽液平衡理論基礎;

2、駕馭多組分精僧理論板數的計算方法。

重點難點:

1、重點:多組分的汽液平衡理論基礎、多組分精館理論板數的計算

2、難點:多組分精僵理論板數的計算

習題與作業:

多組分精得:9-25、9-27

試驗:

授課狀況:

第講

第九章液體精儲

內容提要:

單元演習六

一、全塔物料衡算分析與計算、操作線方程、g線方程的應用

二、二元精僮塔的設計計算、操作計算

三、回流比、進料熱狀態對精像塔塔板數的影響

四、回流比、加料組成等參數對精偶操作的影響

目的要求:

1、能嫻熟運用全塔物料衡算分析與計算有關問題;

2、理解操作線方程、。線方程的意義及其應用;

3、駕馭二元精儲塔的設計計算和操作計算方法;

4、駕馭回流比、進料熱狀態對精僮塔塔板數的影響,并能駕馭正確選擇設

計參數的方法。

5、駕馭回流比、加料組成等參數對精偶操作的影響,并能分析和計算典型

的操作型計算問題。

重點難點:

重點難點:二元精儲塔的設計型計算和操作型計算方法

習題與作業:

習題講解:精館塔設計型計算:9-17,9-18

精僧塔操作型計算:9-22、9-23

試驗:

授課狀況:

第講

第十章氣液傳質設備

內容提要:

10.1板式塔

一、概述

1、板式塔的設計意圖2、篩孔塔板的構造

二、篩板塔上的氣液接觸狀態

1、鼓泡接觸狀態2、泡沫接觸狀態3、噴射接觸狀態

三、氣體通過篩板的阻力損失

1、板壓降2、干板壓降3、液層阻力

四、篩板塔內氣液兩相的非志向流淌

1、空間上的反向流淌2、空間上的不勻稱流淌

五、板式塔的不正常操作現象

1、夾帶液泛2、溢流液泛3、漏液

六、塔板效率的表示方法及其應用

1、點效率2、默弗里析效率3、全塔效率

目的要求:

1、了解板式塔的結構、板式塔的塔板上的氣液接觸狀態;

2、理解氣體通過塔板的阻力損失和板式塔的不正常操作現象;

3、駕馭塔板效率的表示方法及其應用。

重點難點:

重點:塔板阻力損失、不正常操作現象、塔板效率的表示方法及其應用

習題與作業:

試驗:

授課狀況:

第講

第十章氣液傳質設備

內容提要:

10.1板式塔

七、提高塔板效率的措施

1、結構參數2、操作參數和塔板的負荷性能圖

八、塔板型式

1、泡罩塔板2、浮閥塔板

3、篩孔塔板4、舌形塔板5、其它塔板

九、篩板塔的設計

1、篩孔塔板的板面布置

2、篩孔塔板的設計程序

(1)板間距的選擇和初步確定塔徑

(2)塔板結構設計(3)塔板校核

目的要求:

1、理解塔板的負荷性能圖中各條線的意義;

2、駕馭各種型式的塔板結構用其特點;

3、駕馭篩板塔的設計過程。

重點難點:

重點:各種型式的塔板結構用其特點、篩板塔的設計計算

習題與作業:

試驗:

授課狀況:

第講

第十章氣液傳質設備

內容提要:

10.2填料塔

一、填料塔的結構及填料特性

1、填料塔的結構2、填料塔特性的評價3、填料類型

二、氣液兩相在填料層內的流淌

1、液體成膜條件2、填料塔內液膜表面的更新

3、填料塔內的液體分布4、填料塔中的持液量

5、氣液兩相流淌的交互影響和載點6、填料塔的液泛

三、填料塔的傳質

1、相際接觸面積2、傳質系數

四、填料塔的附屬結構

支承板、液體分布器、液體再分布器、除沫器

五、填料塔與板式塔的比較

目的要求:

1、了解填料塔的結構和填料的類型;

2、理解和駕馭填料塔內氣液兩相在填料層內的流淌;

3、駕馭填料塔的傳質性能和填料塔與板式塔的比較

重點難點:

重點:氣液兩相在填料層內的流淌、填料塔的傳質性能

習題與作業:

試驗:

授課狀況:

第講

第十一章液液萃取

內容提要:

11.1概述

一、液液萃取過程

1、液液萃取原理2、工業萃取過程3、萃取過程的經濟性

二、兩相的接觸方式

1、微分的接觸式2、級式接觸

11.2液液相平衡

一、三角形相圖

1、溶液組成表示方法2、物料衡算與杠桿定律3、合點與差點

二、部分互溶物系的相平衡

1、溶解度曲線2、平衡聯結線

3、臨界混合點4、相平衡關系的數學描述

三、液液相平衡與萃取操作的關系

1、萃取操作的自由度2、級式萃取過程的圖示

3、溶劑的選擇性系數4、互溶度的影響

目的要求:

1、能夠利用三角形相圖表示溶液組成,同時駕馭物料衡算和杠桿定律;

2、駕馭部分互溶物系的相平衡關系和溶劑的選擇性系數;

重點難點:

重點:三解相圖、部分互溶物系的相平衡、溶劑的選擇性系數

習題與作業:

試驗:

授課狀況:

第講

第十一章液液萃取

內容提要:

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