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化工原理教案
目录
化工原理课程概述
流体流动与输送机械
传热过程与设备
传质过程与设备
化学反应工程与反应器
化工过程控制与优化
实验环节与创新能力培养
01
化工原理课程概述
Chapter
01
掌握化工基本原理，理解化工过程中的传递现象和反应工程基础。
02
培养分析和解决化工实际问题的能力，为后续专业课程和工程实践打下基础。
强调理论与实践相结合，通过实验、课程设计等环节加深对理论知识的理解和应用。
03
化工原理广泛应用于石油、化工、轻工、医药、食品、环保等工业领域。
在生产过程中，化工原理用于指导反应器的设计、优化和操作，提高生产效率和产品质量。
在新产品开发和工艺改进中，化工原理也发挥着重要作用，帮助工程师解决实际问题。
《化工原理》（上、下册），作者：XXX，出版社：XXX出版社。
《化工原理学习指导与习题精解》、《化工原理实验教程》等相关书籍和文献。建议学生根据自身需求和兴趣选择合适的参考书目进行阅读和学习。
教材
参考书目
02
流体流动与输送机械
Chapter
03
流体的基本物理量
包括密度、粘度、压力等，这些物理量对于流体的流动和输送具有重要意义。
01
流体的定义与特性
流体是指能够流动的物质，具有易变形、无固定形状、受力后易产生流动等特点。
02
流体的分类
流体可分为液体和气体两大类，它们在物理性质、压缩性、流动性等方面存在差异。
流体流动的基本概念
流体流动是指流体在外力作用下发生的宏观运动，包括层流和湍流两种基本形态。
流体流动的基本方程
流体流动遵循质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律，这些定律构成了流体动力学的基本方程。
流体流动的应用
流体流动在化工生产中的传热、传质、反应等过程具有关键作用，同时也涉及到流体输送、过滤、混合等操作。
离心泵
离心泵是利用叶轮旋转产生的离心力来输送液体的机械，具有结构简单、操作方便、效率高等特点。
压缩机
压缩机是用于压缩气体并提高其压力的机器，根据工作原理可分为容积型和速度型两大类，具有压缩比大、效率高、密封性好等特点。
往复泵
往复泵是利用活塞在缸体内往复运动来输送液体的机械，具有流量均匀、压力稳定、自吸能力强等特点。
风机与鼓风机
风机与鼓风机是用于输送气体的机械，根据气体压力不同可分为通风机、鼓风机和压缩机三类，具有流量大、压力低、噪音小等特点。
03
传热过程与设备
Chapter
01
02
03
04
物体内部或相互接触的物体表面之间，由于温度梯度引起的热能传递。
热传导定义
傅里叶定律，描述热量与温度梯度之间的关系。
热传导定律
表征材料导热性能的参数。
热传导系数
根据材料的热传导系数、温度差和传热面积计算热流量。
热传导计算
采用翅片、螺旋管等结构增加传热面积，提高传热效率。
表征对流传热强弱的参数，与流体性质、流速、温度差等因素有关。
流体流过固体表面时，流体与固体表面之间的热量传递。
根据对流传热系数、温度差和传热面积计算热流量。
对流传热系数
对流传热定义
对流传热计算
对流传热强化
01
02
03
04
辐射传热定义
物体通过电磁波传递热量的过程。
实际物体的辐射传热
考虑物体的发射率、吸收率和反射率。
辐射传热定律
斯特藩-玻尔兹曼定律，描述黑体辐射力与温度之间的关系。
辐射传热的强化与削弱
改变物体表面的发射率、吸收率和反射率，以及采用遮挡物等方法。
换热器定义
换热器类型
换热器选用原则
换热器设计计算
01
02
03
04
实现两种不同温度流体之间热量交换的设备。
管壳式、板式、翅片式、螺旋板式等。
根据工艺要求、流体性质、温度差、压力等因素选择合适的换热器类型。
根据传热方程和流体流动方程计算换热器的传热面积和压降等参数。
04
传质过程与设备
Chapter
传质定义
传质是指物质在相际间的转移，包括组分在气相和液相之间的质量传递以及固体表面与流体间的质量传递。
传质分类
根据传质过程中物质形态的变化，传质可分为气-液传质、液-液传质、固-液传质等类型。
吸收操作原理
吸收是利用气体混合物中各组分在某种液体溶剂中的溶解度不同，从而将其中某些组分分离出来的传质过程。
吸收设备
常见的吸收设备包括填料塔、板式塔等，这些设备通过提供气液接触面积，促进气液两相之间的传质。
蒸馏操作原理
蒸馏是利用液体混合物中各组分挥发性的差异，通过加热使液体部分汽化，然后将其冷凝为液体，从而实现混合物分离的传质过程。
蒸馏设备
蒸馏设备主要包括蒸馏釜、精馏塔、冷凝器等，其中精馏塔是实现精馏分离的关键设备，通过提供不同温度下的气液平衡条件，实现混合物的高效分离。
萃取是利用溶质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度或分配系数的不同，使溶质从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中的传质过程。
萃取设备主要包括混合澄清槽、萃取塔等，这些设备通过提供
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