江苏广播电视大学

环境监测与管理专业

《化工基础知识》教学大纲

第一部分     大纲说明

    一、课程的性质与目的

    本课程是为江苏广播电视大学环境监测与管理专业开设的基础课。 开设本课程的目的是通过课程学习使学生掌握化工单元操作的基本原理、典型设备的构造及工艺尺寸的计算或选型，培养学生具有运用基础理论，分析和解决化工生产中各种实际问题的能力。

    二、与相关课程的联系和衔接

    1、本课程是在上完《高等数学基础》、及《物理化学》等课程的基础上开设的一门基础课。

2、通过该课程的学习，有利于帮助学生学习、理解后继课程《水污染控制工程》和《大气污染控制工程》等。 w

三、课程教学基本要求

    通过本课程的教学，要求学生做到：

1、理解各单元操作的基本原理。

    2、掌握设备的工艺尺寸计算和设备的选型计算。

    3、学习处理工程问题的方法，对生产设备具有一定的操作、调节及排除故障的能力。

    本课程的教学要求分“ 掌握”、“ 熟悉”和“了解”三个层次。其中，“掌握”部分为重点考核内容，占考核内容的60%；“理解”部分占考核内容的30%，“了解”部分占考核内容的10%。

四、课程教学媒体的构成与主要内容

教学媒体以文字教材为主，主教材为本课程教学与考核的基本依据，辅助教材选用有关音像材料并组织参观。

五、教学内容的重点与难点及教法建议

重点：流体的流动、非均相物系的分离、传热、蒸馏和吸收。

难点：流体在管内的流动阻力、传热计算、双组分连续精馏塔的计算和吸收塔的计算。

教法建议：在讲课中注意突出重点，深入浅出；注重图表和实例，通过实物模型、录像材料和例题讲解来加深学生对课程内容的理解。

六、教学中需注意的问题

1、教学中要注重理论联系实际。

2、注意内容的更新及拓宽。

3、注意教学内容的知识性和趣味性。

七、课程总学时

本课程 5学分，课内学时90，开设一学期。

第二部分    大纲正文

上册

绪论

教学内容：

1、本课程的性质、任务与内容。

2、物料衡算及能量衡算。

3、单位制与单位换算。

教学要求：

1、了解本门课程的研究对象、性质及任务。

2、熟悉物料衡算和能量衡算的基础知识。

3、掌握单位制与单位换算。

第一章  流体流动

教学内容：

1、流体的基本性质。

2、流体静力学。

3、流体动力学。

4、流体在管内的流动阻力。

5、管路计算。

6、流速和流量的测定。

教学要求：

1、掌握流体密度的定义和单位；压强的定义、单位、单位不同的表示法及测压方法；流体静力学的基本方程式及应用。

2、掌握流量和流速的定义及表示方法；连续性方程、柏努利方程式及其应用。

3、掌握粘度的定义、单位和影响因素；流体的流动类型及其判断；雷诺准数的定义及计算。

4、掌握流体在管道内流动时阻力产生的原因及计算；管路总能量损失的计算。

5、掌握简单管路的设计计算及输送能力的核算。

6、掌握管路中流速和流量的测量，测速管、孔板流量计和转子流量计的工作原理、基本结构、性能和计算。

7、熟悉连续性和稳定性的概念，管内流体速度分布公式的推导，各种流量计计算公式的推导；哈根 -泊谡叶方程式的推导。

8、了解流体流动在化工生产中的重要作用，牛顿型流体和非牛顿型流体；边界层的概念。

第二章   流体输送机械

教学内容：

1、离心泵。

2、其它类型泵。

3、气体输送机械。

教学要求：

1、掌握离心泵的结构和工作原理，离心泵的性能参数，离心泵的特性曲线及其应用，离心泵的安装及选型。。

2、掌握离心式通风机的性能参数、特性曲线及选用。

3、熟悉往复泵的结构、工作原理、特性及应用范围。

4、熟悉往复压缩机的工作原理及选用。

5、了解计量泵、螺杆泵的工作原理、特性及应用范围。

6、了解鼓风机、真空泵的工作原理及选用。

第三章   非均相物系的分离

教学内容：

1、重力沉降。

2、离心沉降。

3、过滤。

4、离心分离。

5、气体的其它净制方法。

教学要求：

1、掌握重力沉降的基本原理，重力沉降的速度的定义及计算，降尘室的工艺计算。

2、掌握离心沉降基本原理，离心沉降速度及其计算。

3、 掌握 过滤操作的基本概念，恒压过滤基本方程式及其应用，过滤常数的测定方法。

4、 熟悉 旋风分离器的操作原理、结构、分离性能及选型依据。

5、熟悉过滤介质及助滤剂的作用和种类。

6、了解转筒真空过滤机的操作特点及应用。

7、了解离心机的简单结构和应用。

8、了解板框过滤机的简单结构、操作及特点。

9、了解惯性分离器、袋滤器、静电除尘器的操作特点及应用。

第四章   传热

教学内容：

1、概述。

2、热传导。

3、对流传热。

4、热辐射。

5、传热计算。

6、换热器。

7、加热、冷却和冷凝

教学要求：

1、掌握热传导的基本原理，傅立叶定律,平璧及管筒璧的稳定热传导及计算。

2、掌握对流传热的基本原理，牛顿冷却定律，影响对流传热系数的主要因素，对流传热系数的物理意义,无相变时对流传热系数关联式的用法、使用条件及注意事项等。

3、掌握传热基本方程式，热负荷的计算，平均温度差的计算，总传热系数的计算，污垢热阻的计算及璧温的计算。

4、掌握列管式换热器的结构特点及应用。

5、熟悉三种传热方式的特点及其在工程中的应用。

6、熟悉热辐射的基本概念和定律，两固体间热辐射传热量的计算。

7、了解各种换热器的结构特点及应用。

第六章   蒸馏

教学内容 :

1、双组分溶液的气液相平衡。

2、平衡蒸馏和简单蒸馏。

3、精馏 .

4、双组分连续精馏塔的计算。

5、精馏装置的热量衡算和精馏操作的节能途径。

6、其它类型蒸馏。

7、板式塔 .

教学要求：

1、掌握质量分率和摩尔分率的定义及相互间的换算；掌握拉乌尔定律、露点方程、泡点方程、两组分气液平衡图以及挥发度和相对挥发度的定义及物理意义。

2、掌握精馏原理和精馏操作过程

3、掌握精馏段、提馏段的操作线方程，q线方程的推导及应用。

4、掌握理论塔板的概念，恒摩尔流假设，逐板计算法和图解法计算理论塔板数，最小回流比的计算，适宜回流比的选择，回流比的大小对塔板数的影响,加料热状态参数q的定义、意义及计算，加料热状态对精馏操作的影响。

5、板式精馏塔塔高及塔径的计算，全塔效率及单板效率的定义及其计算。

6、熟悉平衡蒸馏和简单蒸馏的特点及计算；精馏装置的热量衡算；直接蒸汽加热精馏塔的计算；板式塔的结构、性能及操作特性。

7、了解精馏操作的分类；非理想溶液的气液相平衡。

8、了解各种塔板的结构特点及应用。

第三部分      大纲附录

主要教材：

李云倩    化工原理    中央广播电视大学出版社    北京   1998年

参考书：

江丽芬、杜炳华   化工原理   兵器工业出版社   北京   1996年

天津大学化工原理教研室    化工原理   天津科学技术出版社   天津   1990年