化工原理总结

2024-05-06

化工原理总结(精选8篇)

篇1:化工原理总结

第一章 流体与输送机械

1、基本研究方法:实验研究法、数学模型法

2、牛顿粘性定理:

应用条件:

3、阻力平方区:管内阻力与流速平方成正比的流动区域;

原因:流体质点与粗糙管壁上凸出的地方直接接触碰撞产生的惯性阻力在压倒地位。

4、流动边界层:紧贴壁面非常薄的一区域,该薄层内流体速度梯度非常大。

流动边界层分离的弊端:增加流动阻力。

优点:增加湍动程度。

5、流体黏性是造成管内流动机械能损失的原因。

6、压差计:

文丘里

孔板

转子

7、离心泵工作原理:

离心泵工作时,液体在离心力的作用下从叶轮中心被抛向外缘并获得能量,使叶轮外缘的液体静压强提高。液体离开叶轮进入泵壳后,部分动能转变成为静压能。当液体从叶轮中心被抛向外缘时,在中心处形成低压区,在外界与泵吸入口的压差作用下,致使液体被吸进叶轮中心。

8、汽蚀现象: 离心泵安装过高,泵进口处的压力降低至同温度下液体的饱和蒸汽压,使液体气化,产生气泡。气泡随液体进入高压区后立即凝结消失,形成真空导致巨大的水力冲击,对泵造成损害。

9、气缚现象: 离心泵启动时,若泵内存在空气,由于空气密度大大低于输送流体的密度,经离心力的作用产生的真空度小,没有足够的压差使液体进入泵内,从而吸不上液体。

10、泵壳作用:收集液体和能量转化(将流体部分动能转化为静压能)

11、离心泵在设计流量下工作效率最高,是因为:此时水力损失小。

12、大型泵的效率通常高于小型泵是由于:容积效率大。

13、叶轮后弯的优缺点

优点:叶片后弯使液体势能提高大于动能提高,动能在蜗壳中转化为势能的损失小,泵的效率高。

缺点:产生同样的理论压头所需泵的体积大。

14、正位移泵(往复泵)的特点:a流量与管路状况、流体温度、黏度无关; b 压头仅取决于管路特性。(耐压强度)c 不能在关死点运转。d 很好的自吸能力

15、真空泵的性能:极限真空 和

抽吸时间

16、无限大平板液膜厚a,其水力当量直径为 4a

第二章 机械分离与固体流化态

1、过滤推动力:重力

压差

离心力

2、气体净制:重力沉降、离心沉降、过滤(膜)。

3、架桥现象:随着过滤进行,细小的颗粒进入介质孔道内堵塞孔道的现象。

4、助滤剂作用:在滤饼中形成骨架,有助于改善滤饼的结构,增强其刚性,形成疏松的滤饼层,孔隙率增加,便于滤液通过。

5、实际过滤作用的:滤液固形物形成的滤饼层。

6、自由沉降:颗粒间不发生碰撞等相互影响的沉降过程。

7、粒子在整理沉降中收到的力:重力、浮力、流体黏性力

8、重力沉降:

9、离心沉降:三个力(离心力、浮力、曳力)

10、旋风分离器的分离性能:粒级效率(每一种颗粒被分离的百分比)

11、压降大小 是评价旋风分离器性能好坏的重要指标。阻力系数与设备形式和几何尺寸有关。

12、聚式流化(气固系统):腾涌(高径比过大,压降剧烈波动)和沟流(颗粒堆积不均匀,压降比正常值小)。

13、散式流化(液固系统)

14、流化床压降不随气速增大而增大,因为:在流化床内,不管气速如何变化,颗粒与流体的相对速度不变,故流体通过床层的阻力不变。

15、固体流化态:大量固体颗粒悬浮于运动的流体中,从而使颗粒具有类似于流体的某些表观特征的一种状态。

压降表示

16、除去某粒径颗粒时,若沉降高度增加一倍,沉降时间 加倍;气流速度 减半 ;生产能力 不变。

第三章 传热

1、傅里叶定律:

适用于: 不适用于

2、金属与液体导热系数随温度增高 减小; 气体导热系数随温度增高 增大。

3、传热边界条件 三类

物体边界壁面的温度。物体边界壁面的热通量值 物理壁面处的对流传热条件

4、保温层临界厚度:

5、稳态热传导:通过平壁的热传导;通过圆筒壁的热传导;通过球壁的热传导

6、非稳态热传导:集总参数法的简化分析;半无限大物体的非稳态热传导;有限厚度平板的非稳态热传导。

7、获得对流传热系数表达式的方法:分析法;实验法;类比法;数值法。

8、沸腾传热的四个典型传热区域:自然对流去、核态沸腾区、过渡沸腾区、膜态沸腾区。

条件:过度热 和 气化核心

9、红外线 和 可见光 统称为 热射线。

10、黑体:投射到物体表面的辐射能 可以被全部吸收的物体。

11、镜体:投射到物体表面的辐射能 可以被全部反射的物体。

12、透热体:投射到物体表面的辐射能 可以全部穿透物体。

13、灰体:能以相同的吸收率吸收所以波长范围的辐射能的物体。

14、黑度:灰体的辐射能力与同温度下黑体辐射能力之比。(与外界环境无关)

15、气体热辐射的特点:气体的辐射和吸收对波长具有强烈的选择性。

气体的辐射和吸收在整个容积内进行。

16、换热器:混合式、蓄热式和间壁式。

17、列管式换热器:固定管板式、U型管式、浮头式。

18、板式换热器

优点:传热系数高,操作灵活,检修清洗方便。缺点:允许操作压力和温度较低。

19、间壁式换热三步走:A 热流体以对流传热方式将热量传至固体界面。

B 热量通过热传导方式由间壁的热侧面传至冷侧面。

C 冷流体以对流传热方式将间壁传来的热量带走。20、通常采用以间壁两侧流体的温度差作为推动力的总传热速率方程

简称为 传热速率方程。

21、传热单元数法:

22、强化传热

扩展传热面积;增大传热平均温差;提高传热系数。

23、增强对流传热系数

改变流体的流动状况;改变流体物性;改变传热表面状况。

24、有相变的对流传热系数大于无相变生物对流传热系数。原因 :

A 相变热远大于显热

B 沸腾时液体在搅动,冷凝时液膜很薄。

25、短管传热膜系数大于长管的原因:短管有进口效应的影响。

26、平均温差法往往用于:设计性和核算型。传热单元数法 用于:核算型。

27、获取传热系数的途径:实验测定,公式计算,查手册。

28、确定换热器需要:流体进出口温度及流量。

29、雷诺类别 和 科尔本类别的 重要应用:从摩擦系数来估算传热系数。30、折流挡板优缺点:增大湍动强度,提高传热系数; 阻力增大。

31、冷水进口温度根据 当地气温条件 确定。出口温度 根据 经济衡算 来确定。

32、弯管内 :因离心力引起流体的二次环流,从而加剧了扰动,提高传热系数。

第四章

1、蒸发中的温度差损失

A 溶液蒸汽压降低引起的温度差损失 B 由蒸发器中液柱静压引起的温度差损失 C 由于管道阻力引起的温度差损失

2、提高总传热系数:扩大膜状流动。

3、蒸发:管外冷凝,管内沸腾。

4、提高蒸发效率:多效蒸发;额外蒸汽的引出。

5、提高生产强度:提高蒸汽的有效温度差;提高沸腾侧对流传热系数。

6、多效蒸发的效数有限制。是因为:多效蒸发中,各效都会引起温度差损失,当多效总温差损失大于或等于蒸汽温度与冷凝室压力下的沸点温度差时,平均温度差为零,起不到蒸发作用。

7、列文蒸发器:针对黏度大,易结垢、易结晶。

8、强制循环蒸发:延长操作周期,减少清洗次数。

传质

1、质量传递方式:分子传质 和 对流传质。

2、扩散系数与涡流扩散系数的区别:扩散系数是系统性质;涡流扩散系数随流动状况和位臵而变化。

3、漂流因子表达了:主体流动对传质的贡献。

4、单向扩散(吸收),等摩尔反向扩散(精馏)。区别,单向扩散时的传质速率比等摩尔反向扩散多一个漂流因子(总是大于1)。

5、吸收原理:各组分在液体中溶解度的差异。

6、低浓吸收特点:气液相流量视为常量;吸收过程可视为等温吸收;传质系数可视为常数。

7、平均推动力法适用于:设计型;

吸收因数法 适用于 操作型。

8、理论板:气液两相在该种塔板数上充分接触,离开时达到平衡。

9、脱吸:通入惰性气体;通入直接水蒸气;降低压力。

10、化学吸收对于液膜控制的优点明显。

11、传质单元高度取决于:气液流量、流体物性、填料性质。

12、新型传质设备要求:传质效率高、操作弹性大、生产能力大、塔板压降小。

13、浮阀塔的操作弹性最大(综合性能最好);筛板塔的压降最小。

14、填料塔是连续接触式设备,液体分散相;板式塔是逐级接触式设备,液体连续相。

15、低浓气体吸收中溶质气液平衡关系的表示方法:溶解度曲线;亨利定律公式

16、吸收塔设计中,传质单元高度 反映了设备效能的高低。传质单元数 反映了吸收过程的难易程度。

17、等板高度:气液两相达到平衡的填料的高度。

18、最大吸收效率与塔形式无关。

19、蒸馏分离依据:混合物中和组分的挥发度不同。

20、理想溶液:各组分在全浓度范围内都服从拉乌尔定律的溶液。

21、挥发度

22、蒸馏方式:

简单蒸馏

平衡蒸馏

23、跨越点加料所需塔板数最少:该处加料时料液浓度与塔内浓度最为接近,此时塔内的混合效应最小,平衡线与操作线之间的偏离程度最大,所画阶梯数最少。

24、最小回流比:所需要的理论塔板无穷大时对应的回流比。(设计型)

25、进料状况的选取(冷液利于精馏):随着q 减小,操作线与平衡线间的偏离程度越小,为完成分离任务所需的理论板数越多。所以进料预热度越高,对分离越不利。预热程度越高,再沸器的负荷减小,将导致精馏段与提馏段间气相负荷的差别过大,不利于塔的设计。

26、影响塔板效率的因素:物性参数、结构参数、操作参数

27、水蒸气蒸馏:水一方面作为加热剂;另一方面作为夹带剂将易挥发组分从塔顶带出。

28、水蒸气蒸馏原理:互不相容的液体混合物的蒸汽压等于个纯组分的饱和蒸汽压之和。

29、间歇精馏没有提馏段,只有精馏段。

恒馏出液组成:回流比不断增大 恒回流比:流出液组成不断下降。

30、恒沸精馏原理:在被分离的二元混合物中加入第三组分,该组分能与原溶液中的一个或两个组分形成最低恒沸物,从而形成“恒沸物—纯组分”精馏体系,恒沸物从塔顶蒸出,纯组分从塔底排出。

31、恒沸精馏与萃取精馏的异同

相同点:处理对象都是恒沸液或相对挥发度接近于1的混合液;基本原理都是加入第三组分,以提高相对挥发度,在通过精馏方式实现分离。不同点:A恒沸剂与被分离混合物组成形成恒沸物,而萃取剂无此要求

B 恒沸剂从塔顶蒸出,萃取剂从塔底排出

C 一定条件下,恒沸剂的使用量有特定要求,而萃取剂使用量较灵活

D 萃取剂必须从塔顶上部不断加入,因此萃取精馏不适宜间歇精馏。

E 恒沸精馏温度较低,较适用于热敏性物质的精馏

31、定常态精馏中,操作线方程反应了,上升气体组成与下降液体组成的关系。

32、板式塔影响液面落差的主要因素是:塔板结构、塔径、液体流量。为减少落差可采用:双溢流和阶梯流

;塔板向液体侧倾斜。

33、引起塔板效率不高的原因:雾沫夹带、漏液、气液分布不均、液泛。

34、塔顶温度低于塔底温度:

一、塔顶操作压力小于塔底操作压力。

二、塔顶含易挥发组分浓度高。

35、板式塔压降:干板压降、通过液层引起的压降、表面张力。

36、溢流堰作用:保持板上一定液层,使气液充分接触;使液流均匀通过塔板。

37、捷算法

萃取

1、分配系数

: 萃取相与萃余相达到平衡后,萃取相中A组分的浓度与萃余相中A组分的浓度之比。

2、选择性系数:A、B两组分的分配系数之比。

3、三角形相图中的联结线:三角形相图中相互平衡两点的连线。

4、萃取设备:混合—澄清槽、填料塔、筛板塔。

5、双模理论解释萃取:溶质由萃余相主体传之萃余相侧液膜,再传质通过液液相界面,通过萃取相侧液膜传质至萃取相主体。

6、萃取分散相的要求:不润湿设备,体系系数大。

篇2:化工原理总结

张晓阳

2013-2015 第一章 流体流动 1.牛顿黏性定律

2.流体静力学的方程运用:

(1)测压力:U管压差计,双液U管微压差计(2)液位测量。(3)液封高度的测量。3.湍流和层流。

4.流体流动的基本方程:连续性方程(质量守恒原理),能量守恒方程(包括内能,动能,压力能,位能),伯努利方程。

5.边界层与边界层分离现象:边界层分离条件:流体具有粘性和流体流动的过程中存在逆压梯度。工程运用;飞机的机翼,轮船的船体等均为流线形,原因是为减小边界层分离造成的流体能量损失。6.流体的管内流动的阻力计算:(1)流体在管路中产生的阻力:摩擦阻力(直管阻力)和形体阻力(局部阻力)

形体阻力的来源:流体流经管件、阀门以及管截面的突然扩大和缩小等局部地方引起边界层分离造成的阻力。

(2)管内层流的摩擦阻力的计算:范宁公式和哈根—泊谡叶公式。管内湍流的摩擦阻力的计算:经验公式。

(3)管路上的局部阻力:当量长度法和阻力系数法。7.流量的测量(知识点综合运用)(1)测速管(2)孔板流量计(3)文丘里流量计(4)转子流量计

第二章 流体输送机械

1.离心泵的工作原理及基本结构 2.离心泵的基本方程

3.离心泵的理论压头影响因素分析(叶轮转速和直径,叶片的几何形状,理论流量,液体密度)4.离心泵的特性方程

5.离心泵的性能参数(流量,扬程,效率,有效功率和轴功率)6.离心泵的安装高度 7.离心泵的汽蚀现象;8.离心泵的抗汽蚀性能:NPSH,离心泵的允许安装高度。9.离心泵的工作点 10.离心泵的类型

11.其他类型化工用泵:往复泵(计量泵、隔膜泵、活塞泵)、回转式泵、旋涡泵。12.气体输送和压缩机械(通风机、鼓风机、压缩机、真空泵)

第三章非均相混合物分离及固体流态化

1.颗粒的特性 2.降尘室的工作原理 3.沉降槽的工作原理

4.离心沉降的典型设备是旋风分离器,其原理。

5.过滤操作的原理(化工中应用最多的是以压力差为推动力的过滤)、过滤基本方程、过滤速率与过滤速度

6.过滤设备:板框压滤机、加压叶虑机、转筒真空过滤机 7.间歇、连续过滤机的生产能力

第四章 液体搅拌

1.搅拌额目的。

2.搅拌器的两个基本功能及适用场所。3.均相液体搅拌的机理是什么。4.选择放大准则的基本要求是什么。

第五章 传热

1.传热方式: 热传导,对流,热辐射(1)导热 若物体各部分之间不发生相对位移,仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递称为热传导(导热)。(2)对流传热

热对流是指流体各部分之间发生相对位移、冷热流体质点相互掺混所引起的热量传递。热对流仅发生在流体之中, 而且必然伴随有导热现象。(3)辐射传热

任何物体, 只要其绝对温度不为零度(0K), 都会不停地以电磁波的形式向外界辐射能量, 同时又不断地吸收来自外界物体的辐射能, 当物体向外界辐射的能量与其从外界吸收的辐射能不相等时, 该物体就与外界产生热量的传递。这种传热方式称为热辐射。

2.冷热流体热交换方式:(1)直接接触式换热(2)蓄热式换热(3)间壁式换热

3.热传导:平壁传热速率,n层平壁的传热速率方程;圆筒壁的热传导(单层和多层)

4.换热器的传热计算:总传热系数的计算 5.传热计算方法:平均温度差法,传热单元数法!6.对流传热原理及其传热系数的计算

7.辐射传热:黑体,镜体,透热体和灰体,物体的辐射能力 8.换热器

(1)分类:混合式换热器,蓄热式换热器,间壁式换热器(2)间壁式换热器:管壳式换热器(固定管板式换热器,浮头式换热器,U型管式换热器),蛇管换热器,套管换热器。

(3)换热器传热过程的强化:增大传热面积S,增大平均温度差,增大总传热系数K(4)换热器设计的基本原则

第六章 蒸发

1.蒸发的目的:(1)制取增溶的液体产品(2)纯净溶剂的制取(3)回收溶剂 2.蒸发的概念

3.蒸发过程的分类及蒸发过程的特点 4.蒸发设备:循环冷却器

第七章传质与分离过程概论

1.传质的分离的方法:平衡分离,速率分离。

2.质量传递的方式:分子传质(分子扩散)和对流传质(对流扩散)(1)分子扩散:菲克定律

(2)对流传质:涡流扩散,对流传质机理,相际间的传质(双模模型,溶质渗透模型)3.传质设备:板式塔和填料塔。

第八章 气体吸收

1.气体吸收的运用:

2.吸收操作:并流操作和逆流操作 3.气体吸收的分类:

4.吸收剂的选择:(1)溶解度(2)选择性(3)挥发度(4)粘度 5.吸收过程的相平衡关系:通常用气体在液体中的溶解度及亨利定律表示。

6..相平衡关系的应用:判断传质进行的方向,确定传质的推动力,指明传质进行的极限。

7.吸收过程的速率关系:膜吸收速率方程(气膜、液膜吸收速率方程),总吸收速率方程。

8.低组成气体吸收的计算:全塔物料衡算,操作线方程 9.吸收剂用量的确定:(1)最小液气比(2)适宜的液气比 10.吸收塔有效高度的计算:(1)传质单元数法(2)等板高度法 11.其他吸收与解吸 12.填料塔

(1)塔填料:散装填料与规整填料等

(2)填料塔的内件:填料支撑装置,填料压紧装置,液体分布装置,液体收集及再分布装置。

(3)填料塔流体力学能与操作特性

第九章 蒸馏 一.相关概念:

1、蒸馏:利用混合物中各组分间挥发性不同的性质,人为的制造气液两相,并使两相接触进行质量传递,实现混合物的分离。

2、拉乌尔定律:当气液平衡时溶液上方组分的蒸汽压与溶液中该组分摩尔分数成正比。

3、挥发度:组分的分压与平衡的液相组成(摩尔分数)之比。

4、相对挥发度:混合液中两组分挥发度之比。

5、精馏:是利用组分挥发度的差异,同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程。

6、理论板:气液两相在该板上进行接触的结果,将使离开该板的两相温度相等,组成互成平衡。

7、采出率:产品流量与原料液流量之比。

8、操作关系:在一定的操作条件下,第n层板下降液相的组成与相邻的下一层(n+1)板上升蒸汽的组成之间的函数关系。

9、回流比:精流段下降液体摩尔流量与馏出液摩尔流量之比。

10、最小回流比:两条操作线交点落在平衡曲线上,此时需要无限多理论板数的回流比。

11、全塔效率:在一定分离程度下,所需的理论板数和实际板数之比。

12、单板效率:是气相或液相通过一层实际板后组成变化与其通过一层理论板后组成变化之比值。

二:单级蒸馏过程:平衡蒸馏和简单蒸馏及其计算 三:多级精馏过程:精馏(连续精馏和间歇精馏)

四:两组分连续精馏的计算:全塔物料衡算和操作线方程,理论板层数的计算(图解法、逐板计算法和简捷法),最小回流比的计算及选择。

五:间歇精馏和特殊精馏以及多组分精馏概述(了解部分)六:板式塔

(1)塔板类型:泡罩塔,筛孔塔板和浮阀塔板。(2)塔高及塔径的计算(3)塔板的结构:溢流装置

(4)板式塔的流体力学性能和操作特性

第十一章 干燥

一、名词解释

1、干燥:用加热的方法除去物料中湿分的操作。

2、湿度(H):单位质量空气中所含水分量。

3、相对湿度():在一定总压和温度下,湿空气中水蒸气分压与同温度下饱和水蒸气压比值。

4、饱和湿度(s):湿空气中水蒸气分压等于同温度下水的饱和蒸汽压时的湿度。

5、湿空气的焓(I):每kg干空气的焓与其所含Hkg水汽的焓之和。

6、湿空气比容(vH):1kg干空气所具有的空气及Hkg水汽所具有的总体积。

7、干球温度(t):用普通温度计所测得的湿空气的真实温度。

8、湿球温度(tw):用湿球温度计所测得湿空气平衡时温度。

9、露点(td);不饱和空气等湿冷却到饱和状态时温度。

10、绝对饱和温度(tas):湿空气在绝热、冷却、增湿过程中达到的极限冷却温度。

11、结合水分:存在于物料毛细管中及物料细胞壁内的水分。

12、平衡水分:一定干燥条件下物料可以干燥的程度。

13、干基含水量:湿物料中水分的质量与湿物料中绝干料的质量之比。

14、临界水分:恒速段与降速段交点含水量。

15、干燥速率:单位时间单位面积气化的水分质量。二:湿空气的性质及湿度图 三:干燥过程的物料衡算与热量衡算 四:干燥速率与干燥时间 五:真空冷冻干燥

篇3:中职《化工原理》教学探讨

一、明确课程教学目标

本课程的教学目标应重在学生对单元操作过程的分析, 培养学生独立解决实际生产问题的能力, 因此每章的重点应由理论推导过程转移到解决实际生产问题上, 在每一个章节目标里, 要说明学习者完成本章任务后, 能做什么, 同时在分解到每一个课时教学目标, 也要与实际的工作情境联系在一起, 突出目标的可操作性。侧重单元操作基础知识的学习和应用, 注重启迪思维, 培养学生的自学能力, 独立操作设备的能力, 解决设备故障和维护的能力, 同时具有一定的设计能力。

二、重点把握单元操作的内在联系

化工原理以“三传”为主线, 课程内容主要包括流体输送、传热、吸收、精馏、干燥等。在讲授化工原理时, 要启发学生, 单元操作是化工生产过程中共有的操作, 不同工艺过程中的同一单元操作, 具有共同的基本原理和通用的典型设备。但是, 不同工艺过程又各有特点。例如, 酒精的提纯与石油工业中烃类的分离, 都是通过精馏这一单元操作实现的, 它们遵循同样的传质原理, 并都采用精馏塔, 然而所用精馏塔及操作条件有很大不同。这样有利于学生建立起单元操作的基本概念。

化工原理虽然不是将某个化工生产过程作为整体来研究, 但它绝不是大量知识的简单堆砌, 而是有着密切的内在联系和很强的科学性和系统性。能量衡算、物料衡算、过程速率等概念贯穿于课程始终。如在流体流动单元操作中, 通过对某一体系的能量衡算导出描述流体流动规律的柏努利方程。传热、蒸发及干燥等单元操作中, 通过热量衡算计算冷热流体流量、热空气消耗量等。而流体流动中的连续性方程、吸收的操作线方程及精馏段和提馏段的操作线方程均由物料衡算导出。在吸收、精馏和干燥等单元操作中物料衡算、热量衡算和相平衡是描述过程的基本方法。过滤、传热、吸收等单元操作均涉及过程速率的概念, 即过程速率等于推动力除以阻力。这样, 过程强化即提高过程速率, 不外乎从提高过程推动力和减小过程阻力两个方面来考虑。掌握有利于对知识点和知识片断的融合, 形成知识链条。在教学中把各单元间内在的联系弄清, 对相似的公式比较、讨论, 有利于学生深刻理解所学内容, 灵活运用所学知识。

三、灵活选用教学方法和手段

化工工艺学相对与其他课程有自己的特殊性, 它注重的不是某个公式或原理的推导, 而是对原有基础知识在实际生产中的应用。在教学过程中涉及到许多工艺流程都非常复杂, 设备繁多, 管道错综复杂。采用传统的教学方式:黑板讲解, 学生始终弄不懂流程和设备结构, 给教和学带了很大困难。采用多媒体手段应该特别适合这门课程的教学。采用PowerPoint、3Dsmax、AutoCAD、Flash等制作CAI课件, 其中采用3DSmax三维动画表现设备内部结构, 采用Flash动画表现一般工艺流程方框图, 采用AutoCAD表现工艺设计, 并用不同的颜色、不同的宽度线表示不同的管道, 还可采用视频录像表现工厂现场, 这样制作的CAI多媒体课件能科学准确、形象逼真、直观生动表现在学生面前, 学生有身临其境的感受, 这大大提高了学生学习兴趣, 增强了学生对工程设备的想象力以及对实际工业的感性认识。

四、习题课是理论教学的一个重要环节

化工原理课程与化工生产实际联系紧密, 如何将各单元操作的基本原理应用于各种工业过程, 是该课程的一项重要任务。因此, 在理论教学中习题课显得尤为重要, 上好习题课, 既是对教师教学方法、教学艺术的检验, 也是对教师理论联系实际水平的考验, 同时也是学生理论联系实际的一个重要途径。习题课应达到引导学生进行总结和提高的目的。所以, 首先从选题上应注重题目的思想性和真实性。我们上习题课或让学生做习题, 如果选择的题目只单纯地考虑帮助学生掌握某个公式和培养学生的计算能力, 必然会使学生拿到题目就机械地套公式, 只要答案对了就算完成任务, 毫无乐趣和成就感, 且容易造成互相抄袭的现象, 起不到促进对基本概念、重要观点的理解和吸收的作用。一次好的习题课, 选题是关键。实践证明选题应该本着由近及远、由浅入深、因材施教的原则。其次, 习题课也需注重授课方式, 习题课应该是教师与学生的互动过程, 且应以学生为主体, 教师的作用是引导、解疑。经过不断的尝试, 课前给出题目是较好的做法。这样学生和老师会一样精心地准备习题课, 在课前试做过程中学生可以复习相关的公式和知识点, 且可留给学习程度不同的学生充分的时间, 树立他们的自信心。最后重要的一环是总结, 恰当的总结可起到画龙点睛的作用。总结不能是习题课内容的机械复述, 应是引导学生对习题课内容进行整理归纳, 使之条理化, 系统化, 使知识点之间的关系更为清晰的过程。

五、增设实验、实践教学环节, 提高学生的动手能力

化工工艺学作为一门实践性应用性非常强的课程, 离不开实践教学环节。而实践环节主要包括生产实习 (见习) 和专业综合实验。

1. 加强生产实践

工厂实习是对学生进行理论联系实际的现场教学。作为课堂教学的重要补充, 实习可以采用多种形式。

一方面, 根据课堂教学的内容和情况, 在一个教学内容完成之后, 如硫酸生产教学内容结束, 可带领学生到硫酸厂见习, 让学生将所学知识与实际生产过程紧密联系起来, 这样既巩固提升了学生的专业理论知识, 同时也提高了生产实践的有效性。

另一方面, 作为化工工业的学生, 除对生产过程有一个感性认识之外, 还必须对产品生产过程有一个理性的认识, 并具有运用所学知识分析解决问题的能力。为此必须进行毕业实习, 即学生需要至少有一个月时间要下到工厂。学生进厂以后, 首先工程师为学生介绍生产工艺过程, 并进行安全教育, 然后根据工段或岗位情况进行分组, 每个组跟随相应岗位的工人师傅, 按照四班或三班倒制度轮流上下班, 由每班的班长和工人师傅负责学生的管理工作和实习岗位的技术指导, 并按照规定时间轮换岗位。实习指导教师负责学生组织纪律、安全生活以及专业知识的理论指导。实习结束时, 学生必须独立完成实习报告, 此外指导教师还应对学生的实习情况采用口试或笔试的办法进行考核。学生实习成绩由实习车间根据实习情况和指导教师根据学生实习报告情况以及考核情况进行综合评定。实习成绩=车间评定成绩×60%实习报告成绩×20%考核成绩×20%。并将实习成绩记载学生档案。

2. 加强专业综合实验

化工工艺专业综合实验是化工工艺类专业的工艺性综合实验, 是学生在基本完成专业理论课学习之后, 必须完成的实践教学环节, 该综合实验旨在培养学生的实践动手能力。一方面我们应当设立一个科学合理的专业实验室, 配置相应的专业综合实验教师, 确保专业实验的目的和质量;另一方面, 在条件有限的院校, 可让学生参加到教师进行的与化工工艺课程内容相关的研究项目中, 从而实现对学生动手能力的培养, 也为进行毕业论文或设计以及今后进行生产或科研工作打下基础。

在化工原理的教学中, 注重研究内容, 强调理论联系实际, 善于运用教学方法, 发挥各教学手段的积极作用, 有利于学生将所学的知识点和知识片断形成知识链条, 从而提高学生的学习积极性, 改善学生理论学习的效果。

摘要:在化工原理的教学中, 注重研究内容, 强调理论联系实际, 善于运用教学方法, 发挥各教学手段的积极作用, 有利于学生将所学的知识点和知识片断形成知识链条, 从而提高学生的学习积极性, 改善学生理论学习的效果。

关键词:化工原理,教学目标,生产实践

参考文献

[1]梁克中.化工原理课程设计教学模式改革的探索[J].黑龙江教育, 2006, (Z1) .

[2]王娟、钟秦、杜炳华.化工原理习题课教学方法的讨论.化工高等教育, 2004.3

[3]马四朋.化工原理课程设计的深层改革探索[J].化工高等教育, 2006, (2) .

[4]陈裕清.化工原理课程设计中实践能力的培养[J].连云港化工高等专科学校学报, 2002, (4) .

篇4:化工原理总结

关键词:化工原理;教学方法;化工

化工原理是化工及相近专业的一门必修专业基础课。针对非化工专业学时少的特点,选择了化工原理中流体流动、流体输送机械、传热、精馏和塔设备作为课堂讲授内容,在这几章中分别涵盖了动量、热量和质量传递的重要理论以及相应的设备;而沉降与过滤和干燥的内容,涉及的重要理论少,对设备的结构与操作原理介绍多,因此采用以学生自学、查阅资料为主。化工原理是一门理论与实践紧密结合,工程实践性强的课程。由于化工原理课程的教学内容中既有严谨的理论分析,又有实践经验的总结,设备类型多种多样且结构复杂,学生在学习过程接受较慢。本文以化工原理课堂教学方法作为出发点,探讨了化工原理教学中教学方法。

一、由浅入深,循序渐进

化工单元操作的许多原理与现实生活息息相关,将生活中的现象与过程原理相类比,化感性认识为理性认识,可以大大提高学生的接受程度。在讲解位能时可以手中的实物为例,放在同样的高度,但基准面的选取不同位能的大小不同。进而强调位能是一个相对值,使用中一定要注意基准面的选取。而在讲解流体在管路中的流速分布时,学生平时并没有注意到这种现象,也没有测定过流速。可通过举例水面漂浮的草棍来看河水中流速的分布情况,靠近河中央的位置草棍行进的速度快,而靠近岸边的速度慢。通过列举一些与生活、专业密切相关的现象,引起学生的好奇心,激发学生的求知欲。

二、严格推导,有理有据

《化工原理》每一章涉及到的公式推导和计算,如流体流动中的柏努利方程、流体输送设备中的离心泵安装高度、传热中的传热速率方程和精馏中的精馏操作线方程及塔板数的计算,若单纯采用PowerPoint课件进行讲解,这些公式在屏幕上显示直观感觉“乱”,造成学生视觉上的疲劳,而且许多学生往往还没有反应过来,页面就已经翻过去了,学生会感到枯燥无味,造成多数学生不爱听,失去学习化工原理的兴趣。此部分教学内容更适合逐步地在黑板上边推导边讲解,黑板即时重现力强,随写随看,诱导学生进入动态思维过程,调动学生学习的能动性,从而让学生跟着教师的思路走。总传热速率方程的推导,从传热速率微分方程提出总传热系数,通过传热速率微分方程的积分,提出温度差与传热面积有关即T-t=f(S),但此关系式没有具体表达式,不能积分求解,从而提出T-t=f(Q)可得到线形方程,将此式代入求解推得对数平均温度差表达式,得到总传热速率积分方程。通过推导使学生理解总传热系数和对数平均温度差的来龙去脉,了解推导过程中问题的解决方法。最后在对总传热速率方程中的总传热系数、对数平均温度差和传热面积分别进行讨论,强化总传热速率方程的理解。精馏的物料衡算和操作线方程是分别对全塔、精馏段和提馏段进行物料衡算推导而得,在流体流动中的连续性方程已经用过一次物料衡算方程,在本章仍然要仔细讲解衡算的过程,加深学生对本知识点的理解。通过推导操作线方程,帮助同学理解操作线中各参数的意义。结合操作线方程在x-y坐标图中绘出精馏段操作线和提馏段操作线,让学生思考参数的改变怎样影响操作线。尤其是逐板计算理论板数,从塔顶开始交替使用操作线方程和气液平衡方程逐板推导,使学生逐渐了解操作线和气液平衡在解决工程的实际问题中的应用。再结合逐板计算讲解图解计算理论板数,理解图解法的基本原理。通过对每种传递现象分析和重要公式的严格推导,使学生掌握过程的来龙去脉,以及了解工程問题的解决方法和途径,调动学生的学习积极性和提高学习的兴趣。

三、形象生动,简单易懂

由于绝大数学生不具备实际工程经验,教师在向学生阐述、剖析解决某些工程实际问题时,很难系统地、清晰地表达清楚,学生听起来也感到吃力。以往在对设备结构的阐述时通常采用工程图纸、简单的教学模型等来辅助教学,往往枯燥乏味大有纸上谈兵之意,使学生感到讲解内容过于空洞和难于理解。随着计算机在教育领域的应用普及和多媒体技术的快速发展,运用多媒体技术手段进行教学,已成为教育改革的必然趋势。

化工原理课程中每种单元操作都具有相对的独立性,学生学习过程中总是感觉很难。采用单一的教学方法,对于公式繁多和设备多样的化工原理课程来说,显然是不太适合的。积极探索和改进教学方法,最大限度地提高学生学习积极性,以取得较好的教学效果。

篇5:化工原理实验总结

本学期化工原理实验课堂上我们一共做了三个实验,分别为流体阻力的测定、离心泵特性曲线的测定、传热试验。

开始的时候,我并不是很明白许多实验仪器的使用方法以及如何通过实验验证理论知识,虽然每次实验前都会有预习,但是在没有真正接触到实验的时候还是会有一头雾水的感觉。课前老师的讲解对我来说十分重要,自己不明白的地方,在听老师讲解时有时便会豁然开朗。我知道如果不明白实验原理,不知道实验目的,我们是不会真正利用到实验的价值。

我认为做实验的过程是一个既快乐又充满理性知识的过程。就像书本上的知识跳跃了起来一样,不再那么枯燥无味,通过自己的亲手操作和认真计算将原理进行证明的过程我们仿佛能够体会以前科学家的智慧结晶,自己也可以身临其境的体会学习化工原理的快乐。

流体阻力的测定实验旨在让我们了解流体流动阻力的测定方法,确定摩擦系数与雷诺准数的关系以及局部阻力。离心泵特性曲线实验旨在让我们了解离心泵的基本操作,为以后的泵与风机课程提供了入门的基础,另外就是测定单机离心泵在一定转速下的特性曲线。由于一开始对这两个实验不是很了解,使得流体的流量过小达不到实验预期效果。第二次实验是传热试验,这个实验是为了让我们掌握传热系数、给热系数、导热系数的测定方法。并比较汽—水套管、裸管和保温管的单位管长下的传热速率,掌握热电偶测温原理。一开始我们做得很顺利,但过程中仪器遇到了一些问题,只得使用另一组仪器。在实验的过程中,我们遇到过挫折,一开始心里还是很着急,有点不知所措,但后来我调整了心态,理性分析实验过程问题,才能使实验顺利完成。

化工原理实验最重要的就是将理论付诸实践,平时我们上化工原理课的时候,只能通过老师的讲解,自己的想象了解知识,许多时候我们甚至不能明白为什么就能有这样的结论。而化工原理实验就提供给我们一个平台,一个能更深入了解化工原理知识、更锻炼自己动手能力、在学习上更加丰富的平台。我们可以通过实验锻炼动手能力,团队合作能力,不再读死书,死读书。

篇6:化工原理课程设计总结

本学期顺利完成了化学工程与工艺专业共100名同学的化工原理课程设计,总体来看学生的工艺计算、过程设计及绘图等专业能力得到了真正有效的提高,可以较好地把理论学习中的分散知识点和实际生产操作有机结合起来,得到较为合理的设计成果,达到了课程综合训练的目的,提高了学生分析和解决化工实际问题的能力。同时,在设计过程中也存在者一些共性的问题,主要表现在:

一、设计中存在的问题

1.设计过程缺乏工程意识。

学生在做课程设计时所设计的结果没有与生产实际需要作参考,只是为了纯粹计算为设计,缺乏对问题的工程概念的解决方法。

2.学生对单元设备概念不强。

对化工制图、设备元件、材料与标准不熟悉,依葫芦画瓢的不在少数,没有达到课程设计与实际结合、强化“工程”概念的目的。绘图能力欠缺,如:带控制点工艺流程图图幅设置、比例及线型选取、文字编辑、尺寸标注以及设备、仪表、管件表示等绘制不规范。

3.物性参数选择以及计算。

在化工原理课程设计工程中首要的问题就是物性参数选择以及计算,然而学生该开始并不清楚需要计算哪些物性参数以及如何计算。这对这些问题,指导老师应在开课之初给学生讲一下每个单元操作所需的物性参数,每个物性参数查取方法以及混合物系物性参数的计算方法,还有如何确定体系的定性温度。

二、解决措施

1.加强工程意识。

设计过程中鼓励学生多做深层次思考,综合考虑经济性、实用性、安全可靠性和先进性,强化学生综合和创新能力的培养;引导学生积极查阅资料和复习有关教科书,学会正确使用标准和规范,强化学生的工程实践能力。为了增强学生的工程意识提出以下措施:一是在化工原理课程讲述过程中应加强对学生工程意识的培养,让同学明确什么是工程概念,比如:理论上的正确性,技术上的可行性,操作上的安全性,经济上的合 理性,了解工程问题的计算方法。比如试差法、因此分析法等。二是查阅文献或深入生产实际,了解现代化工生产单元设备作用原理以及设计理念,增强对设备的感性认识。三是应让学生明白工程问题的解决方法有多个实施方案,最后应综合考虑操作费用和经济费用以及安全性等多个方面来确定最优方案。

2.强化工程制图本领。

为了提高学生工程制图能力,应强化计算机应用。在课程设计开设之前应开设AutoCAD课程,利用AutoCAD软件绘图,即精确又快速,也有利于适应今后实际工程设计的新要求。此外利用计算机应用程序也可代替试差方法繁琐的人工计算。

3.引导学生学会统筹兼顾,从工艺和设备全方位考虑设计问题。

化工原理课程设计是一个即繁琐又费时的过程,这要求老师和学生都要有耐性,要客观的对待每一个步骤,不能想当然更不能为了凑结果而修改数据。应科学地对待每一个数据,经得起深究和考验。

篇7:化工原理重要知识点总结

1、连续性方程

2、液体和气体混合物密度求取

3、离心泵特性曲线的测定

4、旋风分离器的操作原理

5、传热的三种基本方式

6、如何测定及如何提高对流传热的总传热系数K

7、重力沉降与离心沉降

8、如何强化传热

9、简捷法

10、精馏原理

11、亨利定律

12、漏液

13、板式塔与填料塔

14、气膜控制与液膜控制

15、绝热饱和温度

二、核心公式

第一章、流体流动与流体输送机械

(1)流体静力学基本方程(例1-9)

U型管压差计

(2)柏努利方程的应用(例1-14)(3)范宁公式

(4)离心泵的安装高度(例2-5)

第二章、非均相物系的分离和固体流态化(1)重力沉降

滞流区的沉降公式、降尘室的沉降条件、在降尘室中设置水平隔板(例3-3)、流型校核、降尘室的生产能力(2)离心沉降

旋风分离器的压强降、旋风分离器的临界粒径、沉降流型校核(离心沉降速度、层流)、多个旋风分离器的并联(例3-5)第三章、传热

(1)热量衡算(有相变、无相变)K的计算、平均温度差、总传热速率方程、传热面积的计算(判别是否合用)(例4-8)

(2)流体在圆形管内作强制湍流流动时α计算式(公式、条件),粘度μ对α的影响。(3)实验测K(例4-9)(4)换热器操作型问题(求流体出口温度,例4-10)下册第一章蒸馏

全塔物料衡算【例1-4】、精馏段、提馏段操作线方程、q线方程、相平衡方程、逐板计算法求理论板层数和进料版位置(完整手算过程)进料热状况对汽液相流量的影响 下册第二章 吸收 吸收塔的物料衡算;

液气比与最小液气比求m 【例2-8】

填料层高度的计算【传质单元高度、传质单元数(脱吸因数法)】 提高填料层高度对气相出口浓度的影响

下册 干燥

湿度、相对湿度、焓

篇8:化工原理总结

关键词:非化工专业,化工原理,理论课程,教学改革

《化工原理》是化工、材料及相关专业学生的一门必修基础课程, 注重培养学生运用基础理论分析和解决化工单元操作中各种工程实际问题的能力。化工单元操作类型很多, 且每种单元操作都有着很丰富的内容。尽管非化工类专业只以“三传”现象 (即:流体流动、传热和传质过程) 的基本原理作为教学主线, 选择几种典型的单元操作学习, 但是如何在有限的学时 (课时) 内提高教学质量, 使学生真正地掌握单元操作通用的学习方法以及分析问题的思路, 培养理论联系实际的观点, 增加解决工程实际问题的能力, 一直是众多教学工作者探索和思考的问题。笔者将在结合近年来从事实际理论教学工作的基础上, 对非化工类专业《化工原理》课程的理论教学改革与实践提出若干建议。

1 教学内容的改革

《化工原理》在《数学》、《物理》、《化学》等基础课和专业课之间起着承前启后的作用, 是自然科学领域的基础课向工程技术类专业课过渡的入门课程, 因此《化工原理》也成为了很多非化工类专业 (如:环境工程、材料学、化学工程、生物化工等专业) 的必修基础课。《化工原理》具有涉及内容多、体系复杂等特点, 同时由于学时有限, 因此对于不同专业的教学内容应该根据具体专业的特点, 针对此专业选取教材以及优化教学内容, 而不应千篇一律[1]。对于与此专业相关性较强的内容, 应作为重点内容进行详细具体的讲授;对于与此专业相关性较弱甚至不相关的内容, 应进行适当删减, 如学时允许, 可进行简单介绍以供大家了解。《化工原理》是一门与其他学科相关性很强的学科, 因此对于如传热过程、传质过程等相关问题, 可鼓励学生擅于结合其他应用学科的知识进行解决。

2 教学方式的改革

2.1 绪论的讲解

所有课程的教学, 均由绪论开始。绪论是整本书的开端, 也是整本书的概括。绪论讲的好坏直接影响学生对该课程的认识, 对该课程知识的渴望, 对该课程的兴趣。兴趣是最好的老师, 因此在绪论教学中应该根据人在接受新知识时的特点, 结合《化工原理》的基本内容, 即化工单元操作 (如流体输送、热交换、蒸馏、吸收、干燥等) , 通过提出一系列问题, 制造悬念, 激发学生的求知欲与好奇心来调动学生的积极性。让学生带着一系列问题走进《化工原理》, 通过自己的学习、理解与分析来解答这些令其困惑的问题。

2.2 知识的系统化

《化工原理》内容多而复杂, 每种单元操作几乎都用一章的内容来进行介绍。并且每种单元操作都有很多公式, 对于初学者而言, 如何将这些公式全部记住, 并且灵活运用成为了主要问题。实际上对于公式的记忆有很多技巧, 可以对其进行总结、分类、对比来进行记忆。如传热一章是围绕总传热速率方程式Q=KAΔtm开展的, 三种基本传热方式的传热速率方程形式相似, 只是传热系数发生了变化。将总传热系数、平均温度差等有关内容结合在一起, 可以增强知识的连贯性, 便于记忆, 还可增强对内容的理解。

各章节的单元操作从表面看似毫无关联, 但实际上各章节之间还是具有内在的密切联系的。如流体流动过程的牛顿粘性定律、传热过程的傅里叶定律和传质过程的费克定律, 三者在形式上具有相同的特点, 同时还都研究对流传递过程。同时, 傅里叶定律和费克定律中的负号意思也相近, 一个代表沿着温度梯度下降的方向, 一个代表沿着浓度降低的方向;另外对流传质的有效膜模型和对流传热的有效膜模型也类似, 可进行类比。这样的类比方式可将知识系统化, 便于学生进行更好地理解与记忆。

2.3 采用多媒体教学

以前的课程大都采用板书式教学方式, 现在仍有部分课程依旧采用板书式教学, 虽然板书式教学看起来清晰、明了、规整, 但同时也存在抽象、耗时、枯燥等问题。现代技术日益发达, 越来越多的课程开始采用多媒体教学。《化工原理》概念多, 且很多名词概念理解很抽象, 而采用多媒体教学可以使学生对所学知识进行更直观地理解[3,4]。用多媒体教学过程中, 可适当结合Flash动画, 如介绍流体流动类型部分时, 可采用Flash动画对层流与湍流的区别及判断方式进行讲解。画面的动静结合, 将抽象的物体变得更加直观, 使枯燥的教学变得生动有趣。因此可以在很大程度上引起学生的兴趣。另外, 幻灯片的颜色搭配要合理, 如背景颜色与字体颜色;字体大小的调节要适当, 避免学生看不清等问题的发生。

2.4 理论教学与实际相结合

开设《化工原理》的目的是为了培养学生运用基础理论分析和解决化工单元操作中各种工程实际问题的能力, 因此在授课过程中应该多举一些实际的例子, 这样有助于学生对所学知识的理解[2]。如介绍流体流动过程中的能量损失部分, 可以结合现实生活中石油的输送问题, 石油输送过程中需要在途中增设多个加压站等。对学生而言, 也应学会学以致用。在处理实际问题过程中, 如离心泵的安装高度问题, 为了避免气蚀现象的发生, 泵的安装高度应低于最大允许安装高度;还可以解答之前做过的有机实验蒸馏过程中的冷却部分采用蒸汽与水逆流的问题, 因为逆流过程中平均推动力最大, 因此采用逆流操作。

2.5 采用双语教学

目前许多课程都采用双语教学, 常见的有《工程力学》、《高等数学》、《C语言程序设计》等。通过双语教学可以提高学生的专业英语能力, 使学生可以以英语作为工具来了解该学科在国际前沿的最新进展、新理论及新概念等, 还可通过英语与国外学者进行更好地沟通与交流[5]。因此, 《化工原理》课程也可以尝试着采用双语教学的方式进行教学。

3 实践环节的安排

学习是实践的前提, 而实践是学习的目的, 因此应该多给学生一些实践的机会。如老师可以带学生去工厂参观, 加深学生对所学知识的印象, 使学生对课程有更深层次的理解。化工原理实验是应用化工原理理论的实践教学, 学生可以通过实验更有效地掌握理论知识及各种测试手段。因学分和培养方案限制, 大多数学校采用前一学期教授理论, 而后一学期开展实验教学的安排方式。由于理论课与实践相隔时间太长, 学生对理论知识遗忘很多, 因此此类方案并不利于学生的学习。如果把理论课与实验可放在同一学期, 在学完理论的基础上, 学生可以根据理论进行相关实验, 对所学知识进行巩固, 从而实现了理论与实践的统一。

4 作业与考核方式改革

对于作业形式, 不应限定解题方法, 如求解传质单元数时, 可以用对数平均推动力法, 也可以用吸收因数法;在计算精馏塔理论板数时, 可以用逐板计算法, 图解计算法, 还可以用简捷计算法。对于考核方式, 大多数学校采用闭卷考试, 比重大概70%左右, 平时成绩30%左右 (以考勤为主) , 这会给学生期末复习造成较大压力, 而且并不一定能考出真实水平。可以采用4种考核方式相结合, 平时成绩20%、随堂测验20%、课程设计20%、期末考试成绩40%。对于课程设计, 任课教师可以给出几类实际问题, 如板式塔中塔板形式的设计、填料塔中填料的设计等, 学生可任选其一对其进行设计, 并给出相应的解释。这样的均匀分配方式不但可以考出学生理论知识的掌握程度, 还可以考出处理实际问题的能力及水平。

5 结语

在教学活动中, 学生是主体。教师应该根据各个专业的特点, 从教学内容、教学方式、实践操作的安排以及考核方式等各方面加以完善, 化抽象为具体, 化枯燥为生动。激发学生的求知欲与好奇心, 调动学生积极性, 使学生更容易地记住繁多的公式与内容, 力求提高专业英语能力、动手操作能力及创新能力等各方面的能力。为后续的课程学习及未来工作打下坚实的基础。

参考文献

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