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810《化工原理》復習大綱

一、考試的基本要求

要求學生熟練掌握最基本的單元操作的基本概念和基礎理論，對單元過程的典型設備具備基礎的判斷和選擇能力;熟悉運用過程的基本原理，根據生產實際的具體要求，對各單元操作進行調節，能夠分析化工生產的各單元操作中的問題，提出解決和改進過程及設備的途徑。掌握本大綱所要求的單元操作的常規計算方法，常見過程的計算和典型設備的設計計算或選型;

二、考試方式和考試時間

閉卷考試，總分150，考試時間為3小時。

三、參考書目(僅供參考)

《化工原理》(第三版)，管國鋒，趙汝溥。化學工業出版社，2008年

《化工原理》(第四版)，管國鋒，趙汝溥。化學工業出版社，2015年

《化工原理實驗》，居沈貴，夏毅，武文良。化學工業出版社，2016年

四、試題類型：

主要包括填空題、選擇題 、簡答題、實驗題、計算題等類型，并根據每年的考試要求做相應調整。

五、考試內容及要求

第一部分 緒論

掌握：化工生產過程的特點以及單元操作的任務，物料衡算、能量衡算的規律，過程速率的重要概念的內涵。

熟悉：典型的單元操作過程，單位制及單位換算。

第二部分 流體流動

掌握：流體的特性，連續介質模型;流體靜力學原理和應用，U型壓差計;流體流動的連續性方程及其應用，柏努利方程及其應用; 雷諾數的物理意義及牛頓粘性定律;流體流動的阻力分析及運用海根-泊稷葉公式、范寧公式、布拉修斯公式等計算;

熟悉：簡單管路與復雜管路，簡單管路計算的方程組，管路的設計型和操作型計算;流速和流量的測量原理及基本計算。

第三部分 流體輸送機械

掌握：離心泵的結構、工作原理及基本方程式;離心泵的性能參數及影響因素、泵的特性曲線、工作點和流量調節。

熟悉：離心泵的串并聯操作及工作點的改變;汽蝕現象;離心泵安裝高度的計算及確定原則;正確選用離心泵的型號;其他類型泵的特性。

第四部分 顆粒流體力學基礎與機械分離

掌握：球形顆粒和均勻床層的特性;一維固定床層的流動壓降的計算。液體過濾操作的基本原理;過濾基本方程式及其應用。

熟悉：過濾過程及設備的計算和過濾常數的測定方法。重力沉降運動的基本原理，重力沉降設備的計算。固體顆粒床層的分類，流態化操作特點，固體流態化的流體力學特性曲線

第五部分 傳熱及換熱器

掌握：熱傳導的基本原理，傅立葉定律，平壁與圓筒壁的穩定熱傳導及計算，對流傳熱的基本原理，牛頓冷卻定律，對流傳熱系數關聯式的用法和條件;運用傳熱速率方程并對熱負荷、平均溫度差、總傳熱系數進行計算;

熟悉：流體在圓形直管內強制湍流傳熱及對流傳熱系數的計算;換熱器的熱負荷計算，對數平均溫度差的計算;總傳熱系數的計算;換熱器的設計型計算;能夠根據計算結果及工藝要求選用合適的換熱器。列管換熱器的結構特點及其應用，傳熱過程的強化途徑。

第六部分 氣體吸收

掌握：吸收的概念、類型和目的;解吸的概念;溶劑選擇的原則;亨利定律三種表達形式及相關的計算;吸收與解吸的過程方向判斷及過程推動力的計算。菲克定律的適用范圍;等摩爾相向分子擴散和分子單向擴散時，分子擴散速率與傳質速率之間的關系;摩爾相向分子擴散和分子單向擴散傳質速率積分式;氣、液相分子擴散系數。吸收過程;雙膜理論;汽、液相總傳質系數的計算方法，以及推動力與阻力的關系;氣膜控制和液膜控制;物料衡算和操作線方程;

熟悉：汽、液相總傳質單元高度及總傳質單元數常用的計算方法;設計型和操作型計算。

第七部分 液體蒸餾

掌握：蒸餾原理，相對揮發度的定義;閃蒸的原理;安托因方程計算平衡的汽液相組成;掌握 “t~x~y”圖線、泡點線和露點線;總壓對泡點線和露點線的影響;正、負偏差溶液的形成和特點。簡單蒸餾的計算;精餾原理及回流的定義;全塔物料衡算;恒摩爾流假設;五種進料狀態;平衡線、q線、精餾段操作線和提餾段操作線;理論板的定義及全塔效率的概念。全回流、最小回流比和最佳加料板位置的概念;進料狀態對理論塔板數的影響;設計型計算中圖解法、逐板計算法求解理論塔板數的方法;吉利蘭快速估值法和芬斯克方程求最少理論塔板數。

熟悉：在操作型計算中，掌握進料濃度、回流比等參量的變化對塔頂產品和塔底產品的影響。直接蒸汽加熱、分凝器、冷液回流、側線出料和回收塔各自的特點。特殊精餾的特點。

第八部分 氣液傳質設備

掌握：填料塔和板式塔的主要構件;塔內氣液兩相的流動狀況和傳質特性;常見的不正常操作情況和評價設備的基本性能;常規塔設備的一般計算方法。

熟悉：氣體通過填料層的壓力降;影響泛點氣速的主要因素。填料塔壓降通用關聯圖及其應用;板式塔的操作參數與塔板結構尺寸的關系。板式塔的負荷性能圖;

第九部分 液液萃取

掌握：液液萃取原理;工業萃取過程;組成在三角形相圖上的表示方法;液-液相平衡在三角形相圖上的表示;萃取過程在三角形相圖上的表示; 單級萃取數學描述;單級萃取過程的計算。

熟悉：多級接觸萃取過程的原理;液-液萃取設備;萃取設備類型和特點。

第十部分 固體干燥

掌握：濕分的定義、去濕的方法及干燥的分類;干燥過程的必要條件和干燥推動力。濕空氣的主要性質及相關計算公式;濕空氣的“I—H”圖及其中的五種線;確定濕空氣狀態的三種條件及由狀態點確定空氣有關參量。物干燥過程的物料衡算和熱量衡算;等焓和非等焓干燥過程確定干燥器出口狀態空氣;干燥器的熱效率和干燥效率的定義。

熟悉：物料中所含水分性質;平衡水分與自由水分、結合水分與非結合水分的概念;干燥速率的定義及干燥速率曲線;臨界水含量的概念;影響恒速干燥和降速干燥的因素。恒速和降速段干燥時間的計算方法。干燥器的主要型式及它們的特點。

化工原理實驗

考試內容

實驗一. 流體流動阻力測定實驗.

實驗二. 離心泵性能特性曲線測定實驗

實驗三. 恒壓過濾常數測定實驗

實驗四. 固體流態化實驗

實驗五. 對流給熱系數測定實驗

實驗六. 吸收實驗

實驗七. 精餾實驗

實驗八. 干燥速率曲線測定實驗

考試要求：

掌握：實驗操作流程;儀器儀表的原理及使用方法;

熟悉：實驗原理;實驗數據的處理方法及計算;