化学工程基础
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课程评价
spContent=本课程以化工过程中的流体流动与输送、传热、传质以及工业反应器的基本原理等知识为载体,以“虚拟化工厂”为入门,以化工过程常见的单元操作为知识模块,运用形象生动的动画、视频,分析研究化工单元操作和工业反应器的基本原理及其在工业实际中的应用。课程以独特的教学模式,引领学习者持续领略认知过程的愉悦感和成就感。
—— 课程团队
课程概述


l为什么要学习这门课

  化学品与人类的衣食住行密切相关,通常由化工厂生产。那么,生产中原料需要经过哪些过程形成合格产品?生产设备如何选择?操作条件如何确定?过程遵循哪些基本原理……《化学工程基础》将启发引导学习者在理解、联想的基础上,循序渐进掌握化工过程知识,逐步形成解决工程实际问题的能力

l这门课的主要内容是什么

这门课程涵盖化工原理和化学反应工程的主要内容。包含流体流动与输送、传热、吸收与精馏单元操作、传质理论、均相反应器、停留时间分布与反应器模型等。

l学习者将有什么收获

   化工知识:构筑化学工程知识框架,熟悉化工生产过程单元操作的基本原理。

   研究方法:形成理工相融的思维方式,掌握化工过程研究问题的科学方法。

   应用能力:建立工程技术与经济的观点,培养分析、处理实际工程问题的方法

          和综合能力。

l这门课的特色与亮点

 以动引实:以形象生动的动画视频和实验演示,展示化工设备内的传递现象

       工作原理,使学习者感受身临其境的体验。

导引并进:“参观”化工厂入门,以“三传”为主线,充分利用学习者已有

      的知识和经验,指导学习者共同研究工程实际,自然融入课程的学习。

“一对一”交流:当你看着视频,如同教师在你面前与你单独交流。

   

   由严世强教授主讲的《化学工程基础》,是国家理科基地名牌课程、甘肃省精品课程、甘肃省精品资源共享课程、甘肃省精品在线开放课程、甘肃省一流课程。课程以融合式教学设计为原则,以引导学生自主学习为中心,以启发学生思维为重点,结合化工基础课程特点与MOOC教学特点,对学习目标、教学内容、教学资源、教学方法、线上线下的交互性、学习评价及课程技术等教学环节进行精心设计;通过探究式教学模式,使学习者在教师的引领下、逐步体验和学会分析、研究化工过程的问题与方法,在获得化工基础知识的同时,显著提高获得知识的能力和独立研究的能力。


授课目标

1. 举例说明化工生产过程的特点,解释化工单元操作的概念,描述化工单元操作建立数学模型的方法。

2. 能够分析流体在管路中的流动现象;能够运用静力学方程、连续性方程和伯努利方程分析计算流体流动过程有关问题;能够进行管路流动阻力的计算;说明孔板流量计、转子流量计的工作原理与特点,并能运用于流量测量问题。

3. 识别不同类型的输送机械及其特点;能够从离心泵结构分析其工作原理和性能,学会泵的安装高度的确定及选型。

4. 清晰表述三种基本传热方式及其传热的原理;能够依据傅里叶定律、牛顿冷却定律分别对热传导和对流传热过程分析与计算;识别工业上常用的换热器类型,能够说明间壁式换热器结构、传热的原理;能够依据热量衡算式、传热速率方程进行传热过程分析与计算。

5.清晰表述双膜理论的要点、并能够依据该理论说明传质的原理;描述吸收单元操作原理、工业流程的特点;能够依据气液相平衡、吸收速率方程和传质单元高度计算式,对吸收操作过程进行分析计算、解释填料塔的结构与性能关系,识别不同填料结构与性能关系。

6.熟悉理想溶液气液相平衡关系及其表示法、并能够用于分析精馏操作的原理;说明连续精馏流程;熟悉精馏过程的操作线方程,并能够应用于精馏过程分析与计算;解释板式塔结构与性能关系。

7. 识别反应体系的有关量,举例说明反应器的类型;熟悉均相理想反应器的特点、数学模型、并能够进行反应器选型、设计和分析计算;描述非理想反应器模型的特点、实验测定方法(脉冲法和阶跃法),依据非理想流动模型能够初步预测实际反应器可能达到的结果。


课程大纲
预备知识

高等数学、普通物理

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

温瑞媛,严世强,江洪,翟茂林 编著. 化学工程基础. 第1版. 北京,北京大学出版社,2003

武汉大学主编. 化学工程基础. 第3版. 北京:化学工业出版社,2016

陈敏恒,丛德滋,齐鸣斋,潘鹤林,黄婕 编. 化工原理 . 上册. 第5版. 北京:化学工业出版社,2020

陈敏恒,丛德滋,齐鸣斋,潘鹤林,黄婕 编. 化工原理 . 下册. 第5版. 北京:化学工业出版社,2020

李绍芬. 主编 化学反应工程. 第3版. 北京:化学工业出版社,2013