课程概述

【为什么学】我们生活工作中遇到大量的物品比如果汁、奶粉、酒精等等都来自于工业化生产，在产品的生产过程中，从原料到成品往往需要几个甚至几十个加工过程，产品的多样性也决定了生产工艺的多样性，其中除了反应过程外，还有大量的物理加工过程，如流体输送、粉碎、过滤、离心、加热、冷却、吸附、脱气、蒸馏、干燥等。反应过程运用学过的无机、有机等化学方面的知识即可分析解决；产品不同，工艺路线及加工过程不同，这些大量的物理加工过程则需要我们透过现象去了解背后的共性的基本原理，然后优化产品的工艺路线指导工业化生产。这些物理加工过程背后的基本原理就组成了《化工原理》课程的主要内容，因此本门课程是由自然科学向工程专业领域转变的一门技术基础课，迫切需要大家深入学习。

【学什么】《化工原理》课程的主要任务就是研究和介绍化工生产过程中的物理过程及其设备的共性原理。主要包括物料衡算，能量衡算，过程速率和平衡关系的原则与方法，设备的工艺尺寸确定和过程参数变化规律，过程和设备的运行与强化机理，设备的主要结构及选用方法，过程及设备的实验研究方法。课程介绍的主要化工单元操作有：流体输送、沉降、过滤、传热、蒸发、吸收、蒸馏、干燥等方面的内容。开设本课程的目的主要是培养学生的工程观念，使学生掌握化工单元操作的基本理论，培养化工技术人才必须具备的实验技能和设计能力。要求学生在牢固掌握本课程基本知识、基础理论的前提下，具有比较、选用和计算过程及设备的基本能力，着重培养以下几种能力：（1）单元操作和设备选择的能力；（2）操作和调节生产过程的能力；（3）工程设计的能力；（4）过程开发或科学研究能力。

【如何学习】化工过程具有显著的工程性，要求学生掌握并运用工程的研究方法去分析解决实际问题。常用的研究方法有试验研究方法（经验法）和数学模型方法（半理论半经验法）。因此，这门课程学习需要做到以下3点。

（1）重视理论学习。借助动画和虚拟仿真等技术深入理解、掌握主要单元操作的基本原理与通用分析方法，这是学好《化工原理》课程的重要基础。

（2）重视实践训练。学会根据不同的生产要求完成设备选型与安装调试，以及在缺乏数据情况下开展实验研究与工艺优化，培养工程意识与实践操作能力。

（3）重视创新训练。理论联系实际，学会运用基本原理、选用合适的研究方法分析解决化工生产中的各种实际问题，培养独立思考与创新意识。

证书要求

本课程采用百分制计分，评价分为4个部分，各部分的比例和要求如下：

（1）课堂讨论（10%）。学生需要在“课堂交流区”中参加教师发起的讨论，发帖和回帖的数量总共达20条为及格（60分），在此基础上每增加1条计2分，总共达40条及以上为满分（100分）。MOOC平台默认只有这个部分的讨论才能计算成绩。本课程每周均指定讨论题目，学生可根据兴趣选择参与。

（2）单元测验（30%）。每章测验1次，每次约20道题，共100分。每次测验需要在60分钟内完成，允许尝试3次，有效得分为平均分值。

（3）单元作业（20%）。每章发布作业1次，作业应在规定的截止时间内提交（过期提交无效）。作业采用学生互评，不参与互评的同学最多可得到所给分数的50%，未完成互评的同学最多可得到所给分数的80%。

（4）期末考试（40%）。结课时进行期末考试，题目包括客观题和主观题。需要在100分钟内完成，只允许尝试1次。

总成绩60分及以上合格，85分及以上优秀（注意：平台不再支持免费电子证书）。


预备知识

高等数学、大学物理、物理化学等

授课大纲

0 绪论

0 绪论

第一章 流体流动和输送

1.3 流体的流动现象

1.2 流体流动基本方程

1.4 流体在管内的流动阻力

1.5 管路计算

1.1 流体静力学基本方程

单元测验1

第二章 流体输送机械

2.1 离心泵

单元测验2

第七章 蒸馏

7.5 回流比的影响及选择

7.3 物料衡算与操作线方程

7.2 蒸馏过程

7.1 两组分溶液的气液平衡

7.4 理论板层数的计算

单元作业7-1

单元作业7-2

单元作业7-3

单元作业7-4

单元作业7-6

单元作业7-5

单元测验7

第八章 干燥

8.3 干燥速率与干燥时间

8.2 干燥过程的物料衡算与热量衡算

8.1 湿空气的性质及湿度图

单元作业1

单元作业2

第六章 气体吸收

6.1 吸收过程

6.2 低组分吸收的计算

作业6-2

作业6-3

作业6-4

作业6-1

单元测试

参考资料

1. 参考资料

(1) 《化工原理》，柴诚敬、贾绍义主编，高等教育出版社,2017年第3版.

(2) 《化工原理》，陈敏恒、丛德滋,方图南等主编，化学工业出版社，2015年第4版.

(3) 《化工原理》，王志魁主编，化学工业出版社，2018年第5版.

(4) 《食品工程原理》，李云飞、葛克山主编，中国农业大学出版社，2014年第3版；

(5) 《食品工程原理》，冯骉主编，中国轻工业出版社，2013年第2版；

(6) 《化工原理教学指导与内容精要》，陈敏恒、潘鹤林、齐鸣斋编著，化学工业出版社，2017年.

(7) 《化工原理教学指导》，黄婕主编，化学工业出版社，2015年.

(8) 《食品工程原理复习指南暨习题解析》，葛克山、郭慧媛编著，中国农业大学出版社，2013年.

2.网络资源（网络公开课）

（1）北京化工大学：https://www.icourse163.org/course/BUCT-1002093003

（2）大连理工大学https://www.icourse163.org/course/DLUT-1002201005

（3）天津大学：https://www.icourse163.org/course/TJU-1002578001

（4）南京工业大学：https://www.icourse163.org/course/NJTECH-1001753293

（5）南京理工大学：https://www.icourse163.org/course/NJUST-1002282001

（6）江苏师范大学：https://www.icourse163.org/course/XZNU-1001753207