spContent=《化工原理》课程是以动量传递、热量传递和质量传递为主线，单元操作模块为章序，研究从原料到产品的生产过程中物理传递单元及其功能设备的共性原理，包括物料衡算、能量衡算、单元操作的运行机理、功能设备的结构原理及设计计算等，着力培养学生分析和解决实际工程实际问题的能力。它是化学工程与工艺、食品科学与工程、材料科学与工程、制药工程、生物工程、轻化工程、环境工程等专业学生从理论迈向实践中起到承前启后作用的一门枢纽课程。
《化工原理》课程是以动量传递、热量传递和质量传递为主线，单元操作模块为章序，研究从原料到产品的生产过程中物理传递单元及其功能设备的共性原理，包括物料衡算、能量衡算、单元操作的运行机理、功能设备的结构原理及设计计算等，着力培养学生分析和解决实际工程实际问题的能力。它是化学工程与工艺、食品科学与工程、材料科学与工程、制药工程、生物工程、轻化工程、环境工程等专业学生从理论迈向实践中起到承前启后作用的一门枢纽课程。
—— 课程团队
课程概述
《化工原理》是专业的核心课程，其教学内容涉及流体输送、离心泵、沉降、过滤、对流传热、换热器、溶液精馏、气体吸收、固体干燥等单元操作，它们往往直接对应企业产品线上的任务生产车间或过程装备。
《化工原理》分为上册和下册，被安排在大二下学期和大三上学期，学生已完成高等数学、线性代数、大学物理、物理化学等课程学习，但缺少对产品生产工艺、单元操作及装置的感性认知，表现在：一是课程的研究对象指向性明确，如离水泵、精馏塔，但学生没概念；二是课程的实践性应用性较强，常需反复训练，但考核评价反馈不直观，也难以实际操作验证。
《化工原理》的教学，将围绕新时代下高等教育的“工程范式”，紧跟化工产业数字化转型升级，借助信息技术，开展“以真实为基础的教学”，即课程教学的内容、环境、过程、任务、方法、评价等要素，尽可能接近真实的工厂环境，以提高教学内容的现实针对性和学生学习的积极性，促进毕业生高质量就业，切实解决高校人才培养与产业发展需求间的“最后一公里”。
授课目标
课程目标I：了解化学工程的特点，掌握动量传递、热量传递、质量传递的理论基础知识和数学抽象模型；
课程目标II：研究以“三传”为基础各单元操作的基本原理，熟悉相关设备基本原理、构造及操作；
课程目标III：掌握以“三传”为基础各单元操作的物料衡算、热量衡算、设备设计与选型等工程能力；
课程目标IV：通过理论与实际的结合，培养学生应用单元操作工程知识分析和解决工程实际问题的能力。
成绩 要求
课程总评成绩=平时考核成绩（50%）+期末考试成绩（50%）
采用教考分离、闭卷形式，满分100分，以50%的权重计入总分。
采用出勤（10%）、单元测试（10%）、期中考试（10%）、课程讨论（10%）、视频学习完成度（10%）、书面作业（50%）等不同形式进行，满分100分，以50%的权重计入总分。
课程大纲
第0章 绪论
课时目标：了解化工过程构成、单元操作特性及其分类；理解单位制、基本单位、质量、重量与力；了解公式分类与单位换算；掌握质量守恒定律、能量守恒定律、平衡关系、过程速率；了解工程知识学习方法，初步树立工程观点。
第1章 流体力学基础
课时目标：了解牛顿粘性定律、层流和湍流、管流速度分布；了解因次分析方法，掌握其应用；了解非牛顿流体的概念；理解静力学原理，掌握其应用；理解流动流体的质量衡算和机械能衡算；理解流速和流量的测定原理；掌握机械能衡算方程的应用；掌握液体流动时的机械能损失计算；掌握简单管路和复杂管路的计算。
1.1 流体的性质和静力学方程
1.2 静力学方程的应用—压力计和压差计
1.3 牛顿粘性定律和流动类型
1.4 流体的连续性方程和速度分布方程
1.5 流体的机械能衡算方程—柏努利方程
1.6 流动边界层和阻力损失计算
1.7 简单管路与复杂管路及计算
1.8 流速和流量的测量—测速管和流量计
第2章 流体输送机械
课时目标：了解离心泵的结构、工作原理、气缚与汽蚀现象；了解其它类型的流体输送机械；了解气体压送和真空机械的类型；理解并计算泵的安装高度；理解离心泵的理论压头与扬程、功率和效率，掌握其计算；掌握流量调节方法和泵的选择；掌握离心风机的性能；掌握气体压送和真空机械的选择。
2.1 离心泵的结构原理和压头
2.2 离心泵的性能曲线和工作曲线
2.3 离心泵的安装与选型
2.4 往复泵、通风机、压缩机
第3章 机械分离
课时目标：了解流体与固体颗粒的相对运动；了解重力沉降、离心沉降的原理与设备；了解过滤的原理、方法、操作、设备；理解沉降、过滤理论推导，掌握沉降速度的计算；掌握旋风分离器的计算；掌握恒压过滤的速率方程及过滤机的生产能力计算。
3.1 机械分离概述
3.2 沉降分离及设备
3.3 过滤与洗涤
3.4 典型的过滤设备
3.5 固体流态化
第4章 热量传递基础
课时目标：了解传热的基本方式及其区别；了解两物体间辐射传热的基本知识；理解付立叶定律及其在一维稳态热传导中的应用；理解对流传热过程、牛顿冷却定律、对流传热系数及其主要影响因素、因次分析方法的应用；掌握导热、对流、辐射传热的计算。
4.1 热量传递概述和热传导
4.2 对流传热
4.3 辐射传热
第5章 传热过程计算与换热器
课时目标：了解传热设备的分类和设计方法；理解加热和冷却方法、常用传热设备、传热的强化与弱化等知识；掌握两流体间壁传热过程的计算；掌握典型传热设备的计算。
5.1 换热器类型和操作线方程
5.2 间壁式换热计算用数学模型
5.3 传热计算的典型习题剖析
5.4 换热器设计与选型
第6章 蒸发
课时目标：了解蒸发概念、蒸发流程、蒸发操作特点；了解蒸发设备；理解温度差损失以及其组成；了解真空蒸发、多效蒸发的流程；理解蒸发器的生产能力与生产强度、提高经济程度的措施；掌握单效蒸发的计算与蒸发设备设计选择。
6.1 蒸发概述
6.2 单效蒸发
6.3 多效蒸发
6.4 蒸发设备
第7章 质量传递基础
课时目标：了解质量传递的方式方法与原理，了解因次分析方法的应用；理解分子扩散与费克定律；理解等摩尔双向扩散和通过惰性组分的单向扩散；掌握对流传质、相际传质、传质速率和传质系数。
7.1 几个相关基本概念
7.2 分子扩散
7.3 对流传质
第8章 气体吸收
课时目标：了解气体吸收分离的目的及意义，了解解吸、多组份吸收、化学吸收、非等温吸收；理解气体的溶解度、气液平衡与亨利定律；理解吸收过程模型；掌握填料塔吸收过程计算；掌握传质单元数和传质单元高度以及填料塔的传质系数。
8.1 吸收和解吸的概述
8.2 吸收的平衡方程和速率方程
8.3 吸收操作线方程和吸收剂用量确定
8.4 填料吸收塔尺寸（D、H）计算
8.5 典型习题剖析与示范求解
第9章 精馏
课时目标：了解双组分的汽液平衡；辨析简单精馏、平衡蒸馏和精馏；了解间歇精馏、萃取精馏与恒沸精馏的原理和流程；理解精馏原理，掌握理论板数、塔板效率、等板高度、分离效果指标的计算及其与影响因素的关联分析。
9.1 蒸馏的概述
9.2 二元溶液的气液平衡方程
9.3 蒸馏方式与精馏原理
9.4 精馏的操作线方程和进料线方程
9.5 板式精馏塔尺寸（D、N）的计算
9.6 典型习题剖析与示范求解
9.7 精馏的热量衡算和其它精馏流程及方式
第10章 气液传质设备
课时目标：了解典型的填料塔和板式塔的类型、结构、功能及操作；理解塔内流体流动情况和流体力学性能；掌握塔设备的工艺设计计算方法与选型。
第11章 液液萃取
课时目标：了解液液萃取设备；了解固液萃取设备；理解液液萃取的相平衡以及萃取的理论级数；掌握单级萃取和多级萃取的理论级数计算。
11.1 萃取概述
11.2 萃取相平衡
11.3 单级萃取及计算
11.4 多级萃取及计算
第12章 干燥
课时目标：了解干燥方式，了解典型干燥设备；理解湿空气的性质和湿度图；掌握干燥器的物料衡算与热量衡算；掌握恒定气流条件下的干燥速率与干燥时间的计算。
12.1 干燥的概述
12.2 干燥介质—湿空气的性质及湿度图
12.3 干燥过程的物料衡算及热量衡算
12.4 干燥动力学—速率和时长
12.5 干燥习题课
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预备知识
- 高等数学：极限、微积分、微分方程、级数等；
- 线性代数：向量、行列式、特征向量、秩、线性方程组、线性变换、数值计算等；
- 大学物理：力、运动、动量、功和能量、热力学基础、波动光学等；
- 物理化学：热力学的三个基本定律、化学平衡、相平衡、化学动力学等。
参考资料
[1] 何潮洪，刘永忠，窦梅，冯霄，化工原理（上下册，第三版），北京：科学出版社，2017
[2] 谭天恩，窦梅，化工原理（上下册，第四版），北京：化学工业出版社，2013
[3] 陈敏恒，丛德滋，齐鸣斋，潘鹤林，黄婕，化工原理（上下册，第五版），北京：化学工业出版社，2020
[4] 柴诚敬，贾绍义，化工原理（上下册，第三版），北京：高等教育出版社，2016
[5] 管国峰，赵汝溥，化工原理（第四版），北京：化学工业出版社，2015
浙公网安备 33010802012594号
