一、参考书
[1] McCabe W.L.,Smith J.C.Unit Operations of Chemical Engineering.(第六版,英文影印版).北京:化学工业出版社,2002
[2] 贾绍义等编《化工传质与分离过程》北京:化学工业出版社,2001
[3] 谭天恩等编《化工原理(上册、下册)》北京:化学工业出版社,1998
[4] 王志魁编《化工原理(第二版)》北京:化学工业出版社,1998
[5] 丛德滋等编《化工原理详解与应用》北京:化学工业出版社,2002
[2] 柴诚敬等编《化工流体力学与传热》北京:化学工业出版社,2000
二、课程教育目标
1、要求学生具有工程观点和解决工程实际问题的能力,包括对化工单元操作进行工程计算的能力、正确运用工程图表的能力以及运用技术经济观点分析、解决工程实际问题的能力;
2、要求学生掌握一些处理工程问题的基本方法,如因次分析法、数学模型法、过程分解法、试差计算法和图解计算法等,使学生具备在不同场合选用不同方法处理工程问题的能力;
3、要求学生具有从过程的基本原理出发,观察、分析、综合、归纳众多影响因素,从中找出问题的主要方面,运用所学知识解决工程问题的科学思维能力、创新思维能力和独立工作能力;
三、考试内容与要求
(一)非均相分离
1、.流体通过颗粒层的流动
非均相颗粒床层的特性;流体通过颗粒层的压降——数学模型法;过滤原理与设备;过滤速率、推动力和阻力的概念——过滤速率工程处理方法;过滤基本方程及应用;过滤常数;恒压过滤与恒速过滤;板框过滤机性能分析与计算;加压叶滤机性能分析与计算;回转真空过滤机性能分析与计算;加快过滤速率的途径。
2.颗粒的沉降
沉降原理;流体对颗粒运动的阻力;球形颗粒的曳力系数与斯托克斯定律;自由沉降过程;重力沉降速度;重力沉降设备;离心沉降速度;离心沉降设备(旋风分离器性能分析);
3、流态化
固体流态化概念;散式流态化与聚式流态化;流化曲线与流化床特征;起始流化速度与带出速度。
(二)汽液均相分离原理
1、扩散与单相传质
分子扩散与费克定律;气相和液相中的分子扩散(等摩尔反向扩散、单向扩散);扩散系数及其影响因素;涡流扩散与对流传质;相内传质速率方程与传质分系数。
2、相际传质
双膜理论;相际传质速率方程与总传质系数;传质推动力与传质系数的关系——传质速率的工程处理方法;吸收过程传质阻力分析及控制质阻。
(三)气体吸收
1. 气体吸收概述与气液相平衡
气体在液体中的溶解度;亨利定律;温度、压力对相平衡的影响;相平衡与吸收过程的关系。
2、低浓度气体吸收(解吸)的计算
物料衡算与操作线方程;传质速率与填料层高度的计算;传质单元数与传质单元高度的计算;吸收塔的设计型计算(吸收过程设计中参数的选择;最小液气比;塔内返混的影响);吸收塔的操作型计算(计算方法及吸收过程的强化);板式吸收塔计算。
(四)液体蒸馏
1、液体蒸馏的气液相平衡
理想溶液的气液相平衡;拉乌尔定律、相图及相平衡曲线;泡点及露点的计算;相对挥发度;
2、双组分精馏的设计型计算和操作型计算
全塔物料衡算;恒摩尔流假定;理论板及板效率;加料板过程分析;精馏段与提馏段操作方程。理论塔板的逐板计算法及图解法;回流比影响及选择;全回流及最少理论板数;最小回流比;进料热状况影响及选择;实际塔板与全塔效率。
3、间歇精馏与特殊精馏
间歇精馏的特点;恒回流比操作与恒馏出液组成操作;恒沸精馏的原理及应用;萃取精馏的原理及应用;恒沸精馏与萃取精馏的比较。