湖南工程学院2021年专升本《化工原理》课程考试大纲

湖南工程学院
 2021年专升本《化工原理》课程考试大纲

一、考试对象
 参加专升本考试的化学工程与工艺及相关专业专科学生。
 二、考试目的
 《化工原理》课程考试旨在考核考生对相关化工单元操作的有关基本理论及典型设备有较为全面的掌握、工生产过程中的质量、动量和能量传递的基本规律的掌握程度，并利用相关知识考察、解释和处理工程实际问题的能力。
 三、考试的内容要求
 项目一  流体流动
 1.掌握流体的密度、压力的表示方法、流体静力学基本方程的应用，流速、流量、定态流动、非定态流动的概念、柏努利方程的应用，流体的黏度和牛顿黏性定律，流动类型和雷诺实验与雷诺准数，层流与滞留的判断依据，流体在管内流动时的速度分布，流体在圆形直管中流体阻力的计算，局部阻力、流体在非圆形直管中阻力的计算，管路系统中的总能量损失，简单管路的计算，复杂管路的计算，测速管、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计的结构、特点、优缺点及其适用。
 2.了解流体静力学基本方程的推导，连续性方程与能量衡算方程的推导，流动边界层的概念与流动边界层分离现象及其对流动的影响，粗糙度对流体阻力的影响，量纲分析方法，管路计算的基本原则，操作型和设计型管路计算的概念，测速管、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计的工作原理。
 项目二  流体输送设备
 1.掌握离心泵工作原理，气缚现象，离心泵的主要性能参数与特性曲线，影响离心泵性能的因素，离心泵的气蚀现象与安装高度，离心泵的工作点及其流量调节。
 2.了解心泵的基本方程及其讨论，离心泵的串联合并联，离心泵的类型和选择，往复泵、计量泵、旋转泵、旋涡泵的结构、特点、优缺点及其适用范围，气体输送和压缩机械的结构、特点、优缺点及其适用范围。
 项目三  非均相物系的分离和固体流态化
 1.掌握颗粒和颗粒群的特性，重力沉降设备及其应用，离心分离因数、旋风分离器的操作原理、旋风分离器的性能，颗粒床层的特性、过滤操作基本原理、过滤基本方程、恒压过滤、恒速过滤与先恒速后恒压过滤、过滤常数的测定、滤饼的洗涤、过滤机的生产能力，离心机和固体流态化的基本概念。
 2.了解重力沉降速度及其影响因素，解沉降速度的计算，旋风分离器和旋液分离器的结构形式和选用，过滤设备、过滤基本方程的推导，离心机的结构和操作、流化床的总高度、提高流化床质量的措施、气力输送。
 项目四  传热
 1.掌握传热的概念、传热的基本方式、载热体及其选择、热传导的基本概念和傅里叶定律、平壁和圆筒壁热传导、对流传热速率、保温层的临界直径，传热过程的能量衡算、总传热速率微分方程、总传热系数、平均温度差法，辐射传热的概述，黑体、镜体、透热体、灰体的概念，管壳式寒热器的型号与系列标准、管壳式换热器设计是应该考虑的问题、管壳式换热器的选型和设计计算步骤，传热强化的途径。
 2.了解典型传热设备、导热系数、对流传热机理，传热单元数法，对流传热过程的量纲分析、流体无相变时的对流传热系数、流体有相变时的对流传热系数、壁温的估算，影响对流传热系数的因素，物体的辐射能力与普朗克定律，斯蒂芬-波尔茨曼定律，克希霍夫定律，两固体间的辐射传热、对流和辐射传热的联合传热，换热器的分类，间壁式换热器的结构形式，管壳式寒热器的型号与系列标准。
 项目五  蒸发
 1.掌握蒸发的基本概念，单效蒸发的典型流程，蒸发过程的特点，溶液的温度差损失，溶液有效温度差的计算，蒸发量，加热蒸汽消耗量，蒸发器传热面积计算，多效蒸发的流程及其特点、多效蒸发的计算，多效蒸发和单效蒸发的比较，蒸发器的工艺设计。
 2.了解蒸发设备的基本结构，蒸发系统的辅助装置，蒸发器的选型，减小蒸发器传热面积的探讨，多效蒸发的单位蒸汽消耗量，蒸发操作的节能。
 项目六  蒸馏
 1.掌握相律和相组成，两组分理想物系用饱和蒸气压表示气液相平衡关系，两组分理想物系用相对挥发度表示气液相平衡关系，两组分理想物系用相图表示气液相平衡关系，平衡蒸馏的流程，平衡蒸馏的计算，简单蒸馏的流程，简单蒸馏的计算，精馏原理，精馏操作流程，理论板的概念和恒摩尔流假设，物料衡算和操作线方程式，回流比的概念及其影响和选择，进料热状态的影响，理论板层数的求取，简捷法求理论板层数，塔高和塔径的计算，关键组分的概念。
 2.了解两组分非理想物系气液相平衡，精馏的概念，几种特殊情况时理论板层数的求法，连续精馏装置的焓衡算，精馏塔的操作和调节，回流比恒定时间歇精馏计算，馏出液组成恒定是间歇精馏计算，恒沸精馏，萃取精馏，多组分精馏流程方案的选择，多组分物系的气液平衡，各组分在塔顶和塔底产品中的分配，多组分精馏的最小回流比，简捷法确定理论板。
 项目七  吸收
 1.掌握吸收剂的选择，对流传质，吸收过程的机理，吸收速率方程，填料塔的物料衡算与操作线方程，吸收剂用量的决定，塔径的计算，填料层高度的计算，吸收系数与传热系数类比，吸收系数的测定，脱吸的概念，脱吸的操作与计算。
 2.了解气体的溶解度，亨利定律，分子扩散与菲克定律，气相中的稳定分子扩散，液相中的稳定分子扩散，扩散系数，理论板层数的计算，吸收系数的经验公式，吸收系数的特征数关联式，高浓度气体吸收及其计算，非等温吸收，多组分吸收。
 项目八  蒸馏和吸收塔设备
 1.掌握浮阀塔的工艺尺寸的计算，浮阀塔板的流体力学验算，塔板负荷性能图，塔板效率的表示方法，塔板效率的估算，填料塔的流体力学性能，填料层高度的计算。
 2.了解板式塔的结构，塔板的类型，填料塔的基本结构，填料的特性及性能，填料塔的附件。
 项目九  液-液萃取
 1.掌握萃取的概念，液-液萃取的原理，萃取过程的经济分析，萃取的特点，萃取剂的选择，液-液传质设备的流体流动和传质特性，萃取设备的选择。
 2.了解三元体系组成在三角形相图上的表示方法，液-液相平衡关系在三角相图上的表示，单级萃取在三角形坐标图上的计算，组分B、S完全不互溶单级萃取计算，多级错流接触萃取的组分B、S部分互溶物系的三角形坐标图图解，多级错流接触萃取的组分B、S完全不互溶的多级错流萃取计算，多级逆流接触萃取的组分B、S部分互溶时的解析计算，多级逆流接触萃取的组分B、S完全不互溶时理论级数的计算，微分接触逆流萃取，回流萃取，化学萃取，超临界（流体）萃取，双水相萃取技术，萃取设备的类型。
 项目十  干燥
 1.掌握湿空气的湿度、相对湿度百分数、比容、比热容、焓、干球温度和湿球温度、绝热饱和冷却温度、露点，湿空气的H - I图及其应用，物料中含水量的表示方法，干燥系统的物料衡算，干燥系统的焓衡算，干燥系统的热效率，干燥曲线与干燥速率曲线，恒定干燥条件下干燥时间的计算，变定干燥条件下干燥时间的计算，干燥条件的确定，气流干燥器的简化设计，转筒干燥器的简化设计。
 2.了解干燥基本知识，等焓干燥过程，非等焓干燥过程，固体物料与固体物料中的水分，恒定干燥阶段与降速干燥阶段的过程分析，干燥器的分类，干燥器的主要形式。
 四、考试方法与考试时间
 1．考试方法：笔试，闭卷。
 2．记分方式：百分制。
 3．考试时间：120分钟。
 4．题目类型：选择，填空题，简答题，计算题等。其中选择题约占30%，填空题约20%，简答题约20%，计算题约占30%。
 五、教材及主要参考书
 1. 选用教材
 《化工原理》（上、下册）,姚玉英主编,天津科学技术出版社,2005.
 2. 主要参考书
 ①《化工原理》,陈敏恒编著,化学工业出版社,2015.
 ②《化工原理例题与习题》,姚玉英编著,化学工业出版社,1998.
 ③《化工原理学习指导》,柴诚敬编著,天津科学技术出版社,1997.
 ④《化工原理学习指南：问题与习题解析》,姚玉英等,天津大学出版社,新版.

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