《化工原理》考試大綱

一、考試的目的與基本要求

1、要求學(xué)生具有工程觀點(diǎn)和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，包括對(duì)化工單元操作進(jìn)行工程能力、正確運(yùn)用工程圖表的能力以及運(yùn)用技術(shù)經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)分析、解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力;

2、要求學(xué)生掌握一些處理工程問(wèn)題的基本方法，如因此分析法、數(shù)學(xué)模型法、過(guò)程分解法、試差計(jì)算法和圖解計(jì)算法等，使學(xué)生具備在不同場(chǎng)合選用不同方法處理工程問(wèn)題的能力;

3、要求學(xué)生具有從過(guò)程的基本原理出發(fā)，觀察、分析、綜合、歸納眾多影響因素，從中找出問(wèn)題的主要方面，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決工程問(wèn)題的科學(xué)思維能力、創(chuàng)新思維能力和獨(dú)立工作能力。

二、命題的指導(dǎo)思想和原則

1、命題的指導(dǎo)思想

全面考查學(xué)生對(duì)本課程的基本原理、基本概念和主要知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)、理解和掌握的情況。

2、命題的原則

題型盡可能多樣化，整個(gè)試卷的題型不少于5類(lèi);題目數(shù)量多、份量小，范圍廣;最基本的知識(shí)一般占60%左右，稍微靈活一點(diǎn)的題目占20%左右，較難的題目占20%左右;絕大多數(shù)題目應(yīng)為中小題，即使是大題目，應(yīng)在其中設(shè)置多個(gè)小題，適當(dāng)壓縮大題目在總分中所占的比例。客觀性的題目應(yīng)占比較重的份量。

三、考試知識(shí)點(diǎn)及要求

1、緒論

考試知識(shí)點(diǎn)：

(1)《化工原理》課程的性質(zhì)、研究對(duì)象、任務(wù)與基本內(nèi)容;

(2)本課程的特點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法;

(3)因次、單位制和單位換算。

考試要求：

掌握單元操作的概念;因次、單位制和單位換算;主要了解《化工原理》課程的性質(zhì)、研究對(duì)象、任務(wù)和基本內(nèi)容;《化工原理》課程的特點(diǎn)、定義、任務(wù)及其在專(zhuān)業(yè)中的應(yīng)用，初步建立工程觀點(diǎn)等。

2、流體流動(dòng)

考試知識(shí)點(diǎn)：

(1)流體流動(dòng)基本概念(密度、比容、比重、壓力、粘度、牛頓粘性定律、雷諾數(shù)、邊界層效應(yīng)、邊界層形成、邊界層分離、直管阻力、局部阻力、當(dāng)量長(zhǎng)度、當(dāng)量直徑、因次分析法等概念和方法);(2)牛頓粘性定律;(3)流體流動(dòng)的類(lèi)型;(4)流體靜力學(xué)方程及應(yīng)用;(5)連續(xù)性方程及應(yīng)用;(6)伯努利方程及應(yīng)用;(7)流體在管內(nèi)流動(dòng)的阻力損失產(chǎn)生的原因及計(jì)算;(8)流量的測(cè)量。

考試要求：

掌握：流體靜力學(xué)方程;連續(xù)性方程;伯努利方程;流體流動(dòng)的類(lèi)型及判定;阻力損失產(chǎn)生的原因及計(jì)算方法;管路的計(jì)算;適宜流速的選擇及管路直徑的確定。了解：各種流量計(jì)的結(jié)構(gòu)及測(cè)量原理。

3、流體輸送

考試知識(shí)點(diǎn)：

(1)離心泵構(gòu)造和操作原理、離心泵的特性曲線、選型的依據(jù)及其應(yīng)用;(2)離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié);(3)離心泵的安裝高度 氣蝕余量 允許吸上真空度;(4)通過(guò)本章學(xué)習(xí) 要求能根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)的要求和管路特性選擇合適的輸送設(shè)備 并能正確安裝使用。

考試要求：

掌握：離心泵的性能參數(shù)及特性曲線;管路特性曲線、離心泵工作點(diǎn)調(diào)節(jié)、離心泵安裝高度計(jì)算;離心泵“汽蝕”、“氣縛”現(xiàn)象的概念及預(yù)防措施，離心泵操作注意事項(xiàng);離心通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓的計(jì)算。了解：流體輸送設(shè)備在生產(chǎn)中的應(yīng)用及分類(lèi);離心泵的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及其應(yīng)用、選型;往復(fù)泵、游渦泵等的工作原理、特性、流量調(diào)節(jié)方法、安裝要點(diǎn)及適應(yīng)范圍等;壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、通風(fēng)機(jī)的工作原理、特點(diǎn)及選用方法，離心通風(fēng)機(jī)的特性參數(shù)和特性曲線;真空泵的主要性能及選用。

4、非均相物的分離與顆粒流態(tài)化

考試知識(shí)點(diǎn)：

(1)重力沉降速度、降塵室、懸浮液的沉聚過(guò)程、沉降槽構(gòu)造;(2)離心分離原理、離心沉降速度、旋風(fēng)分離器、旋液分離器、離心機(jī);(3)過(guò)濾速度、過(guò)濾方程、板框過(guò)濾機(jī)、真空過(guò)濾機(jī)。

考試要求：

掌握：重力沉降和離心沉降的基本原理 沉降速度的定義、意義及基本計(jì)算方法;降塵室內(nèi)顆粒分離的條件及陣塵室的計(jì)算;恒壓過(guò)濾的基本方程式及計(jì)算。了解：?jiǎn)蝹€(gè)顆粒、顆粒群、顆粒床層特性的表示方法;降塵室、旋風(fēng)分離器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、主要性能及選型、操作要點(diǎn)，旋液分離器的工作原理和主要特點(diǎn);過(guò)濾操作的基本概念及過(guò)濾介質(zhì)、過(guò)濾速率、恒壓過(guò)濾、恒速過(guò)濾、過(guò)濾常數(shù)等概念;板框過(guò)濾機(jī)、葉濾機(jī)、回轉(zhuǎn)真空過(guò)濾機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、操作方法及相關(guān)計(jì)算;過(guò)濾常數(shù)的測(cè)定方法;其他凈制方法、特性及應(yīng)用。

6、傳熱及換熱設(shè)備

考試知識(shí)點(diǎn)：

(1)傳熱的三種方式 付立葉定律、導(dǎo)熱系數(shù)、平壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)、圓筒壁的穩(wěn)定熱摶導(dǎo);(2)間壁兩側(cè)流體熱交換過(guò)程分析、總傳熱系數(shù)、熱量衡算式、傳熱速率方程間的關(guān)系、平均溫度差的計(jì)算、壁溫的計(jì)算;(3)對(duì)流、對(duì)流傳熱系數(shù)、影響對(duì)流傳熱系數(shù)的因素、因次分析在對(duì)流傳熱中的應(yīng)用;(4)輻射傳熱的基本概念及計(jì)算;(5)夾套式換熱器、蛇管式換熱器、套管式換熱器、列管式換熱器、板式換熱器、螺旋式換熱器的結(jié)構(gòu)和原理;(6)換熱器的強(qiáng)化途徑;(7)換熱器的分類(lèi)：按用途分為加熱器、冷卻器、冷凝器、再沸器和蒸發(fā)器等，按換熱原理和方式分為直接接觸式、蓄熱式和間壁式;(8)間壁式換熱器的類(lèi)型：夾套式換熱器、蛇管換熱器、噴淋式換熱器、套管式換熱器、列管式換熱器、板式換熱器等;(9)列管式換熱器的設(shè)計(jì)與選用;(10)傳熱過(guò)程的強(qiáng)化措施：提高傳熱溫差、增加換熱面積和總傳熱系數(shù)等;(11)其他類(lèi)型的換熱器。

考試要求：

掌握：熱傳導(dǎo)基本原理、一維定態(tài)傅立葉定律及其應(yīng)用、平壁及圓筒壁一維定態(tài)熱傳導(dǎo)計(jì)算及分析;對(duì)流傳熱基本原理、影響對(duì)流傳熱的主要因素;無(wú)相變管內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式及其應(yīng)用、Nu，Re，Pr，Gr等特征數(shù)的物理意義及計(jì)算、正確選用對(duì)流傳熱系數(shù)計(jì)算式、注意其適用范圍及使用條件;傳熱速率方程與熱負(fù)荷計(jì)算、平均溫差計(jì)算、總傳熱系數(shù)計(jì)算及分析、污垢熱阻、傳熱面積計(jì)算、列管式換熱器的設(shè)計(jì)與選用;傳熱過(guò)程的強(qiáng)化措施;強(qiáng)化傳熱途徑。了解：熱傳導(dǎo)的基本原理、傅里葉定律、穩(wěn)態(tài)傳熱和非穩(wěn)態(tài)傳熱的概念;牛頓冷卻定律、對(duì)流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的物理意義及經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式的用法、使用條件;工業(yè)生產(chǎn)中常用的換熱器類(lèi)型、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)，掌握列管式換熱器的設(shè)計(jì)、選型;蒸氣冷凝的方式及液體在大容器內(nèi)沸騰時(shí)的沸騰曲線;黑體、白體、透熱體、黑度的概念;斯蒂芬-波爾茲曼定律、克希霍夫定律。

9、氣體吸收

考試知識(shí)點(diǎn)：

(1)吸收流程、氣體在液體中的溶解度、平衡分壓、享利定律;(2)擴(kuò)散過(guò)程中的基本概念、質(zhì)量傳遞、分子擴(kuò)散與菲克定律、單向擴(kuò)散、等摩爾反向擴(kuò)散雙膜理論、氣、液膜控制傳質(zhì)速率方程、吸收過(guò)程物料衡算、傳質(zhì)單元、傳質(zhì)單元高度、傳質(zhì)單元數(shù)、理論塔板數(shù)、理論塔板數(shù)的計(jì)算、填料層高度的計(jì)算;(3)實(shí)際塔板數(shù)、點(diǎn)效率、板效率、全塔效率、傳質(zhì)總系數(shù)、傳質(zhì)分離系數(shù)、氣膜控制。

考試要求：

掌握：吸收過(guò)程的基本原理，氣液相平衡，亨利定律各種形式的表達(dá)式及其系數(shù)之間的換算關(guān)系;傳質(zhì)的基本理論，明確影響氣液相平衡的因素，利用氣液相平衡理論分析傳質(zhì)推動(dòng)力、傳質(zhì)方向與傳遞極限，掌握傳質(zhì)的雙膜理論、雙膜模型;明確低濃度氣體吸收的特點(diǎn)及對(duì)過(guò)程的分析方法，掌握全塔物料衡算，最小液氣比、適宜液氣比對(duì)過(guò)程的操作線、平衡線、最小液氣比、實(shí)際液氣比、溶質(zhì)的吸收率、吸收因子等概念要進(jìn)行探入理解并能熟練計(jì)算;掌握傳質(zhì)單元高度、傳質(zhì)單元數(shù)、傳質(zhì)平均推動(dòng)力的概念及其計(jì)算方法，運(yùn)用平均推動(dòng)力法和吸收因數(shù)法計(jì)算傳質(zhì)單元數(shù)及填料層高度。了解：費(fèi)克定律及雙組分等分子反向擴(kuò)散以及單向擴(kuò)散的分析與計(jì)算;傳質(zhì)速率方程的各種表達(dá)式以及相關(guān)的分傳質(zhì)系數(shù)與總傳質(zhì)系數(shù)的關(guān)系;吸收過(guò)程的分類(lèi)、吸收過(guò)程的基本流程以及對(duì)吸收劑的基本要求;吸收過(guò)程中的質(zhì)量傳遞，包括傳質(zhì)的基本方式、組分運(yùn)動(dòng)速度及擴(kuò)散速度、傳質(zhì)通量以及傳質(zhì)速度、傳質(zhì)速率方程并能對(duì)傳質(zhì)速率進(jìn)行分析，理解傳質(zhì)的氣膜控制過(guò)程和液膜控制過(guò)程。掌握高濃度氣體吸收的特點(diǎn)以及對(duì)吸收過(guò)程的影響，特別是在高濃度氣體吸收條件下相平衡關(guān)系和操作線方程對(duì)吸收過(guò)程影響較大，要了解此種條件下進(jìn)行吸收過(guò)程計(jì)算的原則方法和簡(jiǎn)化算法;多組分吸收和化學(xué)吸收過(guò)程的特點(diǎn)、計(jì)算的基本思路，多組分吸收中關(guān)鍵組分的概念，化學(xué)吸收中增強(qiáng)因子的概念;常用的解吸方法;填料塔主要結(jié)構(gòu)和各塔內(nèi)構(gòu)件的作用及其對(duì)填料塔性能的影響，吸收過(guò)程的理論塔板數(shù)計(jì)算方法。

10、蒸餾

考試知識(shí)點(diǎn)：

(1)氣-液平衡、理想溶液、拉烏爾定律 道爾頓定律;(2)簡(jiǎn)單蒸餾、間歇蒸餾、平衡蒸餾、平衡級(jí)、精餾;(3)精餾塔的物料衡算，揮發(fā)度和相對(duì)揮發(fā)度;(4)精餾段、提餾段、進(jìn)料口的操作線方程;(5)理論塔板數(shù)、實(shí)際塔板數(shù)，塔板效率、回流比、最小回流比、填料層高度;(6)逐板計(jì)算法、圖解法、捷算法。

考試要求：

掌握：蒸餾操作的依據(jù)，雙組分物系的汽液相平衡;精餾原理;全塔物料衡算;精餾段、提餾段及進(jìn)料線方程;最小回流比的計(jì)算及適宜回流比的選取、進(jìn)料狀態(tài)、進(jìn)料位置對(duì)精餾操作的影響;理論塔板數(shù)的計(jì)算。了解：簡(jiǎn)單蒸餾和平衡蒸餾的概念及原理;間歇精餾、恒沸精餾及萃取精餾的原理及特點(diǎn);板式塔的結(jié)構(gòu)、流型 常見(jiàn)塔板形式以及塔板的負(fù)荷性能圖;板式塔的設(shè)計(jì)。

12、萃取

考試知識(shí)點(diǎn)：

(1)萃取劑、萃取相、萃余相、萃取液、萃余液的定義;(2)、分配系數(shù)與選擇性系數(shù);(3)、三角相圖、杠桿定律、溶解度曲線、平衡連結(jié)線、輔助線、褶點(diǎn);(4)單級(jí)萃取、多級(jí)錯(cuò)流萃取及多級(jí)逆流萃取的解析計(jì)算;(5)萃取設(shè)備和萃取操作流程。

考試要求：

掌握：三角形坐標(biāo)圖中相組成的表示方法及杠桿定律、相平衡關(guān)系、分配曲線及分配系統(tǒng);單級(jí)萃取、多級(jí)錯(cuò)流萃取以及多級(jí)逆流萃取過(guò)程的計(jì)算;萃取原理、部分互溶物系的相平衡、分配系數(shù)、選擇性系數(shù)的定義及物理意義，B與S部分互溶時(shí)的圖解法，B與S完全不互溶情形的圖解法和公式法。了解：溶劑的性質(zhì)及選擇溶劑的原則;各種萃取設(shè)備的結(jié)構(gòu)、操作原理、特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合;選擇萃取設(shè)備的依據(jù)和其他萃取方法等。

13、干燥

考試知識(shí)點(diǎn)：

(1)干燥的目的、原理及實(shí)施方法;(2)濕度的不同表示方法，濕空氣的性質(zhì)，濕度圖;(3)空氣干燥器的操作原理，干燥過(guò)程的物料衡算及能量衡算，圖解法。

考試要求：

掌握：干燥過(guò)程的物料衡算、熱量衡算 固體物料的干燥機(jī)理;干燥過(guò)程中平衡含水率、臨界含水率與恒速干燥階段的干燥速率之間的關(guān)系;干燥曲線與干燥速率曲線及恒速和降速干燥時(shí)間的計(jì)算。了解：干燥的概念、分類(lèi)以及對(duì)流干燥操作的必要條件;表示濕空氣性質(zhì)的參數(shù)及空氣濕度圖;各種干燥方法的基本原理及特點(diǎn);工業(yè)上常用的干燥器的類(lèi)型、性能、結(jié)構(gòu) 干燥器的選擇原則等。

四、試卷結(jié)構(gòu)及主要題型

1、試卷結(jié)構(gòu)

基本題60 %左右，綜合題20 %左右，應(yīng)用題20%左右。

2、主要題型

題型盡可能多樣化，包括單選題、多選題、判斷題(是非題)、辨析題)填空題、名詞解釋題、簡(jiǎn)答題(簡(jiǎn)述題)、問(wèn)答題、論述題、計(jì)算題、應(yīng)用題、證明題等等。

五、考試方式

考試方式：閉卷考試;

應(yīng)同時(shí)出A、B兩套試題，其份量及難易程度相當(dāng)，但不可雷同，并附標(biāo)準(zhǔn)答案及評(píng)分細(xì)則。

六、試題數(shù)量與時(shí)量要求

試卷完全涵蓋教學(xué)大綱規(guī)定內(nèi)容，題量適中;考試時(shí)間100分鐘;總分：100分。

七、參考教材

譚天恩等. 化工原理(第四版). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2013。