810《化工原理》考試大綱

    一、考試基本要求

    要求學(xué)生熟練掌握若干單元操作的基本概念和基礎(chǔ)理論，對(duì)單元過(guò)程的典型設(shè)備與內(nèi)部結(jié)構(gòu)具備基本的判斷能力；熟悉運(yùn)用過(guò)程的基本原理，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際的具體要求，對(duì)各單元操作進(jìn)行調(diào)節(jié)，能夠分析化工生產(chǎn)的各單元操作過(guò)程中的問(wèn)題，提出解決和改進(jìn)過(guò)程及設(shè)備的途徑。掌握本大綱所要求的單元操作的常規(guī)計(jì)算方法，常見(jiàn)過(guò)程的計(jì)算和典型設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算或選型；

    二、考試方式和考試時(shí)間

    閉卷考試，總分150，考試時(shí)間為3小時(shí)。

    三、參考書(shū)目（僅供參考）

    《化工原理》（第四版），管?chē)?guó)鋒，趙汝溥。化學(xué)工業(yè)出版社，2015年

    《化工原理實(shí)驗(yàn)》（第二版），居沈貴，夏毅，武文良。化學(xué)工業(yè)出版社，2020年

    四、試題類(lèi)型：

    試題類(lèi)型主要包括選擇題、填空題、簡(jiǎn)答題、實(shí)驗(yàn)題、計(jì)算題等類(lèi)型，并根據(jù)每年的考試要求做相應(yīng)調(diào)整。

    五、考試內(nèi)容及要求

    第一部分緒論

    掌握：化工生產(chǎn)過(guò)程的特點(diǎn)以及單元操作的任務(wù)，物料衡算、能量衡算的規(guī)律，過(guò)程速率的重要概念的內(nèi)涵。

    熟悉：典型的單元操作過(guò)程，單位制及單位換算。

    第二部分流體流動(dòng)

    掌握：流體的特性，連續(xù)介質(zhì)模型；流體靜力學(xué)原理和應(yīng)用，U型壓差計(jì)；流體流動(dòng)的連續(xù)性方程及其應(yīng)用，柏努利方程及其應(yīng)用；雷諾數(shù)的物理意義及牛頓粘性定律；流體流動(dòng)的阻力分析及運(yùn)用海根-泊稷葉公式、范寧公式、布拉修斯公式等計(jì)算；

    熟悉：簡(jiǎn)單管路與復(fù)雜管路，簡(jiǎn)單管路計(jì)算的方程組，管路的設(shè)計(jì)型和操作型計(jì)算；流速和流量的測(cè)量原理及基本計(jì)算。

    第三部分流體輸送機(jī)械

    掌握：離心泵的結(jié)構(gòu)、工作原理及基本方程式；離心泵的性能參數(shù)及影響因素、泵的特性曲線、工作點(diǎn)和流量調(diào)節(jié)。

    熟悉：離心泵的串并聯(lián)操作及工作點(diǎn)的改變；汽蝕現(xiàn)象；離心泵安裝高度的計(jì)算及確定原則；正確選用離心泵的型號(hào)；其他類(lèi)型泵的特性。

    第四部分顆粒流體力學(xué)基礎(chǔ)與機(jī)械分離

    掌握：球形顆粒和均勻床層的特性；一維固定床層的流動(dòng)壓降的計(jì)算。液體過(guò)濾操作的基本原理；過(guò)濾基本方程式及其應(yīng)用。

    熟悉：過(guò)濾過(guò)程及設(shè)備的計(jì)算和過(guò)濾常數(shù)的測(cè)定方法。重力沉降運(yùn)動(dòng)的基本原理，重力沉降設(shè)備的計(jì)算。固體顆粒床層的分類(lèi)，流態(tài)化操作特點(diǎn)，固體流態(tài)化的流體力學(xué)特性曲線

    第五部分傳熱及換熱器

    掌握：熱傳導(dǎo)的基本原理，傅立葉定律，平壁與圓筒壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)及計(jì)算，對(duì)流傳熱的基本原理，牛頓冷卻定律，對(duì)流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式的用法和條件；運(yùn)用傳熱速率方程并對(duì)熱負(fù)荷、平均溫度差、總傳熱系數(shù)進(jìn)行計(jì)算；

    熟悉：流體在圓形直管內(nèi)強(qiáng)制湍流傳熱及對(duì)流傳熱系數(shù)的計(jì)算；換熱器的熱負(fù)荷計(jì)算，對(duì)數(shù)平均溫度差的計(jì)算；總傳熱系數(shù)的計(jì)算；換熱器的設(shè)計(jì)型計(jì)算；能夠根據(jù)計(jì)算結(jié)果及工藝要求選用合適的換熱器。列管換熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其應(yīng)用，傳熱過(guò)程的強(qiáng)化途徑。

    第六部分氣體吸收

    掌握：吸收的概念、類(lèi)型和目的；解吸的概念；溶劑選擇的原則；亨利定律三種表達(dá)形式及相關(guān)的計(jì)算；吸收與解吸的過(guò)程方向判斷及過(guò)程推動(dòng)力的計(jì)算。菲克定律的適用范圍；等摩爾相向分子擴(kuò)散和分子單向擴(kuò)散時(shí)，分子擴(kuò)散速率與傳質(zhì)速率之間的關(guān)系；摩爾相向分子擴(kuò)散和分子單向擴(kuò)散傳質(zhì)速率積分式；氣、液相分子擴(kuò)散系數(shù)。吸收過(guò)程；雙膜理論；汽、液相總傳質(zhì)系數(shù)的計(jì)算方法，以及推動(dòng)力與阻力的關(guān)系；氣膜控制和液膜控制；物料衡算和操作線方程；

    熟悉：汽、液相總傳質(zhì)單元高度及總傳質(zhì)單元數(shù)常用的計(jì)算方法；設(shè)計(jì)型和操作型計(jì)算。

    第七部分液體蒸餾

    掌握：蒸餾原理，相對(duì)揮發(fā)度的定義；閃蒸的原理；安托因方程計(jì)算平衡的汽液相組成；掌握“t~x~y”圖線、泡點(diǎn)線和露點(diǎn)線；總壓對(duì)泡點(diǎn)線和露點(diǎn)線的影響；正、負(fù)偏差溶液的形成和特點(diǎn)。簡(jiǎn)單蒸餾的計(jì)算；精餾原理及回流的定義；全塔物料衡算；恒摩爾流假設(shè)；五種進(jìn)料狀態(tài)；平衡線、q線、精餾段操作線和提餾段操作線；理論板的定義及全塔效率的概念。全回流、最小回流比和最佳加料板位置的概念；進(jìn)料狀態(tài)對(duì)理論塔板數(shù)的影響；設(shè)計(jì)型計(jì)算中圖解法、逐板計(jì)算法求解理論塔板數(shù)的方法；吉利蘭快速估值法和芬斯克方程求最少理論塔板數(shù)。

    熟悉：在操作型計(jì)算中，掌握進(jìn)料濃度、回流比等參量的變化對(duì)塔頂產(chǎn)品和塔底產(chǎn)品的影響。直接蒸汽加熱、分凝器、冷液回流、側(cè)線出料和回收塔各自的特點(diǎn)。特殊精餾的特點(diǎn)。

    第八部分氣液傳質(zhì)設(shè)備

    掌握：填料塔和板式塔的主要構(gòu)件；塔內(nèi)氣液兩相的流動(dòng)狀況和傳質(zhì)特性；常見(jiàn)的不正常操作情況和評(píng)價(jià)設(shè)備的基本性能；常規(guī)塔設(shè)備的一般計(jì)算方法。

    熟悉：氣體通過(guò)填料層的壓力降；影響泛點(diǎn)氣速的主要因素。填料塔壓降通用關(guān)聯(lián)圖及其應(yīng)用；板式塔的操作參數(shù)與塔板結(jié)構(gòu)尺寸的關(guān)系。板式塔的負(fù)荷性能圖；

    第九部分液液萃取

    掌握：液液萃取原理；工業(yè)萃取過(guò)程；組成在三角形相圖上的表示方法；液液相平衡在三角形相圖上的表示；萃取過(guò)程在三角形相圖上的表示；單級(jí)萃取數(shù)學(xué)描述；單級(jí)萃取過(guò)程的計(jì)算。

    熟悉：多級(jí)接觸萃取過(guò)程的原理；萃取設(shè)備類(lèi)型和特點(diǎn)。

    第十部分固體干燥

    掌握：濕分的定義、去濕的方法及干燥的分類(lèi)；干燥過(guò)程的必要條件和干燥推動(dòng)力。濕空氣的主要性質(zhì)及相關(guān)計(jì)算公式；濕空氣的“I—H”圖及其中的五種線；確定濕空氣狀態(tài)的三種條件及由狀態(tài)點(diǎn)確定空氣有關(guān)參量。物料干燥過(guò)程的物料衡算和熱量衡算及干燥機(jī)理；等焓和非等焓干燥過(guò)程確定干燥器出口狀態(tài)空氣；干燥器的熱效率和干燥效率的定義。

    熟悉：物料中所含水分性質(zhì)；平衡水分與自由水分、結(jié)合水分與非結(jié)合水分的概念；干燥速率的定義及干燥速率曲線；臨界水含量的概念；影響恒速干燥和降速干燥的因素。恒速和降速段干燥時(shí)間的計(jì)算方法。干燥器的主要型式及它們的特點(diǎn)。

    第十一部分化工原理實(shí)驗(yàn)

    考試內(nèi)容：

    實(shí)驗(yàn)一.流體流動(dòng)阻力測(cè)定實(shí)驗(yàn).

    實(shí)驗(yàn)二.離心泵性能特性曲線測(cè)定實(shí)驗(yàn)

    實(shí)驗(yàn)三.恒壓過(guò)濾常數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)

    實(shí)驗(yàn)四.固體流態(tài)化實(shí)驗(yàn)

    實(shí)驗(yàn)五.對(duì)流給熱系數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)

    實(shí)驗(yàn)六.吸收實(shí)驗(yàn)

    實(shí)驗(yàn)七.精餾實(shí)驗(yàn)

    實(shí)驗(yàn)八.干燥速率曲線測(cè)定實(shí)驗(yàn)

    考試要求：

    掌握：實(shí)驗(yàn)操作流程；儀器儀表的原理及使用方法；

    熟悉：實(shí)驗(yàn)原理；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法及計(jì)算；

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