《化工原理》考試大綱

一、考試的目的與基本要求

1、要求學生具有工程觀點和解決工程實際問題的能力，包括對化工單元操作進行工程能力、正確運用工程圖表的能力以及運用技術經濟觀點分析、解決工程實際問題的能力;

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

3、要求學生具有從過程的基本原理出發(fā)，觀察、分析、綜合、歸納眾多影響因素，從中找出問題的主要方面，運用所學知識解決工程問題的科學思維能力、創(chuàng)新思維能力和獨立工作能力。

二、命題的指導思想和原則

1、命題的指導思想

全面考查學生對本課程的基本原理、基本概念和主要知識點學習、理解和掌握的情況。

2、命題的原則

題型盡可能多樣化，整個試卷的題型不少于5類;題目數(shù)量多、份量小，范圍廣;最基本的知識一般占60%左右，稍微靈活一點的題目占20%左右，較難的題目占20%左右;絕大多數(shù)題目應為中小題，即使是大題目，應在其中設置多個小題，適當壓縮大題目在總分中所占的比例?？陀^性的題目應占比較重的份量。

三、考試知識點及要求

1、緒論

考試知識點：

(1)《化工原理》課程的性質、研究對象、任務與基本內容;

(2)本課程的特點及學習方法;

(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、研究對象、任務和基本內容;《化工原理》課程的特點、定義、任務及其在專業(yè)中的應用，初步建立工程觀點等。

2、流體流動

考試知識點：

(1)流體流動基本概念(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、邊界層形成、邊界層分離、直管阻力、局部阻力、當量長度、當量直徑、因次分析法等概念和方法);(2)牛頓粘性定律;(3)流體流動的類型;(4)流體靜力學方程及應用;(5)連續(xù)性方程及應用;(6)伯努利方程及應用;(7)流體在管內流動的阻力損失產生的原因及計算;(8)流量的測量。

考試要求：

掌握：流體靜力學方程;連續(xù)性方程;伯努利方程;流體流動的類型及判定;阻力損失產生的原因及計算方法;管路的計算;適宜流速的選擇及管路直徑的確定。了解：各種流量計的結構及測量原理。

3、流體輸送

考試知識點：

(1)離心泵構造和操作原理、離心泵的特性曲線、選型的依據及其應用;(2)離心泵的工作點與流量調節(jié);(3)離心泵的安裝高度 氣蝕余量 允許吸上真空度;(4)通過本章學習 要求能根據生產任務的要求和管路特性選擇合適的輸送設備 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、離心泵工作點調節(jié)、離心泵安裝高度計算;離心泵“汽蝕”、“氣縛”現(xiàn)象的概念及預防措施，離心泵操作注意事項;離心通風機的風量、風壓的計算。了解：流體輸送設備在生產中的應用及分類;離心泵的基本結構、工作原理及其應用、選型;往復泵、游渦泵等的工作原理、特性、流量調節(jié)方法、安裝要點及適應范圍等;壓縮機、鼓風機、通風機的工作原理、特點及選用方法，離心通風機的特性參數(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

考試知識點：

(1)重力沉降速度、降塵室、懸浮液的沉聚過程、沉降槽構造;(2)離心分離原理、離心沉降速度、旋風分離器、旋液分離器、離心機;(3)過濾速度、過濾方程、板框過濾機、真空過濾機。

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、意義及基本計算方法;降塵室內顆粒分離的條件及陣塵室的計算;恒壓過濾的基本方程式及計算。了解：單個顆粒、顆粒群、顆粒床層特性的表示方法;降塵室、旋風分離器的結構特點、主要性能及選型、操作要點，旋液分離器的工作原理和主要特點;過濾操作的基本概念及過濾介質、過濾速率、恒壓過濾、恒速過濾、過濾常數(shù)等概念;板框過濾機、葉濾機、回轉真空過濾機的基本結構、操作方法及相關計算;過濾常數(shù)的測定方法;其他凈制方法、特性及應用。

6、傳熱及換熱設備

考試知識點：

(1)傳熱的三種方式 付立葉定律、導熱系數(shù)、平壁的穩(wěn)定熱傳導、圓筒壁的穩(wěn)定熱摶導;(2)間壁兩側流體熱交換過程分析、總傳熱系數(shù)、熱量衡算式、傳熱速率方程間的關系、平均溫度差的計算、壁溫的計算;(3)對流、對流傳熱系數(shù)、影響對流傳熱系數(shù)的因素、因次分析在對流傳熱中的應用;(4)輻射傳熱的基本概念及計算;(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、螺旋式換熱器的結構和原理;(6)換熱器的強化途徑;(7)換熱器的分類：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)列管式換熱器的設計與選用;(10)傳熱過程的強化措施：提高傳熱溫差、增加換熱面積和總傳熱系數(shù)等;(11)其他類型的換熱器。

考試要求：

掌握：熱傳導基本原理、一維定態(tài)傅立葉定律及其應用、平壁及圓筒壁一維定態(tài)熱傳導計算及分析;對流傳熱基本原理、影響對流傳熱的主要因素;無相變管內強制對流傳熱系數(shù)關聯(lián)式及其應用、Nu，Re，Pr，Gr等特征數(shù)的物理意義及計算、正確選用對流傳熱系數(shù)計算式、注意其適用范圍及使用條件;傳熱速率方程與熱負荷計算、平均溫差計算、總傳熱系數(shù)計算及分析、污垢熱阻、傳熱面積計算、列管式換熱器的設計與選用;傳熱過程的強化措施;強化傳熱途徑。了解：熱傳導的基本原理、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、對流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的物理意義及經驗關聯(lián)式的用法、使用條件;工業(yè)生產中常用的換熱器類型、結構、特點，掌握列管式換熱器的設計、選型;蒸氣冷凝的方式及液體在大容器內沸騰時的沸騰曲線;黑體、白體、透熱體、黑度的概念;斯蒂芬-波爾茲曼定律、克?；舴蚨?。

9、氣體吸收

考試知識點：

(1)吸收流程、氣體在液體中的溶解度、平衡分壓、享利定律;(2)擴散過程中的基本概念、質量傳遞、分子擴散與菲克定律、單向擴散、等摩爾反向擴散雙膜理論、氣、液膜控制傳質速率方程、吸收過程物料衡算、傳質單元、傳質單元高度、傳質單元數(shù)、理論塔板數(shù)、理論塔板數(shù)的計算、填料層高度的計算;(3)實際塔板數(shù)、點效率、板效率、全塔效率、傳質總系數(shù)、傳質分離系數(shù)、氣膜控制。

考試要求：

掌握：吸收過程的基本原理，氣液相平衡，亨利定律各種形式的表達式及其系數(shù)之間的換算關系;傳質的基本理論，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推動力、傳質方向與傳遞極限，掌握傳質的雙膜理論、雙膜模型;明確低濃度氣體吸收的特點及對過程的分析方法，掌握全塔物料衡算，最小液氣比、適宜液氣比對過程的操作線、平衡線、最小液氣比、實際液氣比、溶質的吸收率、吸收因子等概念要進行探入理解并能熟練計算;掌握傳質單元高度、傳質單元數(shù)、傳質平均推動力的概念及其計算方法，運用平均推動力法和吸收因數(shù)法計算傳質單元數(shù)及填料層高度。了解：費克定律及雙組分等分子反向擴散以及單向擴散的分析與計算;傳質速率方程的各種表達式以及相關的分傳質系數(shù)與總傳質系數(shù)的關系;吸收過程的分類、吸收過程的基本流程以及對吸收劑的基本要求;吸收過程中的質量傳遞，包括傳質的基本方式、組分運動速度及擴散速度、傳質通量以及傳質速度、傳質速率方程并能對傳質速率進行分析，理解傳質的氣膜控制過程和液膜控制過程。掌握高濃度氣體吸收的特點以及對吸收過程的影響，特別是在高濃度氣體吸收條件下相平衡關系和操作線方程對吸收過程影響較大，要了解此種條件下進行吸收過程計算的原則方法和簡化算法;多組分吸收和化學吸收過程的特點、計算的基本思路，多組分吸收中關鍵組分的概念，化學吸收中增強因子的概念;常用的解吸方法;填料塔主要結構和各塔內構件的作用及其對填料塔性能的影響，吸收過程的理論塔板數(shù)計算方法。

10、蒸餾

考試知識點：

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

考試要求：

掌握：蒸餾操作的依據，雙組分物系的汽液相平衡;精餾原理;全塔物料衡算;精餾段、提餾段及進料線方程;最小回流比的計算及適宜回流比的選取、進料狀態(tài)、進料位置對精餾操作的影響;理論塔板數(shù)的計算。了解：簡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;板式塔的結構、流型 常見塔板形式以及塔板的負荷性能圖;板式塔的設計。

12、萃取

考試知識點：

(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、平衡連結線、輔助線、褶點;(4)單級萃取、多級錯流萃取及多級逆流萃取的解析計算;(5)萃取設備和萃取操作流程。

考試要求：

掌握：三角形坐標圖中相組成的表示方法及杠桿定律、相平衡關系、分配曲線及分配系統(tǒng);單級萃取、多級錯流萃取以及多級逆流萃取過程的計算;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：溶劑的性質及選擇溶劑的原則;各種萃取設備的結構、操作原理、特點及應用場合;選擇萃取設備的依據和其他萃取方法等。

13、干燥

考試知識點：

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

考試要求：

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

四、試卷結構及主要題型

1、試卷結構

基本題60 %左右，綜合題20 %左右，應用題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、簡答題(簡述題)、問答題、論述題、計算題、應用題、證明題等等。

五、考試方式

考試方式：閉卷考試;

應同時出A、B兩套試題，其份量及難易程度相當，但不可雷同，并附標準答案及評分細則。

六、試題數(shù)量與時量要求

試卷完全涵蓋教學大綱規(guī)定內容，題量適中;考試時間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：化學工業(yè)出版社，2013。