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在化工领域,从原料的预处理到最终产品的精制,传质与分离过程无处不在,是实现化工生产高效、优质、低耗的核心环节。“化工传质与分离过程” 这门课程,便是化学工程与工艺及相关专业的核心课程,它致力于为学生揭示传质现象的本质,传授各类分离技术的原理与应用,助力学生成长为化工领域的专业人才。
本课程的内容丰富且系统,以传质基本理论为基石,逐步拓展到多元复杂的分离操作单元。开篇先为学生建立起传质过程的基础认知框架,涵盖质量传递的基本方式,如分子扩散与对流扩散,深度剖析传质机理,让学生明晰物质在不同相际间转移的内在驱动力与规律,同时引入传质速率方程,从定量角度衡量传质的快慢程度,为后续学习各类分离过程奠定理论根基。
在气体吸收章节,着重讲解气体吸收过程的基本术语,帮助学生理解气液两相在吸收塔中的流动传质方向及浓度变化规律,深入探究气体吸收的相平衡关系,这是判断吸收过程能否进行以及进行程度的关键依据。通过对吸收速率方程的详细推导与应用,学生能掌握低浓度气体吸收的计算方法,进而拓展至对高组成气体吸收、非等温吸收、多组分吸收及化学吸收等复杂吸收过程的学习,对比它们与低浓度气体吸收的区别与联系,全方位提升学生对气体吸收技术的理解与运用能力。
蒸馏作为一种极为重要的分离手段,在课程中占据显著篇幅。学生从蒸馏的基本概念入手,深入学习两组分溶液的汽液相平衡关系及相平衡图的绘制与解读,这是理解蒸馏原理的关键所在。在此基础上,着重掌握精馏的原理与流程,深入学习两组分连续精馏计算的方法,涵盖物料衡算、理论塔板数计算等核心内容,使学生具备设计型计算的能力,能够根据不同的工艺要求,合理设计精馏塔的各项参数。同时,课程还对恒沸精馏、萃取精馏等特殊精馏技术展开介绍,拓宽学生对蒸馏技术的认知边界,让学生了解在面对特殊物系分离时,如何灵活选择适宜的蒸馏方法。
萃取单元聚焦于液 - 液萃取过程,学生需掌握萃取的基本术语、原理及常见流程,深入学习液 - 液萃取的相平衡关系,并熟练运用相图对萃取过程进行分析与计算,学会用图解法完成分级接触式萃取过程的计算,从而确定萃取剂的用量、理论级数等关键参数。此外,课程还会介绍超临界萃取、回流萃取、化学萃取等前沿萃取技术,使学生紧跟行业发展趋势,了解萃取技术在不同领域的创新应用。
干燥过程的学习围绕湿空气的性质及湿焓图展开,学生通过掌握湿空气状态参数的计算与湿焓图的应用,深入理解固体物料在干燥过程中的平衡关系与速率关系,能够对干燥过程进行精准的物料衡算与热量衡算,清晰把握干燥过程中物料与热量的传递规律。同时,课程会对常见的干燥设备,如厢式干燥器、流化床干燥器、喷雾干燥器等,从结构、工作原理、操作特性等方面进行详细介绍,培养学生根据不同物料特性选择合适干燥设备的能力。

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[1.1.1]--“化工传质与分离过程”导学
[2.1.1]--1混合物的组成
[2.2.1]--2速度和通量
[2.3.1]--3质量传递基本方程
[2.4.1]--1.2传质微分方程
[2.5.1]--1气相中的分子定向扩散
[2.6.1]--2气相中的等分子反向扩散及液体中的稳态传质
[2.7.1]--3传质系数
[2.8.1]--1.4对流传质和传质机理
[3.1.1]--2.1吸收概述
[3.2.1]--1相平衡关系
[3.3.1]--2气液相平衡的表示方法
[3.4.1]--3相平衡在吸收过程中的应用
[3.5.1]--1气体吸收速率方程
[3.6.1]--2总吸收系数及其与膜吸收系数间的关系
[3.7.1]--1物料衡算与操作线方程
[3.8.1]--2吸收剂用量的计算
[3.9.1]--3填料层高度的计算
[3.10.1]--4传质单元高度和传质单元数
[3.11.1]--5传质单元数的计算方法
[3.12.1]--6理论板层数的求法
[3.13.1]--2.5吸收系数的确定
[3.14.1]--1脱吸
[3.15.1]--2其他条件下的吸收
[4.1.1]--3.1概述
[4.2.1]--1相律以及两组分物系的分类
[4.3.1]--2汽液相平衡函数关系
[4.4.1]--3汽液相平衡相图
[4.5.1]--4多组分汽液相平衡
[4.6.1]--1平衡蒸馏
[4.7.1]--2简单蒸馏
[4.8.1]--1精馏原理
[4.9.1]--2精馏操作流程
[4.10.1]--1理论板概念及恒摩尔流假定
[4.11.1]--进料方程
[4.12.1]--3进料热状况的影响
[4.13.1]--4(1)逐板计算法求理论板层数
[4.14.1]--4(2)图解法求理论板层数
[5.1.1]--5(1)最大回流比和最小回流比
[5.2.1]--5(2)回流比的影响和选择
[5.4.1]--7几种特殊情况下理论板层数的求法
[5.5.1]--8塔板效率
[5.6.1]--9塔高和塔径的计算
[5.7.1]--10连续精馏装置的热量衡算和节能
[5.8.1]--11精馏塔的操作和节能
[5.9.1]--1回流比恒定的间歇精馏
[5.10.1]--2馏出液恒定的间歇精馏
[5.11.1]--1恒沸精馏
[5.12.1]--2萃取精馏
[5.13.1]--3.8多组分精馏
[6.1.1]--1板式塔的结构和塔板类型
[6.2.1]--2板式塔的流体力学性能与操作特性
[6.3.1]--1填料的特性和分类
[6.4.1]--2填料塔的流体力学性能与操作特性
[6.5.1]--3填料塔的附件
[7.1.1]--5.1萃取概述
[7.2.1]--1三角形相图
[7.3.1]--液相平衡关系
[7.4.1]--3萃取分离效果的评价指标和萃取剂的选择
[7.5.1]--1部分互溶体系的单级萃取过程图解计算
[7.6.1]--2部分互溶体系的单级萃取的解析法计算
[7.7.1]--3部分互溶体系的多级错流萃取过程的计算
[7.8.1]--4部分互溶体系的多级逆流萃取过程的计算
[7.9.1]--5完全不互溶体系的分级接触式萃取过程的计算
[7.10.1]--5.4溶剂比及微分接触式逆流萃取计算
[7.11.1]--1超临界流体萃取
[7.12.1]--2回流萃取和化学萃取
[7.13.1]--液萃取设备
[8.1.1]--6.1概述
[8.2.1]--1湿空气的性质
[8.3.1]--2湿空气的温度
[8.4.1]--3湿焓图
[8.5.1]--I图的应用
[8.6.1]--1物料衡算
[8.7.1]--2热量衡算
[8.8.1]--3热效率
[8.9.1]--1物料中的水分
[8.10.1]--2干燥实验和干燥曲线
[8.11.1]--3恒速干燥与降速干燥
[8.12.1]--4干燥时间的计算
[8.13.1]--6.5干燥设备
[9.1.1]--1结晶概述
[9.2.1]--2结晶方法与设备
[9.3.1]--1膜分离概述
[9.4.1]--2膜组件
[9.5.1]--3膜分离过程简介(1)
[9.6.1]--4膜分离过程简介(2)
[9.7.1]--5膜分离过程简介(3)

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