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在化工領域,從原料的預處理到最終產品的精制,傳質與分離過程無處不在,是實現(xiàn)化工生產高效、優(yōu)質、低耗的核心環(huán)節(jié)。“化工傳質與分離過程” 這門課程,便是化學工程與工藝及相關專業(yè)的核心課程,它致力于為學生揭示傳質現(xiàn)象的本質,傳授各類分離技術的原理與應用,助力學生成長為化工領域的專業(yè)人才。
本課程的內容豐富且系統(tǒng),以傳質基本理論為基石,逐步拓展到多元復雜的分離操作單元。開篇先為學生建立起傳質過程的基礎認知框架,涵蓋質量傳遞的基本方式,如分子擴散與對流擴散,深度剖析傳質機理,讓學生明晰物質在不同相際間轉移的內在驅動力與規(guī)律,同時引入傳質速率方程,從定量角度衡量傳質的快慢程度,為后續(xù)學習各類分離過程奠定理論根基。
在氣體吸收章節(jié),著重講解氣體吸收過程的基本術語,幫助學生理解氣液兩相在吸收塔中的流動傳質方向及濃度變化規(guī)律,深入探究氣體吸收的相平衡關系,這是判斷吸收過程能否進行以及進行程度的關鍵依據(jù)。通過對吸收速率方程的詳細推導與應用,學生能掌握低濃度氣體吸收的計算方法,進而拓展至對高組成氣體吸收、非等溫吸收、多組分吸收及化學吸收等復雜吸收過程的學習,對比它們與低濃度氣體吸收的區(qū)別與聯(lián)系,全方位提升學生對氣體吸收技術的理解與運用能力。
蒸餾作為一種極為重要的分離手段,在課程中占據(jù)顯著篇幅。學生從蒸餾的基本概念入手,深入學習兩組分溶液的汽液相平衡關系及相平衡圖的繪制與解讀,這是理解蒸餾原理的關鍵所在。在此基礎上,著重掌握精餾的原理與流程,深入學習兩組分連續(xù)精餾計算的方法,涵蓋物料衡算、理論塔板數(shù)計算等核心內容,使學生具備設計型計算的能力,能夠根據(jù)不同的工藝要求,合理設計精餾塔的各項參數(shù)。同時,課程還對恒沸精餾、萃取精餾等特殊精餾技術展開介紹,拓寬學生對蒸餾技術的認知邊界,讓學生了解在面對特殊物系分離時,如何靈活選擇適宜的蒸餾方法。
萃取單元聚焦于液 - 液萃取過程,學生需掌握萃取的基本術語、原理及常見流程,深入學習液 - 液萃取的相平衡關系,并熟練運用相圖對萃取過程進行分析與計算,學會用圖解法完成分級接觸式萃取過程的計算,從而確定萃取劑的用量、理論級數(shù)等關鍵參數(shù)。此外,課程還會介紹超臨界萃取、回流萃取、化學萃取等前沿萃取技術,使學生緊跟行業(yè)發(fā)展趨勢,了解萃取技術在不同領域的創(chuàng)新應用。
干燥過程的學習圍繞濕空氣的性質及濕焓圖展開,學生通過掌握濕空氣狀態(tài)參數(shù)的計算與濕焓圖的應用,深入理解固體物料在干燥過程中的平衡關系與速率關系,能夠對干燥過程進行精準的物料衡算與熱量衡算,清晰把握干燥過程中物料與熱量的傳遞規(guī)律。同時,課程會對常見的干燥設備,如廂式干燥器、流化床干燥器、噴霧干燥器等,從結構、工作原理、操作特性等方面進行詳細介紹,培養(yǎng)學生根據(jù)不同物料特性選擇合適干燥設備的能力。

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[1.1.1]--“化工傳質與分離過程”導學
[2.1.1]--1混合物的組成
[2.2.1]--2速度和通量
[2.3.1]--3質量傳遞基本方程
[2.4.1]--1.2傳質微分方程
[2.5.1]--1氣相中的分子定向擴散
[2.6.1]--2氣相中的等分子反向擴散及液體中的穩(wěn)態(tài)傳質
[2.7.1]--3傳質系數(shù)
[2.8.1]--1.4對流傳質和傳質機理
[3.1.1]--2.1吸收概述
[3.2.1]--1相平衡關系
[3.3.1]--2氣液相平衡的表示方法
[3.4.1]--3相平衡在吸收過程中的應用
[3.5.1]--1氣體吸收速率方程
[3.6.1]--2總吸收系數(shù)及其與膜吸收系數(shù)間的關系
[3.7.1]--1物料衡算與操作線方程
[3.8.1]--2吸收劑用量的計算
[3.9.1]--3填料層高度的計算
[3.10.1]--4傳質單元高度和傳質單元數(shù)
[3.11.1]--5傳質單元數(shù)的計算方法
[3.12.1]--6理論板層數(shù)的求法
[3.13.1]--2.5吸收系數(shù)的確定
[3.14.1]--1脫吸
[3.15.1]--2其他條件下的吸收
[4.1.1]--3.1概述
[4.2.1]--1相律以及兩組分物系的分類
[4.3.1]--2汽液相平衡函數(shù)關系
[4.4.1]--3汽液相平衡相圖
[4.5.1]--4多組分汽液相平衡
[4.6.1]--1平衡蒸餾
[4.7.1]--2簡單蒸餾
[4.8.1]--1精餾原理
[4.9.1]--2精餾操作流程
[4.10.1]--1理論板概念及恒摩爾流假定
[4.11.1]--進料方程
[4.12.1]--3進料熱狀況的影響
[4.13.1]--4(1)逐板計算法求理論板層數(shù)
[4.14.1]--4(2)圖解法求理論板層數(shù)
[5.1.1]--5(1)最大回流比和最小回流比
[5.2.1]--5(2)回流比的影響和選擇
[5.4.1]--7幾種特殊情況下理論板層數(shù)的求法
[5.5.1]--8塔板效率
[5.6.1]--9塔高和塔徑的計算
[5.7.1]--10連續(xù)精餾裝置的熱量衡算和節(jié)能
[5.8.1]--11精餾塔的操作和節(jié)能
[5.9.1]--1回流比恒定的間歇精餾
[5.10.1]--2餾出液恒定的間歇精餾
[5.11.1]--1恒沸精餾
[5.12.1]--2萃取精餾
[5.13.1]--3.8多組分精餾
[6.1.1]--1板式塔的結構和塔板類型
[6.2.1]--2板式塔的流體力學性能與操作特性
[6.3.1]--1填料的特性和分類
[6.4.1]--2填料塔的流體力學性能與操作特性
[6.5.1]--3填料塔的附件
[7.1.1]--5.1萃取概述
[7.2.1]--1三角形相圖
[7.3.1]--液相平衡關系
[7.4.1]--3萃取分離效果的評價指標和萃取劑的選擇
[7.5.1]--1部分互溶體系的單級萃取過程圖解計算
[7.6.1]--2部分互溶體系的單級萃取的解析法計算
[7.7.1]--3部分互溶體系的多級錯流萃取過程的計算
[7.8.1]--4部分互溶體系的多級逆流萃取過程的計算
[7.9.1]--5完全不互溶體系的分級接觸式萃取過程的計算
[7.10.1]--5.4溶劑比及微分接觸式逆流萃取計算
[7.11.1]--1超臨界流體萃取
[7.12.1]--2回流萃取和化學萃取
[7.13.1]--液萃取設備
[8.1.1]--6.1概述
[8.2.1]--1濕空氣的性質
[8.3.1]--2濕空氣的溫度
[8.4.1]--3濕焓圖
[8.5.1]--I圖的應用
[8.6.1]--1物料衡算
[8.7.1]--2熱量衡算
[8.8.1]--3熱效率
[8.9.1]--1物料中的水分
[8.10.1]--2干燥實驗和干燥曲線
[8.11.1]--3恒速干燥與降速干燥
[8.12.1]--4干燥時間的計算
[8.13.1]--6.5干燥設備
[9.1.1]--1結晶概述
[9.2.1]--2結晶方法與設備
[9.3.1]--1膜分離概述
[9.4.1]--2膜組件
[9.5.1]--3膜分離過程簡介(1)
[9.6.1]--4膜分離過程簡介(2)
[9.7.1]--5膜分離過程簡介(3)

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