02058化工基础（自考资料）

江苏教育学院编

第一章 绪论

一、要求

了解本课程的性质和内容;初步理解几个基本规律的涵义及其在化工生产中的应用;掌握国际单位制的构成、使用方法，初步熟悉不同单位制之间的换算关系。

二、考试内容

1.本课程的性质和内容

2.几个基本规律

(1)质量守恒

(2)能量守恒

(3)平衡关系

(4)过程速率

3.单位制和单位换算

(1)国际单位制

(2)我国法定的非国际单位制单位

(3)单位换算
 

第二章 流体的流动与输送

一、要求

掌握流体处于相对静止和流动过程的基本概念、基本原理和基本计算;理解雷诺准数的概念，掌握流体流动过程阻力的计算方法;了解常用流体输送机械的基本构造、性能及其操作原理。

二、考试内容

1、流体静力学

(1)理想流体和实际流体

(2)流体的密度、相对密度、比容和压强

(3)流体静力学基本方程及其应用

2、液体稳态流动时的衡算

(1)流量和流速

(2)稳态流动和非稳态流动

(3)流体稳态流动时的物料衡算——连续性方程

(4)流体稳态流动时的能量衡算——柏努利方程

(5)柏努利方程的应用

(6)流体流量的测量

孔板流量计 文氏流量计 转子流量计

3、实际流体的流动与阻力计算

(1)流体的粘度

(2)流体的流动形态

雷诺准数 速度分布 边界层概念

(3)沿程(直管)阻力和局部阻力

4、流体输送机械

(1)离心泵的构造、工作原理及特性曲线

(2)往复式压缩机的构造及工作原理
 

第三章 传热过程

一、要求

理解传导传热和对流传热的传热机理，掌握基本方程及其应用;掌握有关传热问题计算的基本方法;了解强化传热过程的途径;了解主要类型换热器的基本结构和性能。

二、考试内容

1、基本概念

(1)工业上的换热方法 混合式换热 间壁式换热 蓄热式换热

(2)传热的基本方式 传导 对流 辐射

(3)传热中的基本物理量

(4)稳态传热和不稳态传热

2、传导传热

(1)傅立叶定律

(2)传导传热计算

平面壁 圆筒壁

3、对流传热

(1)对流传热机理 牛顿给热方程

(2)对流给热系数及其影响因素

4、热交换计算

(1)热交换器的热负荷

(2)总传热方程与传热系数

(3)稳态传热时的平均温度差

(4)强化传热过程的途径

5、热交换器

(1)列管式热交换器

(2)其他热交换器
 

第四章 吸收

一、要求

掌握气液相平衡基本原理、吸收推动力、吸收速率方程和吸收操作线方程;熟悉双膜理论的基本论点以及适宜吸收剂用量和填料层高度计算的基本方法;了解强化吸收操作的主要途径;了解填料吸收塔的基本结构和主要性能。

二、考试内容

1、概述

(1)吸收及其在化工生产中的应用

(2)吸收的类型

2、吸收的相平衡

(1)亨利定律

(2)相组成的表示方法及其换算

(3)气体在液体中的溶解度

3、吸收速率

(1)吸收过程的机理 双膜理论

(2)分子扩散定律——费克定律

(3)吸收速率方程 吸收推动力

(4)强化吸收过程的途径

4、填料吸收塔的计算

(1)操作线方程

(2)吸收剂的用量

(3)填料层的高度

(4)填料塔的塔径

5、填料塔

(1)填料塔的基本结构

(2)常见填料的种类

(3)流体力学特征
 

第五章 精馏

一、要求

理解精馏的基本原理，掌握理论塔板数的几种求法;了解操作条件对精馏过程的影响;了解板式塔的基本结构和主要性能。

二、考试内容

1、双组分溶液的气液相平衡

(1)理想的二组分互溶体系

(2)挥发度和相对挥发度

(3)非理想的二组分互溶体系

(4)压强对气液相平衡的影响

2、连续精馏

(1)连续精馏的原理及其流程

(2)精馏过程的物料衡算

操作线方程 进料状态对精馏的影响

(3)回流对比精馏操作的影响

全回流 　最小回流化 适宜回流比

(4)理论塔板数的计算

图解法 逐板计算法 捷算法

(5)实际塔板数的计算　塔板效率

3、板式塔

(1)几种常见板式塔

(2)填料塔与板式塔的对比
 

第六章 化学反应工程学基础

一、要求

熟悉化学反应工程的基本概念和在工业生产规模条件下进行化学反应的规律;掌握各种基本反应器的特点、性能及有关计算;定性了解如何评比和选择反应器;初步了解反应器热稳定性原理。

二、考试内容

1、概述

(1)化学反应器的分类

(2)化学反应动力学方程

非流动系统 流动系统 恒容过程 变容过程

(3)理想流动模型

2、均相反应器的反应(空间)时间和反应器容积的计算

(1)间歇搅拌釜式反应器

(2)平推流反应器

(3)全混流反应器

(4)多釜串联反应器

3、反应器型式和操作方法的评选

(1)反应器生产能力的比较

(2)反应产物收率的比较

平行反应 连串反应

4、温度对复杂反应的影响

5、反应器的热稳定性原理

6、气固相催化反应器

(1)气固相催化反应过程及控制步骤

(2)固定床和流化床反应器
 

第七章 　硫酸生产

一、要求

了解硫酸工业的发展概况，硫酸生产的原料及硫铁矿沸腾焙烧的工艺过程和设备;熟悉炉气净化的基本原理、主要方法和设备;掌握二氧化硫催化氧化的基本原理、最佳工艺条件和主要设备的结构，以及三氧化硫吸收的工艺条件;了解硫配生产中的技术经济指标和三废的治理。

二、考试内容

1、概述

(1)硫酸工业的发展概况

(2)硫酸产品的规格、用途

(3)生产硫酸的原料

(4)接触法生产硫酸的原则流程

2、二氧化硫炉气的制备和净化

(1)硫铁矿的焙烧反应及操作条件

(2)沸腾焙烧炉的结构与操作原理

(3)炉气净化的目的和净化原理

(4)炉气净化的主要方法和设备

3、二氧化硫的催化氧化

(1)化学平衡和平衡转化率

(2)催化剂和反应速率

(3)最佳工艺条件、生产流程和设备

4、三氧化硫的吸收

(1)吸收原理与工艺条件

(2)吸收流程与设备

5、接触法生产硫酸的全流程

6、硫酸生产中的技术经济指标和三废治理
 

第八章 氨的合成及其加工

一、要求

掌握氨合成生产的基本原理;熟悉氨合成的生产工艺过程、最佳工艺条件和主要设备;了解由氨生产尿素和硝酸的基本原理。

二、考试内容

1、概述

(1)合成氨生产的重要性

(2)各种原料路线生产合成氧的方法

2、原料气的生产

(1)固体燃料气化法

(2)加压两段催化蒸气转化法

(3)原料气的净化 脱硫 变换 脱碳 精制

3、氨合成的热力学

(1)平衡常数和平衡氨浓度

(2)影响平衡浓度的因素

4、氨合成的动力学

(1)催化剂

(2)反应速率及其影响因素

5、氨的合成

(1)最佳工艺条件

(2)氨合成塔

(3)氨合成的工艺流程

6、氨加工

(1)尿素的合成

(2)硝酸的生产
 

第九章 氯碱工业

一、要求

熟悉食盐水深液电解的基本原理;了解隔膜电解槽的基本结构、电解工艺过程及优化目标;了解电解产物的处理和加工。

二、考试内容

1、概述

(1)氯碱工业的重要性

(2)电解方法的比较

2、食盐水溶液电解的基本原理

(1)法拉第定律

(2)电极反应

(3)槽电压、电流效率和电能效率

3、隔膜法电解的工艺过程

(1)饱和食盐水溶液的制备和精制

(2)隔膜法电解食盐水溶液的工艺过程及优化目标

(3)隔膜电解槽的结构及电极材料

4、电解产物的处理和加工

(1)电解碱液、氯气、氢气的处理

(2)合成氯化氢
 

第十章 石油化工

一、要求

了解石油的特性和石油化工生产体系;了解石油的常减压蒸馏、催化裂化、裂解的基本原理、目的、工艺条件及主要设备;了解氯乙烯的合成过程。

二、考试内容

1、概述

(1)石油化工在国民经济中的重要性

(2)原油的组成和分类

2、石油炼制

(1)石油加工方案

(2)常减压蒸馏

3、催化裂化

(1)催化裂化反应和反应特点

(2)最优工艺条件

(3)流化床反应器

4、裂解

(1)裂解反应

(2)最优工艺条件

(3)裂解炉与裂解流程

5、氯乙烯的合成

(1)氯乙烯的合成路线

(2)氧氯化法合成氯乙烯的主要反应

(3)氧氯化法合成氯乙烯的主要生产过程