天津市高等教育自學(xué)考試課程考試大綱(同名11028)

天津市高等教育自學(xué)考試課程考試大綱課程名稱：化工分離過程2002年6月版課程代碼：0711PAGE第1頁共7頁天津市高等教育自學(xué)考試課程考試大綱課程名稱：化工分離過程課程代碼：0711第一部分課程性質(zhì)與目標(biāo)一、課程性質(zhì)與特點(diǎn)該課程是高等教育自學(xué)考試化學(xué)工程專業(yè)（本科）所開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課之一。分離過程是將混合物分成組成互不相同的兩種或幾種產(chǎn)品的操作，它是一門與實(shí)際生產(chǎn)聯(lián)系及其緊密的課程，是學(xué)生在具備了物理化學(xué)、化工原理、化工熱力學(xué)、傳遞過程原理等技術(shù)知識(shí)后的一門必修課，它利用這些課程中有關(guān)相平衡熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)機(jī)理、傳熱、傳質(zhì)和動(dòng)量傳遞理論來研究化工生產(chǎn)實(shí)際中復(fù)雜物系的分離和提純技術(shù)。二、課程設(shè)置的目標(biāo)和基本要求開設(shè)本課程，為了使學(xué)生掌握各種常用的分離過程的基本理論、操作特點(diǎn)、簡捷和嚴(yán)格計(jì)算方法和強(qiáng)化改進(jìn)操作的途徑。對一些新分離技術(shù)有一定的了解。通過學(xué)習(xí)，要求考生牢固掌握化工分離的基本概念的理解，為分離過程的選擇特性分析和計(jì)算奠定基礎(chǔ)，從分離過程的共性出發(fā)，討論各種分離方法的特性。強(qiáng)調(diào)將工程和工藝相結(jié)合的觀點(diǎn)，以及設(shè)計(jì)和分析能力的訓(xùn)練，強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際以及提高解決實(shí)際問題的能力。三、與本專業(yè)其他課程的關(guān)系與該專業(yè)課相關(guān)的基礎(chǔ)課《物理化學(xué)》、《傳遞過程原理》、《化工原理》、《化工熱力學(xué)》等與本課程有著相當(dāng)密切的關(guān)系，是本課程的技術(shù)基礎(chǔ)課，同時(shí)本課程又是《化工工藝設(shè)計(jì)與化工過程開發(fā)》的基礎(chǔ)，它與《化工反應(yīng)工程》緊密相連，只有這些課學(xué)好了才能學(xué)好這門課,做好畢業(yè)設(shè)計(jì)。第二部分考核內(nèi)容與考核目標(biāo)第一章緒論一、學(xué)習(xí)目的與要求通過本章的學(xué)習(xí)，能對傳質(zhì)分離過程有一個(gè)總體了解。二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)（一）化工分離操作在化工生產(chǎn)中的重要性（一般）識(shí)記：化工分離操作在化工生產(chǎn)中的重要性分析。（二）分離過程的分類和特征（次重點(diǎn)）識(shí)記：分離過程的分類和特征，傳質(zhì)分離過程的分類和特征。第二章單級平衡過程一、學(xué)習(xí)目的與要求通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生正確理解相平衡熱力學(xué)中的基本概念;掌握平衡常數(shù)、泡點(diǎn)、露點(diǎn)和閃蒸過程的計(jì)算方法.二、知識(shí)考核點(diǎn)與考核目標(biāo)（一）相平衡條件（重點(diǎn)）識(shí)記：相平衡條件；汽液、液液平衡表示方法.（二）相平衡常數(shù)和分離因子（重點(diǎn)）識(shí)記：相平衡常數(shù)和分離因子的含義；狀態(tài)方程法、活度系數(shù)法表示的汽液平衡常數(shù)。應(yīng)用：用狀態(tài)方程法、活度系數(shù)法計(jì)算汽液平衡常數(shù)。（三）活度系數(shù)法計(jì)算汽液平衡常數(shù)的通式及計(jì)算（重點(diǎn)）理解：活度系數(shù)法計(jì)算汽液平衡常數(shù)的四種簡化形式。應(yīng)用：用活度系數(shù)法計(jì)算汽液平衡常數(shù)的前三種簡化形式計(jì)算汽液平衡常數(shù)。（四）泡點(diǎn)和露點(diǎn)計(jì)算類型（重點(diǎn)）識(shí)記：泡點(diǎn)和露點(diǎn)的含義及四種計(jì)算類型。（五）泡點(diǎn)溫度和壓力的計(jì)算（重點(diǎn)）應(yīng)用：用汽液平衡常數(shù)前三中簡化形式計(jì)算泡點(diǎn)溫度和泡點(diǎn)壓力。（六）露點(diǎn)溫度和壓力的計(jì)算（重點(diǎn)）應(yīng)用：用汽液平衡常數(shù)前三中簡化形式計(jì)算露點(diǎn)溫度和露點(diǎn)壓力。（七）閃蒸過程類型（重點(diǎn)）識(shí)記：閃蒸的含義；閃蒸過程的類型及應(yīng)用。（八）等溫閃蒸和部分冷凝過程（重點(diǎn)）識(shí)記：核實(shí)閃蒸問題是否成立的兩種方法。應(yīng)用：汽液平衡常數(shù)與組成無關(guān)的閃蒸過程的計(jì)算。第三章多組分多級分離過程分析與簡捷計(jì)算一、學(xué)習(xí)目的與要求通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握各種常用的分離過程的基本原理、流程及其簡捷計(jì)算；了解塔內(nèi)流量、濃度和溫度分布特點(diǎn)。二、考核知識(shí)點(diǎn)和考核目標(biāo)（一）設(shè)計(jì)變量（重點(diǎn)）識(shí)記：設(shè)計(jì)變量、可調(diào)設(shè)計(jì)變量、固定設(shè)計(jì)變量的含義。（二）設(shè)計(jì)變量的確定（重點(diǎn)）理解：設(shè)計(jì)變量、可調(diào)設(shè)計(jì)變量、固定設(shè)計(jì)變量的確定分法。（三）多組分精鎦過程分析（重點(diǎn)）識(shí)記：關(guān)鍵組分、清晰分割和非清晰分割的定義。應(yīng)用：塔內(nèi)流量、液相濃度和溫度分布特點(diǎn)。（四）最小回流比（重點(diǎn)）識(shí)記：分配組分、非分配組分的含義。理解：分析最小回流比下恒濃區(qū)的部位。應(yīng)用：用恩德伍德法計(jì)算最小回流比。（五）最少理論板數(shù)和組分的分配（重點(diǎn)）識(shí)記：全回流、最少理論板數(shù)的含義及芬斯克公式。理解：求最少理論板數(shù)的幾種表示形式。應(yīng)用：確定最少理論板數(shù)及塔頂和塔釜組分的分配。（六）實(shí)際回流比和理論板數(shù)（重點(diǎn)）應(yīng)用：實(shí)際回流比、理論板數(shù)、適宜進(jìn)料位置的確定。（七）萃取精鎦的原理（重點(diǎn)）識(shí)記：萃取精鎦、共沸精鎦和特精鎦的含義。（八）萃取精鎦的流程特點(diǎn)（次重點(diǎn)）識(shí)記：萃取精鎦的流程特點(diǎn)。（九）萃取精鎦溶劑作用原理和溶劑的選擇（重點(diǎn)）理解：溶劑作用原理；溶劑選擇原則。（十）萃取精鎦過程分析（重點(diǎn)）理解：分析萃取精鎦過程特點(diǎn)。（十一）共沸精鎦的原理與萃取精鎦原理的區(qū)別。（重點(diǎn)）識(shí)記：共沸精鎦的原理與萃取精鎦原理的區(qū)別（十二）共沸物的特征與共沸組成的計(jì)算（重點(diǎn)）識(shí)記：均相共沸物和非均相共沸物的特征。理解：共沸組成的計(jì)算方法。（十三）共沸劑的選擇（重點(diǎn)）理解：共沸劑的選擇原則及加入量的分析。（十四）分離共沸物的雙壓精鎦過程。（重點(diǎn)）應(yīng)用：分離共沸物的雙壓精鎦過程分析。（十五）二元非均相共沸精鎦。應(yīng)用：二元非均相共沸精鎦用圖解法計(jì)算理論板數(shù)。（十六）吸收和蒸出過程的流程（次重點(diǎn)）識(shí)記：吸收和蒸出過程的流程特點(diǎn)。（十七）多組分吸收和蒸出過程分析（重點(diǎn)）識(shí)記：簡單分析吸收和蒸出過程設(shè)計(jì)變量和關(guān)鍵組分。理解：簡單分析吸收塔內(nèi)單向傳質(zhì)和濃度分布；吸收和蒸出過程的熱效應(yīng)。（十八）多組分吸收和蒸出的簡捷計(jì)算法（重點(diǎn)）識(shí)記：吸收因子和蒸出因子、平均吸收因子和平均蒸出因子、吸收率和蒸出率的含義。應(yīng)用：多組分吸收和多組分蒸出的簡捷計(jì)算法。第四章多組分多級分離的嚴(yán)格計(jì)算一、學(xué)習(xí)目的與要求通過本章學(xué)習(xí)，了解從分離過程的共性出發(fā)建立平衡級的理論模型；從計(jì)算上說明三對角線矩陣方程的托瑪斯解法的特點(diǎn)和精鎦過程的泡點(diǎn)計(jì)算法。通過實(shí)例對前一章所介紹的多組分精鎦、共沸精鎦和萃取精鎦所具有的共性予以深化。二、考核知識(shí)點(diǎn)和考核目標(biāo)（一）平衡級的理論模型（一般）識(shí)記：簡單了解平衡級的理論模型的建立。理解：設(shè)計(jì)型和操作型塔設(shè)計(jì)變量的規(guī)定。（二）逐板計(jì)算的計(jì)算起點(diǎn)（重點(diǎn)）識(shí)記：逐板計(jì)算的計(jì)算起點(diǎn)的選擇。（三）逐板計(jì)算的基本方程（重點(diǎn)）理解：逐板計(jì)算的基本方程：物料恒算、熱量恒算、相平衡關(guān)系和操作線方程。（四）逐板計(jì)算的步驟（重點(diǎn)）理解；逐板計(jì)算的計(jì)算步驟。（五）逐板計(jì)算適宜進(jìn)料位置的確定（重點(diǎn)）理解：逐板計(jì)算適宜進(jìn)料位置的確定方法。（六）逐板計(jì)算終點(diǎn)的確定（重點(diǎn)）理解：從上或從下逐板計(jì)算終點(diǎn)的確定方法。（七）方程的解離方法（一般）識(shí)記：方程組用三對角線矩陣方程來表示。（八）三對角線矩陣方程的托瑪斯解法（一般）識(shí)記：三對角線矩陣方程的托瑪斯解法。（九）精鎦過程的泡點(diǎn)法、吸收和蒸出過程的流率加和法（一般）識(shí)記：一般了解精鎦過程的泡點(diǎn)法計(jì)算框圖、吸收和蒸出塔的流率加和法計(jì)算框圖及區(qū)別。第五章分離設(shè)備的處理能力和效率一、學(xué)習(xí)目的與要求通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能簡單分析并基本了解強(qiáng)化分離操作的途徑。二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)（一）氣液傳質(zhì)設(shè)備的處理能力的影響因素（一般）識(shí)記：影響氣液傳質(zhì)設(shè)備的處理能力的主要因素。（二）氣液傳質(zhì)設(shè)備的效率及其影響因素（重點(diǎn)）理解：氣液傳質(zhì)設(shè)備效率的幾種表示方法及其影響板效率的主要因素。第七章其他分離技術(shù)和分離過程一、學(xué)習(xí)目的與要求通過對各種分離過程特點(diǎn)進(jìn)行比較使學(xué)生能正確選擇分離技術(shù)。二、考核知識(shí)點(diǎn)和考核目標(biāo)膜分離技術(shù)（一般）識(shí)記：一般的了解膜分離技術(shù)的原理；類型。反應(yīng)精鎦過程分析（一般）識(shí)記：反應(yīng)精鎦的類型和流程；工藝條件的分析。第三部分有關(guān)說明與實(shí)施要求一、考核目標(biāo)的能力層次的表達(dá)本課程的考核目標(biāo)共分為三個(gè)能力層次：識(shí)記、理解、應(yīng)用，它們之間是遞進(jìn)等級的關(guān)系，后者必須建立在前者基礎(chǔ)上。其具體含義為：識(shí)記：能知道有關(guān)的名詞、概念、知識(shí)的含義，并能正確認(rèn)識(shí)和表達(dá)，是低層次的要求。理解：在識(shí)記的基礎(chǔ)上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有關(guān)概念、原理、方法的區(qū)別與聯(lián)系，是較高層次的要求。應(yīng)用：在理解的基礎(chǔ)上，能運(yùn)用基本概念、基本原理、基本方法分析和解決有關(guān)的理論問題和實(shí)際問題。一般分為“簡單應(yīng)用”和“綜合應(yīng)用”，其中“簡單應(yīng)用”指在理解的基礎(chǔ)上能用學(xué)過的一兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)分析和解決簡單的問題；“綜合應(yīng)用”指在簡單應(yīng)用的基礎(chǔ)上能用學(xué)過的多個(gè)知識(shí)點(diǎn)綜合分析和解決比較復(fù)雜的問題，是最高層次的要求。二、教材1、指定教材《化工分離過程》，陳洪鈁、劉家琪著，化學(xué)工業(yè)出版社。1995年出版。2、參考教材《有機(jī)化工分離過程》，許其佑等編著，華東化工學(xué)院出版社。三、自學(xué)方法指導(dǎo)1、考生自學(xué)時(shí)，應(yīng)先閱讀本大綱所列各章中的考核知識(shí)點(diǎn)和考核目標(biāo)以便突出重點(diǎn)，有的放矢地掌握課程內(nèi)容。2、在了解考試大綱內(nèi)容的基礎(chǔ)上，根據(jù)考核知識(shí)點(diǎn)和考核目標(biāo)逐段閱讀，逐句推敲，吃透每個(gè)知識(shí)點(diǎn)，對基本概念必須理解，對基本理論必須徹底弄清，并融會(huì)貫通，在頭腦中形成完整的內(nèi)容體系。3、在自學(xué)每一章節(jié)時(shí)，最好做閱讀筆記養(yǎng)成習(xí)慣，把概念、原理、方法等加以整理，以加深對問題的認(rèn)識(shí)、理解，在理解的基礎(chǔ)上加以記憶，避免沒有理解情況下的死記硬背；同時(shí)在對一些知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行理解把握時(shí)，善于聯(lián)系實(shí)際思考問題，從而達(dá)到深層次的認(rèn)識(shí)水平。4、為提高自學(xué)效果，可以結(jié)合自學(xué)內(nèi)容，多動(dòng)手作一些練習(xí)，這也是達(dá)到理解、應(yīng)會(huì)的好辦法。四、對社會(huì)助學(xué)的要求1、應(yīng)熟知考試大綱對課程提出的總要求和各章的知識(shí)點(diǎn)。2、應(yīng)掌握各知識(shí)點(diǎn)要求達(dá)到的能力層次，并深刻理解對各考核知識(shí)點(diǎn)的考核目標(biāo)。3、輔導(dǎo)時(shí)，應(yīng)以考試大綱為依據(jù)，指定的教材為基礎(chǔ)，不要隨意增刪內(nèi)容，一免與大綱脫節(jié)。4、輔導(dǎo)時(shí)，應(yīng)對學(xué)習(xí)方法進(jìn)行指導(dǎo)，要提倡認(rèn)真閱讀教材，刻苦鉆研教材，主動(dòng)重點(diǎn)指導(dǎo)，依靠自己學(xué)通的方法。5、輔導(dǎo)時(shí)，要突出重點(diǎn)，對考生提出的問題，要積極啟發(fā)引導(dǎo)，對共性問題再給予講解。6、對考生應(yīng)注意能力方面的培養(yǎng),特別是自學(xué)能力方面的培養(yǎng),引導(dǎo)考生逐步學(xué)會(huì)自己獨(dú)立學(xué)習(xí),在自學(xué)的基礎(chǔ)上,要善于提出問題,分析問題,做出判斷,解決問題，對解題思路、方法一定搞懂，熟練。7、要使考生了解試題的難易程度與能力層次高低兩者不完全是一回事，在各個(gè)能力層次中都會(huì)存著不同難度的試題，一定給以重視。8、助學(xué)學(xué)時(shí)：本課程共4個(gè)學(xué)分，助學(xué)學(xué)時(shí)不少于72個(gè)學(xué)時(shí)，建議分配如下：章次課程內(nèi)容助學(xué)學(xué)時(shí)1緒論22單級相平衡過程183多組分多級分離過程分析與簡捷計(jì)算324多組分多級分離過程的嚴(yán)格計(jì)算65分離設(shè)備的處理能力和效率66分離過程的節(jié)能67其他分離技術(shù)和分離過程的選擇2總計(jì)72五、關(guān)于命題考試的若干規(guī)定1、大綱中各章所提到的內(nèi)容和考核目標(biāo)都是考試內(nèi)容。試題覆蓋面廣到章，適當(dāng)突出重點(diǎn)。2、試卷中對不同能力層次的試題比例大致是；識(shí)記內(nèi)容占考試總分?jǐn)?shù)的30%左右，理解的內(nèi)容約占考試總分?jǐn)?shù)的30%左右，應(yīng)用的內(nèi)容占總分?jǐn)?shù)的40%左右。3、試題的難易程度要合理：較容易的題目約占總分的20%左右，容易題目約占30%左右，中等難度的題目約占30%左右，難題約占20%左右。4、每份試卷中，各類考核點(diǎn)所占比例約為：重點(diǎn)占65%，次重點(diǎn)占25%，一般占10%.5、試題類型一般分為:填空題、單項(xiàng)選擇題、多項(xiàng)選擇題、判斷改正題、判斷題、辨析題、名詞解釋題、簡答題、計(jì)算題。6、本課程考試采用閉卷筆試，考試時(shí)間150分鐘。評分采用百分制，60分為合格。六、題型示例·填空題：1、用活度系數(shù)法計(jì)算汽液平衡常數(shù)的通式為____________。2、非均相共沸精鎦塔頂分層器中的組成（平衡濃度）與兩液層量，兩個(gè)液層的量的不同與塔頂?shù)拇笮∮嘘P(guān)。3、逐板計(jì)算時(shí)，由上往下計(jì)算時(shí)，當(dāng)滿足和時(shí)，逐板計(jì)算結(jié)束?！雾?xiàng)選擇題：多組分精鎦過程中，在塔頂和塔釜均出現(xiàn)的組分為（1）分配組分（2）非分配組分（3）重組分（4）輕組分。一般萃取精鎦進(jìn)料狀態(tài)為（1）飽和液體（2）飽和蒸汽（3）過冷液體（4）過熱蒸汽用恩德伍德公式，求最小回流比，θ是方程式的根，有c個(gè)組分有c個(gè)θ，一般取（1）θ>αLK（2）θ<αHK（3）θ>αHK（4）αHK<θ<αLK?！ざ囗?xiàng)選擇題：1、影響塔效率的因素：（1）板上兩相傳質(zhì)情況（2）板上汽液兩相混合情況（3）板上汽液兩相在板上流動(dòng)均勻情況（4）汽相中霧沫夾帶和溢流液中的泡沫夾帶（5）塔板級間距離。2、相平衡的條件有（1）溫度相等（2）壓力相等（3）逸度相等（4）組成相等?！づ袛囝}1、萃取精鎦所加溶劑S與原溶液組分2形成正偏差的非理想溶液。正確（）；否（）。2、吸收操作最小液汽比指的是在理論板數(shù)為無窮多時(shí)的L/V。正確（）；否（）。3、當(dāng)活度系