北京化工大学攻读硕士学位研究生入学考试
《化工综合》考试大纲
第一部分《化工原理》考试大纲
一．适用的招生专业
化学工程与技术：化学工艺、化学工程、工业催化。
二．考试的基本要求
1．掌握的内容
流体的密度和粘度的定义、单位及影响因素，压力的定义、表示法及单位换算；流体静力学方程、连续性方程、柏努利方程及其应用；流动型态及其判据，雷诺准数的物理意义及计算；流体在管内流动的机械能损失计算；简单管路的计算；离心泵的工作原理、性能参数、特性曲线，泵的工作点及流量调节，泵的安装及使用等。
非均相混合物的重力沉降与离心沉降基本计算公式；过滤的机理和基本方程式。
热传导、热对流、热辐射的传热特点；传导传热基本方程式及在平壁和圆筒壁定态热传导过程中的应用；对流传热基本原理与对流传热系数，流体在圆形直管内强制湍流时对流传热系数关联式及其应用；总传热过程的计算；管式换热器的结构和传热计算。
相组成的表示法及换算；气体在液体中溶解度，亨利定律各种表达式及相互间的关系；相平衡的应用；分子扩散、菲克定律及其在等分子反向扩散和单向扩散的应用；对流传质概念；双膜理论要点；吸收的物料衡算、操作线方程及图示方法；最小液气比概念及吸收剂用量的确定；填料层高度的计算，传质单元高度与传质单元数的定义、物理意义，传质单元数的计算（平推动力法和吸收因数法）；吸收塔的设计计算。
双组分理想物系的气液相平衡关系及相图表示；精馏原理及精馏过程分析；双组分连续精馏塔的计算（包括物料衡算、操作线方程、q线方程、进料热状况参数q的计算、回流比确定、求算理论板层数等）；板式塔的结构及气液流动方式、板式塔非理想流动及不正常操作现象、全塔效率和单板效率、塔高及塔径计算。
湿空气的性质及计算；湿空气的焓湿图及应用；干燥过程的物料衡算和热量衡算；恒速干燥阶段与降速干燥阶段的特点；物料中所含水分的性质。
液液萃取过程；三角形相图及性质。
柏努利演示实验；雷诺演示实验；流体阻力实验；离心泵性能实验；精馏实验；吸收(解吸)实验。
| 基本结构与计 |
| 基本结构与计 |
| 基本结构与计 |
| 基本结构与计 |
2．熟悉的内容
层流与湍流的特征；复杂管路计算要点；测速管、孔板流量计及转子流量计的工作原理、基本结构与计算；往复泵的工作原理及正位移特性；离心通风机的性能参数、特性曲线。
沉降区域的划分；降尘室生产能力的计算。
有相变对流传热过程及影响因素；复杂流动的平均温度差求算；列管式换热器的设计要点；传热过程强化措施。
各种形式的传质速率方程、传质系数和传质推动力的对应关系；各种传质系数间的关系；气膜控制与液膜控制；吸收剂的选择；吸收塔的操作型分析；解吸的特点及计算。
理论板层数简捷计算法；精馏装置的热量衡算；平衡蒸馏、简单蒸馏的特点及计算；塔板的主要类型、塔板负荷性能图的特点及作用。
空气通过干燥器时的状态变化；临界含水量的含义及影响因素；恒速干燥阶段干燥时间的计算方法；干燥过程的强化。
物料衡算与杠杆定律。
3．了解的内容
层流内层与边界层；其它化工用泵的工作原理及特性；往复压缩机的工作原理。
降尘室、沉降槽、离心沉降、过滤等设备的构造、原理及选择； 非均相混合物分离过程的强化。
常用换热器类型、结构及工作原理；热辐射基本概念及计算；对流与辐射联合传热。
分子扩散系数及影响因素；塔高计算基本方程的推导。
其它精馏方式的特点；精馏过程的强化及展望。
各种干燥器的结构及工作原理；干燥器的设计要点。
部分互溶物系的相平衡；分配系数与选择性系数；单级萃取；多级错流萃取；多级逆流萃取；萃取设备。
三．考试的方法和考试时间
考试为闭卷笔试，可以使用无字典和编程功能的电子计算器；考试时间为1.5小时。
四．考试的主要内容与要求
1、流体流动概述与流体静力学
流体流动及输送问题；流体流动的考察方法；定态流动与非定态流动；流体流动的作用力；牛顿粘性定律；流体的物性；压强特性及表示方法；静力学方程及应用；液柱压差计。
2、流体流动的守恒原理
流量与流速的定义；流体流动的质量守恒；流体流动的机械能守恒；柏努利方程及应用；动量守恒原理及应用。
3、流体流动的内部结构与阻力计算
雷诺实验；两种流动型态及判据；层流与湍流的特征；管流剪应力分布和速度分布；边界层概念；边界层分离现象；直管阻力；层流阻力；摩擦系数；湍流阻力——因次分析法；当量的概念(当量直径，当量长度)；局部阻力；流动总阻力计算。
4、管路计算与流量测量
简单管路计算：管路设计型计算特点及方法、管路操作型计算特点及方法；复杂管路的特点及计算方法；流动阻力对管内流动的影响；孔板流量计、文丘里流量计及转子流量计的测量原理和计算方法。
5、离心泵
流体输送机械分类；管路特性方程；带泵管路的分析方法——过程分解法；离心泵工作原理与主要部件；气缚现象；理论压头及分析；性能参数与特性曲线；工作点和流量调节；泵组合操作及选择原则；安装高度与汽蚀现象；离心泵操作与选型。
6、其它类型泵与气体输送机械
正位移泵工作原理与结构、性能参数与流量调节（往复泵、旋转泵等）；旋涡泵的结构、工作原理及流量调节；气体输送机械分类；离心式通风机工作原理；性能参数与计算；罗茨鼓风机、真空泵、离心压缩机与往复压缩机。
7、液体搅拌
搅拌的目的及方法；机械搅拌装置的基本构件；常用搅拌器的类型及特点；搅拌器的功能；均相液体的混合机理；非均相物系的混合机理；常见搅拌器的性能；强化湍动的措施。
8、流体通过颗粒层的流动
非均相分离概论；颗粒床层的特性；流体通过颗粒层的压降——数学模型法；过滤原理与设备；过滤速率、推动力和阻力的概念——过滤速率工程处理方法；过滤基本方程及应用；过滤常数；恒压过滤与恒速过滤；板框过滤机性能分析与计算；加压叶滤机性能分析与计算；回转真空过滤机性能分析与计算；加快过滤速率的途径。
9、颗粒的沉降与流态化
沉降原理；流体对颗粒运动的阻力；球形颗粒的曳力系数与斯托克斯定律；自由沉降过程；重力沉降速度；重力沉降设备（降尘室性能分析）；离心沉降速度；离心沉降设备（旋风分离器性能分析）；固体流态化概念；散式流态化与聚式流态化；流化曲线与流化床特征；起始流化速度与带出速度；流化床操作及其强化。
10、.传热概述与热传导
传热过程在化工生产中的应用；传热的基本方式；工业换热过程；传热速率；傅立叶定律；导热系数及影响因素；一维定态热传导计算（单层与多层平壁、单层与多层圆筒壁）。
11. 对流传热
对流传热过程分析；牛顿冷却定律；对流传热系数及其影响因素；无相变对流传热系数经验关联式的建立；准数方程与准数的物理意义；管内强制对流传热、管外强制对流传热、自然对流传热、蒸汽冷凝传热、液体沸腾传热。
12. 热辐射
物体的辐射能力；斯蒂芬-波尔兹曼定律；克希霍夫定律；两灰体间的辐射传热。
13. 传热过程的计算
间壁换热过程；热量衡算式及总传热速率方程；总传热系数计算、热阻及传热平均温度差——传热速率的工程处理方法；污垢热阻；壁温的计算；传热设计型问题的参数选择和计算方法；传热操作型问题的分析和计算方法（传热效率及传热单元数）。
14. 换热器
间壁式换热器类型、结构及应用；列管式换热器的设计与选用；换热器的强化及其它类型。
15.气体吸收概述与气液相平衡
吸收依据；吸收目的；吸收过程的工业实施；吸收与解吸的特征；吸收过程的分类；吸收剂的选择；吸收过程的经济性；气体在液体中的溶解度；亨利定律；温度、压力对相平衡的影响；相平衡与吸收过程的关系。
16.扩散与单相传质
分子扩散与费克定律；气相和液相中的分子扩散（等摩尔反向扩散、单相扩散）；扩散系数及其影响因素；涡流扩散与对流传质；相内传质速率方程与传质分系数。
17.相际传质
双膜理论；相际传质速率方程与总传质系数；传质推动力与传质系数的关系——传质速率的工程处理方法；吸收过程传质阻力分析及控制质阻。
18.低浓度气体吸收（解吸）的计算
低浓度气体吸收的假定；物料衡算与操作线方程；传质速率与填料层高度的计算；传质单元数与传质单元高度——过程分解法；传质单元数的计算；吸收塔的设计型计算（吸收过程设计中参数的选择；最小液气比；塔内返混的影响）；吸收塔的操作型计算（计算方法及吸收过程的强化）；吸收与解吸过程的对比分析；板式吸收塔计算。
19.液体蒸馏概述与二元物系的气液相平衡
蒸馏依据；蒸馏目的；蒸馏过程的工业实施；蒸馏操作的经济性；理想溶液的气液相平衡；拉乌尔定律、相图及相平衡曲线；泡点及露点的计算；相对挥发度；非理想溶液的气液平衡。
20.平衡蒸馏与简单蒸馏
平衡蒸馏；简单蒸馏；平衡蒸馏与简单蒸馏的比较。
21.精馏
精馏原理；全塔物料衡算；恒摩尔流假定；理论板及板效率；加料板过程分析；精馏段与提馏段操作方程。
22.双组分精馏的设计型计算和操作型计算
理论塔板的逐板计算法及图解法；回流比影响及选择；全回流及最少理论板数；最小回流比；进料热状况影响及选择；双组分精馏过程的其它类型；实际塔板与全塔效率；填料精馏塔计算；操作参数对精馏过程的影响；精馏塔的温度分布与灵敏板。
23.间歇精馏与特殊精馏
间歇精馏的特点；恒回流比操作与恒馏出液组成操作；恒沸精馏的原理及应用；萃取精馏的原理及应用；恒沸精馏与萃取精馏的比较。
24.气液传质设备
气液传质过程对塔设备的一般要求；塔设备类型及特点；板式塔的设计意图；板式塔的结构；板上气液接触状态；塔板水力学性能和不正常操作现象；塔板负荷性能图；板式塔的效率；评价板式塔的性能指标；常见塔板型式及特点；筛板塔工艺计算内容；填料塔结构；填料种类及特性；气液两相在填料塔内的流动；填料塔压降与空塔气速的关系；最小喷淋密度；填料塔工艺计算方法；填料塔内的传质。
25. 液液萃取
液液萃取过程；三角形相图及性质；物料衡算与杠杆定律；部分互溶物系的相平衡；分配系数与选择性系数；单级萃取；多级错流萃取；多级逆流萃取；萃取设备。
26.固体干燥概述与干燥静力学
物料的去湿方法；干燥过程的分类；干燥操作的经济性；湿空气的性质及计算；空气的湿度图及应用；湿空气状态的变化过程；水分在气固两相间的平衡（结合水分与非结合水分，平衡水分与自由水分）
27. 干燥速率与干燥过程的计算
恒定干燥条件下的干燥速率；干燥曲线与干燥速率曲线；干燥机理；间歇干燥过程的计算；连续干燥过程的特点；连续干燥过程的物料衡算、热量衡算及干燥器的热效率。
28.干燥设备
工业常用的干燥器；干燥器的性能要求与选型原则。
29.实验。
（1）柏努利演示实验
实测静止和流动的流体中各项压头及其相互转换;验证流体静力学原理和柏努利方程;实测流体流动压头变化及相应压头损失,确定两者相互之间关系。
（2）.雷诺演示实验
观测雷诺数与流体流动类型关系;观察层流中流体质点的速度分布。
（3）流体阻力实验
掌握流体流动阻力测定方法,测定直管摩擦阻力系数及局部阻力系数;验证层流区摩擦阻力系数与雷诺数和管子相对粗糙度关系。
（4）离心泵性能实验
测定离心泵性能曲线并确定最佳工作范围;测定孔板流量计的孔流系数。
（5）强制对流传热膜系数的测定实验
通过实验确定传热膜系数准数关联式中的系数和指数;分析影响传热膜系数的因素;了解强化传热的途径。
（6）精馏实验
掌握精馏塔的操作方法与调节方法;测定全回流全塔效率及单板效率。
（7）吸收(解吸)实验
观察填料塔流体力学状态,测定压降与气速的关系曲线;测定总传质系数,分析其影响因素。
五．试卷结构
试卷满分50分，解答题和计算题。
六．主要参考书
陈敏恒等编.化工原理(上、下册)（第三版）.北京：化学工业出版社，2006。
第二部分《反应工程》考试大纲
一．适用的招生专业
化学工程与技术：化学工艺、化学工程、工业催化。
二．考试的基本要求
要求考生掌握化学反应工程的基本原理，理想反应器的基本计算，非理想反应器的基本概念，具备利用化学反应工程的基本知识分析和解决工程实际问题的能力。
1．掌握均相化学反应动力学的基本概念和建立动力学方程的方法。
2．掌握理想反应器的形式、特点和基本计算。
3．掌握简单级数反应、连串反应、平行反应、可逆反应及自催化反应的特性及不同反应器型式与反应转化率、选择性及收率的关系。
4．掌握非理想流动反应器的基本概念及表述方法，停留时间分布的概念及停留时间分布参数的意义和测定。了解非理想流动模型的形式及处理问题的方法。
5．掌握气固相催化反应本征动力学的概念及动力学模型的建立方法。
6．掌握气固相催化反应宏观动力学的内容，有效因子的概念及基本计算。
7．掌握气固相催化固定床反应器的模型化方法。
三．考试的方法和考试时间
考试为闭卷笔试，可以使用无字典和编程功能的电子计算器；考试时间为45分钟。
四．考试的主要内容与要求
1．均相化学反应动力学
等温条件下简单级数反应、连串反应、平行反应、可逆反应及自催化反应的计算。
2．均相理想反应器
了解返混的概念，理想反应器的形式与操作方式及特点。
简单级数反应、连串反应、平行反应、可逆反应及自催化反应在理想反应器中进行时，反应时间、反应器体积、转化率、收率、选择性的计算。
3．非理想流动反应器
非理想流动的基本概念，停留时间分布及非理想流动模型的简单计算。
4．气固相催化反应动力学
催化剂表面吸附、反应的基本概念，本征动力学、宏观动力学建立的方法，催化剂有效因子的计算方法。
5．气固相催化固定床反应器
固定床反应器的模型化方法，简单的模型推导，模型参数的意义。
五．试卷结构
试卷满分25分，全部为解答题。
六．主要参考书
郭锴，唐小恒，周绪美，化学反应工程．北京：化学工业出版社，2000
第三部分《化工热力学》考试大纲
一．适用的招生专业
化学工程与技术：化学工艺、化学工程、工业催化。
二．考试的基本要求
要求考生系统地理解化工热力学的知识结构，掌握基本定义和基本概念，掌握热力学性质数据的获取方法（查阅文献、建立数学模型、利用实验数据等）与评价方法；以及掌握热力学原理的应用方法（针对化工生产中的相平衡和化学平衡问题、能量转换与利用问题，进行过程条件或系统特性的分析与计算）。具体包括：
1）掌握截项virial方程、立方型方程、普遍化关联式的使用；
2）熟悉状态方程的基本选择方法；
3）掌握饱和液体体积的计算方法；
4）掌握剩余性质的计算，单组分流体的焓变与熵变的计算；
5）掌握水蒸汽表、热力学性质图的使用；
6）掌握偏摩尔性质及其与混合物性质关系的分析与计算；
7）掌握多组分流体的焓变与熵变的计算；
8）掌握系统能量平衡方程的表述方法；
9）掌握气体压缩过程与膨胀过程在T-S图和lnp-H图上的分析与计算；
10）熟悉简单蒸汽动力循环在T-S 图和lnp-H图上的分析与计算；
11）掌握气体纯组分逸度的计算，液体纯组分逸度的计算，多组分体系中的组分逸度的计算；
12）熟悉溶解度参数模型、vanlarr模型、Margulars模型和Wilson模型的使用（包括模型参数的获取）；
13）熟悉活度系数模型的基本选择方法；
14）掌握损失的概念以及能量质量不守衡定理；
15）熟悉的计算；
16）熟悉系统平衡方程的表述方法以及分析的基本方法；
17）掌握VLE关系的基本模型及及选用；
18）掌握互溶系VLE平衡问题的计算；
19）熟悉平衡组成的反应进度表示方法；
20）掌握化学平衡关系的基本模型及选用；
21）掌握均相气相反应计算方法。
三．考试的主要内容与要求
1. 流体的pVT关系
理解气体的非理想性，掌握状态方程的基本选择方法；
掌握截项virial方程、立方型方程、普遍化关联式的使用；
熟悉状态方程的混合规则（基本类型）与交互作用参数的使用（简化原则与获得方法），熟悉混合物pVT 关系的原则求解方法；
熟悉状态方程的基本选择方法；
掌握饱和液体体积的计算方法；
理解学习流体的pVT关系的应用意义。
2. 流体的热力学性质：焓和熵
了解单组分流体的热力学基本关系；
熟悉Bridgeman表的使用；
熟悉蒸汽压方程，掌握蒸汽压的计算；
掌握剩余性质的计算，单组分流体的焓变与熵变的计算；
掌握水蒸汽表、热力学性质图的使用；
了解多组分流体的热力学基本关系；
理解多组分流体的非理想性，掌握混合物与溶液的概念区别；
掌握理想混合物的概念，熟悉混合性质的基本关系；
掌握偏摩尔性质及其与混合物性质关系的分析与计算；
掌握多组分流体的焓变与熵变的计算。
3. 能量利用过程与循环
掌握系统能量平衡方程的表述方法；
掌握气体压缩过程与膨胀过程在T-S图和lnp-H图上的分析与计算；
熟悉简单蒸汽动力循环（Rankine cycle）在T-S 图和lnp-H图上的分析与计算；
熟悉简单蒸汽压缩制冷循环在T-S 图和lnp-H图上的分析与计算；
了解热泵的概念与基本原理；
了解深度冷冻与液化的基本原理。
4. 流体的热力学性质：逸度与活度
了解多组分流体热力学性质标准态的规定；
掌握气体纯组分逸度的计算，液体纯组分逸度的计算，多组分体系中的组分逸度的计算；
了解超额性质及其与活度系数的关系；
了解用活度计算混合焓；
熟悉溶解度参数模型、vanlarr模型、Margulars模型和Wilson模型的使用（包括模型参数的获取）；
熟悉活度系数模型的基本选择方法；
了解其它常用的活度系数模型。
5. 过程热力学分析
掌握熵产生、损失的概念、以及能量质量不守衡定理；
掌握函数的概念，熟悉环境基准态的概念，以及物质标准的计算；
掌握热量的计算；
熟悉稳定流动体系函数的原则求解方法；
熟悉系统平衡方程的表述方法；
熟悉效率与损失率；
熟悉分析的基本方法。
6. 流体相平衡
熟悉二元体系VLE与LLE相图
掌握VLE关系的基本模型及选用；
了解VLE数据的热力学一致性检验方法；
了解LLE关系的基本模型及选用；
掌握互溶系VLE平衡问题的计算；
熟悉共沸现象的判别方法。
7. 化学平衡
熟悉平衡组成的反应进度表示方法；
熟悉反应体系的独立反应数的确定方法；
掌握化学平衡关系的基本模型及选用；
掌握均相气相反应计算方法；
了解液体混合物反应、溶液反应和非均相反应平衡的计算方法。
四．试卷结构
试卷满分25分。试题形式为解答题、计算题等。
五．主要参考书
郑丹星．流体与过程热力学．北京：化学工业出版社，2005
