大家好~北京化工大学化学工程学院2026年硕士研究生入学考试课程《化工综合1(包含化工原理、化学反应工程、化工热力学及实验综合能力测试)》复试大纲已经公布了,接下来就和小编一起来看看具体有哪些内容吧!
北京化工大学化工学院2026复试大纲
  《化工综合1》科目考试大纲
  第一部分化工原理
  一、化工原理理论
  (一)流体流动
  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(量纲分析法);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。
  (二)流体输送机械
  1.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。
  2.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。
  (三)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。
  (四)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。
  (五)传热
  1.热传导
  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)。
  2.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。
  3.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。
  4.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)。
  5.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。
  (六)气体吸收
  1.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。
  2.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、单向扩散);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。
  3.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。
  4.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。
  (七)液体精馏
  1.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。
  2.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。
  3.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。
  4.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。
  5.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。
  (八)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。
  (九)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。
  (十)固体干燥
  1.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)
  2.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。
  3.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。
  二、化工原理实验
  (一)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。
  (二)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。
  (三)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。
  (四)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。
  (五)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。
  (六)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。
  (七)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。
  第二部分化学反应工程
  一.适用的招生专业
  化学工程与技术、材料与化工。
  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,理想反应器的设计计算,非理想反应器的基本概念;具备利用化学反应工程的基本理论和知识综合分析、计算和解决化工生产中有关化学反应过程实际问题的能力。
  1.掌握均相化学反应动力学的基本概念、术语和建立动力学方程的方法。
  2.掌握理想反应器的分类方法和特点、反应器数学模型建立方法和等温理想反应器设计计算与性能分析;了解非等温反应器设计原则和设计步骤。
  3.掌握单一反应过程影响因素及其反应器选型;熟悉不同类别复合反应过程特点,并能依据反应过程特点进行适宜反应器选型与等温过程设计计算;了解复合反应过程非等温反应器设计原则和设计步骤。
  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基本概念、术语和本征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30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、可逆反应和自催化反应的计算。
  2.均相理想反应器
  理想反应器的形式、操作方式、特点及其组合。
  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、收率和选择性的计算。
  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50分,考题由简述题和计算题组成。
  第三部分化工热力学
  一、考试目标
  化工热力学是化学工程专业的重点基础课程,旨在考察考生对热力学基本原理、定律、核心概念的理解及其在化工过程中的应用能力。重点在于定量描述流体的热力学性质,构建其与温度压力等变量之间的关系,并用于相平衡与化学平衡,以及化工过程的能量与㶲分析。要求考生能运用所学知识解决实际工程问题,并具备初步的工程分析与研究能力。
  1.核心定律与概念:熟练掌握热力学定律及相关基本概念(系统、状态、过程、平衡、广延/强度变量等)。
  2.物质热力学性质:精通纯物质及混合物的pVT性质、焓、熵、自由能等的计算与表示(状态方程、剩余性质、逸度、活度)。
  3.相平衡与化学平衡:掌握相律、汽液平衡(相图分析、计算)、化学平衡(平衡常数、影响因素)。
  4.过程热力学分析:熟练运用第一定律(能量平衡)和第二定律(熵/㶲平衡)分析化工过程,评估效率。
  5.数据获取与应用:具备利用手册、数据库获取物性参数并应用于计算的能力。
  二、考试内容要点
  1.流体pVT关系
  •重点:相律,单组分流体pVT行为模型化(状态方程:理想气体、维里、三次型、对应状态原理),偏心因子,纯流体的汽液平衡(饱和蒸汽压、克拉伯龙方程),混合气体的pVT关系(混合规则)。
  •要求:熟练运用状态方程计算体积/压力,理解对应状态原理。
  2.流体的热力学性质:焓和熵
  •重点:热力学基本方程(全微分展开、麦克斯韦关系),剩余性质(焓、熵)的定义与计算,焓变、熵变的计算(含相变),温熵图/压焓图的应用。
  •要求:掌握热力学函数关系的推导,剩余性质、焓变熵变计算,图表分析。
  3.流体的热力学性质:多组元体系、逸度和活度
  •重点:多组元体系的热力学基本方程,化学位,偏摩尔量(定义、加和性、Gibbs-Duhem),混合性质,逸度、逸度系数(与剩余性质的关系),活度、活度系数(定义、标准态、模型)。
  •要求:理解化学位、偏摩尔量,掌握逸度、活度的计算与应用。
  4.过程热力学分析:基于第一定律
  •重点:控制体积分析,质量守恒与能量守恒方程,流动功与轴功,压缩/膨胀功计算,热机循环(Rankine,Brayton)、制冷循环的原理与效率计算。
  •要求:熟练进行过程能量平衡,计算循环效率。
  5.过程热力学分析:基于第二定律
  •重点:熵产生,能量的“质”(㶲)的概念,物流㶲计算,㶲平衡方程与㶲效率。
  •要求:理解㶲的概念,掌握㶲分析方法,评估过程的㶲效率。
  6.流体相平衡
  •重点:相律,二元体系汽液平衡相图(T-x/y,P-x/y,y-x)分析,中低压汽液平衡计算(理想/非理想,共沸)。
  •要求:掌握相图分析,计算中低压汽液平衡。
  三、复习建议
  •概念:加强理解(为何提出?解决什么问题?有何弊端?)。除了热力学基本方程和重要的定义式,不要记忆其他具体模型的公式,多尝试推导公式。
  •计算:压缩因子、焓变熵变、活度、逸度、相平衡。不要纠结具体数值,要厘清计算思路,根据流体所处的状态选择适合的模型。
  •数据:练习运用化工和物化的常用手册、数据库。
  第四部分实验及综合能力
  一、适用的招生专业
  化学工程与技术、材料与化工
  二、考试的基本要求
  (一)实验室安全基本知识部分
  了解与掌握化学化工实验室基本安全常识与知识,重点掌握涉及实验室化学品管理、仪器/设备管理和设施管理等方面的安全常识与知识。
  (二)化工专业综合实验部分
  了解与掌握化工类重要专业实验(主要涉及与化工热力学、化学反应工程、流体混合、化工工艺学、煤化工工艺学等课程相关的实验)的原理、设备与流程、实验过程及实验现象等;能够完成某化工过程,如产品生产、催化剂评价或物性参数测定等过程的实验设计等。
  三、考试的方法和考试时间
  考试为闭卷笔试,考试时间为30分钟。
  四、试卷结构
  试卷满分50分。第一部分实验室安全知识题,共10分,题型为填空题(选择填空题);第二部分化工专业实验综合题,共40分,题型为实验流程图绘制与文字叙述等。