2012天津大学化学工程专业复试大纲

杨某某

天津大学硕士研究生入学考试业务课考试大纲

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第一部分　　过程设备设计
一、考试的总体要求
《过程设备设计》课是过程装备与控制工程本科专业的核心课程，它包括压力容器设计和塔器、管壳式换热器、搅拌反应器等三种典型的非标化工设备设计，全国各院校过程装备与控制工程本科专业都将此列入主修专业课的核心教学内容。是构成过程装备工程技术的基础，随着各院校教学改革的不断深入，这门课也在不断增、删、组合，更改课程名称，但就课程的大纲要求及讲授内容基本变化不大。
    化工过程机械专业研究生入学复试考试业务科目《过程设备设计》近几年主要内容为化工容器设计计算及相关力学基础，前述的三种典型化工设备的结构、强度、刚度及稳定性计算及相关的现行设计规范。考生除必须熟悉这些内容外，还应注意常规设计方法与现代容器设计中应力分类，低循环疲劳；常用化工设备材料及其最基本性能、化工容器与设备实验技术，常用零部件结构图等。从而以此考察学生过程设备专业的知识基础以及分析和解决工程问题的能力。
二、考试的内容及比例
    化工容器力学基础（主要侧重旋转薄壳的无力距理论）约占试卷内容的20％左右；边缘问题、厚壁圆筒、温差应力等问题以测试学生理解深度，约占10％左右；容器密封、法兰、紧固件、容器开孔、补强、人手孔、容器支座等部件约占10％左右；典型设备设计与计算约占40％左右；从工作原理、加工、安装、运转、维修、经济（高效、低耗能）、安全、可靠等方面进行的典型设备零部件结构分析、论证约占2０％左右。
覆盖全面的填空题一般占卷面分数的30％左右。
　　典型设备及零部件主要包括
１．板式塔、填料塔整体结构，、塔盘基本型式，主要结构参数、填料基本型式与新型填料、气液均布装置、除沫器、裙座结构与强度，风载荷与地震载荷计算，塔的振动与防振。
２．各类换热器结构特点，管壳式换热器整体结构，管壳式换热器零部件结构分析，管板受力分析，强度计算方法；膨胀节受力分析，强度刚度疲劳寿命计算，换热器管束诱发振动与防振。
３．反应设备特点、反应设备总体结构，搅拌器类型及选择，釜体，轴封，传动装置结构分析。
    实验考试内容含于上述各章之中。
三、考试的题型及比例
常出现的题型有(1)填空题，覆盖了整个考试内容的基本要求；（2）问答题或论证题，对某一典型设备的结构分析或强度刚度分析，安装、运转、维修等分析；⑶工程语言的识别与表达题，典型设备或零部件结构理解与识别及图形表示；⑷计算题，设计计算、强度刚度稳定性计算或变形、振动等分析计算
四、考试形式及时间
考试形式为笔试。

第二部分　　反应工程
一、    考试的总体要求
本门课程旨在考察学生掌握反应工程基本知识的程度，进行反应器设计的初步能力以及确定反应器操作方式和反应过程分析的水平。
考试的基本要求应满足应试学生达到天津大学本科生反应工程课程学习的优良水平。
二、    考试的内容及比例：（重点部分）
1、化学计量学（约10%）
反应进度、转化率、收率和选择性，化学计量关系，独立反应数。
2、反应动力学基础（约15%）
均相反应动力学，气固相催化反应本征动力学及宏观动力学。
3、理想反应器（约30%）
间歇反应器，全混流反应器，活塞流反应器
4、停留时间分布（约10%）
停留时间分布的实验测定、定量描述及统计特征值，理想反应器的停留时间分布。
5、非理想流动模型和非理想反应器设计（约15%）
离析流模型，多釜串联模型，轴向分散模型，反应器中流体的混合。
6、气固催化固定床反应器设计（约10%）
固定床内的传递现象，固定床反应器的数学模型及设计方法。
7、反应器的操作（约10%）
反应器的等温操作、绝热操作、换热操作，反应器的恒容与变容、间歇与连续操作，反应器的定态操作和定态稳定性。
三、    试卷题型及比例
简答题    20%
计算题    70%
论述题    10%
四、    考试形式及时间
考试形式为笔试。

第三部分　化工热力学及化工分离过程
化工热力学及化工分离过程是由《化工热力学》课程与《化工分离过程》课程两门课程组成，复试试题包括A、B两个部分，A部分为《化工热力学》部分，B部分为《化工分离过程》部分，考生可任选其中一门课程复试即可（即可以选择A部分，也可以选择B部分）。

A、化工热力学部分
一、考试内容纲要
1．流体的PVT关系（～15%）
1.1 纯流体的PVT关系
1.2真实流体状态方程的选择
1.3 对比态原理及其应用
1.4 气体混合物的PVT关系
2. 流体的热力学性质（～35%）
2.1 运用热力学基本方程和Maxwell关系式建立热力学容量性质与pVT的关系
2.2 变温、变压以及蒸发过程中热力学状态函数变化（如ΔH、ΔS）的计算
2.3 偏摩尔性质
2.4 化学位
2.5 剩余性质和超额性质
2.4 逸度和逸度系数计算
2.5 活度和活度系数计算（不要求记活度系数方程）
3. 相平衡（～30%）
3.1 平衡与稳定性分析
3.2 热力学一致性校验
3.3 低压下的汽液相平衡：相图和泡露点计算
3.4高压汽液相平衡（相图、临界点及临界点附近的性质）
3.5液液相平衡（相图分析）
3.6 气液相平衡（溶解度）
4. 化工过程的能量分析（～10%）
4.1 热力学定律
4.2 化工单元过程的理想功、损失功及热力学效率的分析和计算
5. 压缩和膨胀（～10%）
5.1 气体压缩
5.2 膨胀过程（节流膨胀和绝热做功膨胀）
二、考试形式
本考试大纲适用于硕士研究生入学复试，拟采用闭卷笔试的形式。题型包括：填空题、选择题，判断题，简答题，讨论题，计算题。

B、化工分离过程
一、考试内容纲要
1.1 分离过程在工业生产中的地位和作用
1.2 传质分离过程的各种分类和特征
1.3 设计变量计算原则
1.4 传质分离过程的发展历史
1.5 传质分离过程的研究和开发现状与趋势
1.6 《化工分离过程》与其他相关课程的联系与区别
1.7 分离过程的选择方法和原则
1.8 分离顺序的确定原则和分离流程的优化
1.9 分离过程的耦合、集成与强化手段与途径
2.0 单级平衡分离过程的计算方法和原理
2.1 多级平衡分离过程的简捷法计算步骤
2.2 传质分离过程严格计算的主要方法及其适用范围
2.3 分离过程中的一些节能技术
2.4 提高分离过程效率（热力学效率和传质效率）的主要途径和方法
2.5 分离过程的典型应用实例
2.6 典型的分离设备与装置
二、试题类型及分值比例
基本概念题（包括选择题、填空题、判断题）、简答或论述题、计算题，其中以简答题为主。
三、考试形式
本考试大纲适用于硕士研究生入学复试，拟采用闭卷笔试的形式。

第四部分　理论电化学(适用应用化学专业电化学方向)
一、考试的总体要求
本课程是电化学专业的专业基础理论课。学生应掌握电化学的基本原理、基本概念、电化学测量原理和方法等基础知识，了解电化学理论的最新发展和研究方法。
二、考试的内容及比例（重点部分）
1、电解质溶液（15%）
2、原电池电动势与电极电位（5%）
3、双电层（20%）
4、不可逆的电极过程（5%）
5、电化学极化（10%）
6、浓度极化（10%）
7、气体电极过程（5%）
8、金属的阴极过程（10%）
9、金属的阳极过程（5%）
10、电化学测量原理和方法（15%）
三、试卷题型及比例
    题型主要包括填空题、选择题、论述题和计算题，分别各占20%、20%、40%、20%。
四、考试形式及时间
    考试形式为笔试。


第五部分　　精细有机合成化学及工艺学
一、考试的总体要求
1、衡量考生对精细有机合成的基本概念、单元反应等基本知识的掌握程度。
2、衡量考生运用所学知识分析问题与解决问题的能力。
3、衡量考生运用所学单元反应的知识设计复杂化合物合成路线的能力。
二、考试的内容及比例
要求考生牢固地掌握芳香族亲电取代反应与亲核置换反应的反应机理、影响反应的因素；熟练掌握两类定位基在苯环、萘环和蒽醌环上的定位原理和定位规律。基本掌握加成反应的反应机理、加成位置的选择性。（10%）
理解溶剂的有关基本概念、溶剂效应及相转移催化反应。（10%）
重点掌握硝化、磺化和卤化反应的常用试剂、反应历程、动力学、反应机理及影响因素；熟练掌握有关的化学计算、工业上常用的反应方法。（10%）
掌握氧化反应和还原反应的特点、影响因素、适用范围及工业上的实际应用，理解反应的历程。（10%）
掌握卤基与羟基的氨解反应、水解反应、重氮化反应与重氮基转化反应的影响因素，熟悉有关的重要中间体的制备。（10％）
理解并熟练掌握烷基化反应和酰基化反应的反应试剂、反应机理与影响因素。（10％）
了解重要产品的合成方法与路线。（40％）
三、试卷题型及比例  
主要包括填空题、问答题、讨论题、计算题与合成题，合成题一般要求从苯、甲苯、二甲苯、萘等基本原料出发，设计合成路线制备相应的产品。
（1）填空题、问答题、计算题、讨论题：60～70％；
（2）合成题：30～40％。
四、考试形式及时间
考试形式为笔试，考试时间按届时天津大学研究生院的具体要求定。

第六部分　工业催化

一．总体要求
理解掌握工业催化的基本概念及原理，能灵活运用所掌握的催化原理分析、解决一些实际问题。
二．考试内容
工业催化专业硕士研究生复试考试的主要内容包括：
1. 催化作用原理：掌握催化作用的基本原理和特征、工业催化剂的组成及工业催化剂的基本要求，理解多相催化反应机制，认识吸附作用及其在多相催化反应中的作用。
2. 各类催化剂及其催化作用：要求掌握各类催化剂（酸碱催化剂，分子筛催化剂，金属催化剂，金属氧化物、硫化物和复合氧化物催化剂及络合催化剂等）及其催化作用，了解典型化学工业过程所使用催化剂及其组成、作用。
3. 催化剂的制备与使用：掌握典型的催化剂制备方法（浸渍法、沉淀法及离子交换法）及原理，理解催化剂使用过程中要注意的问题。
4. 催化剂活性评价与表征：理解影响催化剂活性测试的主要因素；理解常用催化剂表征方法（如N2低温吸附-脱附、XRD、TPD、TPR等）的原理及用途。
三．试题类型及比例
试题主要由两大部分构成：一部分为基本原理、概念题，侧重考察学生对工业催化基本原理及概念的掌握及理解情况，约占80％；另一部分是应用题，侧重考察学生应用催化原理及概念分析和解决实际问题的能力，约占20％。
四．考试形式及时间
考试采用闭卷形式。