《化工工艺学》教案.docx
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《化工工艺学》教案
《化工工艺学》
教案
2011~2012学年第一学期
学院、系室化学工程系
课程名称化工工艺学
专业、年级、班级化学工程与工艺2008级
主讲教师陈彦
福建农林大学
课程的目的和任务:
本课程面向化学工程与工艺专业,为专业核心课,学分3.0分,学时为50,讲授40学时,实验10学时。
二、本课程的性质、地位和任务
化工工艺学是化学工程与工艺专业的一门重要专业课程,化工工艺学是研究各种原料(加工成为更有价值的消费品或生产资料的过程。
其中包括原料路线的选择、工艺流程的设计,生产过程的基本原理、最适宜的操作条件、生产过程所需要的各种机械设备的规格、结构与材质,产品的质量控制等内容。
化工工艺不仅要从理论上探讨每个工艺过程进行的可能性和条件,而且还要找出用最低的能耗和物耗生产出最好的产品的工艺方案。
通过本课程的学习提高理论联系实际和对新工艺过程的开发能力,为毕业后从事技术工作打下良好的基础。
课程的基本要求:
本课程应在完成《化工原理》、《化工机械设计》和《化工制图》《化学反应工程》的基础上学习。
本课程通过课堂讲授、要求学生
1.了解化工工艺学研究的主要内容和方法,化工工艺学在化工生产中的地位和作用;
2.了解化学工业的发展简史和当代化学工业的发展趋势;
3.掌握化学工艺的基本概念和理论基础,每个典型工艺过程的特点和基本内容,并能提出各工艺的最新技术进展;
4.在化工过程的理论与实际方面建立较为系统而扎实的基础,能较好地应用物理、化学、化工基础知识来分析和解决问题;
5.初步掌握化工工艺过程开发的基本思路和技巧,并对化工工艺的设计与控制、化工工艺过程,经济评价以及计算机辅助设计也有一定了解。
通过理论教学
1.使学生明了要了解化工原料,产品的质量就必然离不开对化工产品进行检测或检验,中间产品的判断、以致生产控制也必须依靠准确的检测才能使生产顺利进行;
2.培养本学科学生的工程意识、工程实验的设计与研究的方法,技术经济观点和化工过程开发的能力,启迪学生思维,增强学生的创新能力和动手能力。
学生期末成绩评定由三方面组成,平时作业成绩占30%,实验成绩占10%,考查(试)成绩占60%。
教材:
授课教材
化工工艺学.韩冬冰等编著.北京:
中国石化出版社,2003.2
主要参考书目
化工工艺学.姚虎卿等.南京:
河海大学出版社,1993.
化工百科全书,陈冠荣、陈鉴远、时钧等主编,北京化学工业出版社,1994
化工过程设计。
进方、北京化学工业出版社,2000
化学反应工程(第二版)。
陈东棠,北京化学工业出版社,1990
精细化工工艺学。
宋启煌,北京化学工业出版社,1995
新型分离技术基础,刘茉娥,陈次林,杭州,浙江大学出版社,1990
化工工程设计,韩冬冰等,北京,苑出版社,1997
化学工业发展简史,北京化工学院化工史编写组,北京,科学技术文化出版社,1985
绿色催化过程与工艺,王延告等,北京化学工业出版社,2002
课时安排:
2学时
教学课型:
理论课√实验课□习题课□实践课□其它□
题目(教学章、节或主题):
第一章绪论
教学目的要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):
教学目的要求:
全面了解化工工艺学的定义,研究内容和方法及化工工艺学在化工生产中的地位和作用
教学内容(注明:
*重点#难点?
疑点):
第一节化工工艺学的定义和范畴
*第二节化工工艺学研究的主要内容和方法
第三节化工工艺学在化工生产中的地位和作用
第四节学习化工工艺学的意义
教学方式、手段、媒介:
以板书为主
板书设计:
左边文本,右边插图
讨论、思考题、作业:
教师姓名:
陈彦职称:
副教授11年8月25日
课时安排:
6学时
教学课型:
理论课√实验课□习题课□实践课□其它□
题目(教学章、节或主题):
上编化工工艺学基础
第一章概论
教学目的要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):
教学目的要求:
了解化学工业发展史,化学工业特征与分类,掌握化工装置的操作方式,化工技术开发的研究方法和程序,了解并掌握化工工艺设计和工艺管理,化工技术经济,化工节能的途径,微机在化工生产、开发和设计企业管理中的应用;
教学内容(注明:
*重点#难点?
疑点):
教学内容:
第一节化学工业的发展简史
1.古代的化工生产技术和人们对工艺的认识;
*2.近代化学工业的兴起和行业的形成;
*3.现代化工行业的发展和进步;
4.中国近代化学工业发展概略;
5.当代化学工业的发展趋势。
第二节化学工业的行业特征和分类
1.化学工业的行业特征;
*2.化学工业的分类。
第三节化工装置的操作方式
1.连续操作;
2.间歇操作;
3.半连续操作;
4.操作方式的用
第四节化工技术的开发与生产装置建设
1.化工新技术开发概述
2.化工新技术开发的目的和任务;
3.化工新技术的开发的主要内容;
4.化工技术开发研究的方法与程序;
5.化工装置的建设。
第五节应用开发研究
*1.应用开发研究的意义;
2.市场调查对开发新产品新工艺的影响;
3.应用技术的研究服务对技术开发的影响;
4.文献资料和专利提供化工新产品开发与应用技术研究。
第六节化工工艺设计
1.化工工艺设计的内容与要求;
2.产品生产的反应工艺研究和设计;
3.工艺流程设计方案(流程方案的设计)
4.工艺流程方案的量化——初步设计阶段工艺流程设设计的完成计的完成;
5.工艺流程的评估;
6.初步设计阶段的工艺流程图;
6.施工图阶段的工艺流程图(又称P1D,P1图);
7.车间和设备布置设计;;
8.协调非工艺专业的设计为非工艺专业提供设计条件;
9.三废治理设计。
第七节化工工艺管理
1.工艺操作规程;
2.安全操作规程;
3.全面质量管理;
4.技术管理;
5.标准和计量管理。
第八节化工技术经济
1.技术经济概述;
2.技术经济指标;
3.投资项目的经济评估。
*第九节化工节能
1.化工节能的意义;
2.化工节能的途径。
第十节计算机在化工工艺中的应用
1.化工过程参数的控制(单片机控制参数);
2.微机在化工生产系统中的应用;
3.计算机在化工开发和设计中应用;
4.计算机在企业管理上应用;
*第十一节绿色化工和可持续发展
1.概述;
2.文献上关于绿色化工的概念和术语简介;
3.美国化学会提出的十二项原则;
4.化工可持续发展
本章内容应作为本课程的重点。
教学方式、手段、媒介:
以板书为主
板书设计:
左边文本,右边插图
讨论、思考题、作业:
教师姓名:
陈彦职称:
副教授11年8月25日
课时安排:
2学时
教学课型:
理论课√实验课□习题课□实践课□其它□
题目(教学章、节或主题):
第二章原料及原料准备
教学目的要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):
教学目的要求:
掌握原料,辅料进入流程的要求。
原料包括固体、气体、液体原料的预处理及催化剂的制备与再生。
教学内容(注明:
*重点#难点?
疑点):
教学内容:
第一节原料及原料路线
1.原料在化工中的地位;
2.原料辅料对产品质量的影响;
*3.原料和原料路线对工艺流程的影响;
1.原料进入流程的要求
第二节原料的预处理(原料准备)
1.原料预处理原则;
2.原料预处理方案设计;
3.原料处理流程方案的比较和评比;
第三节固体原料的处理
1.粉碎与团聚;
2.固体与晶体物料的净化与纯化;
3.固体物料干燥;
4.固体物料的输送与加料;
5.固体的混合和混料
6.粉尘防御
第四节气体原料的处理
1.原料气体除尘防雾;
2.气体净化精制;
3.原料气体的干燥;
4.输送与计量;
5.安全卫生。
第五节液体原料的处理
1.纯化与净化;
2.液体原料干燥;
3.液体原料输送与计量;
4.液体原料的混合汽化和预热;
5.安全防御。
第六节催化剂制备
1.活性、选择性和寿命;
2.助催化剂或添加剂;
3.催化剂形态、制备和载体;
4.催化剂加料与出料;
5.再生和处理。
板书设计:
左边文本,右边插图
讨论、思考题、作业:
教师姓名:
陈彦职称:
副教授11年8月25日
课时安排:
2学时
教学课型:
理论课√实验课□习题课□实践课□其它□
题目(教学章、节或主题):
第三章反应过程和过程优化
教学目的要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):
掌握化学反应过程的分类,各种反应器类型特点和选型原则,掌握主要反应工艺参数的确定、测量和控制及满足工艺参数的流程设计。
教学内容(注明:
*重点#难点?
疑点):
第一节反应过程
1.化学反应过程的分类;
2.反应过程的理论问题
第二节反应器的基本研究
1.反应器的基本要求;
2.反应器类型和选型原则;
*3.反应器的开发与放大。
第三节釜式和鼓泡反应器
1.搅拌与混合;
2.釜式反应器的基本特征;
3.釜式反应器;
4.鼓泡反应器和其他气——液反应器的特征和设计
第四节管式反应器
1.管式反应器的特点和应用;
2.管式反应器的设计;
第五节固定床反应器
1.固定床反应器的特点;
2.固定床反应器的基本形式与应用;
3.固定床反应器的数学模型;
4.固定床反应器的计算。
第六节流化床反应器
1.流化床反应器及其基本特点
2.流化床反应器的应用;
3.流化床反应器的主要部件;
4.流化床反应器的设计与放大
第七节生化反应器
1.生化反应器的特征和工艺要求
2.生化反应器的类型;
3.生化反应器的设计
第八节反应的工艺参数与流程
1.主要工艺参数的确定;
2.满足工艺参数的流程设计
3.反应参数的测量和控制
1.反应条件与公用工程
第九节反应器优化
1.反应器最优化的基本概念
2.反应器最优化的模型
反应是化工工艺的重要内容,但考虑到这些内容在《化工反应工程》等课程中已有介绍,因此在讲课中可在总体的高度上展开分析和讨论,讲明化工反应工程的意义、作用和程序等。
教学方式、手段、媒介:
以板书为主
板书设计:
左边文本,右边插图
讨论、思考题、作业:
教师姓名:
陈彦职称:
副教授11年8月25日
课时安排:
2学时
教学课型:
理论课√实验课□习题课□实践课□其它□
题目(教学章、节或主题):
第四章产物的分离与提纯
教学目的要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):
教学目的要求:
掌握化工分离分类与选型的方法。
了解化工分离设备的工艺计算与设备设计方法。
教学内容(注明:
*重点#难点?
疑点):
*第一节产物分离的原则
1.分离方法概述
2.基本原理
3.分离流程的设计
第二节分离与精制技术
1.气固分离和除尘
2.液体分离
3.液体分离与精馏
4.蒸发与结晶
5.干燥
6.吸收与吸附
第三节分离新技术和生化分离
1.离子交换
2.膜分离
3.色谱分离
4.超临界流体萃取和其他萃取分离
5.电泳分离
6.生化分离
7.其他分离方法
分离也是是化工工艺的重要内容,但考虑到这些内容在《分离工程》等课程中已有介绍,因此在讲课中可在总体的高度上展开分析和讨论,讲明化工分离的意义、作用和程序等。
教学方式、手段、媒介:
以板书为主
板书设计:
左边文本,右边插图
讨论、思考题、作业:
教师姓名:
陈彦职称:
副教授11年8月25日
课时安排:
1学时
教学课型
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