《化工工艺学》教案2011-2012

《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1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，20022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3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；46．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5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。6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7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8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9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10课时安排：1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）：第五章产品后加工教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：教学目的要求：了解产品后加工工艺和程序教学内容（注明：*重点#难点？疑点）：第一节产品后加工概述第二节产品后加工方案1．去除微量杂质2．产品后加工和精细加工方案*第三节产品包装1．产品合格检验2．产品计量和包装3．储存和运输教学方式、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11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）：第六章三废治理教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：教学目的要求：了解三废治理的原则与主要方法教学内容（注明：*重点#难点？疑点）：第一节三废及其治理原则1．三废的产生及监控2．三废治理原则*第二节废水治理1．废水分析指标2．废水治理方法与流程第三节废气治理1．废气特征与分析2．废气处理技术第四节废渣治理及其资源综合利用1．治理原则与利用2．混渣的处理与利用3．无机废渣的处理利用4．废渣的处理利用5．固体废物的资源化1．固体废物的最终处理第五节化工废弃物的焚烧1．焚烧总论2．焚烧工艺与设备环保也是是化工工艺的重要内容，但考虑到这些内容在《化工环保》等课程中已有介绍，因此在讲课中在总体的高度上展开分析和讨论，讲明化工环保的意义、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12课时安排：1学时教学课型：理论课√实验