《化工分离过程》教学大纲

《化工分离过程》教学大纲

一、           课程基本信息

二、           课程描述

中文：

《化工分离工程》是化工类专业极为重要的专业课之一，是一门应用性、实践性较强的专业课，内容涉猎面广、跨度大、知识点多。对传统的化工分离工程课程进行了调整，考虑化工专业的特点，即课程内容与工业生产紧密结合的特点，着眼于培养学生的学习兴趣，提高学生解决实际问题的能力具有重要的实际意义。以实用性为主要目的，怎能样充分运用多媒体、网络等现代信息技术，精心设计特色鲜明的化工分离工程课程的教学内容是教学改革的重点和难点。

英文：

“Chemical separation process and technllogy” is one of the most important professional courses of Chemical Engineering and Technology, which is an applied, practical courses, which covered a wide span and involved a large knowledge points. From advances in the practice of

separation operations in chemical engineering corresponding changes have been adjusted in the curriculum.  Considering to the characteristics of Chemical Engineering and Technology that is the close combination of course content and industrial production, focusing on cultivating students' interest in learning and improving their ability to solve practical problems have important significance. Practicality as the main purpose, how can we make full use of modern information technologies, such as multimedia, network-like to well-designed a distinctive feature of the course content is a key and difficult point of teaching reform.

三、           课程内容

（一）     课程教学目标

利用已学的物理化学、化工原理、化工热力学、传递过程等课程中有关系相平衡热力学、动力学、分子及共聚状态的微观机理，传热、传质和动量传递理论来研究化工生产实际中复杂物系的分离和提纯技术。着重基本概论的理解，为分离过程的选择、特性分析和计算奠定基础。从分离过程的共性出发，讨论各种分离方法的特征。强调将工程和工艺相结合的观点，进行设计和分析能力的训练；强调理论联系实际，提高解决问题的能力。

（二）     基本教学内容

第一章、

教学目的与要求：了解分离过程在工业生产，特别是化工生产中的地位与作用；分离过程的分类；常用的化工分离操作过程；分离过程研究和技术开发的现状和发展趋势。

教学重点：平衡分离过程和速率分离过程。

教学难点：工业上常用的基于平衡分离过程的分离操作及其基本原理；分离介质的设计与选择；典型应用实例。

教学内容：传质分离过程的分类、分离过程的研究和技术开发

学时分配：2h

第二章、

教学目的与要求：在“化工热力学”课程有关相平衡理论的基础上，较为全面的了解化工过程中经常遇到的多组分物系的气液平衡，即各种单级平衡过程的计算问题。熟练掌握多组分非理想体系平衡常数计算方法；泡点和露点计算；等温闪蒸和部分冷凝过程的计算，了解绝热闪蒸过程的计算。

教学重点：多组分物系的相平衡条件；平衡常数；分离因子。多组分物系的泡点方程、露点方程；计算方法。等温闪蒸过程和部分冷凝过程。闪蒸方程；闪蒸过程的计算。

教学难点：多组分非理想体系平衡常数的计算，泡点温度和露点温度的计算，绝热闪蒸过程的计算。

教学内容：相平衡基础、多组分物系的泡点和露点计算、闪蒸过程的计算、液液平衡过程的计算、多相平衡过程、共沸系统和剩余曲线

学时分配：6h

第三章

教学目的与要求：掌握多组分或复杂物系设计变量的确定方法，多组分精馏、特殊精馏、共沸精馏、萃取精馏、间歇精馏、吸收和解吸过程的基本原理、流程、简捷计算方法以及塔内的流率、浓度和温度分布规律。熟练掌握多组分多级分离过程的简捷计算方法。

教学重点：常用化工生产操作单元、装置和流程的设计变量的确定。多组分精馏过程分析和简捷计算方法。特殊精馏和间歇精馏过程、流程及其简捷计算方法。多组分吸收和蒸出过程分析、简捷计算方法。

教学难点：化工流程设计变量的确定。多组分精馏过程中非关键组分的分配。复杂精馏过程的简捷计算。共沸精馏流程。多组分吸收、蒸出过程计算的平均吸收因子法和有效因子法。

教学内容：设计变量、多组分精馏、特殊精馏、间歇精馏、吸收和解吸

学习分配：18h

第四章

教学目的与要求：了解超临界流体萃取和双水相萃取等新型萃取技术的基本原理。

教学重点：超临界流体萃取和双水相萃取的基本原理。

教学难点：超临界流体萃取和双水相萃取的基本原理。

教学内容：超临界流体萃取和双水相萃取的原理、过程分析及应用举例。

学习分配：4h

第五章

教学目的与要求：掌握建立平衡级理论模型的基本方法，三对角线矩阵方程的托玛斯解法，精馏过程计算的泡点法和流率加和法。了解精馏计算的同时校正法和非平衡级模型。
教学重点：三对角矩阵方程托玛斯解法计算精馏过程的泡点温度。

教学难点：多组分分离非平衡级模型

教学内容：多组分精馏的严格计算法---泡点法；多组分的吸收与解吸严格计算.

学习分配：2h

第六章

教学目的与要求：了解吸附过程的热力学和动力学基础，吸附设备及流程。了解膜分离的基本原理、过程分类、膜和膜组件的类型以及膜分离技术的应用。

教学重点：吸附过程的热力学和动力学基础、工艺流程，反渗透、纳滤、超滤、微滤、渗透汽化、电渗析等膜分离过程原理。

教学难点：过程动力学，吸附平衡关系，膜过程传质机理。

教学内容：吸附分离过程的基本原理、流程和特点、膜分离过程的基本原理、流程和特点。

学习分配：6h

第七章

教学目的与要求：掌握分离过程的最小功、热力学效率和净功消耗的计算方法。了解非等温分离和有效能的概念。了解精馏过程的节能技术，分离顺序的选择和分离流程的集成。

教学重点：实际分离过程的有效能损失；有效能衡算方程。分离过程的最小功。精馏过程的节能。热力学效率。分离顺序的选择。

教学难点：分离过程的有效能分析和节能途径设计。

教学内容：分离过程的最小功和热力学、精馏过程的节能技术、分离流程的优化与集成。

学习分配：8h

四、             考核方式

平时成绩与课程考试相结合。

平时：10%(考勤)+10%(课程指导)+10% (实践)

课程考试：10%+20%+10%+30%

五、              教材及参考书

教  材：刘家祺 主编《传质分离过程》，高等教育出版社，2005年.

参考书：1. 《分离过程》，刘家祺主编，化学工业出版社，2002年

2. 《化工分离过程》，陈洪钫、刘家祺编，化学工业出版社，1995年

3. 《化工分离工程》，邓修，吴俊生主编，科学出版社，2000年

4. Separation Process Principles, J D Seader, E J Henley, John Wiley and Sons, Inc., 1998年

六、授课手段

  多媒体教学