《精细化工过程与设备》课程教学大纲
英文名称:Fine Chemical Engineering and Equipment
课程名称:化工环境保护 课程编号:18000098
学 时:32学时 学 分:2学分
开课学期:第六学期
课程类别:必修
课程性质:专业必修课
适用专业:应用化学
先修课程:无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、化工原理等
一.课程的性质与任务:
《精细化工过程与设备》是应用化学专业的一门专业必修课。通过该课程的学习,使学生充分认识化学工程工艺的特点;细致的掌握典型的基本反应设备的工作原理;能够运用基本的计算方法将典型化工设备的工艺实践结合在一起;最终做到理论与实践的结合。
掌握釜式反应器、管式反应器、塔式反应器和固定床反应器的基本工作原则、关键参数的计算方法、能够根据实际工艺情况选择合适的反应器。了解各种反应器的基本构造以及在工艺实践过程中的设备基本维护情况。另外,要掌握基本的精馏和膜分离技术的工艺,掌握其中的基础原理和典型反应设备,能够计算关键的反应参数,了解相关设备的基本构造和基本维护方法。
根据大纲要求,选用杨春晖、郭亚军主编,哈尔滨工业大学出版社出版的《精细化工过程与设备》作为教材。该教材与大纲要求基本适应,同时该课程为专业必修课,在教学内容中,突出重点内容的学习。在教学方法上建议以课堂讲授为主,对理论的讲授应在使学生理解基本概念的基础上,注意结合实际例子,培养学生工程实践、分析问题并解决问题以及工程工艺设计开发等能力。
1. 工程于社会实践相结合的能力
2. 分析问题并解决问题的能力
3. 工程工艺开发的能力
二、课程教学目标与毕业要求的对应关系:
毕业要求
(本门课程支撑度)
|
毕业要求的指标点
|
本课程
教学目标
|
2、分析问题并解决问题的能力
|
2.1能运用数学、物理等自然科学及工程科学的基础知识和基本原理识别、表达、分析化工生产过程中一般性化学工程问题。
|
2、3、4、5、6
|
3、工程工艺的设计与开发,并提出解决方案
|
3.1掌握化工专业系统的设计理论与方法,能针对具体工艺要求,完成单元设备的选型和设计任务,以满足工程的需要。
|
1、2、3、4、5、6
|
3.2具备典型化工装置、化工过程、工艺与单元设备设计和开发的基本能力,掌握化工过程模拟优化方法,能够对复杂化学工程问题的解决方案进行综合设计。
|
6、工程与社会的理论与实践结合能力
|
6.1能正确认识化工行业、化工生产、化学工程与技术等对于客观世界和社会的影响,理解化学工业在国家和世界经济与社会发展中的地位与作用。
|
1、2、3、4、5、6
|
6.2熟练掌握化工领域的相关政策与法规、行业标准和工程规范,了解化工项目设计、施工、运行、维护、管理过程对社会和环境的影响。
|
三.课程基本内容
第一章 绪 论
教学目标:3、6
教学内容:精细化工生产的特点及装备要求,反应器的类型胡操作方式方法、理想反应器的特征、工业反应器放大的方式。掌握反应器计算基本方程,特别是对反应器中的物料衡算和热量衡算要深入掌握。掌握理想反应器的基本特征。
第二章 釜式反应器
教学目标:2、3、6
本章内容:间歇操作釜式反应器的计算、连续操作釜式反应器的计算、搅拌器、传热装置。掌握间歇式釜式反应器和连续式釜式反应器的主要参数的计算方法;特别要突出掌握对反应时间以及反应体积的计算。掌握对搅拌器特殊参数的计算方法。
第三章 管式反应器
教学目标:2、3、6
本章内容:管式反应器计算基础方程、液相管式反应器、气相管式反应器、计算机模拟、反应器形式和操作评选、时间分布等。重点掌握液相管式反应器和气相管式反应器的区别和联系,能够熟练掌握其中参数(如体积、时间以及管长等)计算方法。了解管式反应器的计算机模拟,掌握管式反应器的评选方式。
第四章 塔式反应器
教学目标:2、3、6
本章内容:填料塔、鼓泡塔。掌握填料塔、鼓泡塔的物理吸收和化学吸收的特征。
第五章 固定床反应器
教学目标:2、3、6
本章内容:固定床反应器的流体流动、固定床反应器的传热和传质、总反应速度方程式、固定床反应器设计。掌握固定床反应器内定的流体流动规律、掌握固定床反应器的传热和传质的基本计算方法。熟练掌握总反应方程式的应用,通过对相关参数的计算能够设计合理反应器。
第六章 膜分离技术
教学目标:2、3、6
本章内容:膜分离机理、膜分离技术应用。了解膜分离机理及膜分离技术的应用。
四.学时分配:
教 学 内 容
|
授课
|
实验
|
习题课
|
合计
|
第一章 概 论
|
2
|
|
0
|
2
|
第二章 釜式反应器
|
8
|
|
0
|
8
|
第三章 管式反应器
|
8
|
|
0
|
8
|
第四章 塔式反应器
|
2
|
|
0
|
2
|
第五章 固定床反应器
|
8
|
|
2
|
8
|
第六章 膜分离技术
|
4
|
|
0
|
4
|
合 计
|
32
|
|
0
|
32
|
五、教学目标达成度评价:
(1)教学目标2的达成度通过期末考核、平时作业的方式进行考评,考主
要题型为选择题、填空题、分析题、综合论述题。这部分占总成绩的40%;
主要支撑毕业要求的2.1。
(2)教学目标3的达成度通过期末考核、平时作业的方式进行考评,考核主要题型为分析题、综合论述题,这部分占总成绩的40%;
主要支撑毕业要求的3.1和3.2。
(3)教学目标6的达成度通过期末考核、平时作业的方式进行考评,考核主要题型为分析题、综合论述题,这部分占总成绩的20%;
主要支撑毕业要求的6.1和6.2。
六、课程考核方式
课程成绩包括3个部分,分别为课堂参与度、作业及期末考核组成。课程最终成绩=10%课堂参与度+20%作业+70%考试成绩,具体要求及成绩评定方法如下:
1、课堂参与度:主要根据学生出勤率,课堂参与度以及课堂表现组成。
2、作业:主要是分析题和案例分析题为主,考查学生灵活运用知识的能力。
3、期末考试:主要是系统考查学生对基本知识、基本理论及应用能力的掌握状况。
七、课程主要参考书
1. 建议教材:
《精细化工过程与设备》,哈尔滨工业大学出版社,杨春晖、郭亚军主编。
2. 参考教材:
1.《化工原理》,高等教育出版社,天津大学化工学院,柴诚敬主编。
2.《化工原理》,天津大学出版社,夏清,贾绍义主编。
3.《化工反应工程》,化学工业出版社,陈甘棠主编。
4.《化工热力学》,化学工业出版社,陈忠秀、顾飞燕、胡望明主编。
制定人:郑 跃
审定人:唐 克
批准人:张震斌