《化工分离过程与控制》课程主要围绕化工生产过程中常用的传质单元蒸馏、吸收、萃取和非均相分离过程,主要介绍各种单元操作的分离原理、适用场合、常见设备及工艺参数的计算。本在线开放课程总学时为52,建议周课时为4。
通过本课程的学习,学习者能识记和理解精馏、吸收、萃取、非均相分离等典型传质分离过程的工艺操作规程;能确认精馏、吸收、萃取、非均相分离等典型传质分离过程的岗位条件是否满足开车要求;能按照操作规程进行精馏、吸收、萃取、非均相分离等典型传质分离过程的开、停车操作;能对生产岗位的工艺参数进行跟踪、监控和调节,根据工艺参数、检测结果调整操作;能分析、判断和处理因工艺参数的异常而导致的传质单元操作生产事故;能识读并运用CAD绘制带控制点的工艺流程图;掌握传质单元工艺计算基本知识;能对传质单元典型设备进行选型设计计算。具备信息收集和处理能力、知识更新能力、团结协作及社会活动能力,能适应化工行业生产与管理一线工作。
在线课程的考核要重点关注过程考核,即学生学习视频的情况、每次任务课后作业提交的情况、参与课堂讨论的情况以及对他人提交方案的互评情况。因此,设计本门在线课程的考核方案如下:
1、完成每讲课件学习,参与各讲课堂讨论活动;并对他人讨论发言进行点评;(总分15分)
2、完成各单元的单元测试;(总分35分)
3、完成各单元的单元作业;(总分30分)
4、域外成绩(主要指实训操作考核成绩);(总分20分)
在线课程成绩总评60分~89分认定为课程学习成绩合格,90分及以上认定为课程学习成绩优秀。
基础化学、流体输送、传热技术
序号 | 项目名称 | 子任务名称 | 课时 | 课时小计 | 重点与难点 |
1 | 项目一 蒸馏操作与控制 | 1-1 分离方案的选择——板式塔的结构及塔板类型;蒸馏过程的分类 | 4 | 20 | 重点:板式塔的结构及塔板类型;蒸馏过程的分类及特点;难点:连续精馏与普通蒸馏的区别 |
2 | 1-2 分离操作的工艺参数的确定——相组成的表示、汽液相平衡关系及t-x-y相图 | 2 | 重点:精馏相组成的表示方法,精馏气液相平衡关系,精馏气液平衡相图;难点:精馏分离原理 | ||
3 | 1-2分离操作的工艺参数的确定——全塔物料衡算 | 2 | 重点难点:全塔物料衡算 | ||
4 | 1-2分离操作的工艺参数的确定——精馏塔的操作线方程及其在相图上的作图表示 | 2 | 重点:操作线方程;难点:操作线在y-x图上的表达 | ||
5 | 1-2分离操作的工艺参数的确定——进料状态 | 1 | 重点难点:进料热状态及进料位置确定。 | ||
6 | 1-2分离操作的工艺参数的确定——逐板法计算理论塔板数 | 2 | 重点难点;逐板法求理论塔板数 | ||
7 | 1-2分离操作的工艺参数的确定——图解法计算理论塔板数 | 2 | 重点:图解法求理论板数计算 难点:图解法与逐板法的关联性 | ||
8 | 1-2分离操作的工艺参数的确定——操作回流比的确定 | 2 | 重点:操作回流比确定;难点:非饱和蒸汽进料时最小回流比的确定 | ||
9 | 1-2分离操作的工艺参数的确定——精馏塔的塔板效率 | 1 | 重点:理论塔板数和实际塔板数 难点:单板效率的概念理解 | ||
10 | 1-3精馏操作实训 | 2 | 重点:精馏塔的操作;难点:精馏过程的控制与调节 | ||
11 | 项目二吸收操作与控制 | 2-1分离方案的选择 | 2 | 14 | 重点:吸收概念、吸收分类、吸收剂的选择原则;难点:吸收解吸联合流程 |
12 | 2-2分离操作的工艺参数的确定——吸收相组成的表示、吸收气液相平衡关系 | 2 | 重点:吸收相组成的表示、亨利定律、相平衡方程在吸收过程中的应用;难点:亨利定律不同表达方式的换算关系 | ||
13 | 2-2分离操作的工艺参数的确定——双膜理论、传质速率方程 | 2 | 重点:传质速率方程;难点:双膜理论的理解 | ||
14 | 2-2分离操作的工艺参数的确定——吸收全塔物料衡算及操作线方程 | 2 | 重点:吸收全塔物料衡算、吸收操作线方程;难点:吸收操作线的物理意义 | ||
15 | 2-2分离操作的工艺参数的确定——吸收剂用量的确定 | 2 | 重点:最小吸收剂用量计算、吸收剂用量计算、填料层高度计算;难点:对数平均推动力法计算填料层高度 | ||
16 | 2-2分离操作的工艺参数的确定——吸收塔填料层高度计算 | 2 | 重点:对数平均推动力法计算填料层高度;难点:吸收因数法计算填料层高度 | ||
17 | 2-3 吸收操作实训 | 2 | 重点:吸收塔的操作;难点:吸收过程的控制与调节 | ||
18 | 项目三 萃取操作与控制 | 3-1 分离方案的选择 | 2 | 8 | 重点:萃取基本概念、常见萃取设备、单级萃取及多级萃取流程;难点:萃取的适用场合 |
19 | 3-2 分离操作的工艺参数——三角形坐标图、辅助曲线及杠杆原理 | 2 | 重点:三角形坐标图、萃取相平衡关系;难点:溶解度曲线、辅助曲线的绘制 | ||
20 | 3-2分离操作的工艺参数——单级萃取过程的图解计算 | 2 | 重点及难点:单级萃取过程计算 | ||
21 | 3-3 萃取操作的影响因素 | 2 | 重点及难点:萃取操作的影响因素 | ||
22 | 项目四非均相分离操作与控制 | 4-1沉降操作的工艺参数——自由沉降速度 | 2 | 10 | 重点:重力沉降、离心沉降、自由沉降速度;难点:自由沉降速度的计算 |
23 | 4-1沉降操作的工艺参数——降尘室的生产能力 | 2 | 重点及难点:降尘室生产能力的计算 | ||
24 | 4-2过滤操作概述 | 2 | 重点:过滤概念、原理及分类;难点:不同的过滤过程 | ||
25 | 4-3 过滤设备 | 2 | 重点及难点:过滤设备的结构及工作原理 | ||
26 | 4-4过滤工艺参数——过滤常数 | 2 | 重点及难点:恒压过滤常数的计算 | ||
总计 | 52学时 |
序号 | 教材名称 | 教材类型 | 出版社 | 主编 | 出版日期 |
1 | 化工原理 | “十二五”规划教材 | 高等教育 | 杨祖荣 | 2014.08 |
2 | 化工原理(下册) | 高职高专专用 | 天津大学 | 陈常贵,柴诚敬,姚玉英 | 2010.07 |
3 | 过程控制及自动化仪表 | “十二五”规划教材 | 化学工业 | 武平丽 | 2016.09 |