课程概述

《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。


证书要求

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。





预备知识

基础化学、流体输送、传热技术

授课大纲

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 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


参考资料

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