化工工艺概论教学大纲0815.doc

化工工艺概论教学大纲课程类别：专业核心课总学时：72学时开课学期与学时分配：第三学期 每周6学时适用专业及层次：化学工程与工艺 专科先修课程：物理化学，化工原理一、课程性质与任务本课程是应用化工专业专科生的必修课和骨干专业课。本课程从化工生产的工艺角度出发，运用化工过程的基础原理，阐明化工工艺的基本概念和基本理论，介绍典型的化工生产过程的工业应用，典型流程与关键设备，工艺条件与节能降耗分析。通过本课程学习，培养学生应用已学过的基础理论解决实际工程问题的能力，使学生了解当今化学工业概貌及其发展方向；掌握化工过程的基本原理，典型工艺过程的方法，原理，流程及工艺条件；了解化工生产中的设备材质，安全生产，三废治理等问题。以便学生在以后的生产与开发研究工作中开拓思路，触类旁通，灵活应用，并初步具备开发新技术，新工艺，新产品和新设备的能力，以降低生产过程中的物料消耗和能量消耗，提高经济效益，更好地满足社会需要。二、课程的基本要求理解化工生产过程的基本概念和基本知识、化工生产原料及产品网络知识；掌握化工生产过程工艺条件的选择和工艺流程的配置与评价；并掌握典型化工生产过程的原理与工艺。了解化工过程中的安全与三废处理问题和技术经济方面的知识。三、教学时数分配章次讲授内容讲授时数总计时数第一章绪论22第二章化学工业的资源路线和主要产品1212第三章化工生产过程基本知识1010第四章化工生产过程工艺条件分析1616第五章典型的化工生产过程选介3636第六章化工生产工艺流程1010第七章化工安全级“三废”处理1212合计9898四、教学内容第一章 绪论 教学目标：了解化学工业的分类、发展史；理解化学工业在国民经济中的地位与作用掌握现代化学工业的特点、课程的主要内容和体系。 教学重点：化学工业及其地位、分类；现代化学工业的生产特点；化学工业发展史。 教学难点：介绍化学工业发展史以及化学工业在国民经济中的地位和作用，使学生认识到化工工艺在化工生产、科研中的主导地位，激发其学习热情。 第一节 化学工业在国民经济中的地位与作用 第二节 化学工业的发展概况 1、 化学工业的发展简史2、 化学工业的分类3、 现代化学工业的特点第三节 本课程的性质、任务、主要内容和学习方法 第二章 化学工业的资源路线和主要产品 教学目标：了解化工资源概况，再生资源的开发利用方法和途径；理解化学工业生产的多方案性、资源的综合利用方法和途径；掌握化工原料、化工产品、干馏、催化重整、加氢裂化、热裂解等基本概念和主要化工资源的产品网络。教学重点：化学工业主要产品网络；矿产资源的化工利用；化工生产的多方案性。教学难点：化工资源的综合利用原则和方法第一节 化工资源概况 1、 世界资源结构及利用现状2、 我国的资源状况第二节 化学工业主要产品网络 1、 煤化工产品2、 石油化工产品3、 天然气化工产品4、 农林副产品的化工利用第三节 资源的综合利用 第四节 化工生产的多方案性 一、 原料的选择二、 生产路线的选择三、 产品的选择第三章 化工生产过程基本知识 教学目标：了解催化剂的制备方法；理解催化剂的组成、活化与中毒，工艺技术经济评价的方法；掌握转化率、产率、生产能力等基本概念，催化剂的特征、性能与使用，物料衡算、能量衡算的基本方法。教学重点：化工生产中常用指标的基本概念；催化剂基本特征，组成和性能指标；化工生产过程的物料衡算和热量衡算。教学难点：催化剂的活化与再生；运用物料衡算和热量衡算的基础知识进行生产过程进行经济成本评价；第一节 化工生产过程的常用指标与经济评价 1、 转化率、选择性和收率2、 生产能力与生产强度3、 工艺技术经济评价指标第二节 工业催化 1、 催化剂的基本特征2、 催化剂的组成及性能指标3、 催化剂的使用4、 固体催化剂制备方法的简介5、 工业催化剂使用实例第三节 物料衡算和热量衡算 1、 物料衡算2、 热量衡算第四章 化工生产过程的工艺条件分析 教学目标：了解自动化工艺控制的方法与实例；理解温度、压力、催化剂等工艺因素对化学反应速率的影响；掌握化学反应的可行性分析、难易程度分析、化学反应限度的分析、工艺条件选择与确定。 教学重点：工艺条件的热力学和动力学因素分析；基本工艺条件的一般选择方法；乙苯催化脱氢制苯乙烯；二氧化硫催化氧化制三氧化硫。教学难点：对化工生产过程进行热力学和动力学分析。第1节 化工生产过程的热力学分析1、 化学反应的可行性分析2、 反应体系中反应难易程度的分析第2节 化工生产过程的热力学分析1、 温度对化学反应速率的影响2、 催化剂对反应速率的影响3、 浓度对反应速率的影响4、 压力对反应速率的影响第3节 工艺条件的分析与选择1、 温度2、 压力3、 原料配比4、 停留时间第4节 化工生产工艺控制1、 温度2、 压力3、 流量第5节 工艺条件的选择与控制实例1、 乙苯催化脱氢制苯乙烯2、 二氧化硫催化氧化制三氧化硫第五章 典型的化工生产过程选介 教学目标：理解单元反应的原理及工艺影响因素，掌握化工生产过程的概念及操作方式；烃类裂解、氧化、羟基化、聚合、离子交换、芳烃转化等单元反应过程的特点及工业应用。教学重点：乙烯氧氯化法的基本原理和工艺过程，平衡氧氯化法教学难点：以工程的观念、经济的观点和市场的观念，选择合适的工艺生产方法。第1节 概述 1、 化工生产过程的概念2、 化工过程的操作方式 第2节 烃类热裂解过程1、 烃类热裂解过程的概念2、 烃类热裂解过程的工业应用3、 烃类热裂解过程的基本原理4、 烃类热裂解过程的工艺条件5、 烃类热裂解工艺过程6、 乙烯工业的发展趋势第3节 氧化过程1、 氧化过程的概念2、 氧化过程在工业生产中的应用3、 氧化过程的基本原理4、 乙烯催化氧化制环氧乙烷过程5、 生产环氧乙烷的技术进展第4节 羟基化过程1、 羟基化过程的基本概念2、 羟基化过程的工业应用3、 羟基化过程的基本原理4、 丙烯羟基化合成丁/辛醇过程5、 羟基化过程的技术进展第5节 聚合过程1、 聚合过程的基本概念2、 聚合过程的工业应用3、 聚合过程的基本原理4、 高压法生产聚乙烯5、 聚合过程的研究方向第6节 芳烃生产过程1、 芳烃生产过程的概念2、 催化重整生产芳烃3、 芳烃转化的应用4、 C8芳烃的分离5、 芳烃生产技术发展第7节 离子交换过程1、 离子交换过程的概念2、 离子交换过程的工业应用3、 离子交换过程的基本原理4、 离子交换法制备软水和无盐水的过程5、 离子交换过程的技术进展 第六章 化工生产过程工艺流程 教学目标：了解氨合成的工艺流程、聚氯乙烯生产工艺流程的特点；理解工艺流程配置方法及评价原则；掌握化工工艺流程的组成。 教学重点：工艺流程的配置；工艺流程的分析、评价与优化；合成氨与聚氯乙烯工艺流程解析。 教学难点：工艺流程评价原则和方法的分析与应用第一节 概述1、 工艺流程的组成2、 工艺流程图第二节 工艺流程的配置1、 工艺流程配置的一般原则2、 工艺流程配置的方法第三节 工艺流程的分析、评价与优化1、 技术的先进性、适用性和可靠性2、 经济合理性3、 工业生产的科学性4、 操作控制的安全性第四节 典型工艺流程解析1、 氨合成工艺流程解析2、 氯乙烯悬浮法聚合生产聚氯乙烯工艺流程解析第七章 化工安全及“三废”处理 教学目标：了解化工生产中常见的有关燃料、爆炸、压力容器、工业毒物、化学灼伤、噪声、辐射、三废等相关基本概念；理解火灾、爆炸、中毒、化学灼伤、噪声、辐射危害以及化工企业的预防手段；理解三废处理基本过程原理。教学重点：化工生产防火防爆技术；工业毒物的危害与防护；压力容器安全技术；劳动保护技术常识；化工“三废”的污染与治理。教学难点：通过所学基本知识能对化工安全隐患及三废处理提出合理化的意见，能分析危险源和对有关灾害能提出初步解决方案。第1节 化工生产防火防爆技术1、 燃烧与爆炸2、 防火防爆措施3、 消防灭火技术第2节 压力容器的安全技术1、 压力容器的定义与分类2、 压力容器的设计、制造机安装3、 化工压力容器的安全问题4、 化工压力容器安全装置的设置5、 化工压力容器安全装置操作要点 第3节 工业毒物的危害及防护1、 工业毒物主要存在的形式2、 工业毒物的毒性指标与分级3、 工业毒物侵入人体的途径4、 具体中毒危险物分析5、 化学性中毒患者处理原则6、 防范措施第4节 劳动保护技术常识1、 化学灼伤及其防护2、 噪声的危害与预防3、 辐射的危害与防护第5节 化工“三废”的污染与治理1、 化工“三废”的 来源、分类和排放标准2、 “三废”的处理和利用3、 “三废”处理的前景 五、本课程与其它课程关系先行课程：物理化学、化工原理 后续课程： 专业实验、毕业实习、毕业设计六、教材及参考文献教材：卞进发 彭德厚 主编.化工工艺概论(第二版) .北京：化学工业出版社，2010.5参考文献：1. 曾之平，王扶明主编. 化工工艺学. 北京：化学工业出版社，20012. 朱宪主编. 绿色化学工艺. 北京：化学工业出版社，20013. 廖巧丽 米镇涛化学工艺学（第二版）北京：化学工业出版社，20014. 董大勤主编. 化工设备机械基础. 北京：化学工业出版社，19945. 冯元琦主编. 甲醇生产操作问答. 北京：化学工业出版社，20006. 张立德主编,纳米材料,化学工业出版社，2000等。七、课程教学的基本要求本课的教学环节包括课堂讲授，观看生产录相，习题，查新，答疑和期末考试。重点放在分析和讨论生