纯碱工艺 理论教案教学.doc

海西州职业技术学校示范校建设项目海西州职业技术学校示范校建设项目 化工专业化工专业 模块化模块化 教学教案教学教案 科目名称 科目名称 无机物工艺无机物工艺 班班 级 级 13 秋化学工艺秋化学工艺 任课教师 任课教师 王秉程王秉程 课程介绍课程介绍 课程 名称 无机物工艺课程编号 专业 类别 基础课 核心课 拓展课 校内外实训 任课 教师 王秉程职称初级 总计 80 学时 理论 40 学时 实训 40 学时 授课 对象 专业班级 13 秋化学工艺 共 1 个班 基本教 材和主 要参考 资料 一 教材 无机物工艺 赵师琦 主编 第二版 二 主要参考书 1 化工原理 2 化工基础 3 氨碱法生产纯碱工艺 4 有机化工工艺 5 固体盐制备烧碱工艺 教学 目的 要求 无机物工艺 是我校化学工艺专业的一门的核心课程 其 功能是为了满足青海当地企业对生产一线的化工技术操作和化工 技术优化人员的需要 使学生掌握无机化工的基本知识和技能 为形成职业行为能力打下坚实基础 同时培养和提高学生的创新 精神和生产实践能力 教学 重点 难点 重点 熟悉各生产工艺的流程 设备 工艺条件的控制 难点 1 工艺优化不易做不到 2 设备的原理不易掌握 3 工艺参数容易混淆 海西职校化工专业教案海西职校化工专业教案 课题 项目二 纯碱的生产 周次第 1 周 第 1 次课备注 大纲 内容 认识纯碱生产工艺 授课 方式 理论 教学 时数 4 教 学 目 的 知识目标 认识纯碱的性质 用途 生产方法 技能目标 能用纯碱分子式及氨碱法生产纯碱原理导出生产纯碱的原料 及步骤 态度目标 能主动交流自己想法 接受他人的观点 养成科学 严谨 实 事求是的学习态度以及良好的职业素养 教学内容纲要时间分配 导入及纯碱性质20 纯碱用途及生产方法30 氨碱法生产纯碱原理30 推导原料过程20 推导生产过程40 教 学 重 点 与 难 点 重点 纯碱的性质及生产方法 推导生产纯碱的过程 难点 氨碱法生产纯碱的原理 推导生产纯碱的过程 解决方法 形象举例 讨论 练习 教 学 教学组织形式 用集中教学 分组讨论 设计等教学 形式 教学方法 案例教学法 讨论法 归纳法 设 计 说 明 教学场景设计 随机分为 5 小组 教学资源 多媒体 教师活动教学内容备注 板书 提问 举例 强调 幻灯片显示 讲述 动画放映 总结 说明 思考 导入 证明 以上选项可 以上选项可 依据需要自行依据需要自行 选择或增减 选择或增减 板书 认识纯碱生产工艺 提问 化工行业中的三酸两碱指的是什么 举例 教师总结 三酸两碱与生活密切相关 以 个人一天生活为例 起床 洗漱中的用具 吃饭 工作 简介酸碱在人类生活中的作用 讲解察尔 汗盐湖的传说 有金银财宝战争不断 昆仑山的 西王母就引来天水将其覆盖 如玻璃的发明二氧 化硅与碳酸钠反应生成硅酸钠与二氧化碳 Nalco aq Nalco aq COCO2 2 G G NHNH3 3 q q H H2 2O O NaHCONaHCO3 3 s s NHNH4 4Cl aq Cl aq 2NaHCO2NaHCO3 3 S Na S Na2 2COCO3 3 S CO S CO2 2 G H G H2 2O G O G 推出原料为 食盐 煤 石灰石 氨 推出过程为 1 盐水精制 2 石灰石煅烧 3 盐水吸氨及氨盐水碳酸化 4 重碱煅烧 5 蒸氨工序 含学生 活动介绍 学生分组 阐述酸碱 与生活的 关系 幻灯片显示 以多媒体展示化工企业 一幅为 结婚照 另两幅为生活照 引出化学工业和环境 的关系 纯碱生产的工艺 原料 主体设备及控 制条件 说明 纯碱的用途及作用 主要是怎样制的玻 璃的简单工艺 证明 用纯碱的生产原理说明生产纯碱的过程 及生产纯碱用到的原料 两者可以相互证明 板 书 设 计 认识纯碱生产工艺 一 纯碱性质及用途 二 纯碱生产的方法 三 氨碱法生产纯碱过程 巩 固 与 提 高 知识题 1 纯碱的物理化学性质 2 纯碱生产原料的推理过程 操作题 1 画出氨碱法生产纯碱的建议工艺流程图 2 学会阐述流程 作业 课后 自我 由于缺少多媒体 所以用于项目教学的方法没有 完全体现 学生有点不适应 总结 分析 通过本节课的学习是学生系统学习纯碱工艺 认 识纯碱生产的总流程及分工艺过程 海西职校化工专业教案海西职校化工专业教案 课题 项目二 纯碱的生产 周次第 4 周 第 1 次课备注 大纲 内容 任务一 精制饱和粗盐水 结合实训 授课 方式 理论 教学 时数 2 教 学 目 的 知识目标 认识盐水精制的原理 目的 工艺流程 控制条件 技能目标 能用学习知识自己组装盐水工段流程图及简述各设备的作用 态度目标 能主动学习 养成自学及不知而请教或查资料的习惯 养成科 学 严谨 实事求是的学习态度以及良好的职业素养 教学内容纲要时间分配 任务引入与分析 回顾纯碱生产原理10 分钟 盐水精制的目的与原理20 分钟 盐水精制使用的设备及作用25 分钟 盐水精制的流程及工艺条件的控制25 分钟 课堂小结10 分钟 教 学 重 点 与 难 点 重点 盐水精制的原理 盐水精制的流程及工艺条件的控制 难点 滴度的讲解 学生自己连接实物图 解决方法 用多媒体教学 举例恰当 学生要在 图片中了解流程 教 学 设 教学组织形式 用集中教学 分组讨论 场景设计等 教学形式 教学方法 案例教学法 讨论法 归纳法 计 说 明 教学场景设计 随机分为 5 小组 教学资源 多媒体 教师活动教学内容备注 板书 回顾 提问 举例 强调 幻灯片显示 讲述 动画放映 总结 说明 思考 导入 证明 以上选项可 以上选项可 依据需要自行依据需要自行 选择或增减 选择或增减 板书 饱和盐水的精制 回顾 上节课认识了纯碱生产 一共分为六个 步骤 也学习了生产纯碱的四种原料请同学们回 顾 这节课就第一步骤进行详细的讲解 板书 提问 盐水精制的目的何在 怎样达到精制的目的 举例 自来水是怎样制成的 为什么要用自来 水 一般是把易溶的反应成不溶解的物质 可以 达到除去杂质的目的 强调 化工管路中如果钙镁含量过高将导致管 子结垢 并且如果含有大量的泥沙会降低纯碱的 品质 再者会产生不必要的附属产品 这三点是 我们不希望看到的 也就是精制的目的 石灰 纯碱法 俗称苛化法 用石灰除去盐中的 反应如下 灯片显示 主要设备的原理及结构图 讲述 主要设备有 化盐桶 反应罐 澄清桶 精盐水灌 洗泥桶 原理 结构及作用 讲解工 艺流程图及控制条件 含学生 活动介绍 石灰乳 石灰乳 CaO140CaO140 160tt160tt 石灰工段提 石灰工段提 供 供 1 盐水工段 1 精盐水 TCl 105tt 2 精盐水浊度 40ppm 3 精盐水 Mg 0 015tt 4 精盐水 Ca 0 02tt 5 废泥氯差 5 0tt 6 精盐水温度 42 盐水工段应注意的问题有 为了满足 原盐的溶解和盐泥的沉降速度 化盐用水 一般保持在 42 45 另外在除钙 镁反 应过程中 为了确保 Mg OH 2和 CaCO3 的沉降 苛化盐水中 OH 过剩 0 05 0 15t t CO32 过剩 0 2 0 5 t t 动画放映 工艺流程图 总结 这节课主要掌握盐水精制的工艺流程 其中要用设备建构流程 用原理推导流程及工艺 参数的确定 主要是培养同学们的组织 观察 分析问题解决问题的能力 不要力求结果更应注 重过程 实训 绘制流程图 选择设备 安装流程 讲解流程 板 书 设 计 饱和粗盐水的精制 一 精制的目的 1 盐水精制的目的 2 盐水精制的原理 二 盐水精制的主要设备及作用 1 化盐桶 2 反应罐 3 澄清桶 4 精盐水灌 5 洗泥桶 三 工艺流程及控制条件 1 工艺流程简图 2 工艺参数的设定 巩 固 与 提 高 知识题 1 主要的原理及目的 2 主要的设备及用途 3 工艺流程的确定 操作题 1 使用设备及管件组装工艺流程图 2 会绘制带控制点的工艺流程 作业 课后 自我 总结 分析 1 动画显示不够完美 没有预想目的 2 学生主动参与学习 讨论的积极性不高 有 待提高 海西职校化工专业教案海西职校化工专业教案 课题 任务二 石灰石的煅烧及灰乳的制备 周次第 3 周 第 1 次课备注 大纲 内容 石灰石的煅烧及灰乳的制备 与实训结 合 授课 方式 理论 教学 时数 44 教 学 目 的 1 掌握二氧化碳制备的方法 及二氧化碳的性质 2 掌握石灰石煅烧的原理及石灰窑的结构 原理 3 掌握石灰乳的制备原理 工艺及设备 4 会用找出主体设备及组装简单的工艺流程 5 通过原理了解工艺条件的控制 教学内容纲要时间分配实训 任务引入与分析5 分钟 石灰石煅烧及石灰乳制备的目的20 分钟 煅烧原理及石灰窑的结构 原理20 分钟 石灰乳的制备原理 工艺及设备20 分钟 主体设备及作用20 分钟 设备选择 工艺流程的理解20 分钟流程设计 总结与归纳20 分钟 教 学 重 点 与 难 点 重点 石灰窑的结构及原理 石灰乳的制备及工艺条件的选择 难点 石灰窑的讲解及工艺参数的选择 整个石灰车间工艺的连接及二氧化碳尾气 的处理 解决方法 根据本项目特点 采用 导入 讨 论 组装 评价 讲授 总结 的教学 过程 先让学生在完成具体项目的过程中熟悉相 应单元操作 然后通过相关知识的学习达到教学 目标 教 学 设 计 说 明 教学组织形式 用集中教学 分组讨论 场景设计等 教学形式 教学方法 案例教学法 讨论法 归纳法 教学场景设计 随机分为 5 小组 教学资源 多媒体 教师活动教学内容备注 板书 回顾 提问 举例 强调 幻灯片显示 讲述 动画放映 总结 说明 思考 导入 证明 以上选项可 以上选项可 依据需要自行依据需要自行 选择或增减 选择或增减 板书 石灰石的煅烧及灰乳的制备 回顾 纯碱生产的原料有盐 石灰石 煤 氨 其中煤和石灰石是用于生产二氧化碳的主要物质 提问 二氧化碳的作用是什么 二氧化碳会有 什么性质 石灰石煅烧的化学反应方程式是什么 举例 石灰石颜色有灰白 茶色 褐色等 单 纯从色泽不能判断其品质的好坏 典型的矿石时 方解石 大理石 主要成份是碳酸钙 其结晶大 部分为六方晶系 化学分子式为 CaCO3 强调 1 石灰石在石灰窑中煅烧 理论分解 温度 CO2 分压为 0 1MPA 时的最低分解温度 理 论上为 1180 发生 CACO3 的分解反应 2 生成的 CAO 称为生石灰 为无色等轴晶系 熔点 2372 密度 3 37T M3 在氨碱厂将它用 水消化而制得氢氧化钙悬浊液 用于蒸氨反应 3 CAO H2O CAOH2 65 65KJ MOL 生成的 CA OH 2 称为熟石灰或消石灰 其分子量为 含学生 活动介绍 74 09 讲述 石灰石煅烧的及石灰乳制备的目的 动画放映 柏努力方程的推导过程 总结 这节课的重点是五量 密度 压力 粘 度 流量 流速 要知道这几个量的基本概念 表示方法 单位 更重要的是俩方程 连续性方 程和柏努力方程 也要简单了解流体流动的形态层流和湍流 板 书 设 计 流体的认识 1 流体性质 1 密度 kg m3 2 表压 p 表压 真空度 3 表压 pa s 10p 1000cp 2 流量和流速 1 流量 体积流量 单位时间内流体流经管路任一截 面处流体的体积 单位为 m3 s V q 质量流量 单位时间内流体流经管路任一截 面处流体的质量 qm 单位为 kg s 2 流速 单位时间内流体质点在流动方向上所流过的 距离 u 单位为 m s V q u A 3 连续性方程 4 柏努力方程 f 22 22 e 12 11 2 1 2 1 h p ugZW p ugZ 巩 固 与 提 高 知识题 1 分析并比较下列各组概念的联系 与区别 体积流量绝对压力 位能 静压能 质量流量 表压 动能 2 简单的计算题第 51 页第八题 操作题 1 流量计的比较与认识 2 压力表及真空度的读数 作业 课后 自我 总结 分析 1 缺少动画显示 2 学生主动学习的积极性不高 海西职校化工专业教案海西职校化工专业教案 课题 任务三 认识流体输送机械 周次第 4 周 第 3 次课备注 大纲 内容 认识流体输送机械 结合实训 授课 方式 理论 教学 时数 4 教 学 目 的 离心泵 其他类型的泵 气体输送机械 教学内容纲要时间分配 任务引入与分析5 分钟 离心泵的认识90 分钟 了解其他类型的泵30 分钟 知道气体输送机械30 分钟 总结20 分钟 教 学 重 点 与 难 点 重点 离心泵工作原理 离心泵的性能参数及性能曲线 离心泵的操作要点 难点 离心泵工作原理 离心泵的性能参数及性能曲线 解决方法 用多种手段展示 在实训室中学习使 理论与实践结合 教教学组织形式 用集中教学 分组练习 角色扮演等 学 设 计 说 明 教学形式 教学方法 实践教学法 讨论法 归纳法 教学场景设计 随机分为 8 小组 教学资源 多媒体 教师活动教学内容备注 板书 回顾 提问 举例 强调 幻灯片显示 讲述 动画放映 总结 说明 思考 导入 证明 以上选项可 以上选项可 依据需要自行依据需要自行 选择或增减 选择或增减 板书 任务三 流体的机械输送 提问 1 请问在生活中你看见的泵是干嘛的 2 什么是泵呢请给出自己的定义 学生讨论回答 教师补充完善 举例 日常生活中的例子引入到工业生产中 泵的兄弟开始 远古的风箱 吹风机 水车水车 强调 使机械能转化为动能 学生通过观察说明离心泵的结构 由由若干个弯曲的叶片组成的叶轮置于具有蜗壳通 道的泵壳之内 叶轮紧固于泵轴上泵轴与电机相连 可由电机带 动旋转 含学生 活动介绍 讲述 1 离心泵的工作原理 灌泵 启动后 叶片间的液体随着叶轮高 速转动 被抛向外缘并获得能量 以高速离开叶 轮外缘进入蜗形泵壳 在蜗壳中 液体流道逐 渐扩大而减速 部分动能转变为静压能 液体以 较高的压力流入排出管道 送至需要场所 叶 轮中心形成真空 液体被连续压入叶轮中 叶 轮不断地转动 液体不断地被吸入和排出 2 离心泵的主要性能参数 表 1 6 离心泵的主要性能参数 性 能 参 数 单 位 定义影响因素 流 量 V q m3 h m3 s 离心泵在单位时间内所输 送的液体体积 泵的结构尺寸 主要为叶轮的 直径与叶片的宽 度 和转速 扬 程 m 也称压头 单体重量流体 经泵所获得的能量 取决于泵的结构 和转速 可由实 H验测定 效 率 离心泵的有效功率与轴功 率之比 反映离心泵能量 损失的大小 与泵的类型 大 小 结构 制造 精度和输送液体 的性质有关 大 型泵 90 左右 小型泵 50 70 此值 由实验测得 轴 功 率 P W k W 泵轴所需的功率 e VPq Hg P 轴功率随设备的 尺寸 流体的黏 度 流量等的增 大而增大 3 离心泵特性曲线 离心泵特性曲线 IS100 80 125 型离心泵的特性曲线 1 H 线 离心泵的扬程随流量的增 V q 大而下降 2 P 线 轴功率随流量的增大而提高 V q 流量为零时轴功率最小 3 线 当 0 时 0 随着流 V q V q 量的增大 效率随之上升达到一个最大值 而后 随流量增大 效率下降 离心泵特性曲线上的效率最高点称为设计点 泵在该点对应的压头和流量下工作最为经济 离 心泵铭牌上标出的性能参数即为最高效率点上的 工况参数 泵的特性曲线均在一定转速下测定 故特性曲线图上注出转速 n 值 4 离心泵的类型 离心泵的类型 学生自学 讨论内容学生自学 讨论内容 1 离心泵怎样进行分类 2 根据实物或泵图片 说明各种离心泵的 特点及应用场合 清水泵 IS 型 SH 型 D 型 耐腐蚀泵 油泵 液下泵 5 离心泵的操作要点 离心泵的操作要点 学生自学 讨论内容学生自学 讨论内容 1 离心泵的开车与停车的异同 2 离心泵的操作中主要的事故有哪些 动画放映 离心泵的工作原理及图片展示各种 类型的泵 学生根据名字讨论泵的用途及分类方式 总结 本节内容可以分为五点 一 了解离心 泵的结构 主体结构及作用要熟记于心 二是要 了解离心泵的原理 三是离心泵的主要性能参数 要清楚 也是判断离心泵的优劣标准 四是离心 泵的分类 学生自学掌握 实训 实训 观察离心泵主体观察离心泵主体 观察结构观察结构 梳理工梳理工 作原理作原理 板 书 设 计 认识流体输送机械 一 离心泵的结构 1 主要结构及作用 2 主要工作原理 二 离心泵性能参数 1 四个性能参数 2 性能曲线 三 离心泵的分类 四 离心泵的操作要点 巩 固 与 提 高 知识题 1 离心泵的原理是什么 2 根据实物或图片说明离心泵的结构及作用是 什么 操作题 能熟练开停离心泵 作业 课后 自我 总结 分析 1 缺少动画显示 2 学生主动学习的积极性不高 海西职校化工专业教案海西职校化工专业教案 课题 项目四 精馏 周次第 4 周 第 3 次课备注 大纲 内容 认识精馏塔 结合实训 授课 方式 理论 教学 时数 2 教 学 目 的 认识精馏塔设备 熟悉塔板结构 认识精馏操作流程 绘制精馏流程图 教学内容纲要时间分配 任务引入与分析5 分钟 认识精馏塔设备30 分钟 认识精馏操作流程25 分钟 绘制精馏流程图20 分钟 教 学 重 点 与 难 点 重点 认识精馏塔设备 认识精馏操作流程 难点 精馏设备认识 解决方法 用多种手段展示 在实训室中学习使 理论与实践结合 教 学 设 计 说 明 教学组织形式 用集中教学 分组练习 角色扮演等 教学形式 教学方法 实践教学法 讨论法 归纳法 教学场景设计 随机分为 8 小组 教学资源 多媒体 教师活动教学内容备注 板书 回顾 提问 举例 强调 幻灯片显示 讲述 动画放映 总结 说明 思考 导入 证明 板书 项目四 液体蒸馏 任务一 认识精馏塔 提问 1 日常生活中什么时候会用到蒸发 3 化工生产中什么场合会用到蒸发 学生讨论回答 教师补充完善 举例 日常生活中的例子引入到工业生产中 酒精浓度的提升 苯和甲苯溶液的分离 可以分 离液体混合物也可以提纯某种液体浓度 强调 化工生产中 经常需要对均相液体混合 物进行分离 以达到提纯和回收有用组分的目的 精馏就是实现这一分离最常用的单元操作 蒸馏 蒸馏 就是通过加热 提供大量的热能 一般 在沸腾状态下进行 沸点低的液体汽化 及时 冷凝汽化出的蒸气 回收低沸点液体 含学生 活动介绍 以上选项可 以上选项可 依据需要自行依据需要自行 选择或增减 选择或增减 蒸馏分离的依据 混合物中各组分的挥发性差异 分离的条件 必须造成气液两相系统 精馏精馏 把液体混合物进行多次部分气化 同时又 把产生的蒸气多次部分冷凝 使混合物分离为所 要求组分的操作过程称为精馏 幻灯片显示 蒸馏过程与精馏过程 讲述 连续精馏操作中 原料液连续送入精馏 塔内 同时从塔顶和塔底连续得到产品 馏出液 釜残液 精馏塔的塔板是供气液两相进行传质和传热 的场所 每一块塔板上气液两相进行双向传质 只要有足够的塔板数 就可以将混合液分离成两 个较纯净的组分 精馏塔以加料板为界分为两段 加料板以上 的塔段为精馏段 其作用是逐板增浓上升气相中 易挥发组分的浓度 包括加料板在内的以下塔板 为提馏段 其作用逐板提取下降的液相中易挥发 组分 再沸器的作用是提供一定流量的上升蒸气流 冷凝器的作用是提供塔顶液相产品并保证有适当 的液相回流 动画放映 板式塔的结构与原理动画 精馏工 艺动画 总结 本节内容不多但是非常重要 其一要理 解蒸馏和精馏的区别 其二掌握精馏设备的主要 类型和板式塔的结构及原理 其三是熟记精馏流 程中包含的设备及用途和精馏的简单工艺 掌握 以上三点精馏的基本原理就理解了 实训 实训 观察精馏塔主体观察精馏塔主体 观察塔板结构观察塔板结构 梳梳 理气液流通通道理气液流通通道 观察全凝器观察全凝器 观察塔釜或观察塔釜或 再沸器再沸器 观察产品罐 原料罐观察产品罐 原料罐 观察仪表及观察仪表及 调节系统调节系统 识读并绘制工艺流程图识读并绘制工艺流程图 板 书 设 计 认识精馏塔 一 精馏基本概念 1 蒸馏 2 精馏 二 精馏设备的认识 1 分类 2 板式塔的结构及工作原理 三 精馏装置流程 1 流程 2 回流与再沸器 巩 固 与 提 高 知识题 1 精馏塔的作用是什么 板式塔和填 料塔的气液接触部件有何不同 2 根据实物或图片说明板式塔的结构及塔内物 料流向 操作题 能简述工艺流程及画出流程图 作业 课后 自我 总结 分析 1 缺少动画显示 2 学生主动学习的积极性不高 海西职校化工专业教案海西职校化工专业教案 课题 项目四 精馏 周 次 第 5 周 第 2 次课 备 注 大 纲 内 容 任务三 精馏操作 结 合 实 训 授 课 方 式 理论 教学 时数 4 教 学 目 的 1 掌握精馏流程 2 掌握精馏操作中的物料平衡 3 了解不同进料热状况下的精馏操作的区别 4 掌握理论板数的计算 教学内容纲要时间分配 任务引入与分析5 分钟 掌握精馏操作中的物料平衡30 分钟 了解不同进料热状况下的精馏操作的区别40 分钟 掌握理论板数的计算70 分钟 总结20 分钟 教 学 重 点 与 难 点 重点 1 掌握精馏操作中的物料平衡 2 了解不同进料热状况下的精馏操作的区别 3 掌握理论板数的计算 难点 理论板数的计算 解决方法 用不同的角度展示 采用多种教学方法相结合 教 学 设 计 说 明 教学组织形式 用集中教学 分组练习 角色扮演等教学形式 教学方法 实践教学法 讨论法 归纳法 教学场景设计 随机分为 8 小组 教学资源 多媒体 教师 活动 教学内容 备 注 板 书 回 顾 提 问 举 例 板书 任务三 精馏操作 回顾 回顾上堂课在实训车间所学内容 提问 1 简介精馏的主要设备及作用 2 请阐述精馏的工艺流程 3 精馏中回流和再沸器中蒸汽的作用 举例 精馏塔中原料进入 500 千克 最后蒸出 100 千克 请问 塔釜中会剩多少 假设没有损耗 通过实例给出第一个物料衡算式 含 学 生 活 动 介 绍 WDF 强 调 幻 灯片 显示 讲 述 动 画放 映 总 结 说 明 思 考 导 入 证 明 以 以 上选上选 项可项可 依据依据 需要需要 自行自行 选择选择 或增或增 举例 现有人数 100 人 男生比例为 70 女生就占 30 其中男生中有初中毕业证的为 10 女生有的是 10 请问有 毕业证和没有毕业证的男生个有几个 男女生个算个的 可以改 变数字再算 推导出第二个式子 强调 所有的物料都会遵循质量守恒定律 及通俗的讲就是进 多少出多少 F xF 全塔物料衡 算 VL V L L x D V V L D xD W xW 幻灯片显示 任务三 精馏操作 讲述 全塔物料衡算对实际生产有至关重要的指导作用 1 规定馏出液与釜残液组成 该塔的产率已经确定 不能任意选 择 2 讲述操作线方程的计算 3 理论塔板数的计算 4 五种 进料热状况对下的精馏操作 总物料衡算 D L Vnnn qqq 易挥发组分的物料衡算 FDW FxDxWx 减 减 DD L V 1nnnnn qxqxqy 式中 分别表示精馏段内每块塔板上升蒸气的摩尔 Vn q Ln q 流量和下降液体的摩尔流量 kmol h yn 1 精馏段中任意第 n 1 层板上升的蒸气组成 摩 尔分数 xn 精馏段中任意第 n 层板下降的液体组成 摩尔分数 L D 1D L D L D nn nn nnnn qq yxx qqqq 令回流比 并代入上式 得精馏段操作线方程 L D n n q R q D 1 1 1 nn xR yx RR 精馏段操作线方程反映了一定操作条件下 精馏段内自任意 第 n 层塔板下降的液相组成 xn与其相邻的下一层塔板上升的蒸气 组成 yn 1之间的关系 该方程为直线方程 其斜率为 截距为 在 y x 图 1 R R D 1 x R 中为一条直线 如图 5 18 中 ab 所示 由式 5 19 可知 当 xn xD时 yn 1 xD 即该点位于 y x 图的对角线上 如图 5 18 中的 a 点 又当 xn 0 时 yn 1 xD R 1 即该点位于 y 轴上 如图中 5 18 中的 b 点 则直线 ab 即为精馏段操作线 总物料衡算 V W Lnnn qqq 易挥发组分的物料衡算 V 1 WW Lnmnnm qyqxqx 式中 分别表示提馏段内每块塔板上升蒸气的摩尔 Vn q Ln q 流量和下降液体的摩尔流量 kmol h m x 提馏段中任意第 m 层板下降的液体组成 摩尔分数 1 m y 提馏段中任意第 m 1 层板上升的蒸气组成 摩 尔分数 整理得提馏段操作线方程 L W 1W L W L W nn mm nnnn qq yxx qqqq 提馏段操作线方程反映了在一定的操作条件下 提馏段内自 任意第 m 板下降的液相组成与其相邻的下一层塔板上升的蒸气 m x 组成之间的关系 1m y 该方程也为直线方程 其斜率为 截距为 L L W n nn q qq 如图 5 18 中 cg 所示 由式 5 22 可知 当 W W L W n nn q x qq xW时 xW 即该点位于 y x 图的对角线上 如图 5 18 m x 1m y 中的 c 点 又当 0 时 即该点位于 y 轴 m x 1m y W W L W n nn q x qq 上 如图 5 18 中的 g 点 则直线 cg 即为提馏段操作线 3 进料热状况的影响和进料线方程 1 进料五种热状况 在实际生产中 引入精馏塔内的原料可能有五种不同状况 即 低于泡点的冷液体 t t泡 泡点下的饱和液体 t t泡 气 液混合物 t泡 t t露 饱和蒸气 t t露 过热蒸气 t t露 进料热状态q 值q 线的斜率q 线在 y x 图上的 位置 冷液体 饱和液体 气 液混合物 饱和蒸气 过热蒸气 1 1 0 1 0 0 0 ef1 ef2 ef3 ef4 ef5 动画放映 物料衡算图 总结 这节课理论性较强 有些理论较难 学习有一定的困难 主要讲述了精馏的物料守恒 要知道两个方程及应用 还有就是 理论塔板数的计算 其中三个方程要牢记 最后就是进料热状况 对精馏的影响 实训 实训 检查准备 加料 升温 进料 正常操作 临时停车 停车 板 书 设 计 精馏操作 一 精馏物料平衡 二 理论塔板数的计算 1 提馏段操作线方程 2 精馏段操作线方程 3 理论塔板数的计算 三 进料热状况对 巩 固 与 知识题 1 影响精馏操作的主要因素有哪些 2 操作中应怎样调节 3 图解法求理论塔板数 作 业 提 高 操作题 操作中的事故怎么处理 课后 自我 总结 分析 1 缺少动画显示 2 学生主动学习的积极性不高 海西职校化工专业教案海西职校化工专业教案 课题 项目四 液体蒸馏 周次第 6 周备注 大纲 内容 任务四 核算精馏操作系统 授课 方式 理论 教学 时数 4 教 学 目 的 一 认识理论板及恒摩尔流 二 学会计算物料衡算和画操作线 三 了解塔板效率的定义 内涵 四 了解精馏装置的热量衡算 教学内容纲要时间分配 引入10 理论板及恒摩尔流20 塔板效率20 精馏装置的热量衡算20 课堂总结10 教 学 重点 1 认识理论板及恒摩尔流 2 了解塔板效率的定义 内涵 重 点 与 难 点 难点 了解精馏装置的热量衡算 解决方法 用不同的角度展示 采用多种教学方 法相结合 教 学 设 计 说 明 教学组织形式 用集中教学 分组练习 角色扮演等 教学形式 教学方法 实践教学法 讨论法 归纳法 教学场景设计 随机分为 8 小组 教学资源 多媒体 教师活动教学内容备注 板书 回顾 提问 举例 强调 幻灯片显示 讲述 动画放映 总结 说明 思考 导入 证明 以上选项可 以上选项可 依据需要自行依据需要自行 选择或增减 选择或增减 板书 核算精馏操作系统 回顾 精馏中的一算和三方程 总物料衡算 精馏段操作线方程 提留端操作方程 Q 线方程 提问 请问 1 这几个式子怎样描述 2 他们的线是怎样画 3 学习这些有何意义 讲述 1 理论板 离开这种板的气液两相互成平衡 而且塔板 上的液相组成也可视为均匀的 2 操作关系 YN 1 与 XN 之间的关系 3 4 恒摩尔溢流 含学生 活动介绍 VVVV n 21 5 恒摩尔流假设的条件 1 各组分的摩尔汽化潜热相等 2 气液接触时因温度不同而交换的显热 可以忽略 3 塔设备保温良好 热损失可以忽略 3 塔板效率 NT 理论踏板数 NP 实际塔板数 在求得全塔理论塔板数时 只需知道总踏板效率 便可推算出实际踏板数 4 精馏装置的热量衡算 1 冷凝器的热量衡算 LDLDVDC DILIVIQ DRDLV 1 釜残液带走的热 量 lm WI 再沸器的热损失 L Q 2 再沸器的热负荷 进入再沸器的热量 加热蒸汽供给的热量 QB 回流液体带入的热量 L Ilm 离开再沸器的热量 若用饱和蒸汽加热 且冷凝液在饱和温度下排出 则加热蒸汽消耗量 幻灯片显示 PPT 总结 这节课理论性较强 但我们可以从三个 方面可以逐一击破 首先了解理论版和恒摩尔流 的概念 其次是要理解塔板效率和热量衡算 说明 热量衡算简单了就可以了 需要掌握的 识恒摩尔流的假设及对于热量衡算的作用 板一 理论板 LLWvmvmB QWIIVILQ r Q W B h 书 设 计 离开这种板的气液两相互成平衡 而且塔板 上的液相组成也可视为均匀的 二 恒摩尔流假设的条件 1 各组分的摩尔汽化潜热相等 2 气液接触时因温度不同而交换的显 热可以忽略 3 塔设备保温良好 热损失可以忽略 3 塔板效率 四 精馏装置的热量衡算 巩 固 与 提 高 知识题 习题 6 作业 课后 自我 总结 分析 1 缺少动画显示 2 学生主动学习的积极性不高 海西职校化工专业教案海西职校化工专业教案 课题 项目二 非均相物系的分离 周次第 12 周备注 大纲 内容 任务一 沉降 授课 方式 理论 教学 时数 4 教 学 目 的 1 知道非均相物系的定义 意义及方法 2 了解沉降的分类 3 学习重力沉降的主要设备 降尘室和连续沉降槽的结构 及工作原理 4 理解离心沉降的主要设备旋风分离器的结构及原理 教学内容纲要时间分配 引入10 非均相物系的定义 意义及方法30 降尘室和连续沉降槽的结构及工作原理30 沉降的分类20 旋风分离器的结构及原理30 课堂总结10 教 学 重 点 与 难 点 重点 1 非均相物系的定义 意义及方法 2 旋风分离器的结构及原理 难点 旋风分离器的结构及原理 解决方法 用不同的角度展示 采用多种教学方法 相结合 教 学 设 计 说 明 教学组织形式 用集中教学 分组练习 角色扮演等教学 形式 教学方法 实践教学法 讨论法 归纳法 教学场景设计 随机分为 8 小组 教学资源 多媒体 教师活动教学内容备注 板书 回顾 提问 举例 强调 幻灯片显示 讲述 板书 项目二 非均相物系的分类 任务一 沉降 回顾 精馏分离的是均相物系 例如实训车间的 精馏实训分离的是水和酒精 书上的例题中的本和 甲苯的分离何为均相物系 提问 请问 1 何为均相物系 何为非均相物系 2 学习这些有何意义 3 分离非均相物系的方法会有哪些 含学 生活动 介绍 动画放映 总结 说明 思考 导入 证明 以上选项可 以上选项可 依据需要自行依据需要自行 选择或增减 选择或增减 五分钟时间学生讨论回答 教师进行补充 讲述 给出非均相物系的定义 并讲解分离非均 相物系的作用及分离的方法 1 定义 2 意义 3 方法 4 沉降的分类 重力沉降 离心沉降 惯性沉降 幻灯片显示 重力沉降的常用设备连续沉降槽和 降尘室的原理图片 动画放映 离心沉降的主要设备 旋风分离的构 造及工作原理 学生用自己的语言描述 工作原理 总结 这节课由于实训设备缺乏 我们只能是纸 上谈兵 但尽可能的用多种方式展示 内容简答可 以从三个方面可以逐一击破 首先了解非均相物系 的相对概念 其次是要了解两种沉降的三种主要设 备的原理及构造 板 书 设 计 项目二 非均相物系的分离 1 定义 2 意义 3 方法 4 沉降的分类 重力沉降 离心沉降 惯性沉降 5 连续沉降槽和降尘室的原理图片 6 旋风分离器的构造及工作原理 巩 固 与 提 高 知识题 1 填写下表 比较各种固液分离机械的 特点及应用场合 机械类型固液分离机械特点适用场合 沉降槽沉降分离 设备降尘室 板框压滤机过滤分离 设备转鼓式真空过滤机 离心分离 设备 旋液分离器 作业 课后 自我 总结 分析 1 缺少动画显示 2 学生主动学习的积极性不高 海西职校化工专业教案海西职校化工专业教案 课题 项目二 非均相物系的分离 周次第 12 周备注 大纲 内容 任务二 过滤 授课 方式 理论 教学 时数 2 教 学 目 的 认识常用的过滤设备 了解其他常见的过滤设备 绘制过滤装置流程图 会使用板框压滤机和三足式离心 教学内容纲要时间分配 引入10 过滤的定义10 过滤的分类30 板框压滤机结构原理20 真空转筒过滤机原理20 课堂总结10 教 学 重 点 与 难 点 重点 1 板框压滤机结构原理 2 真空转筒过滤机原理 难点 真空转筒过滤机结构及原理 解决方法 用不同的角度展示 采用多种教学方法 相结合 教 学 设 计 说 明 教学组织形式 用集中教学 分组练习 角色扮演等教学 形式 教学方法 实践教学法 讨论法 归纳法 教学场景设计 随机分为 8 小组 教学资源 多媒体 教师活动教学内容备注 板书 回顾 提问 举例 强调 幻灯片显示 讲述 动画放映 总结 板书 项目二 非均相物系的分类 任务一 过滤 回顾 非均相物系的分离方法有四种 分别是沉 降 过滤 静电 湿洗 其中上节课我们了解了沉 降分离分为三种 三种有不同的分离方法分离不同 的非均相物系 今天学习过滤分离 提问 请问 1 日常生活中的过滤有哪些 2 过滤的方法有哪些 3 学生自己考虑什么是过滤 五分钟时间学生讨论回答 教师进行补充 含学 生活动 介绍 说明 思考 导入 证明 以上选项可 以上选项可 依据需要自行依据需要自行 选择或增减 选择或增减 讲述 给出过滤的定义 并讲解过滤的作用及分 离的方法 1 定义 利用两相对多孔介质穿透性的差异 在某 种推动力的作用下 使非均相物系得以分离的操作 过滤介质 过滤操作采用多孔介质 滤浆 所处理的悬浮液 滤饼或滤渣 滤浆中被过滤介质截留的固体颗粒 滤液 通过过滤介质后的液体 2 意义 操作时间短 分离比较完全 液固中液相 含量较低时应用较好 实现过滤操作的外力有重力 压力 离心力 化工中应用最多的是压力过滤 3 方法 滤饼过滤 深层过滤 动态过滤 幻灯片显示 过滤的常用设备板框式压滤机和转 筒真空过滤机的原理图片 动画放映 离心沉降的主要设备 旋风分离的构 造及工作原理 操作是间歇的 每个操作周期都由装合 过滤 洗 涤 卸渣 整理五个阶段组成 特点 结构简单 过滤面积大 过滤压力高 对各 种物料的适应能力强 操作简单 使用可靠 缺点 间歇生产 生产效率低 装卸板框劳动强度 大 而且滤渣洗涤慢且不均匀 滤布损耗严重 适用场合 处理固含量较少的悬浮液 学生用自己的语言描述工作原理 总结 这节课由于实训设备缺乏 我们只能是纸 上谈兵 但尽可能的用多种方式展示 内容简答可 以从三个方面可以逐一击破 首先了解过滤的相关 概念 其次是要了解两种过滤的主要设备的原理及 构造 板 书 设 计 任务二 过滤 1 定义 2 意义 3 方法 4 板框式压滤机的工作原理 结构 操作要点 6 真空转筒过滤机的工作原理 结构 操作要点 巩 固 与 提 高 1 分析并比较下列各组概念的联系与区别 自由沉降沉降速度滤饼过滤 离心沉降过滤速度深层过滤 重力沉降 作业 课后 自我 总结 分析 1 缺少动画显示 2 学生主动学习的积极性不高 海西职校化工专业教案海西职校化工专业教案 课题 项目三 传热 周次第 16 周备注 大纲 内容 任务一 认识换热设备 授课 方式 理论 教学 时数 4 教 学 目 的 1 认识传热设备的结构 2 了解传热设备的工作原理 教学内容纲要时间分配 引入10 传热的定义 意义及方法30 传热的分类20 了解基本的传热设备 管式换热器20 课堂总结10 教 学 重 点 与 难 点 重点 1 传热的定义 意义及方法 2 传热设备的结构及原理 难点 列管式换热器的结构及原理 解决方法 用不同的角度展示 采用多种教学方法 相结合 教 学 设 计 说 明 教学组织形式 用集中教学 分组练习 角色扮演等教学 形式 教学方法 实践教学法 讨论法 归纳法 教学场景设计 随机分为 8 小组 教学资源 多媒体 教师活动教学内容备注 板书 回顾 提问 举例 强调 幻灯片显示 讲述 动画放映 总结 板书 项目三 传热 任务一 认识换热设备 回顾 在化工生产中 常常需要对原料进行加热 或冷却 在化学反应中 需要及时移出或补充热量 以保持最佳反应温度 某些单元操作 如蒸发 蒸 馏和干燥等 需要输入或输出热量 以保证操作的 正常进行 设备和管道的保温 生产过程中热量的综合利用及 余热回收等都涉及传热问题 换热器是用来进行物料之间热量传递的设备 它在 含学 生活动 介绍 说明 思考 导入 证明 以上选项可 以上选项可 依据需要自行依据需要自行 选择或增减 选择或增减 设备投资和能量消耗方面均占有很大的比例 提问 请问 1 请问传热是怎么进行的 2 学习这些有何意义 3 传热的方法会有哪些 五分钟时间学生讨论回答 教师进行补充 讲述 给出传热的定义 并讲解传热的作用及分 离的方法 4 定义 5 意义 6 方法 4 传热的分类 根据换热器的方法不同分为 间壁传热 直接接触式 蓄热式 幻灯片显示 套管式和列管式换热器的原理图片 冷溶液出 热溶液出 热溶液进 冷溶液 进 动画放映 管式的主要设备 套管式和列管式的 构造及工作原理 学生用自己的语言描述工作原理 总结 本节内容可以从三个方面可以逐一击破 首先了解传热的相对概念 其次是要了解两种常见 传热设备的三种主要设备的原理及构造 板 书 设 计 项目三 传热 1 定义 2 意义 3 方法 4 分类 5 套管式和列管式的原理图片 巩 固 与 提 高 1 对照实物或图片 分析以下各种换热器的结 构 特点及适用场合 套管式换热器 蛇管式换热器 夹套式换热器 螺旋板式换热器 翅片式换热器 平板式换热器 板翅式换热器 作业 课后 自我 总结 分析 1 缺少动画显示 教学课堂不生动 2 学生主动学习的积极性不高 海西职校化工专业教案海西职校化工专业教案 课题 项目三 传热 周次第 17 周备注 大纲 内容 任务二 测定传热过程中的参数 授课 方式 理论 教学 时数 2 教 学 目 的 知识目标 2 掌握温度差 热负荷 传热速率 传热系数 热导率 热阻 3 掌握传热速