现代化工导论学习教案

1、会计学1第一页，共55页。1. 课程性质现代化工导论是一门概述性质的课程，是对“化工”学科和专业的综合性介绍。它作为学生学习化工专业课程之前的入门(r mn)知识，对化工专业人才的培养起到重要的“启蒙作用”。2. 内容 主要包括(boku)：绪论，化工在国民经济中的地位和作用， 化学工程师，化工工艺，化学工程，创新是化工发展的动力，现代化工发展前景。第1页/共54页第二页，共55页。 3. 目的(md)(1)现代化工导论主要是介绍化学工业的发展，化工工艺和单元操作及设备的发展，化工学科及专业的发展，调动学生学习积极性。 (2)使学生了解作为“创新主体、投资主体和经营主体”的化工企业的现状，展望

2、化工发展的明天。(3)明确21世纪化工人才培养的规格要求和创新能力，明确“做什么”和“怎么做”等问题，明确学习目的(md) 。第2页/共54页第三页，共55页。1.戴猷元主编 化工概论(giln) 北京：化学工 业出版社 2006年6月出版2.李健秀 王文涛 文福姬编著 化工概 论 北京：化学工业出版社 2005年8月出 版3.李淑芬主编现代化工导论北京：化 学工业出版社 2004年9月出版参考书第3页/共54页第四页，共55页。1.总学时(xush)16学时(xush)，全部课堂讲授。2.成绩评定：论文和平时成绩相结合。平时成绩由出勤率以及课堂表现综合得出，占总成绩的20%。论文要求3000

3、字左右的与现代化工相关综述报告，占总成绩的80%。总成绩最后按优、良、中、及格、不及格等五级评定。教学要求第4页/共54页第五页，共55页。1.“化工” 2.实际是化学(huxu)工业、化学(huxu)工艺和化学(huxu)工程的总称。化工，在不同的场合有不同的含义。第5页/共54页第六页，共55页。又称化学加工工业(Chemical Industry），指运用化学工艺、化学工程及设备，通过各种化学反应及原料和产品的分离，能量和物料的传递和混合(hnh)，高效、节能、经济和安全地生产化学品的特定生产部门，包括基本化学工业和塑料、合成纤维、石油、橡胶、药剂、染料工业等。化学工业是由人类生活和生产

4、的需要而发展起来(q li)的，化学工业的发展推动了社会的发展，也促进了化学工程和化学工艺学科和技术的提高。2. 化学工业(huxu gngy)第6页/共54页第七页，共55页。化学工业有以下几种分类方法： （1）按原料分：石油化学工业、煤化学工业、生物化学工业、农林化学工业等。（2）按产品吨位分：大吨位产品、精细化学品（3）按化学特性(txng)分：无机化学工业和有机化学工业等。（4）我国统计的方法把化学工业划分为下列各种工业：合成氨及肥料工业、硫酸工业、制碱工业、无机物工业（包括无机盐及单质），基本有机原料工业、染料及中间体工业等。第7页/共54页第八页，共55页。化学工业(huxu gn

5、gy)发展第8页/共54页第九页，共55页。第9页/共54页第十页，共55页。第10页/共54页第十一页，共55页。第11页/共54页第十二页，共55页。第12页/共54页第十三页，共55页。第13页/共54页第十四页，共55页。第14页/共54页第十五页，共55页。第15页/共54页第十六页，共55页。第16页/共54页第十七页，共55页。第17页/共54页第十八页，共55页。第18页/共54页第十九页，共55页。第19页/共54页第二十页，共55页。第20页/共54页第二十一页，共55页。第21页/共54页第二十二页，共55页。第22页/共54页第二十三页，共55页。3. 化学(huxu)

6、工艺凡主要运用化工技术或化学生产技术，将原料物主要经过化学反应转变为产品的方法和过程, 包括实现这一转变的全部措施，称为(chn wi)化学工艺(Chemical Technology)。通常包括无机化工工艺、有机化工工艺、高分子化工工艺、精细化工工艺和生物化工工艺等。第23页/共54页第二十四页，共55页。第24页/共54页第二十五页，共55页。早期的化学生产以经验为依据，可称为(chn wi)手工艺式的。在生产和科学的长期发展中，化学生产逐渐从手工艺式的生产向以科学理论为基础的现代生产技术转变。但由于化学生产中的物质转化的内容复杂，类型繁多，经验性的生产技术仍然存在。第25页/共54页第二

7、十六页，共55页。第26页/共54页第二十七页，共55页。第27页/共54页第二十八页，共55页。第28页/共54页第二十九页，共55页。序号项目控制指标单位1加热炉出口温度3712产品分离器（V101）压力1.2MPa3反应器（R101）入口温度3714反应器（R101）压力1.22MPa5反应器（R101）氢油比4-86反应器（R101）入口循环氢流量25800M3/h7脱庚烷塔（T101）顶温度1438脱庚烷塔（T101）顶压力2000Pa9脱庚烷塔（T101）釜液位40-8010脱庚烷塔（T101）釜温度19511再精馏塔（T102）顶温度14512再精馏塔（T102）底温度20013

8、再精馏塔（T102）侧采温度15214再精馏塔（T102）釜液位40-8015各冷凝器冷后温度49主要(zhyo)操作参数第29页/共54页第三十页，共55页。第30页/共54页第三十一页，共55页。第31页/共54页第三十二页，共55页。第32页/共54页第三十三页，共55页。第33页/共54页第三十四页，共55页。第34页/共54页第三十五页，共55页。4. 化学工程(hu xu n chn)研究化学工业生产过程中的共同规律，用以指导化工装置的放大、设计和生产操作的学科，称为化学工程(hu xu n chn)(Chemical Engineering)，其内容包括流体流动、传热、传质、化工

9、热力学、反应工程、过程系统工程、化工技术经济等。第35页/共54页第三十六页，共55页。从实验室到工业生产特别是大规模的生产，都要解决一个(y )装置的放大问题。在大装置上所能达到的某些指标，通常低于小型试验结果，原因是随着装置的放大，物料的流动、传热、传质等物理过程的因素和条件发生了变化。这种起源于放大过程的效应，长期以来被笼统地称作“放大效应”，它包含了很多已查明或未查明的物理因素（或称工程因素）的影响。第36页/共54页第三十七页，共55页。化学工程的一个重要任务就是研究有关(yugun)工程因素对过程和装置的效应，特别是在放大中的效应，以解决关于过程开发、装置设计和操作的理论和方法等问

10、题。它以物理学、化学和数学的原理为基础，广泛应用各种实验手段，与化学工艺相配合，去解决工业生产问题。 第37页/共54页第三十八页，共55页。化学工程是适应化学加工工艺(gngy)的需要而产生的工程性学科。它是以化学、物理、数学为基础，结合其他学科和技术，研究化工生产过程中的共同规律；分析综合工业过程有关的问题和关键，解决有关生产流程的组合，设备结构设计和放大，过程操作的控制和优化等问题；获取人类需要的各种物质和产品，并维持良好的生态环境。化学工程研究对象包括(boku)单元操作、化学反应工程、传递过程、化工热力学、化工系统工程、过程动态学及控制等方面。 第38页/共54页第三十九页，共55页

11、。第39页/共54页第四十页，共55页。第40页/共54页第四十一页，共55页。化学工程(hu xu n chn)的发展历史a）萌牙时期 现代化工生产始于18世纪的法国。 特点：仅仅表现为专有技术，以研究某一产品的生产技术为对象，形成了各种工艺学。 例如：纯碱工艺学、硫酸工艺学等。 b) 奠基时期 化学工程(hu xu n chn)（又称单元操作）作为一门新兴的科学始于19世纪末二十世纪初的美国，基于大规模的石油炼制。 特点：明确提出了单元操作的概念，开设了化学工程(hu xu n chn)与设备课程，该时期的化学工程(hu xu n chn)仍以实验和经验为主。 例如：蒸馏、吸收、萃取、蒸发

12、、干燥、传热等。第41页/共54页第四十二页，共55页。c) 化学工程学时期 50年代，随着各类单元操作之间内在本质规律的揭示(jish)、从传递学水平上研究单元操作，建立了“三传一反” 的概念。 特点：系统地研究传递现象，建立了传递过程的基本概念，揭示(jish)了传递过程的本质，从技术走向科学。d) 现代化学工程 计算机的应用、系统工程学的应用，使化学工程学进入全新时期。 特点：利用系统工程学的观点全面研究原料、能源、环保等诸方面的合理利用及其相互影响，化学工业可持续发展的战略，推动化学工程向更高阶段发展。 现代化学工业面临三大挑战：原料、能源、环境保护第42页/共54页第四十三页，共55

13、页。第43页/共54页第四十四页，共55页。5. 三者关系(gun x)化学工程和化学工艺作为学科和技术，化学工业作为产业，互相促进，共同繁荣、发展和提高。由于化学工艺、化学工程和化学工业三者的密切关联、互相渗透(shntu)，事实上“化工”这个词，已在人们习惯中成为一个总的知识门类(或学科)和事业(或专业)的代名词。第44页/共54页第四十五页，共55页。化学工艺个性具体过程从原料(yunlio)到产品化学工程共性单元(dnyun)操作工程因素尤其是放大第45页/共54页第四十六页，共55页。1. 化工(hugng)学科多样性 化工学科具有多样性的特征。化工学科是适应化学加工工业的需要而产生

14、的，它是以化学、物理、数学等学科为基础，结合其他技术研究化工生产中的工艺过程(guchng)、设备及其共同规律的工程学科。第46页/共54页第四十七页，共55页。 利用化工学科的多样性，可以分析解决有关生产工艺和流程中的关键问题，包括工艺的组合集成、设备的结构设计和放大、过程的控制和优化等，通过各种化学反应，原料和产品的分离和纯化，能量和物料的输送、传递和混合，保证高效、节能、经济和安全地进行生产，获取人类所需要(xyo)的各种物质和产品，并维持良好的生态环境，实现可持续发展。从化工发展的战略出发，了解与化学工业密切相关的重要的化工学科分支及研究领域，特别着重了解其工程性学科分支的发展是十分必

15、要的。第47页/共54页第四十八页，共55页。学科分类化工类一级学科的名称为化学工程(hu xu n chn)与技术化学工程(hu xu n chn)与技术包括如下的二级学科。(1)化学工程(hu xu n chn) (2)化工工艺(包括无机化工、有机化工、含能材料等)(3)生物化工(包括生物化工、制药工艺学等)(4)应用化学(包括应用化学、精细化工等)(5)工业催化第48页/共54页第四十九页，共55页。2. 化工(hugng)领域的拓展性（1）原料的拓展 煤、矿石石油可再生资源（2）化工技术(jsh)的拓展单元操作三传一反化工系统工程。 第49页/共54页第五十页，共55页。3. 化工(h

16、ugng)专业的社会性对工程师的要求(1)应具有扎实的基础知识和良好的主动获取知识的能力和分析解决问题的能力。(2)应具备很好的综合和集成的能力及创新意识。(3)由于人与环境、人与社会的关系越来越密切，工程师的知识结构不应仅限于科学和技术(jsh)本身，工程师在解决具体工程问题的时候必须全面考虑和综合资源、环境、经济、政治等多方面的因素。第50页/共54页第五十一页，共55页。对课程设置的要求从化工学科的发展来看，一方面认识事物的层次在不断(bdun)加深，对化工过程所涉及到的各种现象有了更本质的认识；另一方面，化工面向的服务领域不断(bdun)扩展，从传统的无机化工、有机化工等逐渐扩展到生物、环境、材料、医药及轻工、食品等许多领域。授课内容应结合化学工业和化工学科的发展趋势，随着化工学科的发展和行业需求的变化做相应地调整。第51页/共54页第五十二页，共55页。第