化工分离工程课程教学大纲

1、化工分离工程课程教学大纲（Chemical Separation Engineering）课程概况课程代码：2501037学 分：2学 时：32（其中：讲授学时32）先修课程：物理化学、化工原理、化工热力学等适用专业：化学工程与工艺、应用化学教 材：分离过程，朱家文、吴艳阳等，化学工业出版社，2019.11.课程归口：化工与材料学院一、课程的性质与任务：化工分离工程课程是化学工程与工艺、应用化学专业的一门专业基础课，是学生在具备了物理化学、化工原理、化工热力学等技术基础知识后的学习的一门专业主干课。化工分离工程是研究过程工业中物质分离和纯化的工程技术学科，要求学生熟练掌握传质与分离工程的原理和

2、应用，以及了解主要分离单元操作和分离工程领域的研究进展。它利用前期课程中介绍的有关相平衡、热力学、动力学、分子及共聚集状态的微观机理，传热、传质和动量传递理论来研究化工生产实际中复杂物系的分离和提纯技术。通过本课程的学习，培养学生的认真专注的工匠精神，使学生具有实事求是和勇于探索和实践的科学观，为学生毕业后从事相关工作打下良好基础。二、课程目标序号课程目标支撑毕业要求观测点毕业要求1目标1：能够理解掌握以精馏、吸收、萃取为主的平衡分离过程和膜分离技术为代表的速率分离过程所涉及的分离机理、效率与通量、过程与设备计算。观测点1.4：掌握化工反应、分离等专业知识。毕业要求1毕业要求1：工程知识：能够

3、将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决化学工程与工艺领域复杂工程问题。2目标2：能熟悉分离设备的设计模型，了解分离工艺的开发方法，重视现代分离技术的前沿发展，对工业分离过程有较全面和有深度的掌握。观测点3.2：能够通过建模进行单元和设备设计计算。毕业要求3设计/开发方案：能够设计针对化学工程与工艺领域复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。三、教学内容及要求序号教学内容思政元素预期学习成果教学学时教学方式支撑课程目标1绪论： 分离工程与化学工业的进步和发展、新分离方法促进了化工

4、技术的进步、分离工程面临的机遇和挑战重点和难点：分离工程面临的机遇和挑战增强学生投身生态文明建设的责任感、使命感能够了解分离过程与化学工业的进步和发展；能够了解新型分离方法简介；能够理解和掌握分离工程面临的机遇和挑战2讲授/讨论/实例教学等目标22多组分精馏： 多组分精馏的发展历史、应用场合和涉及的主要内容、汽液相平衡关系的定量表达、基本方程及计算、单级平衡分离过程的计算、多组分精馏过程的严格计算、多组分精馏过程的简捷计算、精馏塔操作压力的确定。重点和难点：单级平衡分离过程的计算、多组分精馏过程的简捷计算加强科学精神和工匠精神教育能够了解多组分精馏的发展历史、应用场合和涉及的主要内容；能够熟练

5、掌握汽液相平衡关系的定量表达；能够熟练掌握单级平衡分离过程的计算；能够理解多组分精馏过程的严格计算；能够熟练掌握多组分精馏过程的简捷计算；能够掌握精馏塔操作压力的确定10讲授讨论/等目标1目标23特殊精馏： 混合物组分的相图、萃取精馏原理、萃取剂的选择、恒沸物的特性和恒沸组成的计算重点和难点：剩余曲线图、精馏曲线图、萃取精馏原理、恒沸组成的计算加强科学精神和工匠精神教育能够了解特殊精馏的分类、基本概念等主要内容；能够熟练掌握三组分相图和蒸馏边界；能够熟练掌握剩余曲线图和精馏曲线图的区别；能够理解萃取精馏基本原理；能够熟练掌握恒沸组成的计算4讲授/讨论等目标1目标24化学吸收：吸收的分类、应用及

6、工业流程、化学吸收的相平衡、传质系数关联式、传质速率与增强因子吸收和解吸过程的简捷计算、化学吸收过程的分析与计算、伴有化学反应时吸收塔的填料高度、气液传质设备效率的表达方法及理论模型重点和难点：传质速率与增强因子、化学吸收过程的分析与计算加强生态文明教育，引导学生树立崇尚自然、尊重自然的理念了解吸收的分类、应用及工业流程； 掌握化学吸收的相平衡、传质系数关联式、传质速率与增强因子；熟练掌握吸收和解吸过程的简捷计算；理解化学吸收过程的分析与计算，特别是不可逆反应的化学吸收；掌握伴有化学反应时吸收塔的填料高度；理解气液传质设备效率的表达方法及理论模型8讲授/讨论/等目标1目标25溶剂萃取：相平衡关

7、系及传质动力学、混合澄清槽、离心萃取机和萃取塔、萃取塔中的传质单元数和单元高度重点和难点：相平衡关系及传质动力学等萃取的基本原理加强科学精神和工匠精神教育理解萃取的基本原理，如相平衡关系及传质动力学；了解几种典型的萃取设备，如混合澄清槽、离心萃取机和萃取塔；理解萃取塔中的传质单元数和单元高度4讲授讨论/等目标1目标26膜分离技术：膜分离的起源和发展、主要的膜分离单元操作、膜的微观结构和宏观形态、反渗透、超滤和电渗析等。重点和难点：分离技术的工程问题及应用加强生态文明教育，引导学生树立崇尚自然、尊重自然的理念了解膜分离的起源和发展、主要的膜分离单元操作、膜的微观结构和宏观形态； 掌握膜分离技术的

8、工程问题及应用，如反渗透、超滤和电渗析等。4讲授/讨论/等目标2四、课程实施（一）教学方法与教学手段1.采用多媒体教学手段，配合例题的讲解及适当的思考题，保证讲课进度的同时，注意学生的掌握程度和课堂的气氛。2.课程讲授与启案例教学、课堂讨论和线上网络教学等多种教学方式结合，实行互动研究型教学，重点培养学生的理论素养和工程分析能力。因此，本课程要求课前必须阅读教材的相关部分和参考文献；课上主动参与讨论；课后按时完成布置的作业，积极进行教学互动交流。五、课程实施与保障主要教学环节质量要求1备课（1）掌握本课程教学大纲内容，严格按照教学大纲要求进行课程教学内容的组织。（2）熟悉教材各章节，借助专业书

9、籍资料，并依据教学大纲编写授课计划，编写每次授课的教案。教案内容包括章节标题、教学目的、教法设计、课堂类型、时间分配、授课内容、课后作业、教学效果分析等方面。（3）根据各部分教学内容，构思授课思路、技巧，选择合适的教学方法。2讲授（1）要点准确、推理正确、条理清晰、重点突出，能够理论联系实际，熟练地解答和讲解例题。（2）采用多种教学方式（如启发式教学、案例分析教学、讨论式教学、多媒体示范教学等），注重培养学生发现、分析和解决问题的能力。（3）能够采用现代信息技术辅助教学。（4）表达方式应能便于学生理解、接受，力求形象生动，使学生在掌握知识的过程中，保持较为浓厚的学习兴趣。3作业布置与批改学生必

10、须完成规定数量的作业，作业必须达到以下基本要求：（1）按时按量完成作业，不缺交，不抄袭。（2）书写规范、清晰。（3）解题方法和步骤正确。教师批改和讲评作业要求如下：（1）学生的作业要按时全部批改，并及时进行讲评。（2）教师批改和讲评作业要认真、细致，按百分制评定成绩并写明日期。（3）学生作业的平均成绩应作为本课程总评成绩中平时成绩的重要组成部分。4课外答疑为了解学生的学习情况，帮助学生更好地理解和消化所学知识、改进学习方法和思维方式，培养其独立思考问题的能力，任课教师需每周安排一定时间进行课外答疑与辅导。5成绩考核本课程考核的方式为开卷笔试。考试采取教考分离，监考由学院统一安排。有下列情况之一

11、者，总评成绩为不及格：（1）缺交作业次数达1/3以上者。（2）缺课次数达本学期总授课学时的1/3以上者。（3）课程目标小于0.6。六、考核方式（一）课程考核包括期末考试、平时及作业情况考核，期末考试采用开卷笔试。（二）课程总评成绩=平时成绩20% +作业30%+期末考试成绩50%。具体内容和比例如表所示。考核环节成绩比例考核内容与评价细则支撑目标目标1目标2平时表现20%课堂不定期点名，考核能否按时到勤，对于旷课、迟到和早退者适当扣分，根据平时课堂笔记、课堂回答问题等情况确定平时表现分数。10%10%作业30%每章节对应有思考题和习题，考核学生对每节课知识点的复习、理解和掌握度。对每次作业完成

12、情况做记录并百分制打分。15%15%期末试卷50%题型考核内容及相应试题选择题主要考核汽液相平衡关系的定量表达、精馏塔操作压力的确定、化学吸收的相平衡、传质系数关联式、传质速率与增强因子、萃取的基本原理、萃取塔中的传质单元数和单元高度的确定5%5%填空题主要考核汽液相平衡关系的定量表达、精馏塔操作压力的确定、化学吸收的相平衡、传质系数关联式、传质速率与增强因子、萃取的基本原理、萃取塔中的传质单元数和单元高度的确定5%5%计算题主要考核单级平衡分离过程的计算、多组分精馏过程的严格计算、多组分精馏过程的简捷计算、吸收和解吸过程的简捷计算、化学吸收过程的分析与计算15%15%合 计100%50%50%（三）所有课程目标均需大于等于0.6，否则总评成绩不及格，需要补考或重修。每个课程目标达成度计算方法如下：式中：Ai=平时成绩占总评成绩的权重课程目标i在平时成绩中的权重，Bi=实验成绩占总评成绩的权重课程目标i在实验成绩中的权重，Ci=期末成绩占总评成绩的权重课程目标i在期末成绩中的权重。七、有关说明持续改进本课程根据学生作业、课堂讨论、实验环节、平时考核情况和学生、教