《化工過程開發(fā)與試驗(yàn)設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱

1、化工過程開發(fā)與試驗(yàn)設(shè)計(jì)課程大綱課程編號(hào)：B01020800課程名稱：化工過程開發(fā)與試驗(yàn)設(shè)計(jì)英文名稱：Chemical Process Development and Experiment Design課程性質(zhì)：專業(yè)選修課（限選）學(xué)時(shí)/學(xué)分：24 /1.5考核方式：閉卷考試選用教材：化工過程開發(fā)與設(shè)計(jì)，黃英、王艷麗著，化學(xué)工業(yè)出版社，2016先修課程：化工原理、化工工藝學(xué)、化工熱力學(xué)適用專業(yè)及層次：化學(xué)工程與工藝（本科）一、教學(xué)目標(biāo)通過本課程的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，使學(xué)生具備下列能力：1、能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)模擬法和經(jīng)驗(yàn)放大法解決化工過程當(dāng)中的放大問題。2、能夠運(yùn)用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)和正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法解決化工

2、生產(chǎn)過程當(dāng)中的工藝優(yōu)化問題。3、能夠運(yùn)用紅外光譜、氣相色譜、核磁共振、電鏡、熱分析能現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)解決化工過程當(dāng)中的分析測(cè)試問題。4、能夠利用反應(yīng)工程、分離工程等知識(shí)解決化工過程當(dāng)中工藝過程設(shè)計(jì)和整合問題。二、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系 畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)1、工程知識(shí)1、能將數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)運(yùn)用到復(fù)雜化工問題的恰當(dāng)表述中；教學(xué)目標(biāo)12、能針對(duì)一個(gè)系統(tǒng)或者過程建立合適的數(shù)學(xué)模型，并利用恰當(dāng)?shù)倪吔鐥l件求解。2、問題分析2、能認(rèn)識(shí)到解決問題的多種方案可選擇教學(xué)目標(biāo)24、能正確表達(dá)一個(gè)工程問題的解決方案5、能夠運(yùn)用基本原理，分析過程的影響因素，證實(shí)解決方案的合理性。3、設(shè)計(jì)/開發(fā)

3、解決方案3、能夠通過模型進(jìn)行工藝計(jì)算和設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算。教學(xué)目標(biāo)34、能夠集成單元過程進(jìn)行工藝流程設(shè)計(jì)，對(duì)流程設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)選。4、研究能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對(duì)復(fù)雜化學(xué)工程問題進(jìn)行研究，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論教學(xué)目標(biāo)1、26、工程與社會(huì)能夠基于工程相關(guān)背景知識(shí)進(jìn)行合理分析，評(píng)價(jià)化學(xué)工程與工藝專業(yè)工程實(shí)踐和復(fù)雜工程問題解決方案對(duì)社會(huì)、健康、安全的影響。教學(xué)目標(biāo)2、37環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展能夠理解和評(píng)價(jià)針對(duì)復(fù)雜工程問題的化學(xué)工程與工藝專業(yè)工程實(shí)踐對(duì)環(huán)境、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的影響。教學(xué)目標(biāo)3三、教學(xué)基本內(nèi)容：第一章 化工過程開發(fā)概論（4學(xué)時(shí)）（支持目標(biāo)1）1.1

4、化工過程開發(fā)的內(nèi)容1.2 化工過程開發(fā)的特點(diǎn)1.3 化工過程開發(fā)的基本方法1.4 化工過程開發(fā)的主要步驟1.5 化工過程開發(fā)案例第二章 科學(xué)選題（2學(xué)時(shí)）（支持課程目標(biāo)1、2）2.1 選題的基本原則2.2 技術(shù)經(jīng)濟(jì)資料2.3 開發(fā)方案與立項(xiàng)報(bào)告第三章 綠色化學(xué)與技術(shù)（4學(xué)時(shí)）（支持課程目標(biāo)6、7）3.1 綠色化學(xué)產(chǎn)生的背景3.2 綠色化學(xué)及其特點(diǎn)3.3 綠色化學(xué)原理3.4 綠色化學(xué)技術(shù)第四章 實(shí)驗(yàn)室工作（4學(xué)時(shí)）（支持課程目標(biāo)4、5）4.1 現(xiàn)代分析技術(shù)介紹4.2 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)4.3 析因試驗(yàn)設(shè)計(jì)4.4 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)第五章 化工過程放大（4學(xué)時(shí)）（支持課程目標(biāo)3、4）5.1 概述5.2 逐級(jí)

5、經(jīng)驗(yàn)放大法5.3 數(shù)學(xué)模型放大法第六章 化工過程設(shè)計(jì)（6學(xué)時(shí)）（支持課程目標(biāo)5、6）6.1 化工過程設(shè)計(jì)內(nèi)容及其步驟6.2 化學(xué)反應(yīng)分析6.3 化工工藝過程分析與整合四、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)第一章 化工過程開發(fā)概論教學(xué)重點(diǎn)：化工過程開發(fā)的基本內(nèi)容、核心及其特點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)：化工過程開發(fā)步驟及其內(nèi)在聯(lián)系第二章 科學(xué)選題教學(xué)重點(diǎn)：科學(xué)選題的基本原則；技術(shù)經(jīng)濟(jì)資料的歸納與整理教學(xué)難點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)資料收集，市場(chǎng)調(diào)研，立項(xiàng)報(bào)告的撰寫第三章 綠色化學(xué)與技術(shù)教學(xué)重點(diǎn)：綠色化學(xué)的內(nèi)涵及其12條原則，原子經(jīng)濟(jì)性，綠色化學(xué)技術(shù)教學(xué)難點(diǎn)：原子經(jīng)濟(jì)性和轉(zhuǎn)化率、收率的本質(zhì)區(qū)別第四章 實(shí)驗(yàn)室工作教學(xué)重點(diǎn)：現(xiàn)代分析技術(shù)，單因素試驗(yàn)，正交試

6、驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)難點(diǎn)：正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及其數(shù)據(jù)處理第五章 化工過程放大教學(xué)重點(diǎn)：化工過程放大時(shí)主要采用逐級(jí)經(jīng)驗(yàn)放大法和數(shù)學(xué)模型放大法 教學(xué)難點(diǎn)：反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的試驗(yàn)測(cè)定第六章 化工過程設(shè)計(jì)教學(xué)重點(diǎn)：原料路線選擇及優(yōu)化，復(fù)雜反應(yīng)工藝優(yōu)化教學(xué)難點(diǎn)：化學(xué)過程工藝優(yōu)化及整合，化學(xué)反應(yīng)宏觀過程分析五、建議教學(xué)進(jìn)度（24學(xué)時(shí)）第一章 化工過程開發(fā)概論 4學(xué)時(shí)第二章 科學(xué)選題 2學(xué)時(shí)第三章 綠色化學(xué)與技術(shù) 4學(xué)時(shí)第四章 實(shí)驗(yàn)室工作 4學(xué)時(shí)第五章 化工過程放大 4學(xué)時(shí)第六章 化工過程設(shè)計(jì) 6學(xué)時(shí)六、教學(xué)方法1、采用多媒體和傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合的教學(xué)方法進(jìn)行。2、通過案例教學(xué)，強(qiáng)化化工過程開發(fā)在生產(chǎn)實(shí)踐當(dāng)中的應(yīng)用。3、通過實(shí)踐教學(xué)，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用及對(duì)化工過程開發(fā)的理解。七、考核方法閉卷考試加立項(xiàng)報(bào)告、隨堂練習(xí)。八、成績(jī)?cè)u(píng)定方法筆試成績(jī)80%，平時(shí)成績(jī)20%。九、教學(xué)參考書1.化工過程開發(fā)與設(shè)計(jì)，張浩勤等編著，化學(xué)工業(yè)出版社，2004年2.化工過程開發(fā)，于遵宏編著，華東理工大學(xué)出版社，1996年3.化工過程開發(fā)與工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，鄭穹編著，武漢大學(xué)出版社，2000年4.化工過程開發(fā)與設(shè)計(jì)，張浩勤等編著，化學(xué)工業(yè)出版社，2004年5.化工過程分析與設(shè)計(jì)，雷斯尼克W編著，化學(xué)工業(yè)出版社