2022年《化工工藝學》教案

1、化工工藝學教案第 一 學期2022 2022 學年學院、 系室化學工程系課程名稱化工工藝學2022 級專業(yè)、年級、班級化學工程與工藝主講教師陳 彥福 建 農(nóng) 林 大 學課程的目的和任務：本課程面對化學工程與工藝專業(yè),為專業(yè)核心課,學分 二、本課程的性質、位置和任務3.0 分,學時為 50,講授 40 學時,試驗 10 學時；化工工藝學是化學工程與工藝專業(yè)的一門重要專業(yè)課程,化工工藝學是爭論各種原料（加工成為更有價值的消費品或生產(chǎn)資料的過程；其中包括原料路線的挑選、工藝流程的設計,生產(chǎn)過程的基本原理、最相宜的操作條件、生產(chǎn)過程所需要的各種機械設備的規(guī)格、結構與材質,產(chǎn)品的質量掌握等內(nèi)容；化工工藝

2、不僅要從理論上探討每個工藝過程進行的可能性和條件,而且仍要找出用最低的能耗和物耗生產(chǎn)出最好的產(chǎn)品的工藝方案；通過本課程的學習提高理論聯(lián)系實際和對新工藝過程的開發(fā)才能,為畢業(yè)后從事技術工作打下良好的基礎；課程的基本要求：本課程應在完成化工原理、化工機械設計和化工制圖化學反應工程的基礎上學習；本課程通過課堂講授、要求同學1明白化工工藝學爭論的主要內(nèi)容和方法,化工工藝學在化工生產(chǎn)中的位置和作用；2明白化學工業(yè)的進展簡史和當代化學工業(yè)的進展趨勢；3把握化學工藝的基本概念和理論基礎,每個典型工藝過程的特點和基本內(nèi)容,并能提出各工藝的最新技術進展；4在化工過程的理論與實際方面建立較為系統(tǒng)而扎實的基礎,能較

3、好地應用物理、化學、化工基礎知識來分析和解決問題；5初步把握化工工藝過程開發(fā)的基本思路和技巧,并對化工工藝的設計與掌握、化工工藝過程,經(jīng)濟評判以及運算機幫助設計也有肯定明白；通過理論教學1使同學明白要明白化工原料,產(chǎn)品的質量就必定離不開對化工產(chǎn)品進行檢測或檢驗,中間產(chǎn)品的判斷、以致生產(chǎn)掌握也必需依靠精確的檢測才能使生產(chǎn)順當進行；2培育本學科同學的工程意識、工程試驗的設計與爭論的方法,技術經(jīng)濟觀點和化工過程開發(fā)的才能,啟發(fā)同學思維,增強同學的創(chuàng)新才能和動手才能；教同學期末成果評定由三方面組成,平常作業(yè)成果占30%,試驗成果占10%,考查（試）成果占60%；材：授課教材化工工藝學 .韓冬冰等編著

4、.北京：中國石化出版社,2022.2 主要參考書目化工工藝學 .姚虎卿等 .南京：河海高校出版社,1993. 化工百科全書,陳冠榮、陳鑒遠、時鈞等主編,北京化學工業(yè)出版社,1994 化工過程設計；進方、北京化學工業(yè)出版社,2022 化學反應工程（其次版）；陳東棠,北京化學工業(yè)出版社,1990 精細化工工藝學；宋啟煌,北京化學工業(yè)出版社,1995 新型分別技術基礎,劉茉娥,陳次林,杭州,浙江高校出版社,1990 化工工程設計,韓冬冰等,北京,苑出版社,1997 化學工業(yè)進展簡史,北京化工學院化工史編寫組,北京,科學技術文化出版社,1985 綠色催化過程與工藝,王延告等,北京化學工業(yè)出版社,202

5、2 課時支配：2 學時 教學課型：理論課 試驗課習題課實踐課 其它題目（教學章、節(jié)或主題）：第 一 章 緒 論教學目的要求（分把握、熟識、明白三個層次）：教學目的要求：全面明白化工工藝學的定義,爭論內(nèi)容和方法及化工工藝學在化工生產(chǎn)中的位置和作用教學內(nèi)容（注明：* 重點 # 難點？疑點）：第一節(jié)化工工藝學的定義和范疇*其次節(jié)化工工藝學爭論的主要內(nèi)容和方法第三節(jié)化工工藝學在化工生產(chǎn)中的位置和作用第四節(jié)學習化工工藝學的意義教學方式、手段、媒介：以板書為主板書設計：左邊文本,右邊插圖爭論、摸索題、作業(yè)：老師姓名：陳彥職稱：副教授11 年 8 月 25 日課時支配：6 學時教學課型：理論課 試驗課習題課

6、實踐課 其它題目（教學章、節(jié)或主題）：上編 化工工藝學基礎第 一 章 概 論教學目的要求（分把握、熟識、明白三個層次）：教學目的要求：明白化學工業(yè)進展史,化學工業(yè)特點與分類,把握化工裝置的操作方式,化工技術開發(fā)的爭論方法和程序,明白并把握化工工藝設計和工藝治理,化工技術經(jīng)濟,化工節(jié)能的途徑,微機在化工生產(chǎn)、開發(fā)和設計企業(yè)治理中的應用；教學內(nèi)容（注明：* 重點# 難點？疑點）：教學內(nèi)容：第一節(jié) 化學工業(yè)的進展簡史1古代的化工生產(chǎn)技術和人們對工藝的熟識；* 2 近代化學工業(yè)的興起和行業(yè)的形成；* 3 現(xiàn)代化工行業(yè)的進展和進步；4中國近代化學工業(yè)進展概略；5當代化學工業(yè)的進展趨勢；其次節(jié) 化學工業(yè)的

7、行業(yè)特點和分類1化學工業(yè)的行業(yè)特點；* 2 化學工業(yè)的分類；第三節(jié) 化工裝置的操作方式1連續(xù)操作；2間歇操作；3半連續(xù)操作；4操作方式的用 第四節(jié) 化工技術的開發(fā)與生產(chǎn)裝置建設1化工新技術開發(fā)概述 2化工新技術開發(fā)的目的和任務；3化工新技術的開發(fā)的主要內(nèi)容；4化工技術開發(fā)爭論的方法與程序；5化工裝置的建設；第五節(jié) 應用開發(fā)爭論* 1 應用開發(fā)爭論的意義；2市場調(diào)查對開發(fā)新產(chǎn)品新工藝的影響；3應用技術的爭論服務對技術開發(fā)的影響；4文獻資料和專利供應化工新產(chǎn)品開發(fā)與應用技術爭論；第六節(jié) 化工工藝設計1化工工藝設計的內(nèi)容與要求；2產(chǎn)品生產(chǎn)的反應工藝爭論和設計；3工藝流程設計方案（流程方案的設計）4工

8、藝流程方案的量化 初步設計階段工藝流程設設計的完成計的完成；5工藝流程的評估；6初步設計階段的工藝流程圖；6施工圖階段的工藝流程圖（又稱 P1D,P1 圖）；7車間和設備布置設計；8和諧非工藝專業(yè)的設計為非 9三廢治理設計；第七節(jié) 化工工藝治理1工藝操作規(guī)程；2安全操作規(guī)程；3全面質量治理；4技術治理；5標準和計量治理；第八節(jié) 化工技術經(jīng)濟1技術經(jīng)濟概述；工藝專業(yè)供應設計條件；2技術經(jīng)濟指標；3投資項目的經(jīng)濟評估；*第九節(jié) 化工節(jié)能 1化工節(jié)能的意義；2化工節(jié)能的途徑；第十節(jié) 運算機在化工工藝中的應用1化工過程參數(shù)的掌握（單片機掌握參數(shù)）；2微機在化工生產(chǎn)系統(tǒng)中的應用；3運算機在化工開發(fā)和設計

9、中應用；4運算機在企業(yè)治理上應用；*第十一節(jié) 綠色化工和可連續(xù)進展 1概述；2文獻上關于綠色化工的概念和術語簡介；3美國化學會提出的十二項原就；4化工可連續(xù)進展 本章內(nèi)容應作為本課程的重點；教學方式、手段、媒介：以板書為主板書設計：左邊文本,右邊插圖爭論、摸索題、作業(yè)：老師姓名：陳彥職稱：副教授11 年 8 月 25 日課時支配：2 學時教學課型：理論課 試驗課習題課實踐課 其它題目（教學章、節(jié)或主題）：第 二 章 原 料 及 原 料 準 備教學目的要求（分把握、熟識、明白三個層次）：教學目的要求：把握原料,輔料進入流程的要求；原料包括固體、氣體、液體原料的預處理及催化劑的 制備與再生；教學內(nèi)

10、容（注明：* 重點# 難點？疑點）：教學內(nèi)容：第一節(jié) 原料及原料路線1原料在化工中的位置；2原料輔料對產(chǎn)品質量的影響；*3 原料和原料路線對工藝流程的影響；1原料進入流程的要求其次節(jié) 原料的預處理（原料預備）1原料預處理原就；2原料預處理方案設計；3原料處理流程方案的比較和評比；第三節(jié) 固體原料的處理1粉碎與團圓；2固體與晶體物料的凈化與純化；3固體物料干燥；4固體物料的輸送與加料；5固體的混合和混料 6粉塵防備 第四節(jié) 氣體原料的處理1原料氣體除塵防霧；2氣體凈化精制；3原料氣體的干燥；4輸送與計量；5安全衛(wèi)生；第五節(jié) 液體原料的處理1純化與凈化；2液體原料干燥；3液體原料輸送與計量；4液體

11、原料的混合汽化和預熱；5安全防備；第六節(jié) 催化劑制備1活性、挑選性和壽命；2助催化劑或添加劑；3催化劑形狀、制備和載體；4催化劑加料與出料；5再生和處理；板書設計：左邊文本,右邊插圖爭論、摸索題、作業(yè)：老師姓名：陳彥職稱：副教授11 年 8 月 25 日課時支配：2 學時教學課型：理論課 試驗課習題課實踐課 其它題目（教學章、節(jié)或主題）：第 三 章 反 應 過 程 和 過 程 優(yōu) 化教學目的要求（分把握、熟識、明白三個層次）：把握化學反應過程的分類,各種反應器類型特點和選型原就,把握主要反應工藝參數(shù)的確定、測 量和掌握及滿意工藝參數(shù)的流程設計；教學內(nèi)容（注明：* 重點# 難點？疑點）：第一節(jié)反

12、應過程1化學反應過程的分類；2反應過程的理論問題 其次節(jié) 反應器的基本爭論1反應器的基本要求；2反應器類型和選型原就；*3 反應器的開發(fā)與放大；第三節(jié) 釜式和鼓泡反應器1攪拌與混合；2釜式反應器的基本特點；3釜式反應器；4鼓泡反應器和其他氣 液反應器的特點和設計 第四節(jié) 管式反應器1管式反應器的特點和應用；2管式反應器的設計；第五節(jié) 固定床反應器1固定床反應器的特點；2固定床反應器的基本形式與應用；3固定床反應器的數(shù)學模型；4固定床反應器的運算；第六節(jié) 流化床反應器 1流化床反應器及其基本特點 2流化床反應器的應用；3流化床反應器的主要部件；4流化床反應器的設計與放大 第七節(jié) 生化反應器1生化

13、反應器的特點和工藝要求 2生化反應器的類型；3生化反應器的設計 第八節(jié) 反應的工藝參數(shù)與流程 1主要工藝參數(shù)的確定；2滿意工藝參數(shù)的流程設計 3反應參數(shù)的測量和掌握 1反應條件與公用工程 第九節(jié) 反應器優(yōu)化1反應器最優(yōu)化的基本概念 2反應器最優(yōu)化的模型反應是化工工藝的重要內(nèi)容,但考慮到這些內(nèi)容在化工反應工程等課程中已有介紹,因此在講課中可在總體的高度上綻開分析和爭論,講明化工反應工程的意義、作用和程序等；教學方式、手段、媒介：以板書為主板書設計：左邊文本,右邊插圖爭論、摸索題、作業(yè)：老師姓名：陳彥職稱：副教授11 年 8 月 25 日課時支配：2 學時教學課型：理論課 試驗課習題課實踐課 其它

14、題目（教學章、節(jié)或主題）：第 四 章 產(chǎn) 物 的 分 離 與 提 純教學目的要求（分把握、熟識、明白三個層次）：教學目的要求： 把握化工分別分類與選型的方法；設計方法；教學內(nèi)容（注明：* 重點# 難點？疑點）：* 第一節(jié)產(chǎn)物分別的原就1分別方法概述 2基本原理 3分別流程的設計 其次節(jié) 分別與精制技術1氣固分別和除塵 2液體分別 3液體分別與精餾 4蒸發(fā)與結晶 5干燥 6吸取與吸附 第三節(jié) 分別新技術和生化分別1離子交換 2膜分別 3色譜分別 4超臨界流體萃取和其他萃取分別 5電泳分別 6生化分別 7其他分別方法明白化工分別設備的工藝運算與設備分別也是是化工工藝的重要內(nèi)容,但考慮到這些內(nèi)容在分

15、別工程等課程中已有介紹,因此在講 課中可在總體的高度上綻開分析和爭論,講明化工分別的意義、作用和程序等；教學方式、手段、媒介：以板書為主板書設計：左邊文本,右邊插圖爭論、摸索題、作業(yè)：老師姓名：陳彥職稱：副教授11 年 8 月 25 日課時支配：1 學時教學課型：理論課 試驗課習題課實踐課 其它題目（教學章、節(jié)或主題）：第 五 章 產(chǎn) 品 后 加 工教學目的要求（分把握、熟識、明白三個層次）：教學目的要求：明白 產(chǎn)品后加工工藝和程序教學內(nèi)容（注明：* 重點 # 難點？疑點）：第一節(jié) 產(chǎn)品后加工概述其次節(jié) 產(chǎn)品后加工方案1去除微量雜質2產(chǎn)品后加工和精細加工方案*第三節(jié) 產(chǎn)品包裝1產(chǎn)品合格檢驗2產(chǎn)

16、品計量和包裝3儲存和運輸教學方式、手段、媒介：以板書為主板書設計：左邊文本,右邊插圖爭論、摸索題、作業(yè)：老師姓名：陳彥職稱：副教授11 年 8 月 25 日課時支配：2 學時：教學課型：理論課 試驗課習題課實踐課 其它題目（教學章、節(jié)或主題）第 六 章三 廢 治 理教學目的要求（分把握、熟識、明白三個層次）：教學目的要求：明白三廢治理的原就與主要方法教學內(nèi)容（注明：* 重點 # 難點？疑點）：第一節(jié) 三廢及其治理原就1三廢的產(chǎn)生及監(jiān)控2三廢治理原就*其次節(jié) 廢水治理1廢水分析指標2廢水治理方法與流程第三節(jié) 廢氣治理1廢氣特點與分析2廢氣處理技術第四節(jié) 廢渣治理及其資源綜合利用1治理原就與利用2

17、混渣的處理與利用3無機廢渣的處理利用4廢渣的處理利用5固體廢物的資源化1固體廢物的最終處理第五節(jié) 化工廢棄物的焚燒1焚燒總論2焚燒工藝與設備環(huán)保也是是化工工藝的重要內(nèi)容,但考慮到這些內(nèi)容在化工環(huán)保等課程中已有介紹,因此在講課中在總體的高度上綻開分析和爭論,講明化工環(huán)保的意義、作用和程序等；教學方式、手段、媒介：以板書為主板書設計：左邊文本,右邊插圖爭論、摸索題、作業(yè)：老師姓名：陳彥職稱：副教授11 年 8 月 25 日課時支配： 1 學時教學課型：理論課 試驗課習題課實踐課 其它題目（教學章、節(jié)或主題）：第 七 章檢 測 與 操 作 控 制教學目的要求（分把握、熟識、明白三個層次）：教學目的要

18、求：明白 檢測與操作掌握的主要方法與手段教學內(nèi)容（注明：* 重點 # 難點？疑點）：第一節(jié) 工藝操作參數(shù)1溫度、壓力、原料配比、反應時間和操作周期2反應轉化率、挑選性和收率3消耗定額4進料、出料與循環(huán)其次節(jié) 操作掌握與自動掌握1操作掌握方案2自動掌握3巡察與觀測4監(jiān)測第三節(jié) 中間分析與現(xiàn)場檢測1條件掌握2隨時取樣和定時取樣分析3在線分析與報警4現(xiàn)場辦公檢測與顯示5緊急停車6產(chǎn)品檢驗與合格證第四節(jié) 設備切換和保護1切換使用與再生2設備保護第五節(jié) 安全衛(wèi)生1安全措施和應急措施2衛(wèi)生要求教學方式、手段、媒介：以板書為主板書設計：左邊文本,右邊插圖爭論、摸索題、作業(yè)：老師姓名：陳彥職稱：副教授11 年

19、 8 月 25 日課時支配：24 學時：教學課型：理論課 試驗課習題課實踐課 其它題目（教學章、節(jié)或主題）下 編典 型 化 工 產(chǎn) 品 工 藝 過 程 介 紹本章 2 學時 教學目的要求（分把握、熟識、明白三個層次）：教學目的要求：介紹各種典型 化工產(chǎn)品工藝過程 的概念及意義；教學內(nèi)容（注明：* 重點# 難點？疑點）：* 第八章合成氨 本章 6 學時 第一節(jié)產(chǎn)品概述 其次節(jié)合成氨工藝流程簡圖及工藝流程概述 第三節(jié)原料氣的制備與凈化 第四節(jié)氨合成的反應過程和反應工藝 第五節(jié)氨的分別流程 第六節(jié)液氨貯存及輸送 第七節(jié)合成氨系統(tǒng)的技術進展 第九章硝酸 本章 2 學時 第一節(jié)概述 其次節(jié)稀硝酸生產(chǎn)過程

20、第三節(jié)尾氣的治理和能量利用 第四節(jié)濃硝酸的生產(chǎn)簡介 一、由氨直接合成濃硝酸 二、間接法生產(chǎn)濃硝酸簡介 第五節(jié)硝酸的毒性、安全和貯運 第十章燒堿 本章 4 學時 第一節(jié)概述 *其次節(jié)燒堿生產(chǎn)的工藝流程方框圖及流程概念 一、隔膜法生產(chǎn)流程示意方框圖及工藝流程 二、離子膜生產(chǎn)燒堿工藝流程方框圖及流程 第三節(jié)食鹽水溶液的制備與凈化 一、食鹽水溶液的制備 二、鹽水的凈化第四節(jié)反應過程和反應工藝 一、電解過程基本定律及電流效率 二、隔膜法電解 三、離子交換膜法電解 第五節(jié)產(chǎn)物的分別和精制 一、電解液的蒸發(fā)濃縮制液堿 二、固堿制造 三、 C1 2凈化和液氯生產(chǎn) 四、 H 2 精制 五、鹽酸和干燥 HCl 第

21、六節(jié)氯堿廠環(huán)保措施簡介 * 第十一章乙烯 本章 4 學時 第一節(jié)概述 其次節(jié)原料 第三節(jié)烴類裂解工藝 一、裂解原理 二、裂解流程 第四節(jié)裂解氣凈化分別 一、裂解氣分別概論 二、裂解氣分別流程 第五節(jié)三廢治理和產(chǎn)品后處理第十三章合成苯酚 本章 2 學時 第一節(jié)產(chǎn)品概述 其次節(jié)產(chǎn)品工藝流程 一、產(chǎn)品工藝流程方框圖 二、工藝流程概述 第三節(jié)原料流程 第四節(jié)反應過程和反應工藝 一、異丙苯合成 二、異丙苯的氧化 三、 CHP 分解 第五節(jié)產(chǎn)物的分別 第六節(jié)三廢治理和技術進步 一、三廢治理 二、安全衛(wèi)生 三、技術進步 第十五章聚氯乙烯 本章 3 學時 第一節(jié)概述 *其次節(jié)產(chǎn)品工藝過程 一、產(chǎn)品的工藝概述

22、二、工藝流程 第三節(jié)原料 第四節(jié)反應機理及反應工藝 一、反應機理 二、反應工藝條件 三、聚合反應設備 第五節(jié)產(chǎn)品的后處理第十七章滌綸 本章 1 學時 第一節(jié)產(chǎn)品概述其次節(jié)產(chǎn)品的工藝流程 一、流程簡述 二、工藝概述 第三節(jié)主要原料 第四節(jié)聚合反應工藝 一、反應機理和反應方程二、反應器 三、聚合流程 四、反應的工藝條件和掌握方法 *第五節(jié)聚酯 PET 熔融紡絲 一、滌綸 二、 PET 的熔融紡絲 第六節(jié)滌綸進展前景第十八章十二烷基苯磺酸鈉 本章 1 學時 第一節(jié)概述一、產(chǎn)品概述 二、產(chǎn)品的工藝流程圖 三、工藝流程概述 其次節(jié)生產(chǎn)工藝過程教學方式、手段、媒介：以板書為主板書設計：左邊文本,右邊插圖爭

23、論、摸索題、作業(yè)：總復習爭論（ 2 學時）老師姓名：陳彥職稱：副教授11 年 8 月 25 日課時支配：10 學時：教學課型：理論課試驗課習題課實踐課 其它題目（教學章、節(jié)或主題）實 驗 教 學 內(nèi) 容教學目的要求（分把握、熟識、明白三個層次）：通過試驗達到對化工過程加深懂得的目的教學內(nèi)容（注明：* 重點# 難點？疑點）：教學方式、手段、媒介：以板書為主板書設計：左邊文本,右邊插圖爭論、摸索題、作業(yè)：試驗一乙苯脫氫制苯乙烯（6 學時）1、試驗目的明白以乙苯為原料,氧化鐵系為催化劑,在固定床單管反應器中制備苯乙烯的過程；學會穩(wěn)固工藝操作條件的方法；2、試驗方法以乙苯為原料,氧化鐵系為催化劑,在固

24、定床單管反應器中制備苯乙烯對試驗數(shù)據(jù)進行處理,分別將轉化率、挑選性及收率對反應溫度作出圖表,找出最相宜的反應溫度區(qū)域,并對所得試驗結果進行爭論；包括曲線圖趨勢的合理性,誤差分析,成敗緣由等 3、試驗儀器 1 乙苯計量管；2、4 加料泵； 3 水計量管； 5 混合器； 6 汽化器； 7 反應器； 8 電熱 夾套； 9、11 冷凝器； 10 分別器； 12 熱電偶（即多功能反應試驗裝置）4、試驗操作方法（1）反應條件 : 汽化溫度 300,脫氫反應溫度540 600,水 :乙苯 =1.5:1 體積比 ,相當于乙苯加料0.5 毫升/分,蒸餾水0.75 毫升 /分 50 毫升催化劑 （2）操作步驟 明白并熟識試驗裝置及流程,搞清物料走向及加料、出料方法；接通電源,使汽化器、反應器分別逐步升溫至預定的溫度,同時打開冷卻水；分別校正蒸餾水和乙苯的流量0.