《化工節(jié)能技術(shù)》課程教學(xué)大綱

《化工節(jié)能技術(shù)》課程教學(xué)大綱《化工節(jié)能技術(shù)》課程教學(xué)大綱

化工節(jié)能技術(shù)1

分別過程選論4

化工流程機(jī)械7

高等化工熱力學(xué)10

化學(xué)反應(yīng)工程選論12

《化工節(jié)能技術(shù)》課程教學(xué)大綱

課程名稱(中文)：化工節(jié)能技術(shù)

學(xué)分?jǐn)?shù)：2學(xué)分

課程名稱(英文)：Energy-savingTechnologyinChemicalEngineering

課內(nèi)學(xué)時(shí)數(shù)：32（最低要求）上機(jī)（試驗(yàn)）時(shí)數(shù)：2小時(shí)

課外學(xué)時(shí)數(shù)：4（最低要求）

教學(xué)方式：課堂授課+（上機(jī)）

教學(xué)要求：

同學(xué)學(xué)完本課程后，應(yīng)達(dá)到下列要求

把握可逆過程、火用、夾點(diǎn)等重要的差不多概念。

把握能量轉(zhuǎn)換遵循的差不多定律。

把握單元過程和能量系統(tǒng)用能狀況的差不多分析及運(yùn)算方法，以及提升能量利用經(jīng)濟(jì)性的差不多原則和要緊途徑。

逐步樹立工程觀點(diǎn)，具有對(duì)實(shí)際詢問題建立能量系統(tǒng)模型的力量,并能用理論分析解決與化工節(jié)能有關(guān)的實(shí)際詢問題。

課程內(nèi)容簡介(500字以內(nèi))：

化工節(jié)能技術(shù)是討論節(jié)能的原理以及化學(xué)工程中常用的節(jié)能技術(shù)的一門課程。要緊包括熱力學(xué)第肯定律和其次定律，能量的火用運(yùn)算，火用缺失與火用衡算方程式，裝置的火用效率與火用缺失系數(shù)；流體流淌與流體輸送機(jī)械、換熱、蒸發(fā)、精餾、干燥、反應(yīng)等化工單元過程與設(shè)備的節(jié)能；過程系統(tǒng)節(jié)能中的夾點(diǎn)技術(shù)，夾點(diǎn)的形成及其意義，換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)目標(biāo)，換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化綜合，蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化綜合。

課程大綱（詳細(xì)到章、節(jié)、小節(jié)）：

第1章總論

1.1能源與能源的分類

1.2節(jié)能的途徑

第2章節(jié)能的熱力學(xué)原理

2.1差不多概念

2.2能量與熱力學(xué)第肯定律

2.3火用與熱力學(xué)其次定律

2.4能量的火用運(yùn)算

2.5火用缺失與火用衡算方程式

2.6裝置的火用效率與火用缺失系數(shù)

2.7節(jié)能理論的新進(jìn)展

第3章化工單元過程與設(shè)備的節(jié)能

3.1流體流淌與流體輸送機(jī)械

3.2換熱

3.3蒸發(fā)

3.4精餾

3.5干燥

3.6反應(yīng)

第4章過程系統(tǒng)節(jié)能—夾點(diǎn)技術(shù)

4.1夾點(diǎn)的形成及其意義

4.2換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)目標(biāo)

4.3換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計(jì)

4.4換熱網(wǎng)絡(luò)改造綜合

4.5蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化綜合

4.6分別系統(tǒng)優(yōu)化綜合

4.7反應(yīng)器的熱集成

…..

參考教材名稱：馮霄，《化工節(jié)能原理與技術(shù)》，第2版，化學(xué)工業(yè)出版社，2024。

要緊參考書：

1)趙冠春、鈔票立倫，《火用分析及其應(yīng)用》，高等訓(xùn)練出版社，1984。

2)Smith,R.,《ChemicalProcessDesign》,McGraw-Hill,Inc.,19943）平田光穗等，《有用化工節(jié)能技術(shù)》，化學(xué)工業(yè)出版社，1988。

預(yù)修課程（最低要求）：化工熱力學(xué)或工程熱力學(xué)、化工原理

適用專業(yè)：化學(xué)工程、化工機(jī)械

《傳熱傳質(zhì)與分別過程選論》課程教學(xué)大綱

課程名稱：傳熱傳質(zhì)與分別過程選論學(xué)分?jǐn)?shù)：2學(xué)分

課程名稱：SelectionsofHeatandMassTransferandChemicalSeparationprocesses

課內(nèi)學(xué)時(shí)數(shù)：32上機(jī)（試驗(yàn)）時(shí)數(shù)：

課外學(xué)時(shí)數(shù)：4

教學(xué)方式：課堂授課

教學(xué)要求：

使同學(xué)把握本課程的差不多特點(diǎn)和所涉及的差不多內(nèi)容，正確明白得有關(guān)傳熱傳質(zhì)及分別工程的差不多概念和理論，明白得各個(gè)概念之間的聯(lián)系和應(yīng)用，把握差不多運(yùn)算方法。能理論聯(lián)系實(shí)際，敏捷分析和解決實(shí)際化工生產(chǎn)和設(shè)計(jì)中的有關(guān)詢問題。

課程內(nèi)容簡介：

該課程利用物理化學(xué)、化工原理、化工熱力學(xué)、傳遞過程等課程中有關(guān)相平穩(wěn)熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)機(jī)理、傳熱、傳質(zhì)理論來討論化工生產(chǎn)實(shí)際中簡單物系的分別提純過程，闡述熱量和質(zhì)量傳遞過程和分別過程中的現(xiàn)象、差不多概念、差不多規(guī)律和運(yùn)算方法，為分別過程的選擇、特性分析和運(yùn)算奠定基礎(chǔ)，并從分別過程的共性動(dòng)身，爭論各種分別方法的熱量質(zhì)量的傳遞特點(diǎn)。強(qiáng)調(diào)工程和工藝的相結(jié)合，進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析力量的訓(xùn)練，強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際。通過本課程學(xué)習(xí)，使同學(xué)把握常見分別過程的差不多原理、特點(diǎn)及適用性、簡捷和嚴(yán)格運(yùn)算法等，通過對(duì)不同分別過程和方法的對(duì)比，了解其不同的適用性，并通過了解前沿討論熱點(diǎn)來強(qiáng)化啟發(fā)改進(jìn)途徑和思路。

課程大綱：

第1章緒論

了解分別過程在化工生產(chǎn)中的重要性；分別過程的分類；常用的化工分別操作過程。

1.1分別過程在化工生產(chǎn)中的重要性

1.2分別過程的分類和特點(diǎn)

1.2.1平穩(wěn)分別過程和速率分別過程

1.2.2分別媒介；

1.2.3典型應(yīng)用實(shí)例。

第2章單級(jí)平穩(wěn)過程

嫻熟把握多組分非抱負(fù)體系平穩(wěn)常數(shù)運(yùn)算方法；泡點(diǎn)和露點(diǎn)運(yùn)算；等溫閃蒸和部分冷凝過程的運(yùn)算，了解絕熱閃蒸過程的運(yùn)算。

2.1相平穩(wěn)

2.1.1相平穩(wěn)常數(shù)概念

2.1.2多組分體系相平穩(wěn)常數(shù)運(yùn)算

2.2多組分物系的泡點(diǎn)和露點(diǎn)運(yùn)算

2.2.1多組分物系的泡點(diǎn)溫度和泡點(diǎn)壓力的運(yùn)算

2.2.2多組分物系的露點(diǎn)溫度和露點(diǎn)壓力的運(yùn)算

2.3閃蒸過程的運(yùn)算

2.3.1等溫閃蒸過程和部分冷凝過程的運(yùn)算

第3章多組分多級(jí)分別過程分析與簡捷運(yùn)算

3.1多組分或簡單物系設(shè)計(jì)變量

3.2多組分精餾過程

3.2.1塔內(nèi)的流率、濃度和溫度分布特點(diǎn)

3.2.2流程及簡捷運(yùn)算方法

3.3吸取與蒸出過程

3.3.1塔內(nèi)的流率、濃度和溫度分布特點(diǎn)

3.3.2流程及簡捷運(yùn)算方法

3.4萃取過程

3.4.1塔內(nèi)的流率、濃度和溫度分布特點(diǎn)

3.4.2流程及簡捷運(yùn)算方法

第4章多組分多級(jí)分別的嚴(yán)格運(yùn)算

4.1平穩(wěn)級(jí)的理論模型建立

4.2逐級(jí)運(yùn)算法

4.3三對(duì)角矩陣法

4.3.1三對(duì)角線矩陣方程的托瑪斯解法

4.3.2精餾過程的泡點(diǎn)運(yùn)算法

4.3.3吸取和蒸出過程的流率加和法

第5章分別過程的節(jié)能

把握；精餾過程的節(jié)能技術(shù)和分別挨次的選擇。

5.1分別的最小功和熱力學(xué)效率

5.1.1實(shí)際分別過程的有效能缺失

5.1.2有效能衡算方程。

5.2精餾的節(jié)能技術(shù)

5.3分別挨次的選擇

參考教材名稱：劉家祺主編：《分別過程》，北京：化工出版社，2024年。

要緊參考書：

J.D.Seader,E.J.Henley編：《SeparationProcessPrinciples》，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2024年；

賈紹義，柴誠敬主編：《化工傳質(zhì)與分別過程》，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2024年；

鄧修,吳俊生編：《化工分別工程》，北京：科學(xué)出版社，2000年；

劉芙蓉等編著：《分別過程及系統(tǒng)模擬》，北京：科學(xué)出版社，2024。

預(yù)修課程（最低要求）：物理化學(xué)、化工原理、化工熱力學(xué)、傳遞過程適用專業(yè)：化學(xué)工程與工藝專業(yè)

《化工流程機(jī)械》課程教學(xué)大綱

課程名稱(中文)：化工流程機(jī)械學(xué)分?jǐn)?shù)：

3學(xué)分

課程名稱(英文)：CHEMICALMACHINERY

課內(nèi)學(xué)時(shí)數(shù)：64（最低要求）

課外學(xué)時(shí)數(shù)：10（最低要求）

教學(xué)方式：課堂授課

教學(xué)要求：

了解化工流程機(jī)械的應(yīng)用領(lǐng)域、種類、用途、特點(diǎn)及其具體的分類方法，了解化工流程機(jī)械的進(jìn)展歷程及其技術(shù)進(jìn)展趨勢(shì)。

把握容積型壓縮機(jī)的差不多工作原理，熱動(dòng)力特性、調(diào)劑與操縱方法、數(shù)值模擬的方法，重點(diǎn)是曲柄連桿式活塞壓縮機(jī)及常見的幾種回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)。要求具備這類機(jī)械的運(yùn)行治理、故障分析，理論討論等力量。

把握速度型壓縮機(jī)的差不多工作原理，熱動(dòng)力特性、調(diào)劑與操縱方法、數(shù)值分析理論，包括離心壓縮機(jī)和軸流壓縮機(jī)。要求具備這類機(jī)械的運(yùn)行治理、故障分析、理論討論等力量。

把握各種液體泵的差不多工作原理，熱動(dòng)力特性、調(diào)劑與操縱方法、現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論等，包括各種速度型和容積型液泵。要求具備這類機(jī)械的選型、運(yùn)行治理、故障分析等力量。

課程內(nèi)容簡介(500字以內(nèi))：

介紹化工流程常用的要緊機(jī)械設(shè)備的原理與工作特點(diǎn)、典型機(jī)械工作過程的數(shù)值模擬方法、典型流程機(jī)械的參數(shù)操縱與能量調(diào)劑。要緊機(jī)械設(shè)備包括空氣動(dòng)力用壓縮機(jī)及系統(tǒng)、制冷壓縮機(jī)及系統(tǒng)、化工流程離心壓縮機(jī)與軸流壓縮機(jī)、化工流程用循環(huán)泵。

課外自學(xué)內(nèi)容：典型機(jī)械與設(shè)備的數(shù)學(xué)建模、數(shù)值仿真，國內(nèi)外討論文獻(xiàn)綜述。

課程大綱（詳細(xì)到章、節(jié)、小節(jié)）：第一章：緒論

化工流程機(jī)械的定義

化工流程機(jī)械的分類

化工流程機(jī)械的用途

化工流程機(jī)械的特點(diǎn)

流體機(jī)械的進(jìn)展趨勢(shì)

其次章：容積式壓縮機(jī)

熱力學(xué)原理與熱力性能

動(dòng)力學(xué)原理

氣閥與工作腔密封

總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)

附屬系統(tǒng)

調(diào)劑、操縱及選型

真空泵簡介

第三章：速度式壓縮機(jī)

葉輪機(jī)械的流體力學(xué)與熱力學(xué)基礎(chǔ)離心式壓縮機(jī)

軸流式壓縮機(jī)

性能、調(diào)劑、操縱與選型

葉輪式原動(dòng)機(jī)簡介

第四章：液體泵

泵的分類及用途

離心泵的典型結(jié)構(gòu)與工作原理

離心泵的工作特點(diǎn)與調(diào)劑

其他泵概述

泵的選用

參考教材名稱：

1．姜培正主編，化工流程機(jī)械，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000

2．郁永章主編，容積式壓縮機(jī)技術(shù)手冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000

要緊參考書：

預(yù)修課程（最低要求）：熱工基礎(chǔ)，化工原理，化工熱力學(xué)

適用專業(yè)：化工機(jī)械

《高等化工熱力學(xué)》課程教學(xué)大綱

課程名稱(中文)：高等化工熱力學(xué)學(xué)分?jǐn)?shù)：

2學(xué)分

課程名稱(英文)：ChemicalEngineeringThermodynamics

課內(nèi)學(xué)時(shí)數(shù)：32（最低要求）上機(jī)（試驗(yàn)）時(shí)數(shù)：2小時(shí)

課外學(xué)時(shí)數(shù)：4（最低要求）

教學(xué)方式：課堂授課+（上機(jī)、試驗(yàn)）

教學(xué)要求：

通過本課程的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，使同學(xué)建立起以熱力學(xué)兩大定律為基礎(chǔ)進(jìn)展而來的溶液熱力學(xué)學(xué)問體系，進(jìn)一步向相平穩(wěn)和化學(xué)平穩(wěn)的應(yīng)用，把握熱力學(xué)討論的方法和學(xué)科的特地性，為產(chǎn)品的合成、分別和學(xué)術(shù)討論奠定良好的基礎(chǔ)。

課程內(nèi)容簡介(500字以內(nèi))：

本課程是面對(duì)化學(xué)工程與工藝、石油化工、環(huán)境工程、能源轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域的工程碩士討論生開設(shè)的課程。課程以流體溶液的熱力學(xué)為要緊內(nèi)容，通過對(duì)定組成體系、變組成體系的焓、熵、Gibbs自由焓以及逸度、活度等的熱力學(xué)性質(zhì)的爭論，建立起溶液熱力學(xué)的理論和實(shí)踐應(yīng)用的主體框架。使同學(xué)能夠在所從事的專業(yè)中應(yīng)用溶液理論以及由此而建立的模型結(jié)果，解決討論方向中的有關(guān)詢問題如熱力學(xué)數(shù)據(jù)、VLE以及化學(xué)平穩(wěn)等打好基礎(chǔ)。

課程大綱（詳細(xì)到章、節(jié)、小節(jié)）：

基礎(chǔ)學(xué)問。

1熱力學(xué)函數(shù)之間的關(guān)系；

流體的PVT關(guān)系。

定組成體系的熱力學(xué)性質(zhì)。

H、S的差不多運(yùn)算式；

剩余性質(zhì)及其運(yùn)算；

熱力學(xué)圖表及其熱力循環(huán)簡介；

純組分的逸度及逸度系數(shù)。

第3章變組成體系的熱力學(xué)性質(zhì)。

開系的溶液性質(zhì)關(guān)系，化學(xué)位；

偏摩爾性質(zhì)及其運(yùn)算；

抱負(fù)溶液和標(biāo)準(zhǔn)態(tài)；

混合性質(zhì)及其Mm的應(yīng)用；

超額性質(zhì)及ME與其他熱力學(xué)性質(zhì)關(guān)系；

溶液理論簡介；

活度系數(shù)方程。

第4章溶液熱力學(xué)的應(yīng)用。

對(duì)相平穩(wěn)的應(yīng)用；

對(duì)化學(xué)平穩(wěn)的應(yīng)用。

教材名稱：朱自強(qiáng)，徐汛合編《化工熱力學(xué)》(其次版)

參考教材名稱：J.M.Smith,H.C.VanNess,M.M.Abbott,IntroductiontoChemicalEngineeringThermodynamics(SixthEdition).化學(xué)工業(yè)出版社，2024年

預(yù)修課程（最低要求）：物理化學(xué)高等數(shù)學(xué)

適用專業(yè)：化學(xué)工程、環(huán)境工程和能源化工等專業(yè)的工程碩士。

《化學(xué)反應(yīng)工程選論》課程教學(xué)大綱

課程名稱(中文)：化學(xué)反應(yīng)工程選論

學(xué)分?jǐn)?shù)：2學(xué)分

課程名稱(英文)：SelectedTopicsofChemicalReactionEngineering課內(nèi)學(xué)時(shí)數(shù)：32（最低要求）上機(jī)（試驗(yàn)）時(shí)數(shù)：4小時(shí)

課外學(xué)時(shí)數(shù)：4（最低要求）

教學(xué)方式：課堂授課+（上機(jī)、試驗(yàn)）

教學(xué)要求：

使同學(xué)在把握化學(xué)反應(yīng)工程課程的差不多特點(diǎn)、差不多內(nèi)容，差不多理論以及差不多運(yùn)算方法的基礎(chǔ)上，把握簡單反應(yīng)體系分析的思路、策略。能理論聯(lián)系實(shí)際，敏捷分析和解決實(shí)際化工生產(chǎn)和設(shè)計(jì)中與反應(yīng)有關(guān)的詢問題。

課程內(nèi)容簡介：

本課程要緊通過化學(xué)反應(yīng)體系的工程分析，均相反應(yīng)過程分析，非均相反應(yīng)過程分析，化學(xué)反應(yīng)器分析，反應(yīng)器數(shù)學(xué)模型建立與解析，新型反應(yīng)過程分析等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使同學(xué)把握化學(xué)反應(yīng)工程分析的理論和方法，“三傳”與反應(yīng)的內(nèi)在聯(lián)系規(guī)律等，從而具備各種新型反應(yīng)過程的開發(fā)力量。

課程大綱：

化學(xué)反應(yīng)體系的工程分析

1.1反應(yīng)體系的化學(xué)計(jì)量學(xué)分析

1.2反應(yīng)體系的化學(xué)平穩(wěn)分析

1.3工程反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及其數(shù)學(xué)描述

1.4工程反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的試驗(yàn)討論方法

抱負(fù)均相反應(yīng)器分析

2.1抱負(fù)間歇反應(yīng)器

2.2抱負(fù)連續(xù)流淌反應(yīng)器

2.3全混流反應(yīng)器的熱穩(wěn)固性

2.4全混流反應(yīng)器的開車

化學(xué)反應(yīng)器中的混合現(xiàn)象

3.1宏觀混合與微觀混合

3.2返混及其對(duì)反應(yīng)的阻礙

3.3非抱負(fù)連續(xù)流淌反應(yīng)器

3.4物系集合狀態(tài)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的阻礙

3.5化學(xué)反應(yīng)器的預(yù)混合詢問題

3.6混合對(duì)聚會(huì)反應(yīng)器選型的阻礙

氣固相反應(yīng)和反應(yīng)器分析

4.1本征動(dòng)力學(xué)與表觀動(dòng)力學(xué)

4.2外部傳遞對(duì)氣固相催化反應(yīng)過程的阻礙

4.3內(nèi)部傳遞對(duì)氣固相催化反應(yīng)過程的阻礙

4.4外部傳遞和內(nèi)部傳遞的綜合阻礙

4.5流固相非催化反應(yīng)過程

4.6氣固相反應(yīng)器的分類和選型