《化工節(jié)能技術(shù)》課件教本大綱

《化工節(jié)能技術(shù)》課件教本大綱名目

化工節(jié)能技術(shù)(1)

分別過程選論(3)

化工流程機(jī)械(5)

高等化工熱力學(xué)(7)

化學(xué)反應(yīng)工程選論(9)

《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)時數(shù)：32（最低要求）上機(jī)（試驗(yàn)）時數(shù)：2小時

課外學(xué)時數(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

1.把握可逆過程、火用、夾點(diǎn)等重要的基本概念。

2.把握能量轉(zhuǎn)換遵循的基本定律。

3.把握單元過程和能量系統(tǒng)用能狀況的基本分析及計(jì)算方法，以及提高能量利用經(jīng)濟(jì)性的

基本原則和主要途徑。

4.逐步樹立工程觀點(diǎn)，具有對實(shí)際問題建立能量系統(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。主要包括熱力學(xué)第肯定律和其次定律，能量的火用計(jì)算，火用損失與火用衡算方程式，裝置的火用效率與火用損失系數(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基本概念

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能量的火用計(jì)算

2.5火用損失與火用衡算方程式

2.6裝置的火用效率與火用損失系數(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。主要參考書：

1)趙冠春、錢立倫，《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.,1994

3）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)時數(shù)：32上機(jī)（試驗(yàn)）時數(shù)：

課外學(xué)時數(shù)：4

教學(xué)方式：課堂授課

教學(xué)要求：

使同學(xué)把握本課程的基本特征和所涉及的基本內(nèi)容，正確理解有關(guān)傳熱傳質(zhì)及分別工程的基本概念和理論，理解各個概念之間的聯(lián)系和應(yīng)用，把握基本計(jì)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)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)相平衡熱力學(xué)、動力學(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、基本概念、基本規(guī)律和計(jì)算方法，為分別過程的選擇、特性分析和計(jì)算奠定基礎(chǔ)，并從分別過程的共性動身，爭論各種分別方法的熱量質(zhì)量的傳遞特征。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基本原理、特點(diǎn)及適用性、簡捷和嚴(yán)格計(jì)算法等，通過對不同分別過程和方法的對比，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平衡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章單級平衡過程

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

2.1相平衡

2.1.1相平衡常數(shù)概念

2.1.2多組分體系相平衡常數(shù)計(jì)算

2.2多組分物系的泡點(diǎn)和露點(diǎn)計(jì)算

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

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

2.3閃蒸過程的計(jì)算

2.3.1等溫閃蒸過程和部分冷凝過程的計(jì)算

第3章多組分多級分別過程分析與簡捷計(jì)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流程及簡捷計(jì)算方法

3.3汲取與蒸出過程

3.3.1塔內(nèi)的流率、濃度和溫度分布特點(diǎn)

3.3.2流程及簡捷計(jì)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流程及簡捷計(jì)算方法

第4章多組分多級分別的嚴(yán)格計(jì)算

4.1平衡級的理論模型建立

4.2逐級計(jì)算法

4.3三對角矩陣法

4.3.1三對角線矩陣方程的托瑪斯解法

4.3.2精餾過程的泡點(diǎn)計(jì)算法

4.3.3汲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損失

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。

主要參考書：

1.J.D.Seader,E.J.Henley編：《SeparationProcessPrinciples》，北京：化學(xué)工業(yè)

出版社，2024年；

2.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；

3.鄧修,吳俊生編：《化工分別工程》，北京：科學(xué)出版社，2000年；

4.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)時數(shù)：64（最低要求）

課外學(xué)時數(shù)：10（最低要求）

教學(xué)方式：課堂授課

教學(xué)要求：

1、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。

2、把握容積型壓縮機(jī)的基本工作原理，熱動力特性、調(diào)整與掌握方法、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)行管理、故障分析，理論討論等力量。

3、把握速度型壓縮機(jī)的基本工作原理，熱動力特性、調(diào)整與掌握方法、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)行管理、故障分析、理論研

究等力量。

4、把握各種液體泵的基本工作原理，熱動力特性、調(diào)整與掌握方法、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)行管理、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主要機(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)掌握與能量調(diào)整。主要機(jī)械設(shè)備包括空氣動力用壓縮機(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

1、化工流程機(jī)械的定義

2、化工流程機(jī)械的分類

3、化工流程機(jī)械的用途

4、化工流程機(jī)械的特點(diǎn)

5、流體機(jī)械的進(jìn)展趨勢

其次章：容積式壓縮機(jī)

1、熱力學(xué)原理與熱力性能

2、動力學(xué)原理

3、氣閥與工作腔密封

4、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

5、回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)

6、附屬系統(tǒng)

7、調(diào)整、掌握及選型

8、真空泵簡介

第三章：速度式壓縮機(jī)

1、葉輪機(jī)械的流體力學(xué)與熱力學(xué)基礎(chǔ)

2、離心式壓縮機(jī)

3、軸流式壓縮機(jī)

4、性能、調(diào)整、掌握與選型

5、葉輪式原動機(jī)簡介

第四章：液體泵

1、泵的分類及用途

2、離心泵的典型結(jié)構(gòu)與工作原理

3、離心泵的工作特征與調(diào)整

4、其他泵概述

5、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，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000

主要參考書：

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)時數(shù)：32（最低要求）上機(jī)（試驗(yàn)）時數(shù)：2小時

課外學(xué)時數(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)一步向相平衡和化學(xué)平衡的應(yīng)用，把握熱力學(xué)討論的方法和學(xué)科的特別性，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)為主要內(nèi)容，通過對定組成體系、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)問題如熱力學(xué)數(shù)據(jù)、VLE以及化學(xué)平衡等打好基礎(chǔ)。

課程大綱（詳細(xì)到章、節(jié)、小節(jié)）：

第1章基礎(chǔ)學(xué)問。

1．1熱力學(xué)函數(shù)之間的關(guān)系；

1．2流體的