《化工過程節(jié)能技術》課程教學大綱（本科）

《化工過程節(jié)能技術》課程教學大綱課程要求：選修學時/學分：32/2適用專業(yè)：應用化工技術本課程是化工及其相關專業(yè)學生選修的一門專業(yè)課程，是研門課程。主要包括熱力學第一定律和第二定律，能量的畑計算，畑損失與畑衡算方程式，裝置的畑效率與畑損失系數(shù)；流體流動與流體輸送機械、換熱、蒸發(fā)、精餾、干燥、反應等化工單元過程與設備的節(jié)能；該課程的任務是研究化工單元操作的基本原理、典型設備的結(jié)構(gòu)原理、操作性能中的耗能問題及節(jié)能途徑。二、課程與其他課程的聯(lián)系基礎課，并且應通過認識實習對化工生產(chǎn)過程有所了解。4.掌握單元過程和能量系統(tǒng)用能狀況的基本分析及計算方法，以及提高能量利用經(jīng)濟性的基教學內(nèi)容教學要求教學方式程教學目標1.2能源資源現(xiàn)狀及其特點和分離過程；3.了解化學工業(yè)節(jié)能的潛力4.熟悉節(jié)能的途徑；4講授2第二章節(jié)能的熱力學基礎2.1能量及表現(xiàn)形式2.2熱力學第一定律2.3火用和熱力學第二定律2.4能量的火用計算2.5火用損失和火用衡算方程式2.6裝置的火用效率和火用損失系數(shù)2.7節(jié)能理論的新進展1.了解能源利用過程中的相關術語；2.掌握能量的形式和基準狀態(tài)的確定；3.掌握穩(wěn)流體系熱力學第一定律及能量平衡的簡化式；4.掌握軸功及其計算；5.掌握熵、熵增原理、卡諾定律、熵產(chǎn)生及熵平衡的定6.掌握理想功、損失功及有效能計算和過程熱力學分析。講授3第三章流體流動及輸送過程設備的節(jié)能3.1流體流動過程熱力學分析3.2流體在直管中流動的節(jié)能3.3泵的節(jié)能3.4風機節(jié)能1.了解流體在直管中流動的節(jié)能與節(jié)能與節(jié)流過程的有效能損失；2.初步掌握減阻劑的使用方法及應用范圍；3.掌握離心泵的節(jié)能方法；4.掌握泵的工作范圍確定與5.掌握泵的能量損失與改善泵性能的措施；6.初步掌握風機選擇中應注意的問題與提高風機運行經(jīng)濟性的途徑。4講授討論4第四章熱量傳遞過程的節(jié)能4.1傳熱過程的節(jié)能4.2蒸發(fā)操作的節(jié)能4.3干燥過程的節(jié)能1.了解化工生產(chǎn)中傳熱的目2.了解傳熱過程的有效能損3.初步掌握換熱器的節(jié)能與經(jīng)濟效益；4.掌握傳熱的節(jié)能與強化途5.掌握提高單位時間的換熱量方式。6.初步掌握蒸發(fā)器的選型、蒸發(fā)操作方式及其經(jīng)濟性；7.掌握蒸發(fā)操作節(jié)能的途8.初步掌握干燥介質(zhì)對干燥過程的影響；9.濕空氣的有效能計算；10.減少干燥過程能耗的途徑。4講授5第五章分離過程的節(jié)能5.1精餾操作中的節(jié)能技術5.2吸收操作與塔設備1.蒸餾系統(tǒng)的節(jié)能措施；2.理解熱量利用的熱力學基礎及節(jié)能方案的確定；3.理解回流比對精餾過程節(jié)能的影響；4.了解帶中間加熱—冷卻精餾過程；5.掌握多效蒸餾工藝流程、節(jié)能效果、影響因素及精餾效數(shù)選定；6.掌握熱泵精餾的工藝流程、熱力學性能及有效能效率與熱泵經(jīng)濟性分析；7.掌握吸收塔的操作線方程與最佳吸收劑用量的確定；8.理解塔設備性能分析、填料類型、性能評價及新型塔板的應用。4講授6第六章制冷與熱泵的節(jié)能6.1制冷的節(jié)能技術6.2熱泵的節(jié)能技術1.了解冷凍、深度冷凍的概念及需要采用深度冷凍分離方法的場合：2.理解制冷的工作原理；3.掌握壓縮過程、節(jié)流過程及傳熱過程有效能分析；4.掌握壓縮式熱泵循環(huán)與制冷循環(huán)的區(qū)別與熱泵循環(huán)的功耗和效能；5.初步掌握壓縮式熱泵供熱的經(jīng)濟性與混合工質(zhì)的熱泵6.了解吸收式熱泵的工作原理與循環(huán)方式。4講授7第七章化學反應節(jié)能7.1化學反應過程的熱力學分析7.2反應過程的節(jié)能7.3反應與其他過程的組合1.掌握化學反應有效能的計2.理解實際反應過程有效能損失和復雜反應的反應有效能估算；3.了解反應過程的節(jié)能措4.了解反應與反應、反應精餾及膜反應器過程；4講授討論五、其他教學環(huán)節(jié)(課外教學環(huán)節(jié)、要求、目標)本課程沒有其他課外教學過程。由于本課程中涉及知識面較寬，所闡述內(nèi)容較多，最新的科技研究成果也比較豐富，為了引起學生學習的興趣和加強講授時的教學效果，本課程采用講練為主的教學方式。由于在講授過程中加入了大量的化工工藝節(jié)能研究成果，提高了學生的學習熱情，也為拓寬他們將來的就業(yè)渠道打下了一定的基礎。在課堂教學中，通過講授、提問、討論、演示等教學方法和手段讓學生理解化工基本概念，基本原理和各類產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，強化化工熱力學和化工動力學在化工生產(chǎn)中的應用。對于各類典型的化工產(chǎn)品的生產(chǎn)，重點介紹生產(chǎn)方法與工藝原理、典型流程與關鍵設備、工藝條件與節(jié)能降耗分析，每一部分都有相應的工廠實際例題和課后習題。通過這種啟發(fā)式教學、討論式教學培養(yǎng)學生自學能力、這種加強基礎、面向?qū)嶋H、引導思維、啟發(fā)創(chuàng)新，也使學生能獲得廣博的化學工藝知識，增加了一些工廠中可能出現(xiàn)的實際問題及其分析和解決方法，培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的能力。七、考核方式最終成績由平時成績(作業(yè)、期中測驗成績、出勤情況、課堂表現(xiàn)等)和期末成績和組成。各部分所占比例如下：課堂表現(xiàn)：包括出勤情況、課堂紀律和課堂提問，主要考核對每堂課知識點的復習、理解和掌握程度。作業(yè)、期中測驗成績：主要考核階段知識點的掌握程度。主要考核化工基本概念、基本原理、基本化工計算以及分析和解決化工問題的能力掌握程度。書面考試形式。題型有選擇題、填空題、問答題、綜合問題分析題、計算題等。[1]孫偉民，侯文順主編.化工節(jié)能技術.化學工業(yè)出版社，2010.[1]馮霄.化工