《化工過程節(jié)能技術(shù)》課程教學(xué)大綱（本科）

《化工過程節(jié)能技術(shù)》課程教學(xué)大綱課程要求：選修學(xué)時(shí)/學(xué)分：32/2適用專業(yè)：應(yīng)用化工技術(shù)本課程是化工及其相關(guān)專業(yè)學(xué)生選修的一門專業(yè)課程，是研門課程。主要包括熱力學(xué)第一定律和第二定律，能量的畑計(jì)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(dòng)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；該課程的任務(wù)是研究化工單元操作的基本原理、典型設(shè)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(chǔ)課，并且應(yīng)通過認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)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(jì)算方法，以及提高能量利用經(jīng)濟(jì)性的基教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求教學(xué)方式程教學(xué)目標(biāo)1.2能源資源現(xiàn)狀及其特點(diǎn)和分離過程；3.了解化學(xué)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(xué)基礎(chǔ)2.1能量及表現(xiàn)形式2.2熱力學(xué)第一定律2.3火用和熱力學(xué)第二定律2.4能量的火用計(jì)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(jìn)展1.了解能源利用過程中的相關(guān)術(shù)語；2.掌握能量的形式和基準(zhǔn)狀態(tài)的確定；3.掌握穩(wěn)流體系熱力學(xué)第一定律及能量平衡的簡化式；4.掌握軸功及其計(jì)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(jì)算和過程熱力學(xué)分析。講授3第三章流體流動(dòng)及輸送過程設(shè)備的節(jié)能3.1流體流動(dòng)過程熱力學(xué)分析3.2流體在直管中流動(dòng)的節(jié)能3.3泵的節(jié)能3.4風(fēng)機(jī)節(jié)能1.了解流體在直管中流動(dòng)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(yīng)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(fēng)機(jī)選擇中應(yīng)注意的問題與提高風(fēng)機(jī)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)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(jì)效益；4.掌握傳熱的節(jié)能與強(qiáng)化途5.掌握提高單位時(shí)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(jì)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(jì)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(shù)5.2吸收操作與塔設(shè)備1.蒸餾系統(tǒng)的節(jié)能措施；2.理解熱量利用的熱力學(xué)基礎(chǔ)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(xué)性能及有效能效率與熱泵經(jīng)濟(jì)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(shè)備性能分析、填料類型、性能評(píng)價(jià)及新型塔板的應(yīng)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(shù)6.2熱泵的節(jié)能技術(shù)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(jì)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(xué)反應(yīng)節(jié)能7.1化學(xué)反應(yīng)過程的熱力學(xué)分析7.2反應(yīng)過程的節(jié)能7.3反應(yīng)與其他過程的組合1.掌握化學(xué)反應(yīng)有效能的計(jì)2.理解實(shí)際反應(yīng)過程有效能損失和復(fù)雜反應(yīng)的反應(yīng)有效能估算；3.了解反應(yīng)過程的節(jié)能措4.了解反應(yīng)與反應(yīng)、反應(yīng)精餾及膜反應(yīng)器過程；4講授討論五、其他教學(xué)環(huán)節(jié)(課外教學(xué)環(huán)節(jié)、要求、目標(biāo))本課程沒有其他課外教學(xué)過程。由于本課程中涉及知識(shí)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(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和加強(qiáng)講授時(shí)的教學(xué)效果，本課程采用講練為主的教學(xué)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(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，也為拓寬他們將來的就業(yè)渠道打下了一定的基礎(chǔ)。在課堂教學(xué)中，通過講授、提問、討論、演示等教學(xué)方法和手段讓學(xué)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(qiáng)化化工熱力學(xué)和化工動(dòng)力學(xué)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用。對于各類典型的化工產(chǎn)品的生產(chǎn)，重點(diǎn)介紹生產(chǎn)方法與工藝原理、典型流程與關(guān)鍵設(shè)備、工藝條件與節(jié)能降耗分析，每一部分都有相應(yīng)的工廠實(shí)際例題和課后習(xí)題。通過這種啟發(fā)式教學(xué)、討論式教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力、這種加強(qiáng)基礎(chǔ)、面向?qū)嶋H、引導(dǎo)思維、啟發(fā)創(chuàng)新，也使學(xué)生能獲得廣博的化學(xué)工藝知識(shí)，增加了一些工廠中可能出現(xiàn)的實(shí)際問題及其分析和解決方法，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力。七、考核方式最終成績由平時(shí)成績(作業(yè)、期中測驗(yàn)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(jì)律和課堂提問，主要考核對每堂課知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度。作業(yè)、期中測驗(yàn)成績：主要考核階段知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。主要考核化工基本概念、基本原理、基本化工計(jì)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(jì)算題等。[1]孫偉民，侯文順主編.化工節(jié)能技術(shù).化學(xué)工業(yè)出版社，2010.[1]馮霄.化工