化工专业《化工工艺学》教学大纲教案

1、化工工艺学教学大纲课程编码：0412101404课程名称：化工工艺学学时/学分：56/3.5先修课程：化工原理、化学反应工程、化工热力学适用专业：化学工程与工艺开课教研室：化工教研室一、课程性质与任务1课程性质：本课程是化学工程与工艺专业的专业必修课。本课程主要是从化工生产的工艺角度出发，运用化工过程的基本原理，阐明化工工艺的基本概念和基本理论。2课程任务：本课程的任务是通过分析和讨论生产工艺中反应、分离部分的工艺原理、影响因素、确定工艺条件的依据、反应设备的结构特点、流程的组织，使学生掌握化工生产与开发研究工作中的基本方法，对化工生产更加深入的了解，培养学生理论联系实际、应用已学过的基础理论

2、解决实际工程问题的能力。二、课程教学基本要求通过对本课程的学习，要求学生掌握合成氨、尿素、甲醇等化工产品生产过程的工艺原理、操作条件(工艺参数)的确定，熟悉有关工艺流程以及主要设备结构；了解当今化学工业的概貌及发展方向，了解化工生产中的设备材质、安全生产、三废治理等问题。使学生获得基本的化学工艺知识，培养理论联系实际的能力，为其将来从事化工过程的开发、设计、建设和科学管理建立化工工艺基础。成绩考核形式：期末成绩（闭卷考试）（70%）平时成绩（作业、期中考试等）（30%)。成绩评定采用百分制，60分为及格。三、课程教学内容第一章 绪论1.教学基本要求掌握化学工业的分类和特点，掌握各类化工资源的加

3、工利用。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章的教学，要求学生熟悉化工生产的基本过程和化工资源，掌握合成氨、尿素和甲醇生产的基本过程。3.教学重点和难点教学重点是化工过程的主要效率指标，石油及其加工利用。教学难点是石油的几种不同的一次加工方法。4.教学内容（1）概述主要知识点：化学工艺学研究范畴；化学工业的发展历史及其在人类社会中的作用；现代化学工业的特点和发展方向；化学工业的原料资源和主要产品；化工过程的主要效率指标。（2）化学工业原料资源及其加工利用主要知识点：无机化学矿及其加工利用；石油及其加工利用；天然气及其加工利用；煤及其加工利用；生物质及其加工利用；再生资源的开发利用；空气

4、和水。（3）合成氨、甲醇、尿素概述主要知识点：合成氨、甲醇、尿素的性质、用途、能耗、生产方法和技术现状与展望。第二章 合成氨原料气的制备1.教学基本要求掌握固体燃料气化、烃类水蒸气转化、重油部分氧化等不同原料制气过程的基本原理，原料和工艺路线，消耗定额的计算和催化剂的使用条件。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章的教学，要求学生掌握不同原料制取合成氨原料气的工业过程，并比较不同原料制取合成氨原料气的技术经济，理解选取原料的方法。3.教学重点和难点教学重点是主要设备和工艺条件的选择。教学难点是工艺条件的分析。4.教学内容（1）固体燃料气化主要知识点：固体燃料气化的基本原理（反应的热力学

5、、动力学）；半水煤气的工业制法；间歇法制取半水煤气的工作循环、工艺条件、工艺流程；连续煤气化制煤气的方法。（2）烃类蒸气转化主要知识点：烃类蒸气转化的基本原理（反应的热力学、动力学）；烃类水蒸气转化催化剂；工业生产方法、工艺条件、流程和设备。（3）重油部分氧化主要知识点：基本原理；工艺条件、流程、主要设备。第三章 原料气脱硫1.教学基本要求掌握原料气脱硫基本原理、工艺流程的确定；有关的物料衡算和热量衡算。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章的教学，要求学生掌握不同脱硫方法的基本原理和工艺流程，并比较不同脱硫方法的技术经济，会运用选择脱硫方法的原则。3.教学重点和难点教学重点是主要设备

6、和工艺条件的选择。教学难点是工艺条件的分析和工艺参数的选择。4.教学内容（1）干法脱硫主要知识点：ZnO法、活性炭法、钴钼加氢转化法脱硫过程。（2）湿法脱硫主要知识点：化学吸收法、物理吸收法、物理-化学吸收法；改良的A.D.A.法和栲胶法的工艺过程。第四章 一氧化碳变换1.教学基本要求掌握原料气变换基本原理、工艺流程的确定；有关的物料衡算和热量衡算。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章的教学，要求使学生掌握变换催化剂的选择和工艺流程的选择，掌握工业过程能耗的分析方法。3.教学重点和难点教学重点是主要设备和工艺条件的选择。教学难点是工艺条件的分析和工艺过程的能耗分析。4.教学内容（1）

7、变换的基本原理主要知识点：变换反应特点；变换反应的化学平衡；变换反应速度。（2）变换催化剂主要知识点：催化剂的选择与分类；中温变换催化剂铁铬系催化剂；耐硫宽温低变催化剂钴钼系催化剂；铜系低温变换催化剂。（3）一氧化碳变换工艺条件的选择主要知识点：压力、温度、水蒸气比例、空间速度、入口气体中CO含量的选择。（4）变换的工艺流程和主要设备主要知识点：CO变换的工艺流程；CO变换的主要设备。第五章 原料气中二氧化碳的脱除1.教学基本要求掌握原料气脱碳基本原理、工艺流程的确定；有关的物料衡算和热量衡算。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章的教学，要求学生掌握不同脱碳方法的异同即选择的原则，掌

8、握原料气脱碳基本原理、工艺流程的确定。3.教学重点和难点教学重点是主要设备和工艺条件的选择。教学难点是脱碳方法的选择。4.教学内容（1）碳酸丙烯酯法脱除二氧化碳主要知识点：碳酸丙烯酯的物理性质；碳酸丙烯酯脱碳的基本原理、工艺条件、工艺流程。（2）热钾碱法脱除二氧化碳 主要知识点：基本原理、工艺流程和主要设备。（3）变压吸附脱碳主要知识点：变压吸附脱碳的基本原理；脱碳装置的类型；脱碳常用的吸附剂；变压吸附脱碳并同时制取纯CO2装置的工艺流程。第六章 甲醇生产1.教学基本要求掌握甲醇生产的基本原理、工艺流程和粗甲醇的分离方法。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章的教学，要求学生掌握甲醇生

9、产和粗甲醇分离的基本方法，掌握联醇生产和单醇生产的区别；掌握联醇生产对合成氨过程的影响。3.教学重点和难点教学重点是主要设备和工艺条件的选择。教学难点是联醇生产对合成氨过程的影响以及生产过程中的调节方法。4.教学内容（1）甲醇的合成主要知识点：化学平衡与化学反应速度；合成甲醇催化剂；醇合成工艺条件的选择；工艺流程及设备。（2）粗甲醇的精馏主要知识点：精馏的目的和原理；精馏工艺的选择。第七章 原料气的最终净化1.教学基本要求掌握原料气精制基本原理、工艺流程的确定；有关的物料衡算和热量衡算。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章的教学，要求学生掌握原料气精制的基本方法，比较各种方法的异同；

10、掌握醇烃化方法的基本过程并能分析其优点。3.教学重点和难点教学重点是主要设备和工艺条件的选择。教学难点是醇烃化方法的应用及生产过程中的调节。4.教学内容（1）铜氨液洗涤法主要知识点：铜氨液吸收CO的理论基础；铜氨液的再生；铜氨液洗涤及铜氨液再生工艺流程。（2）甲烷化法清除少量一氧化碳和二氧化碳主要知识点：甲烷化法的理论基础；甲烷化催化剂；工艺流程及主要设备；双甲工艺之甲烷化工艺。（3）醇烃化与醇醚化工艺主要知识点：醇醚化与醇烃化工艺的基本原理、催化剂、工艺流程。（4）液氮洗涤法主要知识点：基本原理；操作条件；工艺流程。第八章 氨的合成1.教学基本要求掌握氨合成反应的热力学、本征动力学方程在工业

11、上的应用及影响因素；氨合成催化剂的组成和应用，掌握氨合成的工艺条件、工艺流程和合成塔的结构。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章的教学，要求学生掌握氨合成的工艺过程，能够分析氨合成过程的能耗问题，掌握氨合成塔的结构特点。3.教学重点和难点教学重点是氨合成塔的结构特点及最适宜温度分布；氨合成反应工艺条件的确定。教学难点是氨合成塔的结构特点。4.教学内容（1）氨合成的基本理论主要知识点：氨合成反应的特点；化学平衡；氨合成动力学。（2）氨合成催化剂主要知识点：催化剂的组成及性能；催化剂的还原与钝化；催化剂的中毒与衰老。（3）氨合成操作条件的选择主要知识点：温度、压力、空间速度、合成塔进口气

12、体组成的选择。（4）氨合成工艺流程及设备主要知识点：氨合成基本工艺步骤；氨合成工艺流程；氨合成塔。第九章 尿素生产1.教学基本要求掌握尿素合成的基本理论、工艺条件和工艺流程；掌握未反应物分离的原理和工艺；掌握尿素溶液蒸发造粒的工艺。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章的教学，要求学生掌握水溶液全循环法生产尿素的基本过程，比较尿素各种合成方法的优缺点；掌握未反应物分离的原理和工艺条件的确定方法；掌握尿素溶液加工方法。理解尿素生产中影响缩二脲生成的因素和措施。3.教学重点和难点教学重点是尿素合成反应原理和工艺条件的确定；未反应物分离和尿素溶液蒸发造粒的工艺。教学难点是反应物分离工艺条件的

13、确定；减少缩二脲生成的措施。4.教学内容（1）尿素的合成主要知识点：合成尿素的反应原理；合成尿素工艺条件的选择；尿素合成的工艺流程；合成尿素主要设备。（2）尿素合成液未反应物的分离与回收主要知识点：减压加热分离原理；未反应物的回收原理；中压分解与吸收工艺条件的选择；低压分解与吸收工艺条件的选择；中低压分解与吸收工艺流程；中低压分解与吸收的主要设备。（3）尿素溶液的蒸发与造粒主要知识点：尿素溶液蒸发特性及工艺要求；尿素造粒过程的工艺要求；蒸发与造粒过程的工艺流程；蒸发与造粒的主要设备。四、学时分配表章序内容学时备注一绪论4二合成氨原料气的制备8三原料气脱硫4四一氧化碳变换6五原料气中二氧化碳的脱