2022年《化工工艺学》教案

1、化工工艺学教案第 一 学期2022 2022 学年学院、 系室化学工程系课程名称化工工艺学2022 级专业、年级、班级化学工程与工艺主讲教师陈 彦福 建 农 林 大 学课程的目的和任务：本课程面对化学工程与工艺专业,为专业核心课,学分 二、本课程的性质、位置和任务3.0 分,学时为 50,讲授 40 学时,试验 10 学时；化工工艺学是化学工程与工艺专业的一门重要专业课程,化工工艺学是争论各种原料（加工成为更有价值的消费品或生产资料的过程；其中包括原料路线的挑选、工艺流程的设计,生产过程的基本原理、最相宜的操作条件、生产过程所需要的各种机械设备的规格、结构与材质,产品的质量掌握等内容；化工工艺

2、不仅要从理论上探讨每个工艺过程进行的可能性和条件,而且仍要找出用最低的能耗和物耗生产出最好的产品的工艺方案；通过本课程的学习提高理论联系实际和对新工艺过程的开发才能,为毕业后从事技术工作打下良好的基础；课程的基本要求：本课程应在完成化工原理、化工机械设计和化工制图化学反应工程的基础上学习；本课程通过课堂讲授、要求同学1明白化工工艺学争论的主要内容和方法,化工工艺学在化工生产中的位置和作用；2明白化学工业的进展简史和当代化学工业的进展趋势；3把握化学工艺的基本概念和理论基础,每个典型工艺过程的特点和基本内容,并能提出各工艺的最新技术进展；4在化工过程的理论与实际方面建立较为系统而扎实的基础,能较

3、好地应用物理、化学、化工基础知识来分析和解决问题；5初步把握化工工艺过程开发的基本思路和技巧,并对化工工艺的设计与掌握、化工工艺过程,经济评判以及运算机帮助设计也有肯定明白；通过理论教学1使同学明白要明白化工原料,产品的质量就必定离不开对化工产品进行检测或检验,中间产品的判断、以致生产掌握也必需依靠精确的检测才能使生产顺当进行；2培育本学科同学的工程意识、工程试验的设计与争论的方法,技术经济观点和化工过程开发的才能,启发同学思维,增强同学的创新才能和动手才能；教同学期末成果评定由三方面组成,平常作业成果占30%,试验成果占10%,考查（试）成果占60%；材：授课教材化工工艺学 .韩冬冰等编著

4、.北京：中国石化出版社,2022.2 主要参考书目化工工艺学 .姚虎卿等 .南京：河海高校出版社,1993. 化工百科全书,陈冠荣、陈鉴远、时钧等主编,北京化学工业出版社,1994 化工过程设计；进方、北京化学工业出版社,2022 化学反应工程（其次版）；陈东棠,北京化学工业出版社,1990 精细化工工艺学；宋启煌,北京化学工业出版社,1995 新型分别技术基础,刘茉娥,陈次林,杭州,浙江高校出版社,1990 化工工程设计,韩冬冰等,北京,苑出版社,1997 化学工业进展简史,北京化工学院化工史编写组,北京,科学技术文化出版社,1985 绿色催化过程与工艺,王延告等,北京化学工业出版社,202

5、2 课时支配：2 学时 教学课型：理论课 试验课习题课实践课 其它题目（教学章、节或主题）：第 一 章 绪 论教学目的要求（分把握、熟识、明白三个层次）：教学目的要求：全面明白化工工艺学的定义,争论内容和方法及化工工艺学在化工生产中的位置和作用教学内容（注明：* 重点 # 难点？疑点）：第一节化工工艺学的定义和范畴*其次节化工工艺学争论的主要内容和方法第三节化工工艺学在化工生产中的位置和作用第四节学习化工工艺学的意义教学方式、手段、媒介：以板书为主板书设计：左边文本,右边插图争论、摸索题、作业：老师姓名：陈彦职称：副教授11 年 8 月 25 日课时支配：6 学时教学课型：理论课 试验课习题课

6、实践课 其它题目（教学章、节或主题）：上编 化工工艺学基础第 一 章 概 论教学目的要求（分把握、熟识、明白三个层次）：教学目的要求：明白化学工业进展史,化学工业特点与分类,把握化工装置的操作方式,化工技术开发的争论方法和程序,明白并把握化工工艺设计和工艺治理,化工技术经济,化工节能的途径,微机在化工生产、开发和设计企业治理中的应用；教学内容（注明：* 重点# 难点？疑点）：教学内容：第一节 化学工业的进展简史1古代的化工生产技术和人们对工艺的熟识；* 2 近代化学工业的兴起和行业的形成；* 3 现代化工行业的进展和进步；4中国近代化学工业进展概略；5当代化学工业的进展趋势；其次节 化学工业的

7、行业特点和分类1化学工业的行业特点；* 2 化学工业的分类；第三节 化工装置的操作方式1连续操作；2间歇操作；3半连续操作；4操作方式的用 第四节 化工技术的开发与生产装置建设1化工新技术开发概述 2化工新技术开发的目的和任务；3化工新技术的开发的主要内容；4化工技术开发争论的方法与程序；5化工装置的建设；第五节 应用开发争论* 1 应用开发争论的意义；2市场调查对开发新产品新工艺的影响；3应用技术的争论服务对技术开发的影响；4文献资料和专利供应化工新产品开发与应用技术争论；第六节 化工工艺设计1化工工艺设计的内容与要求；2产品生产的反应工艺争论和设计；3工艺流程设计方案（流程方案的设计）4工

8、艺流程方案的量化 初步设计阶段工艺流程设设计的完成计的完成；5工艺流程的评估；6初步设计阶段的工艺流程图；6施工图阶段的工艺流程图（又称 P1D,P1 图）；7车间和设备布置设计；8和谐非工艺专业的设计为非 9三废治理设计；第七节 化工工艺治理1工艺操作规程；2安全操作规程；3全面质量治理；4技术治理；5标准和计量治理；第八节 化工技术经济1技术经济概述；工艺专业供应设计条件；2技术经济指标；3投资项目的经济评估；*第九节 化工节能 1化工节能的意义；2化工节能的途径；第十节 运算机在化工工艺中的应用1化工过程参数的掌握（单片机掌握参数）；2微机在化工生产系统中的应用；3运算机在化工开发和设计

9、中应用；4运算机在企业治理上应用；*第十一节 绿色化工和可连续进展 1概述；2文献上关于绿色化工的概念和术语简介；3美国化学会提出的十二项原就；4化工可连续进展 本章内容应作为本课程的重点；教学方式、手段、媒介：以板书为主板书设计：左边文本,右边插图争论、摸索题、作业：老师姓名：陈彦职称：副教授11 年 8 月 25 日课时支配：2 学时教学课型：理论课 试验课习题课实践课 其它题目（教学章、节或主题）：第 二 章 原 料 及 原 料 准 备教学目的要求（分把握、熟识、明白三个层次）：教学目的要求：把握原料,辅料进入流程的要求；原料包括固体、气体、液体原料的预处理及催化剂的 制备与再生；教学内

10、容（注明：* 重点# 难点？疑点）：教学内容：第一节 原料及原料路线1原料在化工中的位置；2原料辅料对产品质量的影响；*3 原料和原料路线对工艺流程的影响；1原料进入流程的要求其次节 原料的预处理（原料预备）1原料预处理原就；2原料预处理方案设计；3原料处理流程方案的比较和评比；第三节 固体原料的处理1粉碎与团圆；2固体与晶体物料的净化与纯化；3固体物料干燥；4固体物料的输送与加料；5固体的混合和混料 6粉尘防备 第四节 气体原料的处理1原料气体除尘防雾；2气体净化精制；3原料气体的干燥；4输送与计量；5安全卫生；第五节 液体原料的处理1纯化与净化；2液体原料干燥；3液体原料输送与计量；4液体

11、原料的混合汽化和预热；5安全防备；第六节 催化剂制备1活性、挑选性和寿命；2助催化剂或添加剂；3催化剂形状、制备和载体；4催化剂加料与出料；5再生和处理；板书设计：左边文本,右边插图争论、摸索题、作业：老师姓名：陈彦职称：副教授11 年 8 月 25 日课时支配：2 学时教学课型：理论课 试验课习题课实践课 其它题目（教学章、节或主题）：第 三 章 反 应 过 程 和 过 程 优 化教学目的要求（分把握、熟识、明白三个层次）：把握化学反应过程的分类,各种反应器类型特点和选型原就,把握主要反应工艺参数的确定、测 量和掌握及满意工艺参数的流程设计；教学内容（注明：* 重点# 难点？疑点）：第一节反

12、应过程1化学反应过程的分类；2反应过程的理论问题 其次节 反应器的基本争论1反应器的基本要求；2反应器类型和选型原就；*3 反应器的开发与放大；第三节 釜式和鼓泡反应器1搅拌与混合；2釜式反应器的基本特点；3釜式反应器；4鼓泡反应器和其他气 液反应器的特点和设计 第四节 管式反应器1管式反应器的特点和应用；2管式反应器的设计；第五节 固定床反应器1固定床反应器的特点；2固定床反应器的基本形式与应用；3固定床反应器的数学模型；4固定床反应器的运算；第六节 流化床反应器 1流化床反应器及其基本特点 2流化床反应器的应用；3流化床反应器的主要部件；4流化床反应器的设计与放大 第七节 生化反应器1生化

13、反应器的特点和工艺要求 2生化反应器的类型；3生化反应器的设计 第八节 反应的工艺参数与流程 1主要工艺参数的确定；2满意工艺参数的流程设计 3反应参数的测量和掌握 1反应条件与公用工程 第九节 反应器优化1反应器最优化的基本概念 2反应器最优化的模型反应是化工工艺的重要内容,但考虑到这些内容在化工反应工程等课程中已有介绍,因此在讲课中可在总体的高度上绽开分析和争论,讲明化工反应工程的意义、作用和程序等；教学方式、手段、媒介：以板书为主板书设计：左边文本,右边插图争论、摸索题、作业：老师姓名：陈彦职称：副教授11 年 8 月 25 日课时支配：2 学时教学课型：理论课 试验课习题课实践课 其它

14、题目（教学章、节或主题）：第 四 章 产 物 的 分 离 与 提 纯教学目的要求（分把握、熟识、明白三个层次）：教学目的要求： 把握化工分别分类与选型的方法；设计方法；教学内容（注明：* 重点# 难点？疑点）：* 第一节产物分别的原就1分别方法概述 2基本原理 3分别流程的设计 其次节 分别与精制技术1气固分别和除尘 2液体分别 3液体分别与精馏 4蒸发与结晶 5干燥 6吸取与吸附 第三节 分别新技术和生化分别1离子交换 2膜分别 3色谱分别 4超临界流体萃取和其他萃取分别 5电泳分别 6生化分别 7其他分别方法明白化工分别设备的工艺运算与设备分别也是是化工工艺的重要内容,但考虑到这些内容在分

15、别工程等课程中已有介绍,因此在讲 课中可在总体的高度上绽开分析和争论,讲明化工分别的意义、作用和程序等；教学方式、手段、媒介：以板书为主板书设计：左边文本,右边插图争论、摸索题、作业：老师姓名：陈彦职称：副教授11 年 8 月 25 日课时支配：1 学时教学课型：理论课 试验课习题课实践课 其它题目（教学章、节或主题）：第 五 章 产 品 后 加 工教学目的要求（分把握、熟识、明白三个层次）：教学目的要求：明白 产品后加工工艺和程序教学内容（注明：* 重点 # 难点？疑点）：第一节 产品后加工概述其次节 产品后加工方案1去除微量杂质2产品后加工和精细加工方案*第三节 产品包装1产品合格检验2产

16、品计量和包装3储存和运输教学方式、手段、媒介：以板书为主板书设计：左边文本,右边插图争论、摸索题、作业：老师姓名：陈彦职称：副教授11 年 8 月 25 日课时支配：2 学时：教学课型：理论课 试验课习题课实践课 其它题目（教学章、节或主题）第 六 章三 废 治 理教学目的要求（分把握、熟识、明白三个层次）：教学目的要求：明白三废治理的原就与主要方法教学内容（注明：* 重点 # 难点？疑点）：第一节 三废及其治理原就1三废的产生及监控2三废治理原就*其次节 废水治理1废水分析指标2废水治理方法与流程第三节 废气治理1废气特点与分析2废气处理技术第四节 废渣治理及其资源综合利用1治理原就与利用2

17、混渣的处理与利用3无机废渣的处理利用4废渣的处理利用5固体废物的资源化1固体废物的最终处理第五节 化工废弃物的焚烧1焚烧总论2焚烧工艺与设备环保也是是化工工艺的重要内容,但考虑到这些内容在化工环保等课程中已有介绍,因此在讲课中在总体的高度上绽开分析和争论,讲明化工环保的意义、作用和程序等；教学方式、手段、媒介：以板书为主板书设计：左边文本,右边插图争论、摸索题、作业：老师姓名：陈彦职称：副教授11 年 8 月 25 日课时支配： 1 学时教学课型：理论课 试验课习题课实践课 其它题目（教学章、节或主题）：第 七 章检 测 与 操 作 控 制教学目的要求（分把握、熟识、明白三个层次）：教学目的要

18、求：明白 检测与操作掌握的主要方法与手段教学内容（注明：* 重点 # 难点？疑点）：第一节 工艺操作参数1温度、压力、原料配比、反应时间和操作周期2反应转化率、挑选性和收率3消耗定额4进料、出料与循环其次节 操作掌握与自动掌握1操作掌握方案2自动掌握3巡察与观测4监测第三节 中间分析与现场检测1条件掌握2随时取样和定时取样分析3在线分析与报警4现场办公检测与显示5紧急停车6产品检验与合格证第四节 设备切换和保护1切换使用与再生2设备保护第五节 安全卫生1安全措施和应急措施2卫生要求教学方式、手段、媒介：以板书为主板书设计：左边文本,右边插图争论、摸索题、作业：老师姓名：陈彦职称：副教授11 年

19、 8 月 25 日课时支配：24 学时：教学课型：理论课 试验课习题课实践课 其它题目（教学章、节或主题）下 编典 型 化 工 产 品 工 艺 过 程 介 绍本章 2 学时 教学目的要求（分把握、熟识、明白三个层次）：教学目的要求：介绍各种典型 化工产品工艺过程 的概念及意义；教学内容（注明：* 重点# 难点？疑点）：* 第八章合成氨 本章 6 学时 第一节产品概述 其次节合成氨工艺流程简图及工艺流程概述 第三节原料气的制备与净化 第四节氨合成的反应过程和反应工艺 第五节氨的分别流程 第六节液氨贮存及输送 第七节合成氨系统的技术进展 第九章硝酸 本章 2 学时 第一节概述 其次节稀硝酸生产过程

20、第三节尾气的治理和能量利用 第四节浓硝酸的生产简介 一、由氨直接合成浓硝酸 二、间接法生产浓硝酸简介 第五节硝酸的毒性、安全和贮运 第十章烧碱 本章 4 学时 第一节概述 *其次节烧碱生产的工艺流程方框图及流程概念 一、隔膜法生产流程示意方框图及工艺流程 二、离子膜生产烧碱工艺流程方框图及流程 第三节食盐水溶液的制备与净化 一、食盐水溶液的制备 二、盐水的净化第四节反应过程和反应工艺 一、电解过程基本定律及电流效率 二、隔膜法电解 三、离子交换膜法电解 第五节产物的分别和精制 一、电解液的蒸发浓缩制液碱 二、固碱制造 三、 C1 2净化和液氯生产 四、 H 2 精制 五、盐酸和干燥 HCl 第

21、六节氯碱厂环保措施简介 * 第十一章乙烯 本章 4 学时 第一节概述 其次节原料 第三节烃类裂解工艺 一、裂解原理 二、裂解流程 第四节裂解气净化分别 一、裂解气分别概论 二、裂解气分别流程 第五节三废治理和产品后处理第十三章合成苯酚 本章 2 学时 第一节产品概述 其次节产品工艺流程 一、产品工艺流程方框图 二、工艺流程概述 第三节原料流程 第四节反应过程和反应工艺 一、异丙苯合成 二、异丙苯的氧化 三、 CHP 分解 第五节产物的分别 第六节三废治理和技术进步 一、三废治理 二、安全卫生 三、技术进步 第十五章聚氯乙烯 本章 3 学时 第一节概述 *其次节产品工艺过程 一、产品的工艺概述

22、二、工艺流程 第三节原料 第四节反应机理及反应工艺 一、反应机理 二、反应工艺条件 三、聚合反应设备 第五节产品的后处理第十七章涤纶 本章 1 学时 第一节产品概述其次节产品的工艺流程 一、流程简述 二、工艺概述 第三节主要原料 第四节聚合反应工艺 一、反应机理和反应方程二、反应器 三、聚合流程 四、反应的工艺条件和掌握方法 *第五节聚酯 PET 熔融纺丝 一、涤纶 二、 PET 的熔融纺丝 第六节涤纶进展前景第十八章十二烷基苯磺酸钠 本章 1 学时 第一节概述一、产品概述 二、产品的工艺流程图 三、工艺流程概述 其次节生产工艺过程教学方式、手段、媒介：以板书为主板书设计：左边文本,右边插图争

23、论、摸索题、作业：总复习争论（ 2 学时）老师姓名：陈彦职称：副教授11 年 8 月 25 日课时支配：10 学时：教学课型：理论课试验课习题课实践课 其它题目（教学章、节或主题）实 验 教 学 内 容教学目的要求（分把握、熟识、明白三个层次）：通过试验达到对化工过程加深懂得的目的教学内容（注明：* 重点# 难点？疑点）：教学方式、手段、媒介：以板书为主板书设计：左边文本,右边插图争论、摸索题、作业：试验一乙苯脱氢制苯乙烯（6 学时）1、试验目的明白以乙苯为原料,氧化铁系为催化剂,在固定床单管反应器中制备苯乙烯的过程；学会稳固工艺操作条件的方法；2、试验方法以乙苯为原料,氧化铁系为催化剂,在固

24、定床单管反应器中制备苯乙烯对试验数据进行处理,分别将转化率、挑选性及收率对反应温度作出图表,找出最相宜的反应温度区域,并对所得试验结果进行争论；包括曲线图趋势的合理性,误差分析,成败缘由等 3、试验仪器 1 乙苯计量管；2、4 加料泵； 3 水计量管； 5 混合器； 6 汽化器； 7 反应器； 8 电热 夹套； 9、11 冷凝器； 10 分别器； 12 热电偶（即多功能反应试验装置）4、试验操作方法（1）反应条件 : 汽化温度 300,脱氢反应温度540 600,水 :乙苯 =1.5:1 体积比 ,相当于乙苯加料0.5 毫升/分,蒸馏水0.75 毫升 /分 50 毫升催化剂 （2）操作步骤 明白并熟识试验装置及流程,搞清物料走向及加料、出料方法；接通电源,使汽化器、反应器分别逐步升温至预定的温度,同时打开冷却水；分别校正蒸馏水和乙苯的流量0.