《化工节能技术》课程教学大纲

1、化工节能技术课程教学大纲英文名称：Technologies of Energy-saving in Chemical Process课程类型：专业课课程要求：选修学时/学分：32/2适用专业：化学工程与工艺 一、课程性质与任务化工过程分析与节能是研究节能的原理以及化学工程中常用的节能技术的一门课程。主要包括热力学第一定律和第二定律，熵平衡方程，理想功、损失功和热力学效率，装有效能和无效能；流体流动与流体输送机械、换热、蒸发、精馏、干燥、反应等化工单元过程与设备的节能；过程系统节能中的夹点技术，夹点的形成及其意义，换热网络设计目标，换热网络优化综合，蒸汽动力系统优化综合。二、课程与其他课程的联系

2、在学习本课程之前应完成物理化学、化工原理和化学反应过程与设备、分离过程与设备等课程的学习，并且应通过认识实习对化工生产过程有所了解。三、课程教学目标 1.了解化工生产单元过程及生产原理；2. 了解理想功、损失功、有效能、无效能及夹点等重要的基本概念；3.了解能量转换遵循的基本定律；4. 掌握单元过程和能量系统用能状况的基本分析及计算方法，以及提高能量利用经济性的基本原则和主要途径；5. 逐步树立工程观点，具有对实际问题建立能量系统模型的能力,并能用理论分析解决与化工节能有关的实际问题；6. 掌握化工单元过程节能途径及其主要设备的节能方法；7. 掌握换热系统、分离系统的能量集成；8. 掌握水系统

3、集成。四、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容教学要求学时教学方式对应课程教学目标1第一章 绪论1.1 能源概念及其分类1.2 能源资源现状及其特点1.3 节能及节能的潜力与意义1.4 化学工业与节能1.5节能的途径1. 了解能源与能源的概念及分类； 2. 掌握化工产品的生产过程和分离过程； 3. 了解化学工业节能的潜力与意义；4. 了解能源管理的内容、方法、能源管理与企业管理的关系；5. 熟悉节能的途径2讲授1、42第二章 节能的热力学基础2.1 能量及表现形式2.2热力学第一定律和能量平衡方程2.3 热力学第二定律和熵平衡方程2.4理想功、损失功和热力学效率2.5 有效能和无效能回顾热

4、力学课程这所学的能源利用过程中的相关术语及能量过程分析。2讲授讨论233第三章 化工单元过程与设备的节能流体流动及流体输送机械3.2 换热 3.3 蒸发3.4 精馏3.5 干燥3.6 反应1. 了解流体流经管道、泵、压缩机节流阀（设备）时的有效能损失，掌握相应的节能技术；2. 了解传热过程的有效能损失，掌握换热器的节能与经济效益；初步掌握减阻剂的使用方法及应用范围；3. 掌握蒸发操作节能的途径； 4. 掌握预热进料、利用塔釜液余热、回收利用塔顶蒸气余热等蒸馏系统的节能措施；掌握多效蒸馏工艺流程、节能效果、影响因素及精馏效数选定；掌握热泵精馏的工艺流程、热力学性能及有效能效率与热泵经济性分析；了

5、解带中间加热冷却精馏过程；5. 熟悉干燥介质对干燥过程的影响；6. 了解化学反应有效能的计算；理解反应过程有效能损失及有效能估算；掌握反应过程的节能措施18讲授164第四章 过程系统节能夹点技术4.1 过程系统节能的意义4.2 夹点技术的应用范围4.3 夹点的形成及意义4.4 换热网络设计目标4.5 换热网络优化技术4.6 换热网络改造综合4.7分离系统优化综合4.8反应器的热集成1. 了解过程系统节能的意义；2. 了解夹点技术的应用范围、化工生产中传热的目的； 2. 理解夹点的形成及意义；4. 掌握换热网络设计目标；5. 掌握换热网络优化技术；6. 理解换热网络改造综合；7. 掌握受网络夹点

6、控制装置的改造分析； 8. 掌握精馏系统的热集成；9. 掌握反应器的热集成。6讲授75第五章 水系统集成5.1常用节水方法与用水单元模型5.2水夹点的形成及其意义5.3用水网络的数学模型5.4水直接回用水网络综合5.5再生回用与再生循环的水网络5.6具有中间水道的水网络结构及其综合方法1. 掌握常用节水方法，了解用水单元模型；2. 掌握水夹点的形成；3. 掌握用水网络的数学模型；4. 掌握水直接回用水网络综合；5. 掌握再生回用与再生循环的水网络；6. 了解具有中间水道的水网络结构及其综合方法4讲授8五、其他教学环节（课外教学环节、要求、目标）本课程没有其他课外教学过程。六、教学方法由于本课程

7、中涉及知识面较宽，所阐述内容较多，最新的科技研究成果也比较丰富，为了引起学生学习的兴趣和加强讲授时的教学效果，本课程采用讲练为主的教学方式。由于在讲授过程中加入了大量的化工工艺节能研究成果，提高了学生的学习热情，也为拓宽他们将来的就业渠道打下了一定的基础。在课堂教学中，通过讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段让学生理解化工基本概念，基本原理和各类产品的生产方法，强化化工热力学和化工动力学在化工生产中的应用。对于各类典型的化工产品的生产，重点介绍生产方法与工艺原理、典型流程与关键设备、工艺条件与节能降耗分析，每一部分都有相应的工厂实际例题和课后习题。通过这种启发式教学、讨论式教学培养学生自学能

8、力、这种加强基础、面向实际、引导思维、启发创新，也使学生能获得广博的化学工艺知识，增加了一些工厂中可能出现的实际问题及其分析和解决方法，培养理论联系实际的能力。七、考核方式最终成绩由平时成绩（作业、期中测验成绩、出勤情况、课堂表现等）和期末成绩和组成。各部分所占比例如下：平时成绩：50%课堂表现：包括出勤情况、课堂纪律和课堂提问，主要考核对每堂课知识点的复习、理解和掌握程度。作业、期中测验成绩：主要考核阶段知识点的掌握程度。期末考试成绩：50%。主要考核化工基本概念、基本原理、基本化工计算以及分析和解决化工问题的能力掌握程度。书面考试形式。题型有选择题、填空题、问答题、综合问题分析题、计算题等。八、教材及参考书目1.教材：1 冯霄化工节能原理与技术(第3版) 化学工业出版社，2009 2参考书目：1 孙伟民，侯文顺主编. 化工节能技术化学工业出版社，20102 李贵贤化工节能技术问答化学工业出版社，2009