《化工过程节能技术》课程教学大纲

1、化工过程节能技术课程教学大纲英文名称：Chemical Energy Saving Technology课程类型：专业技能课课程要求：选修学时/学分：32/2适用专业：应用化工技术 一、课程性质与任务 本课程是化工及其相关专业学生选修的一门专业课程，是研究节能原理和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，能量的火用计算，火用损失与火用衡算方程式，装置的火用效率与火用损失系数；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；该课程的任务是研究化工单元操作的基本原理、典型设备的结构原理、操作性能中的耗能问题及节能途径 。二、课程与其他课程的联系在学习本

2、课程之前应学完物理化学、化工原理和化学反应过程与设备等学科基础课，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.掌握可逆过程、火用、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。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

3、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 化工过程的热力学分析法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. 熟悉节能的途径；5.了解能源管理的内容、方法、能源管理与企业管理的关系4讲授242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2.3 火用和热力学第二定律2.4 能量的火用计算2.5 火用损失和火用衡算方程式2.6 装置的火用效率和火用损失系数2.7 节能理论的新进展 1. 了解能源利用过程中的相关术语； 2. 掌握能量的形式和基准

4、状态的确定；3. 掌握稳流体系热力学第一定律及能量平衡的简化式；4. 掌握轴功及其计算；5. 掌握熵、熵增原理、卡诺定律、熵产生及熵平衡的定义；6. 掌握理想功、损失功及有效能计算和过程热力学分析。8讲授8103第三章 流体流动及输送过程设备的节能3.1流体流动过程热力学分析3.2 流体在直管中流动的节能 3.3 泵的节能3.4 风机节能1. 了解流体在直管中流动的节能与节能与节流过程的有效能损失；2. 初步掌握减阻剂的使用方法及应用范围；3. 掌握离心泵的节能方法；4. 掌握泵的工作范围确定与选择；5. 掌握泵的能量损失与改善泵性能的措施；6. 初步掌握风机选择中应注意的问题与提高风机运行经

5、济性的途径。4讲授讨论144第四章 热量传递过程的节能4.1 传热过程的节能4.2 蒸发操作的节能4.3 干燥过程的节能1. 了解化工生产中传热的目的； 2. 了解传热过程的有效能损失； 3. 初步掌握换热器的节能与经济效益；4. 掌握传热的节能与强化途径；5. 掌握提高单位时间的换热量方式。6. 初步掌握蒸发器的选型、蒸发操作方式及其经济性；7. 掌握蒸发操作节能的途径；8. 初步掌握干燥介质对干燥过程的影响；9. 湿空气的有效能计算；10. 减少干燥过程能耗的途径。4讲授245第五章 分离过程的节能5.1 精馏操作中的节能技术5.2 吸收操作与塔设备1. 蒸馏系统的节能措施； 2. 理解热

6、量利用的热力学基础及节能方案的确定；3. 理解回流比对精馏过程节能的影响；4. 了解带中间加热冷却精馏过程；5. 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；6. 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；7. 掌握吸收塔的操作线方程与最佳吸收剂用量的确定；8. 理解塔设备性能分析、填料类型、性能评价及新型塔板的应用。4讲授246第六章 制冷与热泵的节能6.1 制冷的节能技术6.2热泵的节能技术1. 了解冷冻、深度冷冻的概念及需要采用深度冷冻分离方法的场合； 2. 理解制冷的工作原理；3. 掌握压缩过程、节流过程及传热过程有效能分析；4. 掌握压缩式热泵循环与

7、制冷循环的区别与热泵循环的功耗和效能；5. 初步掌握压缩式热泵供热的经济性与混合工质的热泵循环；6. 了解吸收式热泵的工作原理与循环方式。4讲授247第七章 化学反应节能7.1 化学反应过程的热力学分析7.2 反应过程的节能 7.3 反应与其他过程的组合1. 掌握化学反应有效能的计算；2. 理解实际反应过程有效能损失和复杂反应的反应有效能估算；3. 了解反应过程的节能措施；4. 了解反应与反应、反应精馏及膜反应器过程；4讲授讨论14五、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

8、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

9、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 孙伟民，侯文顺主编. 化工节能技术化学工业出版社，20102参考书目： 1 冯霄化工节能原理与技术(第