《化工分离工程》教案

1、大学化工分离工程教案学年第学期课程学时65学课专主程讲名教院称业师化学工程化工分离工程化工工艺课时安排：5学时题目（教学章、节或主题教学课型：理论课实验课习题课实践课其它第一章 绪论教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次：教学目的要求：识记：分离剂的类型，分离因子概念，分离过程的选择方法。领会：分离过程的特征与分类。应用：分离过程的研究内容与研究方法。分离的原理。本章难点：用分离因子判断分离过程的难易程度，分离因子与级效率之间的关系。教学内容（注明* 重点# 难点？疑点：分离操作在化工生产中的重要性；传质分离过程的分类和特征；本课程的任务和内容。第一节分离操作在化工生产中的重要性第二节传质分

2、离过 程的 分类和特 征1平衡分离过程122速率分离过 程第三节本课程的任务和内容教学方式、手段、媒介：以多媒体为主黑板设计：左边幻灯，右边板书讨论、思考题、作业：讨论、思考题、作业：课时安排： 15 学时题目（教学章、节或主题教学课型：理论课实验课习题课实践课其它第二章多组分分离基础教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次： 掌握相平衡各种关系式及计算；掌握多组分物系的泡点和露点温度和压力的计算；掌握等温闪蒸和部分冷凝过程的计算。本章主要讨论：设计变量；相平衡关系；泡点和露点的计算；闪蒸过程计算。本章重点：多组分物系的相平衡条件；平衡常数；分离因子；泡点方程和露点方程法； 等温闪蒸过程和部分

3、冷凝过程；闪蒸方程。本章难点：平衡常数计算；泡点压力和露点温度的计算；等温闪蒸过程的计算。教学内容（注明* 重点# 难点？疑点：相平衡；多组分物系的泡点和露点计算；闪蒸计算教学内容：本章主要讨论：设计变量；相平衡关系；泡点和露点的计算；闪蒸过程计算。第一节相平衡131相平衡关系2相平衡常数的计算221222第三节闪蒸过程的计算12教学方式、手段、媒介：以多媒体为主 黑板设计：左边幻灯，右边板书讨论、思考题、作业：讨论、思考题、作业：课时安排： 15 学时题目（教学章、节或主题教学课型：理论课实验课习题课实践课其它第三章多组分精馏和特殊精馏教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次：教学目的要求：

4、1掌握单元的设计变量N e、装置的设计变量N u；ii了解多组分精馏过程分析，掌握最小回流比、最少理论板数和组分分配、实际回流比和理论板；二元非均相共沸物的精馏；了解多元共沸精馏过程；理，溶剂选择原则，萃取精馏流程特点。本章重点：多组分精馏过程分析和简捷计算方法，特殊精馏过程、流程。计算。教学内容（注明* 重点# 难点？疑点：教学内容：相平衡；多组分物系的泡点和露点计算；闪蒸计算。本章主要讨论：多组分精馏、恒沸精馏、萃取精馏、加盐萃取精馏的分离原理，分析了各自分离过程的特点。以及塔内的流率、浓度和温度分布特点。第一节设计变量第一节设计变量311312装置的设计变量第二节多组分精馏过程321多组

5、分精馏过程分析322最小回流比323最少理论塔板数和组分分配实际回流比和理 论板数第三节萃取精馏和共沸精馏1萃取精馏2共沸精馏第四节吸收和蒸出过程吸收和蒸出过程流程多组分吸收和蒸出过程分析多组分吸收和蒸出的简捷计算法4化学吸收第五节萃取过程萃取流程逆流萃取计算的集团法教学方式、手段、媒介：以多媒体为主黑板设计：左边幻灯，右边板书讨论、思考题、作业：课时安排：10 学时题目（教学章、节或主题教学课型：理论课实验课习题课实践课其它第四章气体吸收和解吸教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次：掌握多组分吸收简捷计算法、吸收因子法。法和平均有效解吸因子法计算平衡级；化学吸收的有关计算。类型和增强因子的

6、定义。本章重点：多组分吸收和解吸过程分析，简捷计算方法。本章难点：多组分吸收和解吸过程计算的平均吸收因子和有效因子法。教学内容（注明* 重点# 难点？疑点第4章 气体吸收和解吸4.1 多组分吸收和解吸过程分析一、吸收和解吸二、工业生产中的吸收过程三、吸收过程的分类四、吸收过程的特点一、吸收和解吸质过程吸收是一个分离过程，且分离的是气体混合物，分离的介质是某一种液体溶剂称为吸收剂被吸收的气体混合物称为溶质赶出来，并使吸收剂获得再生，所以解吸是吸收的逆过程。二、工业生产中的吸收过程净化或精制气体分离气体混合物将最终气态产品制成溶液或中间产品废气治理三、吸收过程的分类按组分的相对溶解度的大小单组分吸

7、收只有一个组分在吸收剂中具有显著的溶解度，其它组分的溶解度均小到可以忽略不计。CO2 液中具有显著的溶解度，而空气中的氮、氧、氩等气体的溶解度均可忽略。多组分吸收气体混合物中具有显著溶解度的组分不止一个, 吸收目的产物的同时也吸收了其他组分。如用油吸收法分离石油裂解气，除氩以外，其它组分都程度不同的从气相溶到吸收剂中。吸收过程有无化学反应物理吸收所溶组分与吸收剂不起化学反应化学吸收溶质与溶剂有显著的化学反应发生。如用氢氧化钠或碳酸钠溶液吸收二氧化碳、用稀硫酸吸收氨等过程。 吸收过程温度变化是否显著按吸收量的多少按汽液两相接触方式和采用的设备形式4-2 一、单纯吸收工艺流程二、吸收-解吸法三、吸

8、收蒸出塔欲分离氨气空气的混合物，可选择水做溶剂，因为氨水在水中的溶解度最大，而空气几乎不溶于水。4-3 多组分吸收和解吸过程简捷计算一、吸收过程工艺计算的基本概念二、吸收因子（吸收因素） 三、吸收因子法的基本方程四、平均吸收因子法五、平均有效吸收因子法4.4 化学吸收化学吸收的类型和增强因子化学吸收速率化学吸收的计算化学吸收通常指溶质气体A 溶于溶液后，即与溶液中不挥发的反应剂B 组分进行化学反应的过程；物。优点：化学反应提高了吸收的选择性；吸收速率快，设备投资费和能耗低；反应增加了溶质在液相中的溶解度，吸收剂用量少；反应降低了溶质在气相中的平衡分压，可较彻底地除去气相中很少量的有害气体。 化

9、学吸收 (Chemical absorption)溶质与吸收剂之间的化学反应对吸收过程具有显著影响。主要特点：吸收过程中溶质进入液相后在扩散路径上不断被化学反应所消耗。双膜理论由 W.K.Lewis 和 在上世纪二十年代提出，是最早出现的传质理论。双膜理论基本论点相互接触的两流体间存在着稳定的相界面，界面两侧各存在着一个很薄（等效厚度分别为1 和2 ）的流体膜层。溶质以分子扩散方式通过此两膜层。相界面没有传质阻力，即溶质在相界面处的浓度处于相平衡状态。集中在两个膜层内。教学方式、手段、媒介：以多媒体为主黑板设计：左边幻灯，右边板书讨论、思考题、作业：课时安排：10 学时题目（教学章、节或主题教

10、学课型：理论课实验课习题课实践课其它第六章分离过程及设备的效率与节能教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次：教学目的要求：了解分离过程及设备的选择与放大的主要方法与影响因素通过本章学习要求学生掌握影响气液接触设备能力的因素；气液接触设备的级效率及其影响因素；掌握强化分离操作的途径和精馏过程的节能技术。识记：气液传质设备效率的各种定义；有关分离操作的节能经验规则。领会：气液传质设备效率的定义；分离工程的最小分离功的定义；分离过程的节能。模型方法；多组分混合物的最小分离功、净功消耗、热力学效率计算；节能的重要途径。小功。精馏过程的节能，热力学效率。本章难点：确定气液传质设备效率的经验方法和机理模

11、型。分离工程的有效能分析和节能。教学内容（注明* 重点# 难点？疑点：气液传质设备的处理能力与效率气液传质设备处理能力的影响因素气液传质设备的效率及其影响因素气液传质设备的效率萃取设备的处理能力、传质效率与放大萃取设备的处理能力和塔径影响萃取塔效率的因素萃取塔效率萃取设备的放大传质设备的选择气液传质设备的选择萃取设备的选择分离过程的选择可行性分离过程的类型生产规模教学方式、手段、媒介：以多媒体为主黑板设计：左边幻灯，右边板书黑板设计：左边幻灯，右边板书讨论、思考题、作业：课时安排：10 学时题目（教学章、节或主题教学课型：理论课实验课习题课实践课其它第七章其他分离方法教学目的要求（分掌握、熟悉

12、、了解三个层次：了解分离用膜和膜分离技术、反渗透、超滤、电渗透、气体膜分离技术、液膜分离；了解吸附原理和吸附剂、建立吸附平衡、吸附速率方程，掌握吸附生产工艺；教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次：的种类和特点；反渗透、超滤、电渗析的原理。掌握渗透压的定义和浓差极化现象。本章主要讨论：吸附；反应精馏；膜分离。离子交换和液液萃取不做考核要求。BET 等温式的适用条件。反应精馏流程。膜的种类和特点置、催化剂装料位置。应用：对新分离技术：吸附、反应精馏、膜分离的特点和运用场合有了解。电渗析的原理。现象。反应精馏流程。教学内容（注明* 重点# 难点？疑点：7吸附71概述711吸附过程712吸附剂72吸附平衡721气体吸附平衡722液相吸附平衡*吸附机理外扩散传质过程颗粒内部传质过程吸附分离过程搅拌槽固定床吸附器变温吸附循环变压吸附连续逆流吸附膜分离膜分离概述膜*膜组件*反渗透与纳滤超滤微滤气