《分离工程》课程教学大纲

1、分离工程课程教学大纲课程名称：分离工程英文名称：separation engineering课程编码：x4030351学 时 数：32其中实践学时数：0 课外学时数：0学 分 数：2.0适用专业：化学工程与工艺课程简介分离工程是化学工程与工艺专业的一门选修课。本课程以化工生产过程中的传质分离操作为研究对象，从相平衡原理出发，研究多组分物系分离的基本理论和计算方法，着重介绍闪蒸、精馏、吸收、萃取等分离操作单元的简捷计算和严格计算，并结合热力学第一、第二定律，分析这些分离过程的能量损失，讨论各种分离方法的特征，同时介绍一些新的化工分离技术。本课程强调将工程和工艺相结合的观点，以及设计和分析能力的培

2、养；强调理论联系实际，以提高学生分析问题和解决问题的能力，为毕业后从事化工生产实践和理论研究打下坚实基础。二、课程目标与毕业要求关系表课程目标毕业要求（1）掌握分离工程的基本知识、基本理论和基本研究方法、并能应用其解决基础问题。1-3掌握相关化学工程基础知识（分离工程），能将其用于解决化学工程技术问题。（2）具备表达、分析识别化学工程中涉及分离工程问题的能力。2-2能够应用工程基础知识对研究对象进行正确的表达、分析工程问题；（3）能够运用分离工程的基本知识对化学工程中的分离工艺流程进行开发和设计。3-3能够运用专业知识完成工程系统中所涉及到的原理、工艺、流程开发或设计。（4）对分离工程中的结果

3、具备分析解释和研究的能力。4-4能够对实验结果进行关联、建模、分析和解释，获得合理有效的结论。三、课程教学内容、基本要求、重点和难点（一）绪论（2学时）1.教学内容：分离过程、分离操作单元及意义；机械分离、传质分离过程的分类和特征；平衡分离过程、速率分离过程。2.基本要求：了解分离操作在化工生产中的重要性；掌握传质分离过程的分类和特征。3.重 点：平衡分离过程。4.难 点：速率分离过程。（二）单级平衡过程（8学时）1.教学内容：相平衡、化学位、逸度；相平衡常数计算式的推导；计算相平衡常数的状态方程法和活度系数法；相平衡常数计算式的简化；多组分物系的泡点温度（压力）和露点温度（压力）计算；闪蒸过

4、程计算。2.基本要求：掌握相平衡关系和相平衡常数的计算；掌握多组分物系的泡点、露点计算和等温闪蒸及部分冷凝过程计算。3.重 点：相平衡常数计算，泡点、露点计算，等温闪蒸过程计算。4.难 点：绝热闪蒸过程计算。（三）多组分多级分离过程分析与简捷计算（12学时）1.教学内容：分离系统的变量分析、单元（装置）的设计变量；多组分精馏过程分析，清晰分割、组分分配和物料衡算，轻（重）关键组分，最少理论塔板数的计算；全回流及意义，最小回流比的计算，实际回流比和理论板数计算；特殊精馏（萃取精馏和共沸精馏），萃取剂和共沸剂的特征；多组分吸收过程及特征、多组分吸收计算方程的推导、平均吸收因子法，化学吸收过程及特征

5、；萃取过程及类型、逆流萃取集团法。2.基本要求：掌握多组分精馏过程以及F-U-G法的计算过程，掌握多组分吸收过程及平均吸收因子法；了解萃取精馏、共沸精馏和萃取过程特征。3.重 点：清晰分割、组分分配和物料衡算；最少理论塔板数、最小回流比、实际回流比和理论板数的计算，确定适宜进料板位置。4.难 点：萃取精馏、共沸精馏、化学吸收过程的计算。（四）多组分多级分离的严格计算（6学时）1.教学内容：相平衡、物料平衡、热力学第一定律及能量平衡；平衡级及理论模型、MESH方程；逐级计算，三对角线矩阵法和泡点法。2.基本要求：掌握平衡级的理论模型、MESH方程，掌握多组分多级分离的逐级计算，熟悉三对角线矩阵法

6、和泡点法。3.重 点：多组分多级分离的逐级计算。4.难 点：三对角线矩阵法和泡点法。（五）分离过程节能（4学时）1.教学内容：热力学第一和第二定律，等温分离最小功公式的推导；气体（液体）混合物分离最小功的计算；热力学第三定律，非等温分离，有效能和热效率的计算；精馏的节能技术和分离顺序的选择。2.基本要求：掌握分离的最小功和热力学效率的计算，了解精馏的节能技术、分离顺序的选择。3.重 点：分离的最小功和热力学效率的计算。4.难 点：多效精馏、低温精馏的热泵。四、教学方式及学时分配序号主 要 内 容主要教学方 式学时分配辅导答疑比 例一1.绪论1.1分离操作在化工生产中的重要性1.2传质分离过程的

7、分类和特征讲授24:1二2.单级平衡过程2.1相平衡常数的计算2.2泡露点的计算2.3闪蒸过程的计算讲授84:1三3.多组分多级分离过程分析与简捷计算3.1设计变量3.2多组分精馏过程3.3特殊精馏3.4吸收过程3.5萃取过程讲授124:1四4.多组分多级分离的严格计算4.1平衡级的理论模型4.2逐级计算法4.3三对角线矩阵法讲授64:1五5.分离过程的节能5.1分离的最小功和热力学效率5.2精馏的节能技术5.3分离顺序的选择讲授44:1五、课程其他教学环节要求除课堂讲授外，要求学生在课后通过查阅文献资料撰写一篇与化工分离技术有关的报告，格式参照校报发表文章的要求。每周辅导答疑一次。六、本课程

8、与其他课程的联系在学习物理化学、化工热力学、化工原理课、传递原理和化工机械的基础上学习本门课程。七、建议教材及教学参考书目建议教材化工分离工程陈洪纺、刘家祺编，化工出版社，1995.5。参考书目化工分离工程邓修、吴俊生编著，科学出版社，2000.1。新型传质分离技术蒋维钧主编，化工出版社，1992.10。分离工程吴俊生编著，华东理工大学出版社，1992.8。Separation Process PrinciplesJ D Seeder, E J Henley编，化学工业出版社，2002。八、课程考核方式与成绩评定办法课程考核方式：考查；成绩评定方法：平时成绩*10%+随堂测试成绩*60%+报告成绩*30%=总成绩，总成绩达到60分为及格。评价项目评价环节课程目标平时成绩（10分）出勤、课堂表现严格课堂管理、督促学生认真学习。随堂测试成绩（60分）随堂测试（三次）掌握分离