《现代化工技术》教学大纲

现代化工技术课程教学大纲一、课程的基本信息适应对象：化学工程与工艺专业四年制本科学生课程代码：41E02227学时分配：28赋予学分：1.5先修课程：高等与工程数学，物理化学，有机化学，化工原理后续课程：化工过程开发，化工设计与计算二、课程性质与任务代化工技术是化学工程学科的一个分支，是大学本科化工类专业学生的必修课之一，本课程在化工生产研究开发中占有极其重要的地位，是化工专业人员的整体知识结构及能力的重要部分,是研究化学生产过程问题的学科。课程内容以绿色化学原理为主线，全面、系统地介绍了绿色化学化工技术及其在现代化学工业中的应用。内容包括绿色化学的兴起与发展、绿色化学的研究内容及特点、绿色化学原理、化学反应绿色化的途径、绿色合成技术、绿色能源、绿色化工技术与清洁生产实例、化工过程强化技术、绿色化学化工过程的评估、绿色化学发展趋势等。本课程在化工设计、生产研究开发中占有极其重要的地位，是化工专业人员的整体知识结构及能力的重要部分。三、教学目的与要求通过本课程的学习，其目的就是要使学生建立化学反应在工业生产过程中的工程观念，使学生掌握反应生产过程的基本研究方法，运用化学反应与物理传递过程的相互作用的规律，突出工程概念和工程思想的建立，对各种化学反应过程进行分析，进行为技术开发所需要的各项，制订出最合理的技术方案和操作条件,对反应过程进行优化。四、教学内容与安排第一章绪论（2学时）1.1绿色化学的兴起1.2绿色化学的含义1.3绿色化学的发展历程1.3.1绿色化学在国外的发展1.3.2绿色化学在国内的发展1.4绿色化学的研究内容及特点1.4.1绿色化学的研究内容1.4.2绿色化学的特点第二章绿色化学原理（12学时）2.1绿色化学化工——从根本上解决环境问题的可持续方案2.2绿色化学的原则2.2.1绿色化学前12条原则2.2.2绿色化学后12条原则2.2.3绿色化学工程技术12条原则2.2.4绿色化学的5R原则2.3绿色化学的核心第三章化学反应绿色化的途径（12学时）3.1原料绿色化3.1.1原料的绿色化学评价3.1.2无毒无害及可再生原料3.1.3绿色原料的应用3.2绿色催化剂3.2.1传统催化剂存在的问题3.2.2生物催化剂3.2.3分子筛催化剂3.2.4电催化3.2.5手性催化(不对称催化)3.2.6耐水性Lewis酸催化剂3.3绿色溶剂(介质)3.3.1离子液体3.3.2超临界流体3.3.3水和近临界水3.3.4无溶剂3.4绿色化学产品3.4.1设计安全无毒化学品的一般原则3.4.2设计更安全化学品的方法与策略3.4.3绿色化学产品开发实例3.5污染物处理绿色化3.5.1吸附法3.5.2混凝法3.5.3化学氧化法3.5.4电化学法3.5.5生物处理法3.5.6膜分离技术3.5.7等离子体法第四章绿色合成技术（6学时）4.1生物技术4.1.1生物技术发展状况及生物反应过程特点4.1.2生物技术与绿色化学的相互交叉与融合4.1.3生物技术在绿色化学反应中的应用4.2微波技术4.2.1微波的特性4.2.2微波化学技术的发展及现状4.2.3微波技术在绿色化学反应中的应用4.3超声波技术4.3.1超声波的作用原理4.3.2超声波技术的发展及现状4.3.3超声波技术在绿色化学反应中的应用4.3.4超声波技术在其他领域中的应用4.4膜催化技术4.4.1膜催化反应的特点4.4.2膜材料及分类4.4.3膜催化反应模式及机理4.4.4膜催化反应器的分类4.4.5膜催化技术在绿色化学反应中的应用4.4.6膜催化研究中存在的问题4.4.7膜催化技术的发展应用与前景4.5光化学合成技术4.5.1光化学的特点4.5.2光化学反应的基本原理4.5.3光化学合成技术在绿色化学反应中的应用第五章绿色能源（10学时）5.1太阳能5.1.1太阳能的利用方式5.1.2太阳能利弊分析5.1.3太阳能在国内外的开发现状及前景5.2生物质能5.2.1生物质能的资源与特点5.2.2生物质能利用技术及发展趋势5.2.3生物质能在国内外的利用现状5.3氢能5.3.1氢能的特点5.3.2氢的制备、贮存和输送技术5.3.3氢能的利用及安全性5.3.4氢能源在国内外的发展状况5.4风能5.4.1风能的优缺点5.4.2风能利用概述及历史5.4.3国内外风能行业发展前景5.5海洋能5.5.1海洋能的主要能量形式5.5.2国外海洋能技术的发展5.5.3我国海洋能研究与开发现状5.6地热能5.6.1地热能的分类及分布5.6.2地热能的利用方式5.6.3国内外地热能的利用现状及前景5.7各国大力发展绿色能源第六章绿色化工技术与清洁生产实例（6学时）6.1绿色化工与可持续发展6.1.1绿色化工是控制化工污染的最有效手段6.1.2绿色化工是化工行业可持续发展的必然选择6.1.3实施清洁生产发展绿色化工6.2化学工业的清洁生产6.2.1清洁生产评价指标6.2.2清洁生产评价方法6.2.3清洁化工过程系统集成方法6.2.4开展清洁生产的主要途径6.2.5清洁生产的发展趋势6.3清洁生产工艺实例6.3.1印染行业清洁生产工艺6.3.2啤酒企业清洁生产工艺6.3.3钢铁企业清洁生产工艺6.3.4石油炼制业清洁生产工艺6.3.5黄磷企业的清洁生产工艺6.3.6废纸造纸行业的清洁生产工艺6.3.7玻璃工业的清洁生产工艺6.3.8塑料行业的清洁生产工艺6.3.9橡胶工业的清洁生产工艺6.3.10合