《能量利用过程原理》课程教学大纲

《能量利用过程原理》教学大纲一、课程基本信息课程名称能量利用过程原理PrincipleofEnergyUtilizationProcess课程编码CHM111421020开课院部化学工程学院课程团队化工热力学教学团队学分2.0课内学时32讲授32实验0上机0实践0课外学时32适用专业化学工程与工艺授课语言中文先修课程物理化学（2-1）、化工原理（2-1）、化工热力学、化工原理（2-2）、化学反应工程（双语）课程简介（限选）能量利用过程原理是化学工程与工艺、能源化学工程等专业学生选修的一门专业基础课。主要教学内容包括：典型化工单元过程“三传一反”的㶲分析方法，石油化工过程中常用设备的能量和㶲衡算方法，用能分析三环节模型，以及炼油、化工企业开展节能工作的方法、思路和措施等。教学目标：通过对本课程的学习，使学生了解国内外石化、煤化工装置的用能概况，掌握基本的能量分析及节能方法，并能以能量理论知识作为依据分析装置、过程的能量利用情况，找出用能的薄弱环节，指出节能的潜力，总之，使学生能够将热力学基本原理应用到实践中去，解决炼油、石油化工及煤化工等实际生产过程中所涉及的能量利用等问题。Theprincipleofenergyutilizationprocessisaprofessionalbasiccourseforstudentsmajoringinchemicalengineeringandtechnologyandenergychemicalengineering.Themainteachingcontentsinclude:theexergyanalysismethodoftypicalchemicalunitprocess"threetransfersandonereaction",theenergyandexergybalancecalculationmethodofcommonlyusedequipmentinpetrochemicalprocess,thethree-linkmodelofenergyanalysis,andthemethods,ideasandmeasuresforoilrefiningandchemicalenterprisestocarryoutenergy-savingwork.Teachingobjective:Throughthestudyofthiscourse,studentscanunderstandthegeneralsituationofenergyconsumptionofpetrochemicalandcoalchemicalplantsathomeandabroad,masterbasicenergyanalysisandenergysavingmethods,andcananalyzetheenergyutilizationofthedeviceandprocessbasedontheenergytheoryknowledge,findouttheweaklinksofenergyutilization,andpointoutthepotentialofenergyconservation.Inshort,toenablestudentstoapplythebasicprinciplesofthermodynamicstopracticeandsolveproblemssuchasenergyutilizationinvolvedinactualproductionprocessessuchasoilrefining,petrochemicalandcoalchemicalindustries.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1M1目标1：熟悉能量平衡和㶲分析方法，掌握“三传一反”单元操作过程㶲损失影响因素和节能途径。了解节能新技术。是1.11.12M2目标2：能够对化工生产装置的设备进行能量平衡和㶲平衡分析。是1.31.33M3目标3：掌握工艺过程用能分析三环节模型及评价指标，能够对石化装置进行用能分析，找出用能的薄弱环节。是2.12.14M4目标4：能认识到解决能量利用问题有多种方案可选择，并通过文献检索，分析寻求可替代的解决方案。是2.22.2三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内学时教学方式课外学时课外环节1第1章绪论本章重点难点：㶲(有效能)分析方法、各种效率计算。/////21绪论人类对能量认识的深化过程，能源涵义，能源分类，关于能量和㶲分析方法，热力学第一、第二定律效率，炼油化工装置能耗。M12讲授2自学资料3第2章典型单元过程用能热力学分析本章重点难点：“三传一反”单元操作过程㶲损失影响因素和节能途径。利用热利用线图合成换热网络。////42.1传热过程的热力学分析主要是换热器的㶲分析，包括计算法和作图法，换热网络的分析及合成。M12讲授2自学资料52.2传质过程的热力学分析分离过程的最小分离功，实际分离过程的热力学分析，精馏塔的㶲分析。M11讲授1自学资料62.3流体流动过程的热力学分析流体在管道中流动和节流过程用能热力学分析。M11讲授1自学资料72.4化学反应过程的热力学分析化学反应过程的热力学分析。M11讲授1自学资料82.5燃烧过程的热力学分析绝热燃烧过程，传热过程，减少燃烧过程㶲损失的途径。M11讲授1自学资料9第3章设备能量平衡和㶲平衡本章重点难点：各种化工设备的能量平衡和㶲平衡计算。会分析进入和离开设备的各项能量和㶲以及损失项。////103.1装置用能分析测试装置用能分析测试的内容和要求。M21讲授、讨论1自学资料113.2机泵设备离心泵和压缩机(电动和气动)的能量平衡和㶲平衡计算。M22讲授、讨论2自学资料123.3工业炉设备工艺加热炉能量平衡和㶲平衡计算，反应炉和尾气焚烧炉的能量平衡。M22讲授、讨论2自学资料133.4工艺用能设备塔类设备、反应设备的能量平衡和㶲平衡计算。M22讲授、讨论2自学资料143.5能量回收利用设备冷换设备的能量和㶲衡算，动力回收设备的能量平衡。M21讲授、讨论1自学资料15第4章化工过程用能分析本章重点难点：工艺过程用能分析三环节模型中的能量和㶲平衡关系及评价指标，能流图和㶲流图及其分析。/////164.1工艺过程用能三环节模式工艺过程用能的特点，工艺过程用能三环节模式，总体评价，用能分析三环节模型的改进，三环节模型的能量平衡参数以及㶲平衡参数。M33讲授、讨论3自学资料174.2三环节模型中的平衡关系和评价指标能量平衡关系及评价指标，㶲平衡关系及评价指标，能量和㶲平衡结果表示及分析，能流图，㶲流图。M33讲授、讨论3自学资料184.3石化厂能耗分布炼厂、化工厂能耗分布。M31讲授、讨论1自学资料19第5章化工节能技术本章重点难点：能量升级利用技术及其分析，高温端功热联产技术及节能原理，节能的途径。/////205.1能量升级利用技术低温热利用，能量升级利用的途径，热泵，低温朗肯循环，全流式透平，升级利用技术的㶲分析。M1,M42讲授2自学资料/综合大作业215.2过程高温端的功热联产燃气轮机在石油化工厂应用的特点，燃机功热联产基本模型，燃机功热联产节能原理及热力学分析。M1,M42讲授、讨论2自学资料225.3生产装置节能改进的方法和途径生产装置节能改进的方法和途径。M1,M40.5讲授、讨论0.5自学资料235.4辅助设施节能辅助设施节能。M1,M40.5讲授、讨论0.5自学资料245.5大系统用能优化方法和改进途径国内外节能概况、现有生产装置的节能途径、流程优化。M1,M41讲授、讨论1自学资料255.6节能理论的新进展节能理论的新进展。M13讨论3综合大作业四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1.课堂上随机布置题目。2.成绩采用百分制，根据完成准确性评分。3.考察学生听课的效果。考核学生用能基本知识的掌握能力，综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力。20%2大作业1.本课程要求查阅文献，撰写出有关能量利用的小论文。可以独自写小论文，也可以成组制作ppt课堂上讲解。2.根据文献调研的详细程度和观点分析的准确性评分。在课堂上进行ppt讲解的学生评分要比只写小论文的高些。3.成绩采用百分制。30%3考勤随机点名、刷卡点名等。5%4课堂表现随机检查学生上课精神状态、回答问题情况。5%5期末考试1.开卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分。2.主要考核学生对能量利用基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力，题型主要有简答题、分析题、计算题等。40%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M1平时作业20%A-解题思路清晰、格式合理、答案准确;B-解题思路比较清晰、格式合理、答案准确;C-解题思路比较清晰、格式比较合理、答案准确;D-答题不规范，思路混乱2M1大作业30%A-撰写的内容、观点正确，阐述问题合理;B-撰写的内容、观点正确，阐述问题基本合理;C-撰写的内容、观点基本正确，阐述问题基本合理;D-撰写的内容、观点有不正确的，阐述问题不合理3M1考勤5%A-缺勤1次-全勤;B-缺勤2-3次;C-缺勤4-5次;D-缺勤6次以上4M1课堂表现5%A-精神状态饱满，回答问题准确;B-精神状态良好，问题回答较好;C-精神状态一般，问题回答一般;D-精神状态较差，回答问题有误5M1期末考试40%（见试卷评分标准）6M2平时作业30%A-解题思路清晰、格式合理、答案准确;B-解题思路比较清晰、格式合理、答案准确;C-解题思路比较清晰、格式比较合理、答案准确;D-答题不规范，思路混乱7M2期末考试70%（见试卷评分标准）8M3平时作业30%A-解题思路清晰、格式合理、答案准确;B-解题思路比较清晰、格式合理、答案准确;C-解题思路比较清晰、格式比较合理、答案准确;D-答题不规范，思路混乱9M3期末考试70%（见试卷评分标准）10M4大作业100%A-撰写的内容、观点正确，阐述问题合理;B-撰写的内容、观点正确，阐述问题基本合理;C-撰写的内容、观点基本正确，阐述问题基本合理;D-撰写的内容、观点有不正确的，阐述问题不合理评分等级说明：[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59];[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[A,B,C]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[A,B]=[80-100,0-79]六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书|石油化工过程能量利用原理,,（校内胶印）,2010.12.（*主教材）2MOOC|能量利用过程原理,,石大云课堂.（*主教材）3图书|石油化工过程节能方法和技术,陈安民,中国石化出版社,1995,ISBN:7.80043-584-9.4图书|工艺过程用能分析及综合,华贲,烃加工出版社,1989,ISBN