15 化工单元操作教学大纲

化学工艺专业（初中三年制）化工单元操作教学大纲课程名称化工单元操作适用专业化学工艺课程编号开课学期第3-4学期课程总学时132理论84周学时6/4理论4/3实践48实践2/1一、课程性质和任务本课程是化学工艺专业的一门主干专业课程。其主要任务是：使学生获得常见化工单元操作过程及设备的基础知识、基本操作技能和初步计算能力；运用工程技术的观点，获得观察问题、分析问题和解决常见操作问题的训练；了解新型单元操作在化工生产中的应用；初步树立安全生产、环境保护和质量观念，培养科学创新精神，为从事化工生产和技术管理工作奠定基础。二、课程教学目标(一)知识教学目标1．了解化工单元操作的基本原理及其应用。2．理解典型化工单元操作设备的构造特点、性能特点和作用。3．理解基本物理量的物理意义及其影响因素。4．了解物料衡算、平衡关系、过程速率和热量衡算及其在化工生产中的作用。5．掌握各化工单元操作过程的流程构成与特点。6．了解化工单元操作过程强化的方法。(二)能力培养目标1．能正确操作典型化工单元操作设备。2．能够进行常见化工单元操作过程及设备的初步计算。3．能够查阅和使用常用工程计算图表、手册、资料，解决操作中遇到的问题。4．能认识化工单元操作中常见的管件、阀门、设备、仪器、仪表，学会操作或使用。5．掌握常见化工单元操作的操作要领，能分析流量、液位、温度、压力等变化对过程的影响。6．能处理化工单元操作过程中常见的故障。7．学会正确表达实验实训结果。8．能初步运用工程技术观点观察、分析和解决化工单元操作中的一般问题。9．具有学习化工单元操作新知识、新技术的能力。(三)思想教育目标1．具有热爱科学、实事求是的学风和严谨的工作作风。2．树立创新意识、团结协作意识、安全生产意识、质量意识和环境保护意识。三、教学内容和要求教学单元教学内容教学要求课时备注绪论绪论了解本课程的性质、任务、内容；了解化工生产过程、化学工程概念及其发展趋势。理解化工单元操作的定义、特点与类型。学会单位的正确使用。2第一章流体输送1.1概述了解流体的主要特征、气体与液体异同点。掌握常见的流体输送方式。21.2流体的物理性质了解静压强在化工生产中的作用，能正确表示压强(绝压、表压、真空度、正压、负压)和进行压强的单位换算，能认识和使用测压仪表。了解粘性与粘度的概念，理解温度对粘度的影响，能查取粘度。理解温度、压力对密度与相对密度的影响，能通过实测、查表、计算等途径获得密度。61.3流体流动基本知识理解流量、流速、流通截面积等概念及其相互关系，了解其应用。了解稳定流动与不稳定流动的概念。了解稳定流动中物料衡算的意义，理解连续性方程的应用。2了解内能、静压能、动能、位能及压头的概念。了解伯努利方程的内容及其在流体输送中的应用。6理解静止流体中压力的变化规律，能用方程解决液位、液封、压力、分层器方面的问题。2了解流体阻力概念及其产生的根本原因。了解层流和湍流的特点，会用雷诺数判定流动型态。能定性分析流体物性、流动条件、流速等变化对阻力的影响。41.4化工管路了解化工管路的作用，掌握化工管路的构成、质材、伴热、布置、补偿、安装等。认识化工单元操作中常见的管子、管件、阀门，能够操作或使用。41.5流体输送机械了解流体输送机械的作用、类型。了解离心泵的结构特点及工作过程，学会其拆装，了解气缚现象产生的原因及怎样避免、理解离心泵的工作原理。4了解离心泵的主要性能、性能曲线及密度、粘度、转速等对其性能的影响了解离心泵的型号及其对使用离心泵的指导意义。2了解离心泵的安装高度，了解气蚀现象产生的原因，及怎样避免现象的发生。掌握离心泵的使用与维护要点。能按生产任务进行离心泵的调节。2了解往复式压缩机的构造、工作过程与特点。初步学会往复式压缩机的操作规程与维护要点。21.6流量测量了解流量测量对化工生产的意义。了解转子、孔板、文丘里等流量计及其工作原理。掌握上述流量计的使用要点。2第二章非均相物系分离2.1概述了解非均相物系分离在化工生产中的应用及常见的分离方法。2了解离心机与旋风分离器的工作过程了解常见过滤设备板框压滤机的结构与性能特点。4第三章传热3.1概述了解传热在化工生产中的应用。掌握传热基本方式的特点、工业换热方法。了解稳定传热与不稳定传热的特点。23.2传热的基本方式-导热/对流传热了解传热的基本方式，了解傅立叶定律、平壁导热与圆筒壁导热的异同点。能正确选择换热材料与隔热材料。4了解对流传热特点与牛顿冷却定律。理解各因素对对流传热的影响。理解无相变、有相变时对流传热的特点。43.3间壁传热了解总传热方程式的应用。了解热负荷概念。理解热量衡算的应用和热损失概念。掌握强化传热与阻碍传热的方法。能合理选择工业加热与冷却方法。63.4换热器熟悉化工生产中常见换热器的结构特点、主要性能与应用场合。掌握间壁式换热器的操作要点。4第四章液体蒸馏4.1概述了解蒸馏及相关概念，理解蒸馏依据、特点、类型与应用。了解精馏的基本概念。理解精馏过程特点及其在化工生产中的应用。44.2精馏的物料衡算了解恒摩尔流假设的意义。了解操作线方程的意义与作用。掌握全塔物料衡算。掌握回流比R的概念64.3塔板数的确定了解理论板的概念与确定理论板数的原则。了解总板效率概念以及实际板与理论板的不同。24.4连续精馏的操作分析理解进料状况对精馏操作的影响。了解灵敏板在精馏控制中的作用。掌握回流比对精馏操作的影响。了解全回流操作的特点及其在化工生产中的应用。能分析温度、压力、组成等因素的变化对精馏的影响。64.7精馏设备了解精馏塔、冷凝器、再沸器等在精馏中的作用。认识常见板式精馏塔的结构、性能特点及适应性。24.8精馏塔的操作掌握连续精馏操作的基本要点。2第五章气体吸收5.1概述了解吸收的基本概念，理解吸收的依据、特点、类型与应用。理解工业吸收流程的特点。25.2从溶解相平衡看洗手操作理解气体在液体中的溶解规律。了解亨利定律的应用。理解温度、压力、吸收剂对吸收的影响。45.3吸收速率了解传质的基本方式。了解双膜理论的基本观点及其在吸收中的作用。了解吸收速率、推动力及阻力间的相互关系。45.4吸收的物料衡算了解全塔物料衡算。了解操作线方程的意义与作用。掌握液气比对吸收的影响。65.5填料层高度的确定了解填料层高度的确定原则。25.6吸收操作分析了解吸收操作的特点。掌握其操作要点。能分析流量、组成、温度、压力等因素的变化对吸收的影响。65.7其它吸收与解吸了解其它吸收的特点。了解解吸的原理常用与方法。25.8吸收设备了解填料吸收塔的结构特点。4第六章固体干燥6.1概述理解工业干燥类型、特点及应用。理解对流干燥过程的特点及干燥介质的作用。理解平衡水分、自由水分、结合水分和非结合水分的概念。理解不同干燥方式与不同干燥设备的特点与适应性。6四、课程教学方法本课程的理论性和实践性都很强，教学中应积极改进教学方法，以学生为主体，充分调动学生的主动性、积极性。建议多采用实验教学、仿真操作、现场教学、多媒体教学、课堂讨论、案例教学、课外作业等灵活多样的教学方式和教学手段，以提高教学效果。五、本课程与其它课程的联系指出本课程的先修课为《物理》、《化学》、《物化》《化工识图》等