化工工艺学课程教学大纲

《化工工艺学》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称(中文)化工工艺学(英文)ChemicalEngineeringTechnology课程代码1100230课程性质必修课开课院部生物科技与大健康学院课程负责人授课学期第七学期学分/学时2学分/32学时课内学时32理论学时32实验学时实训（含上机）实习其他适用专业化学工程与工艺2019级191106授课语言中文先修课程先修有《化工原理》、《反应工程》、《分离工程》、《专业实验》等课程，要求具备化工技术基础知识，反应器、分离设备设计专业知识。后续课程对《毕业设计》后续课程，提供典型化工生产过程的反应-分离全流程的理解、分析、设计、判断、优化等能力。课程思政设计《化工工艺学》课程坚持立德树人，遵循教育规律，通过课堂讲授、工艺流程设计等方式论证科学发展观的核心理念，将科学精神、科学理念和环保意识与工艺路径设计进行优化结合，在设计过程中考虑行业发展、社会进步、国家发展等方面，同时结合社会、安全、法律、文化以及环境等因素。创新创业教育设计课程初步设计，结合课程《纯碱与氯碱》一章内容，就江门广悦电化厂深入调研讨论研究学习，提出“清洁生产，安全生产，可持续化生产”措施，理论联系实际。培养学生独立思考的能力、设计能力、分析能力和知识综合运用能力,从而锻炼学生的创新创业意识。课程简介本课程是化学工程与工艺专业本科生必修课。课程主要内容包括有：硫酸工业、合成氨工业、磷酸盐工业、碱工业、石油炼制，石油加工、煤化工工业、精细化工工业等，涉及多个无机/有机/精细化学工业实际生产领域中，重要产品的制备原理、生产工艺过程、主要化工原料的加工利用，及一些新型化工技术的发展，对将要从事化学工业领域工作的大学生，达到一个基本训练目的。课程将以学生获得知识能力为目标，采用集中讲授、案例教学、习题讨论，并将课堂教授结合现代网络工具如微助教等方式贯穿教学的全过程。二、课程目标及对毕业要求指标点的支撑序号课程目标支撑毕业要求指标点毕业要求1目标1：掌握典型无机/有机/精细化工单元生产过程中所包括的基本概念、基本原理、基本流程、基本计算，并能加以分解分析。2.1具备对复杂化工工程问题进行识别与判断，并结合专业知识进行有效分解的能力。具备对化工领域的复杂工程问题进行识别与判断的能力。2能够应用数学、自然科学和化学工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析化工过程中的复杂工程问题，以获得有效结论。能够应用数学、自然科学和化学工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析化工领域的复杂工程问题，以获得有效结论。2目标2：能够结合所学专业知识，对各种化工生产过程单元，进行工艺设计、改进优化，为解决复杂化工工程问题，提出具体解决方案。2.2具备对分解后的复杂化工工程问题进行表达、分析和求解的能力。具备对化工领域的复杂工程问题进行表达、分析和求解的能力。3目标3：提高安全、环保、清洁生产、可持续发展、工程伦理方面的综合素质，能够在以后的化工生产、管理、设计及研究等工作中，能自觉地把化工安全生产及污染控制放在首位，并能够处理化工生产中的安全及环境保护问题。6.2能分析和评价化工工程实践对社会、健康、安全、法律、文化的影响，以及这些制约因素对项目实施的影响，并理解应承担的责任。能分析和评价化工工程实践对社会、健康、安全、法律、文化的影响，以及这些制约因素对项目实施的影响，并理解应承担的责任。6能够基于化学工程相关背景知识进行合理分析，评价化工生产过程和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。能够基于化学工程相关背景知识进行合理分析，评价化工生产过程和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。三、教学内容及进度安排序号教学内容学生学习预期成果课内学时教学方式支撑课程目标1绪论化学工业，绿色化学与清洁生产，循环经济与生态工业思政内容导入：人与自然和谐共生的现代化：在化工生产流程设计过程中，充分考虑到保护优先、恢复为主的方针，形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式。创新创业内容导入：社会需求、环境保护。通过了解化工工艺背景和其在国民经济中的重要地位，认知建立更绿色化工工业的社会需求，培养学生运用绿色化学知识于化工工业的创业意识。（1）认知化工工艺学研究对象、目的和学习方法（2）了解化学工业在国民经济地位(3)了解绿色化学，生态化学，可持续生产等概念2讲授：举例典型化工生产，循环经济，生态工业等应用案例目标32化工基础知识化学热力学基础知识，化学反应速率及平衡，工业催化剂等化工生产基本概念、基本计算重点：化学过程的基础知识难点：化工过程基本计算思政内容与创新创业内容导入：在讲述工业催化剂知识中，展示先进工业催化剂对化工工程和环境保护的促进作用。以化工基础知识为支撑，以催化剂在实际运用中巨大的经济价值为激励，鼓励学生开发新型工业催化剂运用于化工生产中。理解掌握化学热力学基础知识掌握反应速率及平衡知识熟悉应用工业催化剂了解分析化工单元过程与单元操作,判断化工工艺程序结构4讲授：热力学、动力学等基本知识作业：化工过程物料、热量衡算目标1目标23硫酸工业硫酸工业简介，接触法制备硫酸，硫黄制酸，硫酸生产中的技术经济问题讨论：硫酸生产过程，综合应用案例重点：接触法制备硫酸思政内容导入：（1）增强科学发展本领，善于贯彻新发展理念，不断开创发展新局面：工艺流程设计中，要结合我们具体国情，对工艺流程进行持续改进，满足人民的生产、生活需求，同时考虑到环境污染、经济、社会效益。（2）增强驾驭风险本领，健全各方面风险防控机制：工艺流程设计中，不仅要考虑先进性、合理性，更要考虑安全性，结合具体实例阐述工厂安全的重要性。创新创业内容导入：硫酸工业的实际需求、环境保护。通过在课程中学习硫酸工业各种生产流程、原理等，掌握其技术要点和实际不足。了解当前硫酸工业的改进方向，激励学生学好当前技术背景，并利用相应知识解决硫酸工业痛点。(1)掌握硫酸工业各种生产流程、原理(2)分析判断生产过程设备、控制因素、工艺条件选择(3)熟悉硫酸工业应用,三废处理等相关实际问题,掌握生产中的基本计算。4讲授：接触法制备硫酸讨论：分组讨论或微助教等新媒体形式目标1目标2目标34合成氨工业合成氨工业的简介，合成氨原料气的制备，合成氨原料气的净化，氨的合成，氮肥讨论：氨气生产过程，综合应用案例重点：固体燃料合成氨工业思政内容与创新创业内容导入：通过掌握合成氨工业生产流程、原理，了解氨工业对中国工农业的重要作用。以这些合成氨工业知识为支撑，分析其中的不足和缺陷，以此为实际需求，鼓励学生开发新型氨工业催化剂运用于化工生产中。(1)掌握合成氨工业生产流程、原理(2)分析判断生产过程设备、控制因素、工艺条件选择(3)熟悉合成氨工业地位,生产技术经济问题,掌握生产中的基本计算。(4)了解氮肥工业生产过程4讲授：固体燃料制氨讨论：分组讨论或微助教等新媒体形式目标1目标2目标35磷酸盐工业磷酸盐工业简介，磷酸制备(重点)，磷肥，磷酸盐，磷酸盐工业中的三废处理与综合利用讨论：磷酸盐生产过程，综合应用案例重点：固体燃料合成氨工业思政内容与创新创业内容导入：在讲述掌握磷酸盐工业生产流程、原理，揭示磷酸盐工业在中国工农业中的重要作用。鼓励学生将课程知识用于改造磷酸盐工业的不足。(1)掌握磷酸盐工业生产流程、原理(2)分析判断生产过程设备、控制因素、工艺条件选择(3)熟悉磷酸盐工业地位,生产技术经济问题,掌握生产中的基本计算(4)了解磷肥工业生产过程4讲授：固体燃料制氨讨论：分组讨论或微助教等新媒体形式目标1目标2目标36碱工业碱工业概述，氨碱法制纯碱(重点)，联合法制纯碱，电解法制烧碱(重点)讨论：碱生产过程，综合应用案例重点：氨碱法制纯碱工业思政内容与创新创业内容导入：通过掌握碱工业生产流程、原理，分析碱工业判断生产过程设备、控制因素、工艺条件选择。同时也展示碱工业可能对环境的影响。以这些知识为支撑，分析碱工业的不足和缺陷，以此为实际需求，鼓励学生解决碱工业生产中的难题。(1)掌握碱工业各种制备碱的生产流程、原理(2)分析判断生产过程设备、控制因素、工艺条件选择(3)熟悉碱工业地位,生产技术经济问题,掌握生产中的基本计算4讲授：固体燃料制氨讨论：分组讨论或微助教等新媒体形式目标1目标2目标37石油炼制与石油加工石油炼制，石油加工，石油炼制与石油加工三废处理讨论：石油化工生产过程，综合应用案例重点：石油化工思政内容导入：绿水青山就是金山银山：在石油炼制和石油加工流程选择和设计环节中，能够体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。化工行业污水处理对周围环境的恶臭污染调查分析研究。创新创业内容导入：以石油炼制与石油加工工业对环境的污染为切入口，分析其原因。引导同学们基于石油炼制、石油加工工业生产流程的基本原理，发展更绿色的石油炼制技术。(1)掌握石油炼制、石油加工工业生产流程、原理(2)分析判断生产过程设备、控制、工艺条件选择(3)了解生产过程三废处理及其相关实际问题和基本计算。4讲授：固体燃料制氨讨论：分组讨论或微助教等新媒体形式目标1目标2目标38煤化工工业煤炭气化，煤炭间接液化，煤炭直接液化，煤制碳讨论：煤化工生产过程，综合应用案思政内容与创新创业内容导入：通过掌握掌握煤炭气化,煤炭液化过程生产流程、原理，同时也展示煤化工工业对环境的影响。以这些知识为支撑，分析煤炭工业的不足和缺陷，以此为实际需求，鼓励学生解决煤炭工业生产中的难题。(1)掌握煤炭气化,煤炭液化过程生产流程、原理(2)分析判断生产过程设备、控制、工艺条件选择(3)了解生产过程三废处理及其相关实际问题和基本计算。2讲授：固体燃料制氨讨论：分组讨论或微助教等新媒体形式目标1目标2目标39精细化工工业涂料，粘合剂，表面活性剂，塑料助剂讨论：精细化工生产过程，综合应用案例重点：表面活性剂工业思政内容与创新创业内容导入：通过掌握涂料化学工业生产流程、原理，分析涂料工业生产过程设备、控制因素、工艺条件选择。同时也展示涂料、表面活性剂等对环境的影响。以这些知识为支撑，分析精细化工工业的不足和缺陷，以此为实际需求，鼓励学生解决该领域的难题。(1)熟悉了解涂料化学工业(2)了解粘合剂化学工业(3)了解表面活性剂化学工业(4)了解塑料助剂化学工业4讲授：固体燃料制氨讨论：分组讨论或微助教等新媒体形式目标1目标2目标3注：“学生学习预期成果”是描述学生在学完本课程后应具有的能力，可以用认知、理解、应用、分析、综合、判断等描述预期成果达到的程度。课程考核序号课程目标（支撑毕业要求指标点）考核内容评价依据及成绩比例(%)成绩比例(%)平时表现作业考试1目标1：掌握典型无机/有机/精细化工单元生产过程中所包括的基本概念、基本原理、基本流程、基本计算，并能加以分解分析。（支撑毕业要求指标点2.1）化工基础知识（清洁生产，循环经济，化工热力学，化工动力学基本概念，化工过程基本计算）51017.532.52目标2：能够结合所学专业知识，对各种化工生产过程单元，进行工艺设计、改进优化，为解决复杂化工工程问题，提出具体解决方案。（支撑毕业要求指标点2.2）具体的硫酸工业，合成氨工业，磷酸盐工业，碱工业，石油化工，煤化工，精细化工等工业过程分解分析设计优化。51031.546.53目标3：提高学生安全、环保、清洁生产、可持续发展、工程伦理方面的综合素质，能够在以后的化工生产、管理、设计及研究等工作中，能自觉地把化工安全生产及污染控制放在首位，并能够处理化工生产中的安全及环境保护问题。（支撑毕业要求指标点6.2）实际化工生产全过程，所涉及的生产流程、运行管理、设计研究、污染控制等环节的安全环境保护问题。002121合计102070100注：各类考核评价的具体评分标准见《附录：各类考核评分标准表》，平时成绩占10%，作业成绩占20%，考试成绩占70%。五、教材及参考资料1.教材《化工工艺学》，谭世语，重庆大学出版社，2015，第四版，978-7-562-41528-2。2.主要参考书[1]《化学工艺学》，黄仲九，高等教育出版社，2011，第二版，978-7-040-33963-5。[2]《化工工艺学》，邓建强，北京大学出版社，2009，第一版，978-7-301-15283-6。六、教学条件多媒体教室

附录：各类考核评分标准表平时表现评分标准教学目标要求评分标准权重（%）90-10080-8960-790-59目标1：掌握典型无机/有机/精细化工单元生产过程中所包括的基本概念、基本原理、基本流程、基本计算，并能加以分解分析。（支撑毕业要求指标点2.1）出勤率100%，在课堂、小测验中回答有关化工生产过程的基本概念及基本原理正确无误，表达方法合理、标注正确完整和清晰。出勤率100%，在课堂、小测验中回答有关化工生产过程的基本概念及基本原理存在少量非原则性错误，表达方法基本合理正确。出勤率不小70%，在课堂、小测验中回答有关化工生产过程的基本概念及基本原理有不少错误，表达方法有错误。出勤率小于70%，在课堂、小测验中回答有关化工生产过程的基本概念及基本原理错误严重，表达方法不合理。5目标2：能够结合所学专业知识，对各种化工生产过程单元，进行工艺设计、改进优化，为解决复杂化工工程问题，提出具体解决方案（支撑毕业要求指标点2.2）出勤率100%，在课堂、小测验中回答有关化工生产过程的工艺设计、优化评价与改进的计算应用等内容正确无误。出勤率100%，在课堂、小测验中回答有关化工生产过程的工艺设计、优化评价与改进的计算应用等内容大部分正确，但仍存在一定错误。出勤率不小70%，在课堂、小测验中回答有关化工生产过程的工艺设计、优化评价与改进的计算应用等内容错误较多。出勤率小于70%，在课堂、小测验中回答有关化工生产过程的工艺设计、优化评价与改进的计算应用等内容。5平时作业评分标准教学目标要求评分标准权重（%）90-10080-8960-790-59目标1：掌握典型无机/有机/精细化工单元生产过程中所包括的基本概念、基本原理、基本流程、基本计算，并能加以分解分析。（支撑毕业要求指标点2.1）按时提交作业；能很好理解基本概念及原理，表达方法完全合理正确。按时提交作业；对基本概念及原理存在少量非原则性错误，表达方法基本合理正确。按时提交作业；对基本概念及基本原理有不少错误，表达方法均有些明显错误。不按时提交作业；基本概念及基本原理错误严重，表达方法不合理、错误较多。10目标2：能够结合所学专业知识，对各种化工生产过程单元，进行工艺设计、改进优化，为解决复杂化工工程问题，提出具体解决方案。（支撑毕业要求指标点2.2）按时提交作业；计算结果完全正确，分析具体、认真细致。按时提交作业，计算结果大部分正确，有较好分析能力。按时提交作业；计算结果不完全正确。不按时提交作业，作业完成较差。10课程考试评分标准教学目标要求评分标准权重（%）90-10080-8960-790-59目标1：掌握典型无机/有机/精细化工单元生产过程中所包括的基本概念、基本原理、基本流程、基本计算，并能加以分解分析。（支撑毕业要求指标点2.1）较好地掌握无机化工，有机化工，化工生产原料等生产过程基本反应、基本原理正确,无误，表达方法合理、标注正确完整和清晰。无机化工，有机化工，化工生产原料等生产过程基本反应、基本原理存在少量非原则性错误，表达方法和标注基本合理正确。无机化工，有机化工，化工生产原料等生产过程基本反应、基本原理有不少错误，表达方法和标注均有一些明显错误。无机化工，有机化工，化工生产原料等生产过程基本反应、基本原理错误严重，表达方法不合理、标注错误较多。17.5目标2：能够结合所学专业知识，对各种化工