《助剂与催化剂生产技术课程标准》

PAGE第2页，共97页《助剂与催化剂生产技术课程标准》课程名称《助剂与催化剂生产技术》课程代码适用对象精细化学品生产技术专业适用学期第4学期建议学时60学时建议学分4学分一、课程概述本课程是高职精细化学品生产技术专业的主干、必修课程之一，通过对实际助剂与催化剂产品的生产、应用分析，培养学生对实际助剂与催化剂生产、应用工作原理的分析能力，培养学生用助剂与催化剂生产、应用等原理进行助剂与催化剂生产、应用、初步改进的能力并通过典型产品的制备、应用与调试，培养学生助剂与催化剂产品制备、应用、性能测试能力，并逐步具备产品改进、改造等能力；重点培养学生综合运用所学知识和技能解决实际问题的能力。力求运用国家化工行业技术标准、规范、规程以及已建、在建化学工程技术成果，通过项目教学，融知识、技能和态度教学为一体，培养学生处理实际问题的能力，使学生初步掌握本专业必需的工艺知识和基本技能，使学生能够进行简单的精细化学品生产，初步具备本专业新技术、新知识的自学能力，并达到中级工及以上职业资格技术考证的要求。同时，培养学生专业岗位适应能力、创新能力和良好的职业道德。前修课程为“基础化学”、“化工单元操作技术”、“化工生产技术”，后修课程为毕业综合实践等。二、课程目标（一）课程总目标通过本课程的学习，使学生具备能运用本课程的的基本原理和方法，运用助剂与催化剂生产装置进行助剂与催化剂产品的制备、使用及其改进，能解决助剂与催化剂生产、应用过程中出现的基本问题等所必需的专业知识、专业技能及相关的职业能力，培养学生实际岗位的适应能力，提高学生的职业素质。（二）具体目标1、知识目标（1）会运用助剂与催化作用原理对典型工业助剂与催化剂作用原理进行分析；（2）会针对具体材料及反应进行相应的助剂与催化剂初步设计；（3）会对反应釜、管式固定床反应器的开、停、温控等安全地进行操作，会对常规的问题进行及时处理；（4）会观察现象和收集信息、制订计划和交流合作、分析概括和解决问题的方法和能力，初步具备通过改变工艺参数提高产品的产量和质量的能力；（5）能根据助剂与催化剂的有关要求及特性进行相应的生产工艺的选择；（6）能熟练地进行典型助剂与催化剂产品的工艺操作；（7）会使用压（抽）滤、蒸馏、萃取等分离设备的基本操作技能；（8）能根据现有生产工艺，通过改变设备、工艺参数，生产同类助剂与催化剂和进行生产放大；（9）会根据助剂与催化剂的性能要求选择相应的性能测试流程；（10）能进行助剂与催化剂性能测试，并会对实验数据进行简单的处理；（11）能进行助剂与催化剂产品的配方及材料的选择及其预处理；（12）具有质量意识和安全意识，遵守操作规程；（13）会使用气相色谱、熔点仪、黏度仪等测试设备的基本操作技能；；（14）能对现有工业催化剂进行简单改进，能够独立完成其主要性能评价；（15）能主要设备进行日常维护与保养。2、能力目标（1）能说出主要助剂与催化剂的品种、使用特点、国内外使用情况及发展趋势；（2）掌握助剂与催化剂的作用原理；（3）掌握典型助剂与催化剂的生产原料、生产原理，生产工艺，并能对生产工艺进行较详细的评述；（4）掌握典型助剂与催化剂生产的工艺参数，及每个参数对产品的产量和质量的影响；（5）能说出关于助剂与催化剂的主要专著、国内外网站及可以获得的信息；（6）掌握助剂与催化剂的生产原料要求极其预处理方法；（7）掌握典型助剂与催化剂生产的设备名称、作用原理、操作规程及注意事项；（8）掌握助剂与催化剂的生产主要设备的安全操作规程；（9）掌握助剂与催化剂的生产主要方法与技术；（10）初步掌助剂与催化剂的研发过程及步骤；（11）掌握助剂与催化剂的使用技术及相应的催化剂主要性能检测方法；（12）了解生产助剂与催化剂常见设备的故障及其解决方法；（13）了解典型助剂与催化剂的质量标准组成及常用催化剂的标准；（14）熟悉生产典型助剂与催化剂主要设备的日常维护与保养。3、素质目标（1）提高工作基本素养：安全第一、质量第一、认真操作、刻苦学习本职业务、培养表述/回答等语言表达能力；（2）培养团结协作意识：互信协作、共同提高专业技能；（3）养成规范操作习惯：正确使用仪器设备、胆大心细、确保安全、万无一失；（4）养成职业行为规范：认真做事，细心做事的态度、培养良好的劳动纪律观念；（5）提高科技创新意识：贯穿全过程、形成整体思维模式。三、教学内容、要求及学时分配通过广泛的市场调研、行业专家对相关岗位工作任务的分析，得出从事助剂与催化剂生产与基层管理工作应具备的职业能力，选择具有代表性的5个平行项目，涵盖了典型助剂——DBP增塑剂、混合法和浸渍法等制备环己醇脱氢用铜系催化剂的生产过程及其性能检测。每模块一个项目按照工作流程，并结合学员的认知过程分为若干个模块，每个模块又分为若干任务的模式展开。（1）识读、绘制增塑剂DBP及其生产工艺流程图并熟悉生产装置；（2）会确定DBP生产工艺流程及其参数；（3）能完成DBP生产及其分析；（4）能说出环己醇脱氢反应及其技术进展；（5）能根据具体反应分析出其催化作用原理；（6）能说出催化剂的基础知识；（7）能用混合法制备环己醇脱氢催化剂；（8）能用浸渍法制备环己醇脱氢催化剂成品；（9）能用沉淀法生产环己醇脱氢催化剂；（10）能完成环己醇脱氢催化剂的理化测试。具体课程内容安排见表1。表1课程内容安排及教学方法等建议项目号学时项目单元能力目标知识目标教学方式考核方法项目110确定DBP的生产工艺（1）能说出主要增塑剂的种类及DBP的优势与不足；（2）能说出DBP生产装置流程组成原理；（3）会确定DBP生产工艺参数。（1）了解助剂的主要种类及其对作用；（2）掌握DBP生产过程的基本组成；（3）掌握DBP生产工艺过程；（4）掌握DBP生产工艺参数的确定方法。（1）利用课余时间查资料收集信息，写出识图、绘图的基本方法；（2）小组汇报、讨论；（3）学生实施，教师指导；（4）教师总结、点评；学习成果+现场表现（5%）生产DBP（1）能根据DBP生产工艺及其参数设计出生产方案；（2）根据确定的生产方案生产出DBP产品。（1）DBP合成技术；（2）DBP生产装置生产原理；（3）DBP生产注意事项。（1）利用课余时间查资料收集信息，写出普遍使用的DBP合成方法；（2）小组汇报、讨论确定DBP生产方案；（3）分组进行DBP生产；（4）教师总结、点评。学习成果+现场表现（10％）分析DBP产品（1）会操作气相色谱仪；（2）能气相色谱仪进行DBP产品的分析。（1）气相色谱仪分析原理；（2）气相色谱仪分析操作方法；（3）气相色谱仪分析DBP产品操作方法。（1）利用课余时间查资料收集信息，写出气相色谱仪分析原理；（2）小组汇报、讨论气相色谱仪分析操作方法；（3）小组汇报、讨论气相色谱仪分析DBP产品操作方法；（4）教师总结、点评。准备内容、方法+现场表现（5％）项目26确定混合法生产环己酮催化剂工艺（1）能说出催化剂的常用生产方法；（2）能说出混合法生产环己酮催化剂的生产装置流程组成原理；（3）会确定混合法生产环己酮催化剂的工艺参数。（1）了解催化剂的常规生产方法及其优缺点；（2）掌握混合法生产环己酮催化剂生产工艺；（3）掌握混合法生产环己酮催化剂生产工艺参数的确定方法。（1）利用课余时间查资料收集信息，写出催化剂的生产方法及混合法生产环己酮催化剂生产工艺；（2）小组汇报、讨论；（3）学生实施，教师指导；（4）教师总结、点评；学习成果+现场表现（10%）混合法生产环己酮催化剂操作（1）能根据混合法生产环己酮催化剂生产工艺及其参数设计出生产方案；（2）根据确定的生产方案生产出环己酮催化剂产品。（1）混合法生产环己酮催化剂生产技术；（2）混合法生产环己酮催化剂生产原理；（3）混合法生产环己酮催化剂生产注意事项。（1）利用课余时间查资料收集信息，写出普遍使用的混合法生产环己酮催化剂生产方法；（2）小组汇报、讨论确定混合法生产环己酮催化剂生产方案；（3）分组进行混合法生产环己酮催化剂生产；（4）教师总结、点评。学习成果+现场表现（10％）项目38确定浸渍法生产环己酮催化剂工艺（1）能说出浸渍法生产环己酮催化剂的优缺点；（2）能说出浸渍法生产环己酮催化剂生产装置流程组成原理；（3）会确定浸渍法生产环己酮催化剂的工艺参数。（1）了解浸渍法生产环己酮催化剂的优缺点；（2）掌握浸渍法生产环己酮催化剂生产工艺；（3）掌握浸渍法生产环己酮催化剂生产工艺参数的确定方法。（1）利用课余时间查资料收集信息，写出浸渍法生产环己酮催化剂生产工艺；（2）小组汇报、讨论；（3）学生实施，教师指导；（4）教师总结、点评；学习成果+现场表现（10%）浸渍法生产环己酮催化剂操作（1）能根据浸渍法生产环己酮催化剂生产工艺及其参数设计出生产方案；（2）根据确定的生产方案生产出浸渍法生产环己酮催化剂产品。（1）混合法生产环己酮催化剂生产技术；（2）混合法生产环己酮催化剂生产原理；（3）混合法生产环己酮催化剂生产注意事项。（1）利用课余时间查资料收集信息，写出普遍使用的浸渍法生产环己酮催化剂生产方法；（2）小组汇报、讨论确定浸渍法生产环己酮催化剂生产方案；（3）分组进行浸渍法生产环己酮催化剂生产；（4）教师总结、点评。学习成果+现场表现（10％）项目410确定沉淀法生产环己酮催化剂工艺（1）能说出沉淀法生产环己酮催化剂的优缺点；（2）能说出沉淀法生产环己酮催化剂生产装置流程组成原理；（3）会确定沉淀法生产环己酮催化剂的工艺参数。（1）了解沉淀法生产环己酮催化剂的优缺点；（2）掌握沉淀法生产环己酮催化剂生产工艺；（3）掌握沉淀法生产环己酮催化剂生产工艺参数的确定方法。（1）利用课余时间查资料收集信息，写出沉淀法生产环己酮催化剂生产工艺；（2）小组汇报、讨论；（3）学生实施，教师指导；（4）教师总结、点评；学习成果+现场表现（10%）沉淀法生产环己酮催化剂操作（1）能根据沉淀法生产环己酮催化剂生产工艺及其参数设计出生产方案；（2）根据确定的生产方案生产出浸渍法生产环己酮催化剂产品。（1）沉淀法生产环己酮催化剂生产技术；（2）沉淀法生产环己酮催化剂生产原理；（3）沉淀法生产环己酮催化剂生产注意事项。（1）利用课余时间查资料收集信息，写出普遍使用的沉淀法生产环己酮催化剂生产方法；（2）小组汇报、讨论确定沉淀法生产环己酮催化剂生产方案；（3）分组进行沉淀法生产环己酮催化剂生产；（4）教师总结、点评。学习成果+现场表现（10％）项目58环己酮催化剂性能检测原理（1）能说出环己酮催化剂的催化作用原理；（2）能说出环己酮催化剂性能检测内容及其方法原理；（3）会确定环己酮催化剂性能检测的过程及其工艺参数。（1）了解环己酮催化剂的催化作用原理；（2）掌握环己酮催化剂性能检测内容及其方法原理；（3）掌握环己酮催化剂性能检测的过程及其工艺参数的确定方法。（1）利用课余时间查资料收集信息，写出环己酮催化剂的催化作用原理；（2）利用课余时间查资料收集信息，写出环己酮催化剂性能检测内容及其方法原理；（3）小组汇报、讨论；（4）学生实施，教师指导；（5）教师总结、点评；学习成果+现场表现（10%）环己酮催化剂性能检测操作（1）能根据环己酮催化剂性能检测的过程及其工艺参数设计出具体的性能测试方案；（2）根据确定的具体的性能测试方案进行环己酮催化剂产品的性能测试。（1）环己酮催化剂性能检测技术；（2）环己酮催化剂性能检测原理；（3）环己酮催化剂性能检测过程及其注意事项。（1）利用课余时间查资料收集信息，写出环己酮催化剂性能检测技术；（2）小组汇报、讨论确定沉淀法生产环己酮催化剂生产方案；（3）分组进行环己酮催化剂性能检测；（4）教师总结、点评。学习成果+现场表现（10％）复习3梳理本课程需要掌握的理论与实践操作技术，回答学生们的提问。四、教学设施1、能满足教学要求的实训场所要求面积需要400m2主要设备、台套数见表2。表2助剂与催化剂催化剂生产技术课程所需仪器设备（主要）序号仪器设备名称台套数1带搅拌的三口烧瓶及加料反应系统12套2气相色谱仪2台3强度测定仪1台4喷雾干燥仪1台5挤条机1台6压片机1台7烘箱9台8马弗炉1台9100mL釜式反应系统2台10固定床反应系统4台1110L釜式反应系统2台125L釜式反应系统（搪玻璃）5台13管式煅烧炉1台14热分析仪1台15真空泵4台16比表面积分析仪1台17胶体磨1台18pH自动调节仪1台2、环境等要求1）水电紧靠仪器设备就近布置到位；2）按仪器设备要求配置相应的插头；3）相应的标语如禁烟、防爆等、操作规程特别是安全规程上墙到位等。五、教学方法、手段与教学组织形式建议课程以职业能力为本位，以行动为为导向，在课程专家主持下，通过行业专家对相关岗位工作任务的分析得出从事助剂与催化剂生产与基层管理工作应具备的职业能力，在课程分析、课程内容分析的基础上，将精细化工设备、精细化工工艺、助剂与催化剂的生产与应用进行合理整合优化，以典型的助剂与催化剂产品为载体，以实际工作过程工序为项目，以操作的过程为主线，突出知识与技能训练的有机配合，体现实用性、针对性、全面性原则。以精细化学品生产过程为主线，从精细化学品生产的角度出发，运用化工过程的基本原理，阐述了整个化工过程可能涉及的各个步骤，包括原料的选择与原料的预处理、反应过程、产物的分离与提纯等，介绍典型产品的生产方法与工艺原理、典型流程、工艺条件与节能降耗分析。以工作岗位、工作任务为线索设计项目教学，把工作过程设计成项目学习过程，以工作任务负载知识，通过技能操作、角色扮演、创设情境、发现学习、范例教学、案例分析、实地参观、市场调查、小组合作等多种教学模式，在工作情境或模拟情境中开展学习过程。体现教师的主导和引领作用，突出强化学生的主体作用和自主性，强调师生之间、学生之间的合作探究、互动交流，用发现学习取代接受学习、理解学习取代机械学习、自调节学习取代他调节学习。通过项目课程的实施提高学生的方法能力、学习能力、交流能力，促进学生专业能力、社会能力、个性能力的形成。把知识、技能、态度贯穿于各项目训练系统中，通过启发式、讨论式等教学模式提高学生的综合能力。六、教材及图书、数字化（网络）资料等学习资源建议1、主要教材《助剂与催化剂生产技术》吴永忠南京化工职业技术学院2012年2、参考资料《工业催化剂制造与应用》张云良等化学工业出版社2010年《催化剂生产技术》吴永忠南京化工职业技术学院2011年《工业催化原理》李玉敏天津大学出版社1992年《催化剂制备过程技术》张继光高等教育出版社2004年《固体催化剂的设计与制备》潘履让南开大学出版社1993年《固体催化剂研究方法（上册）》辛勤科学出版社2004年《催化剂失活》李承烈等化学工业出版社1989年3、数字化（网络）资料部分生产设备操作录像习题集上课课件等七、教学评价、考核建议考试内容分形成性考核和理论考试，形成性考核分平时表现和实践操作考核。理论部分包括化工项目经济评价技术的基本概念和基础知识。平时表现包括学习态度、工作规范和团结协作等。注重考核学生对基本原理和基本技能的理解和掌握，注重考核学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。采取综合考试的方式，包括理论和形成性考核两部分，理论考试采用笔试，有主讲教师出题，题型可以多样。笔试方式可采用两种方式，其一，普通的纸质、闭卷考试，此种方式比较侧重对知识目标的掌握情况；其二，普通的纸质、开卷考试，此种方式比较侧重对知识的应用情况。形