筛板式精馏塔设计课程设计

筛板式精馏塔设计课程设计一、课程目标

知识目标：

1.让学生理解并掌握筛板式精馏塔的工作原理及其在化工生产中的应用。

2.使学生掌握筛板式精馏塔的工艺设计方法和步骤，包括物料平衡、能量平衡、塔板数的计算等。

3.让学生了解影响筛板式精馏塔操作的因素，如塔板结构、塔内流体力学特性等。

技能目标：

1.培养学生运用所学理论知识，解决实际筛板式精馏塔设计问题的能力。

2.培养学生运用计算软件进行筛板式精馏塔工艺计算的能力。

3.提高学生的团队协作和沟通能力，通过分组讨论、汇报等形式，培养学生的表达和交流技巧。

情感态度价值观目标：

1.培养学生对化学工程学科的兴趣，激发学生探索未知、创新实践的欲望。

2.培养学生严谨、踏实的科学态度，注重实践、理论联系实际。

3.增强学生的环保意识，让学生认识到化学工艺在环境保护和资源利用方面的重要性。

本课程针对高年级化学工程与工艺专业学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将课程目标分解为具体的学习成果。通过本课程的学习，使学生能够掌握筛板式精馏塔的工艺设计方法，具备解决实际工程问题的能力，同时培养学生的团队协作、沟通表达等综合素质。

二、教学内容

1.筛板式精馏塔的基本概念与工作原理：包括精馏塔的分类、结构、功能及其在化工生产中的应用。

教材章节：第二章精馏过程与设备

2.筛板式精馏塔的工艺设计方法：

-物料平衡计算：以具体实例进行讲解，使学生掌握物料平衡的计算方法。

-能量平衡计算：介绍塔内流体温度、压力等参数的计算方法。

-塔板数计算：分析不同塔板数对精馏效果的影响，介绍常用的塔板数计算方法。

教材章节：第三章精馏塔的设计计算

3.影响筛板式精馏塔操作的因素：分析塔板结构、流体力学特性、操作参数等对精馏效果的影响。

教材章节：第四章精馏塔的操作与优化

4.筛板式精馏塔的计算机辅助设计：介绍常用计算软件及其在精馏塔设计中的应用。

教材章节：第五章计算机辅助设计在化工中的应用

5.实践教学环节：组织学生进行筛板式精馏塔设计实践，包括方案设计、计算、分析等。

教材章节：第六章化工工艺实践

教学内容安排与进度：

1.前4周：基本概念与工作原理、物料平衡计算、能量平衡计算。

2.第5-8周：塔板数计算、影响筛板式精馏塔操作的因素、计算机辅助设计。

3.第9-12周：实践教学环节，包括方案设计、计算、分析、汇报等。

三、教学方法

本课程采用多样化的教学方法，结合课本内容，旨在激发学生的学习兴趣，提高学生的主动性和实践能力。

1.讲授法：用于讲解筛板式精馏塔的基本概念、工作原理、工艺设计方法等理论知识点。通过生动的语言、具体的实例，使抽象的理论变得形象易懂。

2.讨论法：针对筛板式精馏塔设计中的关键问题，组织学生进行小组讨论，鼓励学生发表自己的观点，培养学生的思辨能力和团队协作精神。

3.案例分析法：选择具有代表性的筛板式精馏塔设计案例，让学生分析讨论，从中掌握设计方法、技巧和注意事项。

4.实验法：组织学生进行筛板式精馏塔的实验操作，使学生在实践中掌握理论知识，提高学生的动手能力和实际操作技能。

5.计算机辅助教学：利用计算软件，如AspenPlus等，进行筛板式精馏塔的模拟计算，让学生掌握计算机辅助设计的方法，提高学生的计算能力。

6.研究性学习：鼓励学生针对课程内容开展研究性学习，通过查阅文献、分析数据、撰写论文等，培养学生的独立研究能力和创新意识。

7.情景教学法：模拟实际工程场景，让学生在特定情境中解决问题，提高学生运用知识解决实际问题的能力。

8.互动式教学：在教学过程中，教师与学生保持密切互动，及时解答学生的疑问，引导学生主动思考，提高课堂效果。

9.评价与反馈：采用过程性评价和终结性评价相结合的方式，关注学生在课程学习中的表现，给予及时的反馈，帮助学生不断调整学习方法，提高学习效果。

四、教学评估

教学评估采用多元化方式，以确保评估的客观性、公正性和全面性，全面反映学生的学习成果。

1.平时表现：占总评成绩的30%。包括课堂出勤、课堂表现、小组讨论、提问与回答问题等。旨在鼓励学生积极参与课堂活动，提高学生的课堂参与度和积极性。

2.作业与练习：占总评成绩的20%。布置与课程内容相关的作业和练习，以检验学生对课堂所学知识的掌握程度。作业包括理论计算题、案例分析题等。

3.实验报告：占总评成绩的20%。要求学生完成筛板式精馏塔实验后，撰写实验报告。评估实验报告的完整性、准确性和分析深度，以检验学生的实验操作能力和分析能力。

4.课程设计：占总评成绩的20%。要求学生分组完成筛板式精馏塔的设计任务，提交设计报告和PPT汇报。评估学生的设计思路、计算准确性、团队协作和沟通能力。

5.期末考试：占总评成绩的10%。期末闭卷考试，包括选择题、计算题和简答题等，全面考察学生对课程知识的掌握程度。

6.附加分：对于在课程学习过程中表现出色、积极参与学术活动、获得竞赛奖项的学生，给予附加分奖励。

教学评估具体安排如下：

1.平时表现：每节课后记录，课程结束后汇总。

2.作业与练习：每2周布置一次，课程结束后统一批改、评分。

3.实验报告：实验结束后1周内提交，2周内完成批改和评分。

4.课程设计：课程中后期开始，课程结束前1周提交设计报告和PPT，课程结束前完成评分。

5.期末考试：课程结束后的第2周进行。

五、教学安排

为确保教学进度和质量，本课程的教学安排如下：

1.教学进度：课程共计12周，每周2课时，共计24课时。教学进度根据课程内容和学生实际情况进行合理分配，确保有限时间内完成教学任务。

-第1-4周：基本概念与工作原理，物料平衡计算。

-第5-8周：能量平衡计算，塔板数计算，影响筛板式精馏塔操作的因素。

-第9-12周：计算机辅助设计，实践教学环节，课程总结与复习。

2.教学时间：根据学生的作息时间，将课程安排在学生精力充沛的时段进行，以提高课堂学习效果。

3.教学地点：

-理论教学：安排在多媒体教室进行，以便于教师利用PPT、视频等教学资源进行讲解。

-实践教学：安排在实验室进行，确保学生能够在实际操作中掌握理论知识。

4.课外辅导：针对学生在课程学习中遇到的问题，安排课外辅导时间，为学生提供答疑解惑的机会。

5.作业与练习：每周布置一次作业，要求学生在规定时间内完成，并及时反馈作业情况，以便教师了解学生的学习进度。

6.课程设计：安排在课程中后期，给予学生足够的时间进行设计、计算和汇报准备。

7.期末考试：课程结束后的第2周进行，提前通知学生复习范围和考