|
|
|
课程编号:03011011
课程名称:化工分离工程
英文名称:Engineering of Separation
课程类型: 必修课
课程性质:专业基础课
总 学 时:64
讲课学时:64
学 分:4
适用对象:化学工程与工艺专业本科
先修课程:高等数学 物理化学 化工原理 化工热力学
一、编写说明
(一)制定大纲的依据:根据《化学工程与工艺》专业本科生培养计划要求制定本教学大纲。
(二)课程简介:本课程作为化学工程学科的一个重要分支,是根据分离过程的基本原理以及从实践或生产中得到的有关分离资料,研究化学工业生产中大规模物质分离过程的学科。是物理化学、化工热力学以及化工原理等理论课程的后继课程,本课程是化学工程与工艺专业的一门技术基础课,属工程学科,是密切结合分离过程工艺实际的理论课。包括气液相平衡;多组分精馏;特殊精馏(萃取精馏、恒沸精馏);吸收过程;吸附过程;其他分离方法等几部分。通过本课程的学习,学生应掌握各种常用分离过程的基本理论,操作特点,简捷和严格的计算方法和强化改进操作的途径,对一些新的分离技术有一定的了解。
(三)课程的地位与作用:本课程是化工类及相近专业大学本科高年级的必修课,在学生的知识结构中起到承前启后的作用。
(四)课程性质、目的和任务:本课程为化学工程与工艺专业的一门专业课,属工程学科,是密切结合分离过程工艺实际的理论课。目的是通过本课程的教学应是学生掌握相平衡理论,能对常见的分离单元操作过程各物流间的相平衡关系进行正确的分析;掌握物料衡算、能量衡算在分离单元操作过程的应用;掌握多组分精馏、萃取精馏、共沸精馏、吸收过程、吸附分离等各分离过程的基本原理、基本计算和设计计算方法;使学生能从基本原理出发分析并掌握各分离过程的工艺流程;能运用热力学概念和理论对分离过程进行分析。本课程的任务是使学生掌握当前化工中常见的分离单元过程(多组分精馏、萃取精馏、共沸精馏、吸收过程、吸附过程)的基本原理、基本知识和设计计算方法;加强基本概念和基本理论的训练;培养学生分析实际问题的方法和解决工程问题的能力;为学生在化工分离工程学科打下扎实的基础。
(五)与其他课程的联系:化工分离工程课程要求学生具备必要的高等数学、物理化学、化工原理、化工热力学、计算技术等基础知识。化工分离工程的理论分析过程应用高等数学相关的微积分等运算方法,相平衡理论应用到物理化学和化工热力学相关内容,基本原理、基本规律和研究方法与化工原理一致。化工分离工程侧重多组分混和物的分离问题。
(六)对先修课的要求:学习本课程的学生应具有扎实的高等数学基础(尤其是对微积分的掌握)、物理化学和化工热力学基础(尤其是相平衡理论)以及化工原理基础(尤其是基本原理和基本规律)。
二、大纲内容
绪论
分离过程在化工生产中的重要性;分离过程的分类;常用的化工分离操作过程。
第一章 气液相平衡
(一)教学目的和任务
通过本章的学习,使学生建立平衡分离过程与各类平衡相图之间的联系。
(二)教学基本要求
1.掌握相平衡的概念、表达方式。
2.了解求定液相活度系数的各种方程式和模型以及使用条件。
(三)教学重点和难点
重点:各类相图分析,范拉尔方程、马格勒斯方程求解活度系数。
难点:非理想体系各类相图之间的关系以及通过相图分析实际分离过程。
(四)教学建议与说明
本课程是在先修物理化学基础上的后继课程,主要以平衡分离过程为主,因此涉及到相平衡的相关知识,这就要求学生在课前预习物理化学中相关相图内容,相图的讲解过程中,三种相图要对照讲解,并且要时刻提请同学将相图和分离过程联系起来。
(五)教学内容
蒸汽压的概念及纯组分的蒸汽压的计算方法,亨利定律及拉乌尔定律及其适用范围,理想溶液及其相图,完全互溶物系、部分互溶物系、完全不互溶物系的相图,液相活度系数的计算方法范拉尔方程、马格勒斯方程、威尔逊方程。端值常数的确定方法及物理意义。
1.2.3.4
|
 |