1、山東大學(xué) 化學(xué)與化工 學(xué)院 化工分離工程 課程教學(xué)大綱一、課程基本信息：課程名稱化工分離工程 英文名稱Chemical Separation Engineering課程編碼s0113301010開(kāi)課單位化學(xué)與化工學(xué)院課程類別通識(shí)教育必修課程 通識(shí)教育核心課程 通識(shí)教育選修課程 學(xué)科基礎(chǔ)平臺(tái)課程 專業(yè)基礎(chǔ)課程 專業(yè)必修課程 專業(yè)選修課程課程性質(zhì)必修 選修學(xué)分2學(xué)時(shí)32適用專業(yè)化學(xué)工程與工藝專業(yè)先修課程高等數(shù)學(xué)、物理化學(xué)、化工熱力學(xué)、化工機(jī)械基礎(chǔ)等課程網(wǎng)站 HYPERLINK /G2S/Template/ /G2S/Template/View.aspx?action=view&courseType

2、=0&courseId二、課程描述化工分離工程，又稱傳質(zhì)分離過(guò)程，是化學(xué)工程學(xué)科的一個(gè)重要分支，是研究化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中物質(zhì)分離過(guò)程的學(xué)科。傳質(zhì)分離過(guò)程是化學(xué)工程與工藝專業(yè)的一門(mén)專業(yè)課；該課程采用理論與實(shí)踐密切結(jié)合的方式，詳細(xì)闡述了各類分離過(guò)程（精餾、吸收、解吸、萃取、膜分離、吸附、浸取、結(jié)晶和干燥等）的物理化學(xué)原理、工業(yè)應(yīng)用、主要設(shè)備、數(shù)學(xué)模型、設(shè)計(jì)計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件，反映了分離過(guò)程學(xué)科的發(fā)展歷史和最新進(jìn)展。Chemical Separation Engineering also is named Mass Transfer and Separation Process .It is a

3、branch of chemical engineering science .It mainly researches separation process of material in chemical industry.Mass transfer and separation process is a major of Chemical Engineering and Technolygy. It persists in applying theory to practice, It expounds all kind of separation process (including d

4、istillation, absorbtion, extract, membrame separation, drying etc.), and manily researches their principal, applying of industry, equpiment and its design of calculation methods.三、課程教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)要求【教學(xué)目標(biāo)】1、讓學(xué)生熟悉化工中常見(jiàn)分離過(guò)程的特點(diǎn)，并熟練掌握其基本原理、基本理論、典型設(shè)備的簡(jiǎn)捷和嚴(yán)格計(jì)算方法、掌握過(guò)程的強(qiáng)化途徑，了解或掌握現(xiàn)代新型的分離技術(shù)；2、培養(yǎng)學(xué)生化工過(guò)程與設(shè)備的設(shè)計(jì)、優(yōu)化、管理以及新產(chǎn)品

5、、新工藝、新技術(shù)的研發(fā)能力；為學(xué)生將來(lái)從事工程設(shè)計(jì)、設(shè)備開(kāi)發(fā)、科學(xué)研究等方面的工作打下良好的基礎(chǔ)；3、讓學(xué)生基本掌握ASPENPLUS中重點(diǎn)模塊的用法，特別是多級(jí)多組分逆流傳質(zhì)過(guò)程的模擬計(jì)算；4、注重學(xué)生自學(xué)能力、獨(dú)立思考能力，分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 【教學(xué)要求】1、讓學(xué)生了解化工分離的重要性及分離方法分類與的選擇，了解化學(xué)工程的新進(jìn)展；2、讓學(xué)生掌握傳統(tǒng)分離技術(shù)-精餾吸收的基本原理和計(jì)算方法，能使用ASPEN PLUS中塔模塊進(jìn)行的模擬計(jì)算；3、讓學(xué)生掌握多組分多級(jí)分離過(guò)程的分析及簡(jiǎn)捷計(jì)算法。主要包括設(shè)計(jì)變量的確定方法，多組分精餾、共沸精餾和萃取精餾、吸收等過(guò)程的特點(diǎn)、基本原理、經(jīng)典流程

6、及其簡(jiǎn)捷計(jì)算方法； 4、讓學(xué)生掌握膜分離、吸附、超臨界流體萃取的基本概念、基本原理，了解其分離流程及設(shè)備的結(jié)構(gòu)等。了解分離過(guò)程的節(jié)能措施。5、教學(xué)過(guò)程中，強(qiáng)調(diào)工程問(wèn)題的處理方法，簡(jiǎn)化計(jì)算與嚴(yán)格計(jì)算相結(jié)合，力爭(zhēng)為學(xué)生打下良好的專業(yè)基礎(chǔ)。四、課程教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配第一章緒論（授課2學(xué)時(shí)）【教學(xué)目標(biāo)和要求】1. 了解分離操作在化工生產(chǎn)中的重要性；2. 掌握傳質(zhì)分離過(guò)程的分類和特征；3. 了解本課程的任務(wù)和內(nèi)容。 4. 了解化工分離過(guò)程研究現(xiàn)狀、應(yīng)用及發(fā)展前沿【具體教學(xué)內(nèi)容】1.化工分離工程與化工原理的關(guān)系，本課程的研究?jī)?nèi)容。2.分離操作在化工生產(chǎn)中的重要性；傳質(zhì)分離過(guò)程的分類和特征。3.化工分離過(guò)程

7、研究現(xiàn)狀、應(yīng)用難點(diǎn)及前沿發(fā)展?！窘虒W(xué)和學(xué)習(xí)建議】教學(xué)時(shí)，舉例強(qiáng)調(diào)化工分離設(shè)備的應(yīng)用現(xiàn)狀，國(guó)內(nèi)知名研究機(jī)構(gòu)或企業(yè)狀況，提高學(xué)生學(xué)習(xí)化工分離工程的積極性。建議并推薦一些國(guó)內(nèi)外典型化工文獻(xiàn)、期刊、書(shū)籍等，希望學(xué)生在學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)課時(shí)，擴(kuò)大瀏覽視野?！窘虒W(xué)/考核難點(diǎn)重點(diǎn)】第二章 熱力學(xué)基礎(chǔ)-單級(jí)平衡過(guò)程（4學(xué)時(shí)，其中授課3學(xué)時(shí)，習(xí)題課1學(xué)時(shí)）【教學(xué)目標(biāo)和要求】1. 掌握相平衡常數(shù)計(jì)算方法；2. 掌握多組分物系的泡點(diǎn)和露點(diǎn)溫度和壓力的計(jì)算；3. 掌握等溫閃蒸和部分冷凝過(guò)程的計(jì)算；4.注重學(xué)生化工基本計(jì)算能力的培養(yǎng)。【具體教學(xué)內(nèi)容】1汽液相平衡及其計(jì)算2. 多組分物系的泡點(diǎn)和露點(diǎn)計(jì)算3.閃蒸過(guò)程的計(jì)算【教學(xué)

8、和學(xué)習(xí)建議】教學(xué)時(shí)，重點(diǎn)講授相平衡常數(shù)計(jì)算、閃蒸計(jì)算、泡點(diǎn)計(jì)算的方法，以及這些方法在后續(xù)分離過(guò)程中的地位和應(yīng)用。學(xué)習(xí)時(shí)，在熟練掌握熱力學(xué)基本概念的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)關(guān)注計(jì)算過(guò)程和方法，尤其牛頓拉夫?qū)O迭代方法的應(yīng)用、閃蒸過(guò)程MEHS方程組的求解。【教學(xué)/考核難點(diǎn)重點(diǎn)】重點(diǎn)：熱力學(xué)中的基本概念；活度系數(shù)計(jì)算方程和逸度系數(shù)狀態(tài)方程的選擇。牛頓拉夫?qū)O迭代過(guò)程。閃蒸MEHS方程組的求解。難點(diǎn)：物性方法的選擇。閃蒸MEHS方程組的求解第三章 氣液傳質(zhì)過(guò)程（12學(xué)時(shí)，其中授課8學(xué)時(shí)，研討2學(xué)時(shí)，習(xí)題2學(xué)時(shí)）【教學(xué)目標(biāo)和要求】1掌握單元的設(shè)計(jì)變量Nie、裝置的設(shè)計(jì)變量Niu 的計(jì)算方法；2掌握多組分精餾過(guò)程特點(diǎn)，掌

9、握簡(jiǎn)捷法計(jì)算理論板數(shù)的方法，并能熟練運(yùn)用ASPEN PLUS中DSTWU模塊做模擬設(shè)計(jì)計(jì)算；3. 掌握萃取精餾的基本原理，過(guò)程分析與計(jì)算；掌握共沸物的特性和共沸組成的計(jì)算，二元非均相共沸物的精餾；了解多元共沸精餾流程；4.了解吸收和解吸工藝流程，多組分吸收和解吸過(guò)程特點(diǎn)，掌握多組分吸收和解吸簡(jiǎn)捷計(jì)算法，了解化學(xué)吸收計(jì)算。5.訓(xùn)練學(xué)生進(jìn)行氣液傳質(zhì)設(shè)備的工程設(shè)計(jì)、【具體教學(xué)內(nèi)容】3.1設(shè)計(jì)變量3.2多組分精餾過(guò)程3.2.1多組分精餾過(guò)程分析3.2.2多級(jí)精餾的FUG法計(jì)算-DSTWU模擬舉例3.3特殊精餾3.3.1萃取精餾3.3.2恒沸精餾3.3.3 加鹽萃取精餾3.3.4 反應(yīng)精餾3.4 氣體吸

10、收3.4.1吸收過(guò)程分析3.4.2吸收和解吸過(guò)程流程3.4.3多組分吸收和解吸過(guò)程計(jì)算【教學(xué)和學(xué)習(xí)建議】教學(xué)時(shí)，注重多組分精餾過(guò)程特點(diǎn)，簡(jiǎn)捷法計(jì)算的模擬計(jì)算方法以及特殊精餾基本概念和簡(jiǎn)化計(jì)算法。吸收計(jì)算強(qiáng)調(diào)逐板計(jì)算的思路。加強(qiáng)恒沸精餾的流程的教學(xué)。學(xué)習(xí)時(shí)，注意多組分分離與二元分離的區(qū)別，加深對(duì)基本原理，基本概念的理解。對(duì)于模擬計(jì)算應(yīng)多做實(shí)例練習(xí)?！窘虒W(xué)/考核難點(diǎn)重點(diǎn)】重點(diǎn)：氣液傳質(zhì)過(guò)程特點(diǎn)；多組分精餾模擬計(jì)算；特殊精餾技術(shù)；多組分吸收簡(jiǎn)捷計(jì)算法。難點(diǎn)：多組分精餾模擬計(jì)算；特殊精餾。 第四章 液液萃取（2學(xué)時(shí)，其中授課2學(xué)時(shí)）【教學(xué)目標(biāo)和要求】1理解萃取基本概念和萃取流程2掌握逆流萃取集團(tuán)法計(jì)算

11、；3掌握超臨界流體萃取的基本概念原理4了解其它萃取技術(shù)?！揪唧w教學(xué)內(nèi)容】4.1萃取過(guò)程與萃取劑萃取過(guò)程特點(diǎn)4.2液液萃取過(guò)程的計(jì)算4.3其它萃取技術(shù)4.4超臨界流體萃取 【教學(xué)和學(xué)習(xí)建議】教學(xué)時(shí)，重點(diǎn)講授對(duì)萃取傳質(zhì)模型的理解。學(xué)習(xí)時(shí)，注重萃取過(guò)程特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)?！窘虒W(xué)/考核難點(diǎn)重點(diǎn)】(1)重點(diǎn)：萃取過(guò)程計(jì)算-集團(tuán)法。(2)難點(diǎn)：萃取傳質(zhì)模型的理解；超臨界流體熱力學(xué)參數(shù)第五章 多組分多級(jí)分離的嚴(yán)格計(jì)算（6學(xué)時(shí)，其中授課4學(xué)時(shí)，習(xí)題2學(xué)時(shí)）【教學(xué)目標(biāo)和要求】1掌握平衡極的理論建立模型；2. 掌握MEHS方程組的求解方法；3. 掌握三對(duì)角線矩陣方程的托瑪斯法、泡點(diǎn)法。4.掌握ASPEN PLUS中DST

12、WU和RADFRAC模塊的使用【具體教學(xué)內(nèi)容】5.1 平衡級(jí)的理論模型5.1.1復(fù)雜精餾塔物理模型5.1.2平衡級(jí)模型方程的建立5.1.3計(jì)算方法5.2 三對(duì)角矩陣法5.2.1泡點(diǎn)（BP）法5.2.2流率（SR）法5.3RADFRAC 模擬多組分精餾嚴(yán)格計(jì)算【教學(xué)和學(xué)習(xí)建議】教學(xué)時(shí)，強(qiáng)調(diào)多級(jí)逆流多組分嚴(yán)格計(jì)算方法。學(xué)習(xí)時(shí)，在掌握計(jì)算方法和思路的基礎(chǔ)上，多進(jìn)行模擬訓(xùn)練?！窘虒W(xué)/考核難點(diǎn)重點(diǎn)】重點(diǎn)：平衡級(jí)模型；MEHS方程組的求解方法。難點(diǎn)：MEHS方程組計(jì)算法。第六章 其它分離方法（4學(xué)時(shí)）【教學(xué)目標(biāo)和要求】1. 了解分離用膜和膜分離技術(shù)；掌握反滲透、超濾的應(yīng)用；2. 了解吸附原理和吸附劑、建立

13、吸附平衡、吸附速率方程，掌握吸附生產(chǎn)工藝；3.了解分離過(guò)程的選擇?！揪唧w教學(xué)內(nèi)容】6.1吸附6.2膜分離【教學(xué)和學(xué)習(xí)建議】強(qiáng)調(diào)基本概念，基本原理，基本理論的教學(xué)。學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)重在理解?！窘虒W(xué)/考核難點(diǎn)重點(diǎn)】重點(diǎn)：膜的分離性能；反滲透；膜的濃差極化；吸附原理；吸附設(shè)備及工藝。難點(diǎn)：膜的傳質(zhì)理論；吸附工藝。第七章 分離過(guò)程及設(shè)備的選擇與節(jié)能（2學(xué)時(shí)）【教學(xué)目標(biāo)和要求】1. 掌握汽液傳質(zhì)設(shè)備的處理能力和效率；2.了解傳質(zhì)設(shè)備的選擇。3.了解分離的最小功和熱力學(xué)效率；4掌握精餾的節(jié)能技術(shù)；【具體教學(xué)內(nèi)容】7.1氣液傳質(zhì)設(shè)備的處理能力和效率7.2 分離過(guò)程的節(jié)能【教學(xué)和學(xué)習(xí)建議】因?yàn)榇蟛糠种R(shí)在熱力學(xué)已有涉

14、及，教學(xué)上可以自學(xué)為主。學(xué)習(xí)上以精餾節(jié)能技術(shù)為重點(diǎn)?！窘虒W(xué)/考核難點(diǎn)重點(diǎn)】重點(diǎn)：分離過(guò)程的效率；精餾節(jié)能技術(shù)五、教學(xué)要求對(duì)應(yīng)關(guān)系教學(xué)要求1教學(xué)要求2教學(xué)要求3教學(xué)要求4教學(xué)要求5緒論X第一章XXXXX第二章XXXX第三章XXXXX第四章XXXX第五章XXXX第六章XXX第七章XX六、考核及成績(jī)?cè)u(píng)定方式【考核方式】：期末考試（筆試，閉卷）、平時(shí)成績(jī)（考勤、線上及線下作業(yè)、翻轉(zhuǎn)課堂等）【成績(jī)?cè)u(píng)定】：平時(shí)成績(jī)占30%，期末考試70%。七、教材及參考資料教材：劉家祺傳質(zhì)分離過(guò)程北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002年參考書(shū)目：1劉家琪編. 分離過(guò)程.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20062史季芬編.多級(jí)分離過(guò)程蒸餾、

15、吸收、萃取、吸附，化學(xué)工業(yè)出版社，19913劉芙蓉等.分離過(guò)程及系統(tǒng)模擬. 北京：科學(xué)出版社，20014陳歡林編.新型分離技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20085蔣維鈞.新型傳質(zhì)分離技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20056Phillip C.Wankat: Separation Process Engnieering. 20067 Seader J D；Ernest J.Henley : Separation Process Principles ，2002 朱開(kāi)宏譯.分離過(guò)程原理. 華東理工大學(xué)出版社,2005【考試大綱】_化工分離工程_課程考試大綱考試目的 1.考察學(xué)生掌握和應(yīng)用知識(shí)的能力 2.評(píng)價(jià)教師教學(xué)質(zhì)量 3.分級(jí)教學(xué) 4.招生考試對(duì)象年級(jí)：3 專業(yè)：材料學(xué)院高分子材料專業(yè)卷面總分100考試方式1.閉卷 2.開(kāi)卷 3.上機(jī) 4.綜述 5.論文 6.設(shè)計(jì) 7.其它（ 1，7 ）考試方法1.筆試 2.口試 3.實(shí)際操作 4.其它（ 1 ）試卷來(lái)源1.試題庫(kù) 2.試卷庫(kù) 3.校內(nèi)統(tǒng)一命題 4.校外教師命題 5.任課教師命題（ 5 ）試題難易度1.較容易（ 30 ）% 2. 中等難度（ 50 ）% 3.較大難度（ 20 ）%編題計(jì)劃題 類量 型內(nèi) %容記憶理解分析綜合應(yīng)