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《化学工艺学》教学大纲课程名称：化学工艺学英文名称：Chemical engineering process课程编号：课程类型: 专业选修课学时/学分：51学时/3学分；理论学时：51学时开设学期：五开设单位：化学化工学院适用专业：应用化学说明一、课程性质与说明1．课程性质专业必修课2．课程说明化学工艺学是研究将各种原料加工成为更有价值的消费品或生产资料的过程，是应用化学专业的一门重要的专业主干课。
它的作用和任务是培养学生在化工工艺过程的理论与实践方面建立较为系统的基础，能较好地应用物理、化学、化工基础知识来分析和解决实际问题，初步掌握化工工艺过程开发的基本思路和技巧，为学生将来从事化工行业打下基础。
本课程根据化学工业的结构特点，以典型化工产品生产工艺为主线，介绍每个典型产品所涉及的化工过程。
共分9章，每一章均根据其特点侧重介绍了有关基础理论和生产方法，如分析和讨论生产工艺中工艺路线、反应原理、影响因素、工艺条件的确定、流程的组织、主要设备的结构特点等内容。
同时，对技术经济指标、能量回收利用、副产物的回收利用及废物处理也有一定的介绍和论述。
二、教学目标1．将已学的专业理论知识和专业基础知识与实际生产相结合，以处理实际生产过程问题；2．使学生了解化学工业的特点、原料资源和主要产品；理解化学工艺的共性知识中化工过程的主要效率指标，催化剂的性能及使用；3．掌握化学反应过程中的物料衡算和能量衡算；4．理解工艺流程的设计，最适宜的操作条件，生产过程所需的各种机械设备的规格、结构，产品的质量控制等内容。
三、学时分配表四、教学教法建议通过课堂讨论、师生交流、习题评讲、答疑、等环节，达到教学大纲规定的要求，较好完成教学任务。
课堂教学应力求学生弄清基本概念，熟练掌握基本内容，引导学生学会分析问题和解决问题的能力。
教学方法上通过实物、挂图、多媒体及课外实验等各种途径加深学生印象，提高教学效果。
五、课程考核及要求1．考核方式：考试（√）2．成绩评定：计分制：百分制（√）成绩构成：总成绩= 平时考核10% + 中期考核30% + 期末考核60%六、参考书目[1] 刘晓勤，吕效平编.《化工工艺学》. 南京：河海大学出版社，2010．[2] 崔英德编.《实用化工工艺学》.北京：化学工业出版社，2002.[3] 廖巧丽，米镇涛编.《化学工艺学》.北京：化学工业出版社，2001.[4] 米镇涛编.《化学工艺学》.北京：化学工业出版社，2001.[5] 陈五平编.《无机化工工艺学》. 北京：化学工业出版社，1996.本文第一章绪论教学目标：1．了解化学工艺学的研究内容，化学工业的概况。
一、解答题1．CO 和H 2是合成气，这两种气体都可以通过CH 4通过一定的反应制得。
(1)CH 4和CO 2反应可以制得CO 气体，CH 4(g)+3CO 2(g)2H 2O(g)+4CO(g)ΔH=+330kJ·mol -1。
图1表示初始投料比n(CH 4)：n(CO 2)为1：3或1：4，CH 4的转化率在不同温度(T 1、T 2)下与压强的关系。
[注：投料比用a 1、a 2表示] ①a 1=___；②判断T 1的T 2的大小关系，T 1___T 2。
(填“＞”、“＜”或“=”)(2)CH 4和H 2O(g)催化重整可以制取H 2和CO 2，化学反应为：CH 4+2H 2O(g)4H 2+CO 2。
实验发现，其他条件不变，在相同时间内，向上述体系中投入一定量的CaO 可以明显提高H 2的体积分数。
对比实验的结果如图2所示。
①投CaO 时H 2的体积分数增大的原因是___。
②微米CaO 和纳米CaO 对H 2体积分数的影响不同的原因是___。
(3)生成的CO 和H 2可用于合成甲醇，其反应为CO(g)+2H 2(g)CH 3OH(g)ΔH=-90.1kJ·mol -1，根据反应回答问题。
①初始条件相同时，分别在A(恒温)、B(绝热)两个容器内反应。
反应初始时两容器的反应速率A ___B(填“>”、“<”或“=”，下同)；平衡时CO 的转化率A ___B 。
②温度T 时，在容积为2L 的某密闭容器中进行上述反应，反应开始至平衡的相关数据如图3所示。
下列能表明该反应已达到平衡状态的是___。
A ．v(H 2)=2v(CH 3OH) B ．3c(CO)c(CH OH)=7：3时C ．容器中气体的压强不再变化D ．23c(H )c(CH OH)=2：1时③该化学反应10min 内H 2的反应速率v(H 2)=___。
该温度下，反应的平衡常数为___(保留1位小数)。
高纲135 1江苏省高等教育自学考试大纲30450化工工艺学（二）南京工业大学编江苏省高等教育自学考试委员会办公室一、课程性质及其设置目的与要求（一）课程性质和特点《化工工艺学（二）》课程是江苏省高等教育自学考试化工专业的一门重要的专业课程。
本课程从化工生产工艺角度出发，运用化工过程的基本原理，介绍典型化工产品的生产方法与原理、流程组织、关键设备、操作条件以及介绍生产中的设备材质、安全技术、三废治理、节能降耗等问题。
通过本门课程学习，使应考者了解当今化学工业概貌及其发展方向，获得较多的化学工艺知识，培养应用已学过的基础理论解决工程实际问题的能力，开拓思路，触类旁通，为从事化工过程的生产、开发、设计、和管理打下牢固的化学工艺基础。
（二）本课程的基本要求本课程教材内容共分为九章。
本课程的教学与学习的重点放在分析和讨论典型化工产品生产工艺中反应、分离工序的工艺原理、影响因素、确定工艺条件的依据、关键设备的结构特点、流程的组织比较等。
同时，对不同工艺路线和流程的经济技术指标、能量回收、副产物的综合利用及废物处理作一定的学习。
（三）本课程与相关课程的联系化学工艺学在化学工程与工艺专业课程体系中是一门重要的专业课，覆盖的专业课程内容较多，它的先修专业基础课为化工原理、物理化学、化工热力学等，与其平行学习的专业课为分离过程、反应工程等。
上述课程可以帮助我们更好地掌握化学工艺学的原理、方法和应用。
二、课程内容与考核目标第一章绪论（一）课程内容1.化学工业的分类及特征，包括化学工业的分类、化学工业的特征。
2.化工原料、产品及其工艺，包括石油及其加工工艺，天然气及其加工工艺，煤及其加工，化学矿及其加工，生物质的加工工艺。
3.化工工艺计算，包括物料衡算、热量衡算。
（二）学习要求本章学习化学工业的分类及特点、主要化工原料的加工工艺及产品、化工过程涉及的物料衡算与热量衡算方法。
从而认识化学工艺学这门课程的基本概貌。
（三）考核知识点和考核要求1、领会：化学工业的分类及特点、主要化工原料的加工工艺及产品。
《化学工艺学》复习题第一章绪论1、化学工业（化学加工工业）：指生产过程中化学方法占主导地位的制造工业。
2、化学工业按产品的物质组成可分为：有机化工（碳氢化合物及其衍生物）和无机化工（非碳氢化合物）两大类。
3、一般综合考虑产品的性质、用途和生产量，化学工艺分为如下几类：无机化学工业、基本有机化学工业、高分子化学工业、精细化学工业、生物化学工业。
4、化学工业按原料的性质和来源分：石油化工、煤化工、生物化工、矿产化工、海洋化工。
5、化学工艺：将原料物质主要经过化学反应转变为产品的方法和过程，其中包括实现这种转变的全部化学和物理的措施。
6、原油按其组成大体分为：石蜡基、中间基、环烷基三大类。
7、辛烷值：将异辛烷规定为100，正庚烷为0，两者以不同比例混合，制成标准汽油。
将待测汽油与标准汽油相比较，若两者在标准汽油机中炕爆性能相同，则待测汽油的辛烷值就是同测标准汽油中异辛烷的百分含量。
8、原油的常压蒸馏和减压蒸馏过程称为石油的一次加工，常减压蒸馏馏分油的进一步化学加工过程称为石油的二次加工。
9、石油的二次加工工艺主要包括：重整、催化裂化、催化加氢裂化、烃类热裂解这四种化学加工方法。
10、物料衡算和热量衡算的意义与用途：①进行方案比较，参数值确定的基本方法。
②化工设计的基础。
③通过衡算，找出生产的薄弱环节，工艺参数值是否合理，提出生产的方向，提供设计数据。
11、物料衡算的依据——质量守恒定律12、热量衡算的依据—热力学第一定律第二章合成气1、合成气的生产包括两个主要步骤：合成气的制取和净化。
2、合成气的制取（造气）即制备含H2 和CO 的气体。
3、合成气的净化即将原料气中的杂质如CO、CO2、S 等脱除到ppm级(10-6)。
4、合成气制备中，影响甲烷蒸汽转化反应平衡组成的因素有：水碳比、反应温度和反应压力。
5、合成气制备中，甲烷蒸汽转化在高温、高水碳比和低压下进行有利。
6、烃类蒸汽转化所使用的催化剂组成：NiO为最主要活性成份。
新教材高中化学学生用书鲁科版选择性必修1：微项目探讨如何利用工业废气中的二氧化碳合成甲醇——化学反应选择与反应条件优化学业基础——自学·思记·尝试1.化学反应方向的判据(1)焓判据：放热过程中体系能量________，ΔH________0，具有自发进行的倾向，但有些吸热反应也可以自发进行，故只用焓变判断反应方向不全面。
(2)熵判据：体系的混乱度________，即熵增，ΔS>0，反应有自发进行的倾向，但有些熵减的过程也可能自发进行，故只用熵变来判断反应方向也不全面。
(3)复合判据ΔH－TΔS{＜0，反应________=0，反应________＞0，反应________ 2．反应条件对化学平衡的影响核心素养——合作·探究·分享目标一选择合适的化学反应甲醇是一种基础有机化工原料，广泛应用于有机合成、医药、燃料、高分子等化工生产领域，其消费量在有机原料中仅次于乙烯、丙烯和苯，位居第四位。
利用工业废气中的二氧化碳合成甲醇，还需要寻找氢源。
如果选取常见的氢气或水作为氢源，可能设计出以下两个反应。
①CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)O2(g)②CO2(g)＋2H2O(g)===CH3OH(g)＋32【活动探究】1．分析判断利用CO2合成甲醇的两个反应能否正向自发进行，应选用哪个反应合成甲醇？2．在利用反应①合成甲醇时，可能会伴随如下副反应：CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH＝＋41.17 kJ·mol－1ΔS＝＋42.08 J·mol－1·K－1。
判断此反应能否正向自发进行。
状元随笔反应①更适宜于甲醇的工业生产。
在ΔG＝ΔH－TΔS中，ΔG＜0时反应能自发进行。
在反应①中，当T＜48.97×1 000K时，ΔG＜0；在反应②中，[676.48×1 000－T(－177.1643.87)]恒大于0。
