分离工程重点跟难点-青岛科技大学教师授课教本
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2020年第22期广东化工第47卷总第432期 · 125 ·聚焦“复杂工程问题”的化工分离工程课程的教学设计、构建及实施尤玉静,王家荣,张皓荐,杨春风,仇丹,胡敏杰(宁波工程学院材料与化学工程学院,浙江宁波315211)[摘要]专业认证背景下,培养和提高学生分析和解决复杂工程问题越来越受到高等工程教育的重视。
本文从化工分离工程课程教学改革为例,探索复杂工程问题融入课堂教学过程的实施方式。
通过“线上基础学习+线下难点突破+复杂问题仿真训练”多种教学方式提高学生学习的兴趣,认识和分析实际化工分离过程出现的复杂工程问题。
[关键词]复杂工程问题;化工分离工程;教学改革[中图分类号]G642.0 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2020)22-0125-02Teaching Design, Construction and Implementation of Chemical Separation Engineering Course Focusing on “Complex Engineering Problems”You Yujing, Wang Jiarong, Zhang Haojian, Yang Chunfeng, Qiu Dan, Hu Minjie(School of Materials and Chemical Engineering, Ningbo Universtiy of Technology, Ningbo 315211, China) Abstract: Under the background of professional certification, training and improving students to analyze and solve complex engineering problems has been paid more and more attention by higher engineering education. Taking the chemical separation engineering course teaching as an example, this paper explores the way of integrating complex engineering problems into the course teaching. Through various teaching methods of “online basic learning + offline difficult breakthrough + complex problem simulation training”, the students' interest in learning was improved, and the complex engineering problems in the actual chemical separation process were recognized and analyzed.Keywords: complex engineering problem;chemical separation engineering;reform in education高等工程教育的教学质量对国家培养工程技术高级专口人才起着决定性作用。
《生化分离工程》教案一、教学目标:1.了解生化分离工程的概念、原理和应用;2.掌握生化分离工程的基本操作技术;3.培养学生的实验操作能力和团队合作意识;4.培养学生的创新思维和问题解决能力。
二、教学内容:1.生化分离工程的概念和原理1.1生化分离工程的定义1.2生化分离工程的发展历史1.3生化分离工程的原理和分类1.4生化分离工程的应用领域2.生化分离工程的实验技术2.1离心分离技术2.1.1介绍离心分离的原理和分类2.1.2学习离心机的操作和使用方法2.1.3进行离心分离实验2.2色谱分离技术2.2.1介绍色谱分离的原理和分类2.2.2学习常见的色谱分离技术和仪器设备2.2.3进行色谱分离实验2.3膜分离技术2.3.1介绍膜分离的原理和分类2.3.2学习膜分离技术的基本原理和操作步骤2.3.3进行膜分离实验三、教学方法:1.讲授相结合:通过课堂讲解,介绍生化分离工程的概念、原理和应用;2.实践操作:学生进行离心分离、色谱分离和膜分离的实验,熟悉操作步骤和仪器设备;3.小组合作:学生以小组形式进行实验操作,培养团队合作意识和协作能力;4.论文研读:学生自主阅读相关论文,了解生化分离工程的最新发展和应用。
四、教学过程:1.生化分离工程的概念和原理(2学时)1.1.通过课堂讲解,介绍生化分离工程的概念、原理和应用领域;1.2.分析生化分离工程的发展历史,引导学生了解其发展背景和重要意义;1.3.利用多媒体演示,展示生化分离工程在食品、药品、环境等领域的应用;1.4.提出学生思考题,帮助学生理解生化分离工程的分类和原理。
2.离心分离技术(2学时)2.1.介绍离心分离的原理和分类,如差速离心、等速离心等;2.2.学习离心机的操作和使用方法,包括装样、设定转速和时间等;2.3.参观实验室离心机,观察离心效果并进行实验记录;2.4.小组合作练习,进行离心分离实验,比较不同离心条件下的分离效果。
3.色谱分离技术(4学时)3.1.介绍色谱分离的原理和分类,如气相色谱、液相色谱等;3.2.学习常见的色谱分离技术和仪器设备,如GC、HPLC等;3.3.进行色谱实验的前期准备,包括样品制备和进样操作;3.4.小组合作进行色谱实验,观察分离效果并记录实验数据;3.5.学生自主设计和改进色谱实验,提高分离效果和分析准确性。
课程名称:化工分离工程授课班级:化学工程与工艺专业授课教师:[教师姓名]授课时间:[具体日期]课时安排:2课时教学目标:1. 让学生了解化工分离工程的基本概念、分类和重要性。
2. 掌握常见分离方法的原理、操作特点和设备。
3. 理解分离过程的热力学平衡、传质与扩散的基本理论。
4. 培养学生分析和解决实际化工分离工程问题的能力。
教学内容:一、绪论1. 化工分离工程的基本概念、分类和重要性2. 常见分离方法简介二、传质与分离过程的热力学基础1. 热力学平衡2. 传质与扩散的基本理论三、常见分离方法1. 吸收法- 原理、操作特点、设备- 气液吸收、气固吸收2. 蒸馏法- 原理、操作特点、设备- 简单蒸馏、精馏3. 萃取法- 原理、操作特点、设备- 液-液萃取、液-固萃取4. 膜分离法- 原理、操作特点、设备- 微滤、超滤、纳滤、反渗透教学过程:一、导入1. 提问:什么是化工分离工程?它在化学工业中的重要性是什么?2. 回答并总结化工分离工程的基本概念、分类和重要性。
二、讲授新课1. 传质与分离过程的热力学基础- 讲解热力学平衡、传质与扩散的基本理论,结合实例进行分析。
2. 常见分离方法- 吸收法、蒸馏法、萃取法、膜分离法- 分别介绍每种方法的原理、操作特点、设备,并举例说明。
三、课堂讨论1. 学生分组讨论:针对一个实际化工分离工程问题,分析并选择合适的分离方法。
2. 各组汇报讨论结果,教师点评并总结。
四、课堂小结1. 回顾本节课所学内容,强调重点知识。
2. 布置课后作业,巩固所学知识。
教学评价:1. 学生对化工分离工程的基本概念、分类和重要性的掌握程度。
2. 学生对常见分离方法的原理、操作特点和设备的理解程度。
3. 学生分析和解决实际化工分离工程问题的能力。
教学资源:1. 教材:《化工分离工程》2. 课件:化工分离工程相关课件3. 网络资源:化工分离工程相关网站、文献资料教学反思:本节课通过理论讲解、实例分析和课堂讨论,使学生掌握了化工分离工程的基本概念、分类和重要性,了解了常见分离方法的原理、操作特点和设备。
分离工程课程分离工程课程是工程类专业中的一门重要课程,它主要通过理论与实践相结合的方式,培养学生对分离工程技术的理解和应用能力。
本文将从课程的目标、内容、教学方法和实践应用等方面进行介绍和分析。
一、课程目标分离工程课程旨在培养学生掌握分离工程的基本理论和技术,具备分离工程设计、操作、优化和控制的能力。
通过该课程的学习,学生应能熟悉分离工程的基本原理和常用设备,了解不同分离工程技术的特点和适用范围,能够分析和解决工程实际问题。
二、课程内容分离工程课程的内容主要包括分离工程的基本原理、分离设备的分类和工作原理、分离过程的控制与优化、分离工程的设计方法等。
具体而言,课程将涉及蒸馏、吸收、萃取、析出、结晶、脱水等分离工程技术的原理和应用。
学生将学习如何选择合适的分离设备、进行设备的设计和操作参数的调整,以达到预期的分离效果。
三、教学方法在教学方法上,分离工程课程将采用理论与实践相结合的教学方式。
通过理论讲解、案例分析、实验操作等多种形式,使学生能够理解和掌握分离工程的基本原理和技术。
同时,学生还将参与实验操作和实际工程项目的模拟练习,提高他们的实际操作能力和问题解决能力。
四、实践应用分离工程课程的实践应用主要体现在以下几个方面:1. 工程实习:学生将有机会在实际工程项目中参与分离工程的设计、操作和优化,锻炼他们的实践能力和团队合作精神。
2. 案例分析:通过分析真实的工程案例,学生可以了解分离工程在实际中的应用和问题,培养他们解决实际问题的能力。
3. 科研项目:学生还可以参与相关的科研项目,深入了解分离工程的前沿技术和发展动态,为工程的创新和进步做出贡献。
分离工程课程是工程类专业中的重要课程,它通过理论与实践相结合的方式,培养学生对分离工程技术的理解和应用能力。
通过该课程的学习,学生将掌握分离工程的基本理论和技术,具备分离工程设计、操作、优化和控制的能力。
此外,课程还注重实践应用,通过工程实习、案例分析和科研项目等形式,培养学生的实践能力和问题解决能力。
一、教学目的:通过本课程教学,使学生典型分离技术的基本内容,掌握多组分精馏和吸收、吸附、膜分离等单元操作的原理和有关计算;能进行典型化工单元操作的工艺计算。
二、时间安排:60学时1、绪论2学时2、精馏12学时3、特殊精馏8学时3、吸收12学时4、吸附14学时5、膜分离技术10学时6、复习2学时7、合计60学时三、重点与难点1、重点:精馏、吸收2、难点:吸附、膜分离四、授课1.2节(一)引入:《化工原理》课中,我们学习了双组分物料分离的单元操作。
但是自然界存在的绝大多数物质,多数是以多种成分的混合物形式存在,当我们需要其中的某一组分物质时,往往需要对多组分混合物重新进行混合和分离,如选矿、冶炼、食盐的制取、石油的分馏等,所以,在工程上,多组分分离更具有实际意义,为此,特开设分离工程课程以满足工程需要。
(二)授课:第一章绪论第一节概况一、分离工程的作用、意义和分类:1、概括化工生产过程:1)原料的预处理(粉碎、加热、分离);2)经预处理的原料通过化学反应而生成产物(包括中间品、产品);3)产物的分离和提纯。
4)物料的输送5)化工过程可概括为:化学反应、分离、加热(冷)等预处理、输送------产生学科:反应工程、分离工程、传热、流体(粉体)的输送。
2、关于分离过程1)物质(组分)的混合为自发的自然过程,并拌有熵增大,也是所谓的无序程度的增加。
相反,将混合物分离则不是自发过程,需要消耗一定能量。
2)如果被分离的混合物存在两个或多个互不溶的相,一般先利用机械方法分离各相,如利用重力场、离心力常或电场等予以分离。
随后对每相采用适当的分离技术分离之。
3)对于均相混合物(气相、液相或固相),通常是产生或加入一个与其不互溶的另一相物质,而实现混合物的分离的。
此不互溶的物质可以利用能量分离剂)(MSA加入。
(ESA产生,或作为质量分离剂) 4)能量分离剂包括热、压力、电、磁、离心运动、辐射等;质量分离剂指过滤介质、吸收剂、表面活性剂、吸附剂、离子交换树脂、膜材料等。
@@@@大学
《化工分离工程》
教案
~学年第学期
课程学时65
学院化学工程
课程名称化工分离工程专业化工工艺
主讲教师
③反应增加了溶质在液相中的溶解度,吸收剂用量少;
④反应降低了溶质在气相中的平衡分压,可较彻底地除去气相中很少量的有害气体.
缺点:解吸困难,解吸能耗。
若反应为不可逆,反应剂不能循环使用,用途大受限制.
化学吸收(Chemical absorption)
溶质与吸收剂之间的化学反应对吸收过程具有显著影响。
主要特点:吸收过程中溶质进入液相后在扩散路径上不断被化学反应所消耗。
双膜理论
由W.K.Lewis 和W。
G。
Whitman 在上世纪二十年代提出,是最早出现的传质理论。
双膜理论基本论点
(1) 相互接触的两流体间存在着稳定的相界面,界面两侧各存在着一个很薄(等效厚度分别为 1 和2 )的流体膜层。
溶质以分子扩散方式通过此两膜层。
(2) 相界面没有传质阻力,即溶质在相界面处的浓度处于相平衡状态。
(3) 在膜层以外的两相主流区由于流体湍动剧烈,传质速率高,传质阻力可以忽略不计,相际的传质阻力集中在两个膜层内。
教学方式、手段、媒介:以多媒体为主
黑板设计:左边幻灯,右边板书。
分离工程知识要点填空题:在双组分精馏塔的讨论中,要使进料达到某一分离要求,存在着()和()的极限条件。
在多组分精馏计算中,通常把被指定浓度的两个组分称为,其中易挥发的组分叫,难挥发的组分叫。
利用简捷法讨论多组分精馏的计算时,对于清晰分割的情况来说就是,在馏出液中的重组分就是,在釜液中的轻组分就是。
逐板计算法就是以某一已知条件的塔板为起点,应用、、来反复逐板计算出各板的条件。
在进行逐板计算时,假如有A、B、C、D四个组分(其相对挥发度依次减小),一般来说,若A、B为关键组分,由计算。
若C、D为关键组分,则由计算。
若B、C为关键组分,则由计算。
=。
当二组分形成共沸物时,其α1,2在多组分吸收中,因为φ≤1,所以当N=∞时,由吸收因子图可看出A= ,则(L/V)=。
min吸附现象根据其作用力可分为和两种。
根据热力学第二定律,气体或液体混合过程是过程,而分离是。
按所依据的物理化学原理不同,工业上常用的传质分离过程又可分为两大类,即和。
多组分吸收的计算方法主要有、、三种方法。
束关系数N的计算根据热力学第一定律、第二定律,包括:、、c和。
利用简捷法讨论多组分精馏的计算时,对于清晰分割的情况来说就是,在馏出液中的重组分就是,在釜液中的轻组分就是。
按所依据的物理化学原理不同,工业上常用的传质分离过程又可分为两大类,即和。
分离过程可分为和。
二者主要区别在于是否有。
分离过程所能达到的分离程度用来表示,定义为。
如果用Nv来描述系统的Nc是,那么设计变量Ni= 。
按此式求Ni的计算方法有和两种。
在设计变量计算时,对一单相物流Nv=,而约束关系式包括①②③④(无化学反应的分离系统)。
多组分吸收的计算方法主要有①②③三种方法。
基于传统分离方法的新型分离技术包括:①②③④等。
泡沫分离技术主要分为:①②③④⑤。
按工业上常用的传质分离过程的两大分类,多组分精馏属于过程,膜分离为过程。
的计算根据热力学第一定律、第二定律,包括:、、约束关系数Nc和。
青岛科技大学教师授课教案课程名称分离工程课程性质必修授课教师叶庆国教师职称教授授课对象化工工艺04级6~8班、05级AB班授课时数 40学时教学日期 2007年3月~6月所用教材分离过程授课方式课堂教学分离工程Separation Engineering学时数:40小时1、课程依据课程依据本大纲依据化学工业出版社刘家淇编写的“化工分离过程”(2002),化学工业出版社Seader J D编写的“Seperation Process Principles”(2002),史季芬编,“多级分离过程—蒸馏、吸收、萃取、吸附”(1991)等编写。
适用于化学工程与工艺及相近化工类专业本(专)科学生。
2、课程的性质、地位和任务本课程是化学工程与工艺及相近化工类专业教学中一门专业基础课程,是建立在物理化学、化工原理、化工热力学、传递课程原理等技术基础课程知识之上的一门必修课程。
化工分离过程是实现化工生产过程的必不可少的重要步骤。
它在化工生产中的地位和作用,决定了本课程在化学工程及相近化工类专业人才培养中的地位和作用。
因此,化工分离过程的知识和理论在化学工程及相近化工类专业人才的知识构成中占有相当重要的分量。
本课程的主要任务是运用化工单元操作的基本知识、溶液相平衡理论、动量、热量和质量传递的原理来研究化工生产实际中复杂的物系的分离和提纯技术、分析和解决在化工生产、设计和科研中常用的分离过程的理论和实际问题;讨论分离设备的处理能力和效率,分离过程的节能技术和分离流量的选择;简要介绍膜分离、吸附、反应精馏等其它分离技术主分离过程的选择。
通过学习和应用化工分离过程的基本理论、概念和知识,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,对一些新分离技术有一定的了解;通过对典型实例的分析和讨论,培养选择适宜的分离方法,进行分离过程特性分析,解决在操作和设计方面的实际问题的能力;从分离过程的共性出发,通过讨论各种分离方法的特征,培养和建立工程与工艺相结合的观点和经济学的观点,以及考虑和处理工程实际问题的能力;培养学生科学的思想方法,注重实际的求实态度。
制药分离工程智慧树知到课后章节答案2023年下青岛科技大学青岛科技大学第一章测试1.对分离方法和设备的评价指标不包括下列哪项()。
A:回收率B:分辨率C:分离容量D:分离速度答案:回收率2.对分离过程和产品的评价指标不包括下列哪项()。
A:纯化程度B:分辨率C:回收率D:浓缩程度答案:分辨率3.人类防病治病的三大药源包括()。
A:中药B:基因工程药物C:化学药物D:生物药物答案:中药;化学药物;生物药物4.重力沉降、离心分离、过滤都属于机械分离法。
()A:错 B:对答案:对5.下列对于制药分离的描述正确的是 ( )。
A:成品化不属于下游加工过程B:分离的最终目的是得到高纯度的产物C:制药分离过程就是药物的下游加工过程D:分离过程不需要考虑成本因素答案:制药分离过程就是药物的下游加工过程第二章测试1.下列细胞破碎法属于机械破碎的是()。
A:冻结融化法B:化学试剂法C:珠磨破碎法D:酶溶法答案:珠磨破碎法2.下列不属于工业离心设备的是()。
A:三足式过滤离心机B:离心管式转子离心机C:碟片式离心机D:管式离心机答案:离心管式转子离心机3.下列属于工业过滤设备的是()。
A:板框过滤机B:加压叶滤机C:回转真空过滤机D:转鼓式过滤机答案:板框过滤机;加压叶滤机;回转真空过滤机;转鼓式过滤机4.差速离心分离适合于分离沉降系数差别较大的颗粒。
()A:错 B:对答案:对5.颗粒粒径越小,离心沉降速度越快。
()A:对 B:错答案:错第三章测试1.蛋白质沉淀最常用的盐析剂的是()。
A:氯化钾B:硫酸铵C:氯化钠D:硫酸钠答案:硫酸铵2.蛋白质沉淀常用的有机溶剂沉淀剂是()。
A:乙酸B:丙酮C:丁烷D:甲苯答案:丙酮3.影响蛋白质盐析的因素有()。
A:时间B:pHC:盐的浓度D:蛋白质的初始浓度答案:pH;盐的浓度;蛋白质的初始浓度4.蛋白质样品的初始浓度越高,盐析沉淀时,选择性越好。
()A:错 B:对答案:错5.分段盐析可以实现几种不同的蛋白质的分离。
青岛科技大学教师授课教案课程名称分离工程课程性质必修授课教师叶庆国教师职称教授授课对象化工工艺04级6~8班、05级AB班授课时数40学时教学日期2007年3月~6月所用教材分离过程授课方式课堂教学分离工程Separation Engineering学时数:40小时1、课程依据课程依据本大纲依据化学工业出版社刘家淇编写的“化工分离过程”(2002),化学工业出版社Seader J D编写的“Seperation Process Principles”(2002),史季芬编,“多级分离过程—蒸馏、吸收、萃取、吸附”(1991)等编写。
适用于化学工程与工艺及相近化工类专业本(专)科学生。
2、课程的性质、地位和任务本课程是化学工程与工艺及相近化工类专业教学中一门专业基础课程,是建立在物理化学、化工原理、化工热力学、传递课程原理等技术基础课程知识之上的一门必修课程。
化工分离过程是实现化工生产过程的必不可少的重要步骤。
它在化工生产中的地位和作用,决定了本课程在化学工程及相近化工类专业人才培养中的地位和作用。
因此,化工分离过程的知识和理论在化学工程及相近化工类专业人才的知识构成中占有相当重要的分量。
本课程的主要任务是运用化工单元操作的基本知识、溶液相平衡理论、动量、热量和质量传递的原理来研究化工生产实际中复杂的物系的分离和提纯技术、分析和解决在化工生产、设计和科研中常用的分离过程的理论和实际问题;讨论分离设备的处理能力和效率,分离过程的节能技术和分离流量的选择;简要介绍膜分离、吸附、反应精馏等其它分离技术主分离过程的选择。
通过学习和应用化工分离过程的基本理论、概念和知识,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,对一些新分离技术有一定的了解;通过对典型实例的分析和讨论,培养选择适宜的分离方法,进行分离过程特性分析,解决在操作和设计方面的实际问题的能力;从分离过程的共性出发,通过讨论各种分离方法的特征,培养和建立工程与工艺相结合的观点和经济学的观点,以及考虑和处理工程实际问题的能力;培养学生科学的思想方法,注重实际的求实态度。
3对学生的培养目标教学中强调理论联系实际、工程与工艺结合,以培养学生分析和解决实际问题的能力。
通过本课程教学,要求学生牢固掌握分离过程的基本原理及应用方法,熟练进行简化计算,了解多种数值计算方法,学会实际分离过程的分析与综合,了解分离及相关工程研究的进展,学会针对工业实际正确选择分离过程及设备。
1)通过学习和应用化工分离过程的基本理论、概念和知识,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,对一些新分离技术有一定的了解;2)通过对典型实例的分析和讨论,培养选择适宜的分离方法,进行分离过程特性分析,解决在操作和设计方面的实际问题的能力;3)从分离过程的共性出发,通过讨论各种分离方法的特征,培养和建立工程与工艺相结合的观点和经济学的观点,以及考虑和处理工程实际问题的能力;4)培养学生科学的思想方法,注重实际的求实态度。
4 课程内容的重点,难点,深度和广度重点:1)分离操作在化工生产中重要性及分离过程的分类;2)多组分物系泡点和露点温度的计算及等温闪蒸和部分冷凝过程的计算;3)分离系统变量分析、设计变量的确定方法;4)多组分多级分离过程分析及简捷计算法;5)多组分多级分离过程的严格计算(泡点法);6)影响汽液传质设备处理能力和级效率的因素,强化分离操作的途径;7)提高精馏热力学效率的途径;8)分离顺序和分离过程选择。
难点:1)非理想体系相平衡常数计算;2)精馏过程泡点计算法3)分离系统的变量分析及其应用;4)多组分多级分离过程的严格计算法;5)汽液传质设备级效率影响因素分析。
深度:1)多组分精馏过程分析;2)包括化学反应的吸收过程;3)多组分多级平衡级理论模型;4)汽液传质设备级效率影响因素分析。
5)精馏过程热力学不可逆性分析及提高热力学效率的途径。
广度:1)以学习平衡分离过程为主,同时了解速率分离过程;2)以学习常见的分离过程为主,同时了解最新发展的分离技术;3)以学习常见分离过程的基本理论、过程特点,数学模型及其求解方法为主,同时了解必要的工程(设备)和经济学的知识;4)既学习分离过程的简捷法计算,又学习其严格计算方法;5)涉及分离顺序和分离过程的选择。
5 课程各教学环节要求本课程以课堂讲授为主,除此之外以习题、作业的形式进行知识的强化和巩固。
习题的类型以计算题为主,兼有问答题、证明题、思考题等形式。
要求学生通过思考,独立完成作业。
本课程为必修课,考试形式为闭卷。
6本课程与其它课程的联系本课程的预修课有:物理化学、化工原理、化工热力学、传递过程原理。
有关的主要内容分别是:物理化学:汽液相平衡,热力学第一定律化工热力学:非理想汽液相平衡、热力学第二定律化工原理:二元精馏、吸收过程与设备传递过程原理:流体力学、传质原理同时本课程又是《化工工艺设计与化工过程开发》的基础,它与《化工反应工程》紧密相连,只有这些课学好了才能学好这门课,做好毕业设计。
7 必要说明1)本课程在学生课前预习、自学的基础上,进行重点内容的课堂讲授;2)本课程的重点是第二、三和四章;3)本课程的计算题原则上要求采用计算机编程求解。
8 教学用书及参考书[1]陈洪钫、刘家淇编,化工分离过程,化学工业出版社,1995年。
[2]史季芬编,多级分离过程—蒸馏、吸收、萃取、吸附,化学工业出版社,1991年。
[3]King C. J.,Separation Processes ,2nd,McGraw-Hill,New,Youk,1980[4]Wankat P C ,Equilibrium –Stag Separation in Chemical Engining,1 seviev,1988。
[5] 邓修等编著,分离工程,华东理工大学出版社,2001[6] 郁浩然主编,化工分离工程,中国石油出版社,1992[7] 裘元焘,基本有机化工过程及其设备,化学工业出版社,[8] 郭天民,多元汽液平衡和精馏,化学工业出版社,[9] R M Barrer. Diffusion in and Through Solids. Cambridge University Press, Londen, 1951[10] 时钧,袁权,高从。
膜技术手册。
北京:化学工业出版社,2000[11] Seader J D,Seperation Process Principles,北京:化学工业出版社,2002[12] 刘芙蓉,分离过程及系统模拟,北京:科学出版社,2001[13]刘家淇编,化工分离过程,化学工业出版社,2002年。
第一章绪论Chapter1 Introduction学时数2学时教学目的与要求:了解分离工程在化工生产中的重要性,分离过程的分类以及常用的化工分离操作过程。
理解工业上常用的分离单元操作的基本原理,了解一些典型应用实例。
1)了解本课程的任务和内容,与其它课程的相互关系。
2)了解分离操作在化工生产中的重要性。
掌握分离因子的定义。
3)了解传质分离过程的分类和特征。
授课主要内容:1.1分离操作在化工生产中的地位1.2分离过程的特征与分类1.3 分离过程的研究内容与研究方法重点、难点及对学生的要求:重点讲解分离过程的特征,区分分离因子和固有分离因子,讲解用其判断一个分离过程分离的难易程度。
讲解平衡分离的的原理和处理的手段。
重点:掌握分离过程的特征,分离因子和固有分离因子的区别,平衡分离和速率分离的原理。
难点:用分离因子判断一个分离过程进行的难易程度,分离因子与板效率之间的关系。
复习思考题1、说明分离过程与分离工程的区别?2、实际分离因子与固有分离因子的主要不同点是什么?3、怎样用分离因子判断分离过程进行的难易程度?4、什么是分离因子,它与固有分离因子有何不同?5、按所依据的物理化学原理不同,传质分离过程可分为那两类?6、分离过程常借助分离剂将均相混合物变成两相系统,举例说明分离剂的类型.参考文献[1] 刘会洲,陈家镛,过程工业中重要分离技术的新进展,化工学报,2000年S1期[2] 费维扬,王德华,尹晔东,化工分离技术的若干新进展,化学工程,2002年01期[3] 朱家文,房鼎业,面向21世纪的化工分离工程,化工生产与技术,2000年02期[4] 朱家文,纪利俊,房鼎业,化工分离工程与高新科技发展,化学工业与工程技术,2000年02期[5] 袁晴棠,分离工程的技术进步,石油化工,1994年01期第二章单级平衡分离Chapter2 Single stage balance separation学时数6学时教学目的与要求:在“化工热力学”课程有关相平衡理论的基础上,较为全面的了解化工过程中经常遇到的多组分物系的气液平衡,即各种单级平衡过程的计算问题。
1)了解相平衡常数的计算:状态方程法,活度系数法,活度系数法计算汽液平衡常数的简化形式。
2)熟练掌握多组分物系的泡点和露点计算3)掌握混合物相态的判别和等温闪蒸过程的计算4)了解绝热闪蒸过程的序贯迭代法,正割收敛法授课主要内容:2.1汽液相平衡及其计算2.1.1汽液相平衡关系2.1.2汽液平衡的分类与计算2.2 多组分物系的泡点和露点计算2.2.1泡点计算2.2.2露点计算2.3闪蒸过程的计算2.3.1等温闪蒸2.3.2绝热闪蒸重点、难点及对学生的要求熟练掌握多组分非理想体系平衡常数计算方法;重点讲解汽液相平衡关系常用的两种形式;会用相平衡常数和相对挥发度表示相平衡关系;至少会一种求算活度系数和逸度系数;泡点和露点计算要教会学生会查阅P-T-K列线图,求算烃类物质的K值,讲解例题2-3;2-4说明泡、露点的计算方法;了解平衡常数与组成有关的泡、露点计算。
以例2-8介绍等温闪蒸和部分冷凝过程的计算,了解绝热闪蒸过程的计算。
重点:多组分物系的相平衡条件;平衡常数;分离因子。
多组分物系的泡点方程、露点方程;计算方法。
等温闪蒸过程和部分冷凝过程。
闪蒸方程;闪蒸过程的计算。
难点:多组分非理想体系平衡常数计算。
多组分物系的泡点温度和泡点压力、露点温度和露点压力的计算。
等温闪蒸过程和部分冷凝过程的计算。
复习思考题1、什么叫露点,精馏塔顶温度如何处理?2、相平衡关系可用几种方法来表达。
3、就活度系数法计算气液平衡常数的通式,分以下几种情况进行讨论:1)气相为理想气体,液相为理想溶液;2)气相为理想气体,液相为非理想溶液;3)气相为理想溶液,液相为理想溶液;4)气相为理想溶液,液相为非理想溶液。
4、怎样判断混合物在T,P下的相态,若为两相区其组成怎样计算?5、用逐次逼近法进行等焓闪蒸计算时,什么情况下汽化率作为内循环,温度T作为外循环,为什么?6、简述绝热闪蒸计算的计算方法和特点。