化工分离工程课程教学大纲

《化工分离工程》课程教学大纲英文名称：Chemical Separation Engineering课程类型：学科基础课课程要求：任选学时/学分：32/2适用专业：高分子材料与工程一、课程性质与任务化工分离工程是研究过程工业中物质分离和纯化的工程技术学科。

本课程讲授传质与分离工程的原理和应用，利用前期课程中介绍的有关相平衡、热力学、传热、传质等理论来研究化工生产实际中一些主要的传质单元操作，从分离过程的共性出发，讨论各种分离方法的特征，强调将工程与工艺相结合的观点，理论联系实际，以提高解决实际问题的能力以及设计和分析计算能力。

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，对一些新分离技术有一定的了解。

二、课程与其他课程的联系本课程是高等学校化学工程与工艺专业的一门主干课程，是学生在具备了物理化学、化工原理等技术基础知识后的一门学科基础课。

课程内容的基础概念和基本定律在化工原理课程中已经学过，是化工原理课程的延伸，主要讲授传质与分离工程的原理及在多组分物系中的应用，为后续的化工工艺设计课程、化工过程开发课程及毕业设计等环节奠定理论基础。

三、课程教学目标本课程着重基本概念的理解，为分离过程的选择、特性分析和计算奠定基础。

从分离过程的共性出发，讨论各种分离方法的特征。

强调将工程与工艺相结合的观点，以及设计与分析能力的训练；强调理论联系实际，以提高解决工程实际问题的能力。

1.了解分离操作在化工生产中的重要性，掌握传质分离过程的分类和特征；2.掌握相平衡及相平衡常数的计算方法，掌握多组分物系的泡点和露点计算；3.理解多组分精馏过程的原理、流程，掌握简捷法计算精馏过程；4.了解特殊精馏原理及流程，熟悉萃取精馏、共沸精馏的简单计算；5.了解多组分吸收和解吸过程原理及流程，掌握平均吸收因子法、有效吸收因子法计算多组分吸收过程；熟悉解吸方法；通过课程学习，要求学生能掌握各种常用分离过程的基本理论，操作特点，简捷和严格计算方法及强化改进操作的途径，掌握较为前沿的新分离技术。

华东理工大学《化工分离工程》教学大纲教学重点与难点1. 绪论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。

本章重点：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。

本章难点：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。

2. 单级平衡过程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。

本章重点：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。

本章难点：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。

3. 多组分多级分离过程分析与简捷计算掌握多组分或复杂物系设计变量的确定方法，多组分精馏、共沸和萃取精馏、吸收和蒸出等过程的基本原理、流程及其简捷计算方法，以及塔内的流率、浓度和温度分布特点，熟练掌握多组分多级分离工程的简捷计算方法。

通过例3-2 说明关键组分等概念和总结清晰分割的两种计算方法；会推导芬思克公式，了解不清晰分割物料衡算的计算思路。

熟悉简捷法求算精馏过程理论板数的步骤。

从萃取剂作用说明其如何改变关键组分间的相对挥发度，推导萃取剂的选择性的计算公式，总结其在萃取剂选择中所其的作用；了解图解法求算萃取精馏过程理论板数的过程。

从共沸剂作用说明其如何改变关键组分间的相对挥发度，会用三角相图计算共沸剂的用量。

与精馏过程比较说明精馏为双向传质过程而吸收为单向传质过程，推导平均吸收因子法的公式，通过例3-8 说明多组分吸收简捷计算的方法，蒸出因子的公式与吸收过程一起学习。

分离工程（Separation Engineering）课程代码：13410101学分：2学时：32 （其中：课堂教学学时：32 实验学时：0 上机学时：0 课程实践学时：0 ）先修课程：数学、物理化学、化工原理、化工热力学、传质过程原理、计算机技术适用专业：化学工程与工艺教材：《化工分离过程》，陈洪钫、刘家祺，化学工业出版社，2014年第二版。

一、课程性质和课程目标（一）课程性质本课程是高等学校本科化学工程与工艺专业的一门必修课，是学生在具备了物理化学、化工原理、化工热力学等技术基础知识后的一门专业主干课。

化工分离工程是研究过程工业中物质分离和纯化的工程技术学科。

本课程讲授传质与分离工程的原理和应用，以及化工分离过程中一些主要分离单元操作和分离工程领域的研究进展。

它利用前期课程中介绍的有关相平衡、热力学等知识，以及三种传递的理论来研究化工生产实际中复杂物系的分离和提纯技术。

（二）课程目标通过本课程的理论教学与训练，使学生具备下列能力：课程目标1：掌握各种常用分离过程的基本理论，操作特点并能够识别和判断复杂化学工程问题的关键环节；课程目标2：掌握各种常用分离过程的简捷和严格的计算方法和强化改进操作的途径，并能够将其应用于解决具体的化学工程问题；课程目标3：能运用单级和多级平衡分离过程中的基本理论去证实解决复杂化工工程问题方案的合理性。

（三）、课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点2-1、2-3、2-4。

1.毕业要求2-1：能运用所学的科学原理，识别和判断复杂化学工程问题的关键环节。

2.毕业要求2-3：能认识到解决工程问题有多种可选择方案，并能研究文献寻找可替代的解决方案。

3.毕业要求2-4：能运用基本原理，证实解决复杂工程问题方案的合理性并得到有效结论。

课程目标课程目标1 课程目标2 课程目标3 毕业要求指标点毕业要求2-1 ✓毕业要求2-3 ✓毕业要求2-4 ✓二、课程内容与教学要求第一章绪论（一）课程内容1. 分离操作在化工生产中的重要性；2. 传质分离过程的分类和特征A. 平衡分离过程包括精馏、吸收、萃取、干燥等；B. 速率分离过程包括超滤、反渗透、渗析等。

@@@@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课时安排：5学时教学课型：理论课√实验课□习题课□实践课□其它□题目（教学章、节或主题）：第一章绪论教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：了解分离工程在工业生产中的重要性，分离过程的分类以及常用的化工分离操作过程。

了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。

理解分离操作理论的形成和特性，分离过程的开发方法和发展趋势。

掌握分离因子的定义和应用，了解传质分离过程的分类和特征。

识记分离剂的类型及分离过程的选择方法。

教学目的要求：识记：分离剂的类型，分离因子概念，分离过程的选择方法。

领会：分离过程的特征与分类。

应用：分离过程的研究内容与研究方法。

本章重点：掌握分离过程的特征与分类，分离因子与固有分离因子的区别，平衡分离和速率分离的原理。

本章难点：用分离因子判断分离过程的难易程度，分离因子与级效率之间的关系。

教学内容（注明：* 重点# 难点？疑点）：分离操作在化工生产中的重要性；传质分离过程的分类和特征；本课程的任务和内容。

第一节分离操作在化工生产中的重要性第二节传质分离过程的分类和特征1．2．1平衡分离过程1．2．2速率分离过程第三节本课程的任务和内容教学方式、手段、媒介：以多媒体为主黑板设计：左边幻灯，右边板书讨论、思考题、作业：课时安排：15学时教学课型：理论课√实验课□习题课□实践课□其它□题目（教学章、节或主题）：第二章多组分分离基础教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：教学目的要求：1. 掌握相平衡各种关系式及计算；2. 掌握多组分物系的泡点和露点温度和压力的计算；3. 掌握等温闪蒸和部分冷凝过程的计算。

本章主要讨论：设计变量；相平衡关系；泡点和露点的计算；闪蒸过程计算。

本章重点：多组分物系的相平衡条件；平衡常数；分离因子；泡点方程和露点方程法；等温闪蒸过程和部分冷凝过程；闪蒸方程。

中国海洋大学本科生课程大纲课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修一、课程介绍1.课程描述：化工分离工程为化学工程与工艺专业的核心专业课。

课题以物理化学、化工原理、化工热力学等课程中有关相平衡热力学、传热、传质理论为基础，以分离过程的共性和分离过程方法的选择为主线，介绍化工生产中常用的平衡分离过程的基本原理和设计计算方法，包括多组分精馏，特殊精馏，吸收过程及其它分离方法的选择和发展。

课题重点强调用数学模型（过程模拟）来完成分离过程的设计和分析，同时论述有关分离过程的工程问题，如分离方法的选择、分离流程的择优和节能、分离操作和设备的设计等。

课题结合一些工业实例，强调工程和工艺的结合、理论与实际的结合。

2.设计思路：课程设计考虑以下基本原则：（1）以分离过程的共性问题为主线，同时强调不同分离方法的特殊性；（2）针对不同的分离过程，强调能够建立过程的数学模型和对模型进行求解、分析；（3）至始至终强调工程概念，培养学生的工程观念是课题的主要任务之一；（4）强调利用计算机编程和软件模拟的方法解决实际分离过程的设计和计算问题。

按课题设计原则，授课内容为5章：单级平衡过程、多组分精馏、特殊精馏、多组分吸收和蒸出过程、吸附分离、分离过程的节能优化综合。

授课还安排5个综合性作业，分别是：等温闪蒸计算（计算机编程）、三组分带侧线采出精馏塔的自由度分析和设计变量选择、五组分简单精馏塔简捷设计（计算机编程）、二元均相共沸物共沸组成与共沸温度计算（计算机编程，软件模拟）、用ASPEN PLUS 模拟软件设计逆流两效精馏流程。

通过课堂讲授、作业训练、课堂汇报和交流，让学生达到的目的（达成度）为：能够针对一个系统或过程选择一种数学模型，并达到适当的精度要求；能从数学及自然科学的角度对解决工程问题进行分析和改进；能够结合文献研究将工程基础知识和化工专业理论知识应用到化工工程问题的描述；能够针对具体的化工过程分析其中的热力学问题和动力学问题。

《化工分离工程》教案一、课程概述《化工分离工程》是化工工程专业的一门专业课程，旨在培养学生具备化工分离工程设计与操作的基本理论、技术和方法。

通过本课程的学习，学生将掌握分离工程的基本概念、原理和设计方法，了解分离工程在化工生产中的重要性和应用领域，培养学生分析和解决分离工程问题的能力。

二、教学目标1.培养学生对分离工程的基本概念和原理的理解；2.培养学生运用分离工程原理和方法进行设计和操作的能力；3.培养学生对不同分离工程方法和设备的选择和应用的能力；4.培养学生分析和解决分离工程问题的能力。

三、教学内容1.分离过程的基本概念和原理1.1分离工程的定义和分类1.2相平衡和相平衡原理1.3蒸馏、萃取、吸附和结晶等分离过程的基本原理1.4区域平衡和传输过程的分离效率2.蒸馏工艺和设备2.1简单蒸馏和精馏的原理和应用2.2多组份混合物的蒸馏2.3塔式蒸馏和装置选型3.萃取工艺和设备3.1萃取的基本概念和分类3.2搅拌萃取和萃取塔的原理和应用3.3萃取剂的选择和回收4.吸附工艺和设备4.1吸附的基本概念和原理4.2固定床吸附和流动床吸附的原理和应用4.3吸附剂的选择和再生5.结晶工艺和设备5.1结晶的基本概念和原理5.2溶解度曲线和结晶过程的控制5.3结晶设备的选型和操作四、教学方法1.理论授课：通过课堂讲解，系统介绍分离工程的基本概念和原理，引导学生深入理解课程内容。

2.实践教学：组织实验操作，让学生亲自进行分离工程的实验操作，理解设备的操作原理和优化方法。

3.讨论研究：结合工程实例和案例分析，组织学生进行小组讨论，引导学生分析和解决分离工程问题。

4.课程设计：引导学生进行小型分离工程设计，培养学生的设计和操作能力。

五、教学评价1.课堂测试：每个章节结束后进行课堂测试，检查学生对知识掌握的程度。

2.实验报告：要求学生在实验后提交实验报告，针对实验过程和结果进行分析和总结。

3.课程设计报告：要求学生进行小型分离工程设计，并提交设计报告，评价学生的设计和操作能力。

《分离工程》A课程实验教学大纲适用专业：化学工程与工艺实验学时：18学时实验一超滤法截留蛋白质一、实验学时：6学时二、实验类型：综合三、实验目的和要求：1、本实验的目的在于掌握错流超滤法的原理/工艺和操作条件；2、掌握超滤法在提取液分离纯化领域中的应用；3、掌握紫外分光光度法测定蛋白质含量的方法；4、学会膜的清洗和保养方法。

四、实验所需主要仪器设备：1.中空纤维膜2. 蠕动泵3.紫外分光光度计五、实验方法和主要步骤：1.中空纤维膜的清洗2.水通透量的标定3.超滤法截留发酵液中的蛋白质（料液循环5-10min）4.超滤膜性能的考查5.结束试验后超滤膜的清洗和保养实验二钾石盐的变温结晶分离一、实验学时：6学时二、实验类型：综合三、实验目的和要求：1. 学习三元水盐体系相图（以KCl-NaCl-H2O三元水盐体系相图为例）2. 通过应用三元水盐体系相图（本实验为KCl-NaCl-H2O）从钾石盐（主要成分为KCl和NaCl）分离提纯NaCl和KCl结晶实验，熟悉变温结晶分离过程。

3. 复习液固相平衡知识，训练恒温﹑取样﹑称量、分析等基本操作技术。

4. 消除实验过程中的各个障碍，做到实验结果真实可靠。

四、实验所需主要仪器设备：恒流装置，火焰光度计，水环真空泵，恒温水浴五、实验方法和主要步骤：1．实验流程装置的搭建。

2．恒温条件下母液与晶体的完全分离。

3．实验收率与理论收率的过大偏差。

实验三汽--液平衡数据的测定实验一、实验学时：6学时二、实验类型：综合三、实验目的和要求：1.通过测定常压下乙醇---水二元系统汽液平衡数据的实验，使学生一方面了解和掌握用双循环法汽液平衡釜测定二元系统汽液平衡数据的方法。

2.用Van Laar 方程来关联和预测汽液平衡数据。

四、实验所需主要仪器设备：汽液平衡釜，恒压装置，气相色谱五、实验方法和主要步骤：1. 实验预习，了解、掌握实验原理。

熟悉实验流程和实验过程，实验注意事项，用气相色谱分析的基本原理及方法，并测出响应因子。

天津大学化工分离工程教案（一）一、课程简介1.1 课程背景化工分离工程是化学工程与工艺专业的一门重要专业课程，旨在培养学生掌握化工过程中物质分离的基本理论、方法和技术。

通过本课程的学习，使学生了解和掌握常见的分离操作原理、设备及工艺流程，为从事化工生产和技术管理工作奠定基础。

1.2 课程目标（1）掌握化工分离过程的基本原理，包括平衡分离、速率分离等；（2）熟悉常见的分离操作方法，如过滤、离心、吸附、萃取、蒸馏等；（3）了解分离过程的设备及其操作条件优化；（4）能够分析和设计简单的化工分离过程。

二、教学内容2.1 分离过程的基本原理（1）平衡分离原理：包括溶解度、分配系数、平衡常数等；（2）速率分离原理：包括膜分离、分子筛分离等。

2.2 常见分离操作方法（1）过滤：包括悬浮液、乳液的过滤原理及设备；（2）离心：包括沉降离心、澄清离心、过滤离心等；（3）吸附：包括吸附平衡、吸附等温线、吸附床设计等；（4）萃取：包括溶剂选择、萃取效率、萃取塔设计等；（5）蒸馏：包括蒸馏原理、蒸馏塔、塔板设计等。

三、教学方法3.1 课堂讲解采用讲授法，系统地介绍化工分离工程的基本原理、方法及设备。

通过生动的案例分析，使学生能够更好地理解和掌握分离过程。

3.2 实验教学安排相应的实验课程，使学生在实际操作中熟悉分离设备，掌握分离操作技巧。

3.3 课程设计布置课程设计任务，让学生运用所学知识分析和设计简单的化工分离过程，提高解决实际问题的能力。

四、教学评价4.1 平时成绩：包括课堂提问、作业、实验报告等，占总评的40%；4.2 期末考试：包括闭卷笔试和课程设计，占总评的60%。

五、教学资源5.1 教材：《化工分离工程》（第四版），化学工业出版社；5.2 课件：PowerPoint演示文稿；5.3 实验设备：分离操作实验室及相关设备。

天津大学化工分离工程教案（二）六、第一章绪论6.1 教学目的使学生了解化工分离工程的发展历程、研究对象和内容，激发学生学习兴趣。

分离工程实验教学大纲一、课程简介分离工程实验是一门综合性强的高阶实验课程，旨在通过实践操作让学生深入理解分离工程技术的原理和方法。

本课程面向具有化工、环境、能源等领域相关专业的学生，适合高年级本科生和研究生选修。

二、实验目的1. 掌握分离工程实验的基本原理和方法；2. 学会运用相关仪器设备进行实验操作；3. 培养独立设计实验、分析数据和撰写实验报告的能力；4. 培养团队协作和沟通能力。

三、实验内容1. 实验一：填料塔分离实验a. 实验原理：介绍填料塔分离的基本原理和方法；b. 实验步骤：包括填料的选择、实验设备安装、样品处理、数据记录和分析等；c. 实验设备：填料塔分离实验装置、气体流量计、液体收集器等；d. 实验材料：填料、气体、液体等。

2. 实验二：膜分离实验a. 实验原理：介绍膜分离的基本原理和方法；b. 实验步骤：包括膜的清洗、膜组件的安装、样品处理、数据记录和分析等；c. 实验设备：膜分离实验装置、压力表、真空泵等；d. 实验材料：膜组件、样品等。

四、实验要求1. 学生需提前预习实验相关资料，熟悉实验原理和方法；2. 实验过程中要严格遵守操作规程，确保人身安全和设备安全；3. 认真记录实验数据，分析实验结果，撰写实验报告；4. 团队协作，互相配合，共同完成实验任务。

五、总结分离工程实验是一门重要的实践课程，通过本次实验，学生能够深入理解分离工程技术的原理和方法，掌握相关仪器设备的使用方法，培养独立设计实验、分析数据和撰写实验报告的能力，以及团队协作和沟通能力。

同时，本课程还涉及到化工、环境、能源等领域的相关知识，有助于学生拓宽知识面，提高综合素质。

总的来说，本课程对于学生未来的科研和职业发展具有重要的意义和价值。