化工节能技术课程教学大纲

目录

化工节能技术 (1)

分离过程选论 (3)

化工流程机械 (5)

高等化工热力学 (7)

化学反应工程选论 (9)

《化工节能技术》课程教学大纲

课程名称 (中文)：化工节能技术学分数： 2学分

课程名称 (英文)：Energy-saving Technology in Chemical Engineering 课学时数：32（最低要求）上机（实验）时数：2小时

课外学时数：4 （最低要求）

教学方式：课堂授课 + （上机）

教学要求：

学生学完本课程后，应达到下列要求

1.掌握可逆过程、火用、夹点等重要的基本概念。

2.掌握能量转换遵循的基本定律。

3.掌握单元过程和能量系统用能状况的基本分析及计算方法，以及提高能量利用经济性的

基本原则和主要途径。

4.逐步树立工程观点，具有对实际问题建立能量系统模型的能力,并能用理论分析解决与

化工节能有关的实际问题。

课程容简介 ( 500字以)：

化工节能技术是研究节能的原理以及化学工程中常用的节能技术的一门课程。主要包括

热力学第一定律和第二定律，能量的火用计算，火用损失与火用衡算方程式，装置的火用效率与火

用损失系数；流体流动与流体输送机械、换热、蒸发、精馏、干燥、反应等化工单元过程与

设备的节能；过程系统节能中的夹点技术，夹点的形成及其意义，换热网络设计目标，换热

网络优化综合，蒸汽动力系统优化综合。

课程大纲（具体到章、节、小节）：

第1章总论

1.1 能源与能源的分类

1.2 节能的途径

第2章节能的热力学原理

2.1 基本概念

2.2 能量与热力学第一定律

2.3 火用与热力学第二定律

2.4 能量的火用计算

2.5 火用损失与火用衡算方程式

2.6 装置的火用效率与火用损失系数

2.7 节能理论的新进展

第3章化工单元过程与设备的节能

3.1 流体流动与流体输送机械

3.2 换热

3.3 蒸发

3.4 精馏

3.5 干燥

3.6 反应

第4章过程系统节能—夹点技术

4.1 夹点的形成及其意义

4.2 换热网络设计目标

4.3 换热网络优化设计

4.4 换热网络改造综合

4.5 蒸汽动力系统优化综合

4.6 分离系统优化综合

4.7 反应器的热集成

…..

参考教材名称：霄，《化工节能原理与技术》，第2版，化学工业，2004。

主要参考书：

1) 冠春、钱立伦，《火用分析及其应用》，高等教育，1984。

2) Smith, R., 《Chemical Process Design》, McGraw-Hill, Inc., 1994 3）平田光穗等，《实用化工节能技术》，化学工业，1988。

预修课程（最低要求）：化工热力学或工程热力学、化工原理

适用专业：化学工程、化工机械

《传热传质与分离过程选论》课程教学大纲

课程名称：传热传质与分离过程选论学分数： 2学分

课程名称：Selections of Heat and Mass Transfer and Chemical Separation processes 课学时数：32上机（实验）时数：

课外学时数：4

教学方式：课堂授课

教学要求：

使学生掌握本课程的基本特征和所涉及的基本容，正确理解有关传热传质及分离工程的基本概念和理论，理解各个概念之间的联系和应用，掌握基本计算方法。能理论联系实际，灵活分析和解决实际化工生产和设计中的有关问题。

课程容简介：

该课程利用物理化学、化工原理、化工热力学、传递过程等课程中有关相平衡热力学、动力学机理、传热、传质理论来研究化工生产实际中复杂物系的分离提纯过程，阐述热量和质量传递过程和分离过程中的现象、基本概念、基本规律和计算方法，为分离过程的选择、特性分析和计算奠定基础，并从分离过程的共性出发，讨论各种分离方法的热量质量的传递特征。强调工程和工艺的相结合，进行设计和分析能力的训练，强调理论联系实际。通过本课程学习，使学生掌握常见分离过程的基本原理、特点及适用性、简捷和严格计算法等，通过对不同分离过程和方法的对比，了解其不同的适用性，并通过了解前沿研究热点来强化启发改进途径和思路。

课程大纲：

第1章绪论

了解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。

1.1 分离过程在化工生产中的重要性

1.2分离过程的分类和特点

1.2.1平衡分离过程和速率分离过程

1.2.2分离媒介；

1.2.3典型应用实例。

第2章单级平衡过程

熟练掌握多组分非理想体系平衡常数计算方法；泡点和露点计算；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。

2.1相平衡

2.1.1相平衡常数概念

2.1.2 多组分体系相平衡常数计算

2.2多组分物系的泡点和露点计算

2.2.1多组分物系的泡点温度和泡点压力的计算

2.2.2多组分物系的露点温度和露点压力的计算

2.3闪蒸过程的计算

2.3.1等温闪蒸过程和部分冷凝过程的计算

第3章多组分多级分离过程分析与简捷计算

3.1多组分或复杂物系设计变量

3.2多组分精馏过程

3.2.1塔的流率、浓度和温度分布特点

3.2.2流程及简捷计算方法

3.3吸收与蒸出过程

3.3.1塔的流率、浓度和温度分布特点

3.3.2流程及简捷计算方法

3.4萃取过程

3.4.1塔的流率、浓度和温度分布特点

3.4.2流程及简捷计算方法

第4章多组分多级分离的严格计算

4.1平衡级的理论模型建立

4.2逐级计算法

4.3三对角矩阵法

4.3.1三对角线矩阵方程的托玛斯解法

4.3.2精馏过程的泡点计算法

4.3.3吸收和蒸出过程的流率加和法

第5章分离过程的节能

掌握；精馏过程的节能技术和分离顺序的选择。

5.1分离的最小功和热力学效率

5.1.1实际分离过程的有效能损失

5.1.2有效能衡算方程。

5.2精馏的节能技术

5.3分离顺序的选择

参考教材名称：家祺主编：《分离过程》，：化工，2002年。

主要参考书：

1.J.D. Seader, E.J. Henley 编：《Separation Process Principles》，：化学工业，2002

年；

2.贾绍义，柴诚敬主编：《化工传质与分离过程》，：化学工业，2001年；

3.邓修,吴俊生编：《化工分离工程》，：科学，2000年；

4.芙蓉等编著：《分离过程及系统模拟》，：科学，2001。

预修课程（最低要求）：物理化学、化工原理、化工热力学、传递过程

适用专业：化学工程与工艺专业