《分離工程》課程教學(xué)大綱

1、化工原理（下）課程實(shí)施大綱目 錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc49440235 1教學(xué)理念 PAGEREF _Toc49440235 h 1 HYPERLINK l _Toc49440236 2課程描述 PAGEREF _Toc49440236 h 3 HYPERLINK l _Toc49440237 2.1 課程的性質(zhì) PAGEREF _Toc49440237 h 3 HYPERLINK l _Toc49440238 2.2 課程在學(xué)科專(zhuān)業(yè)結(jié)構(gòu)中的地位、作用 PAGEREF _Toc49440238 h 3 HYPERLINK l _Toc49440239

2、 2.3 課程的前沿及發(fā)展趨勢(shì) PAGEREF _Toc49440239 h 3 HYPERLINK l _Toc49440240 2.4 學(xué)習(xí)本課程的必要性 PAGEREF _Toc49440240 h 4 HYPERLINK l _Toc49440241 3教師簡(jiǎn)介 PAGEREF _Toc49440241 h 4 HYPERLINK l _Toc49440242 3.1 教師的職稱(chēng)、學(xué)歷 PAGEREF _Toc49440242 h 4 HYPERLINK l _Toc49440243 3.2 教育背景 PAGEREF _Toc49440243 h 4 HYPERLINK l _Toc4

3、9440244 3.3 研究方向（興趣） PAGEREF _Toc49440244 h 4 HYPERLINK l _Toc49440245 4先修課程 PAGEREF _Toc49440245 h 4 HYPERLINK l _Toc49440246 5課程目標(biāo) PAGEREF _Toc49440246 h 4 HYPERLINK l _Toc49440247 6課程內(nèi)容 PAGEREF _Toc49440247 h 5 HYPERLINK l _Toc49440248 6.1教學(xué)要求、重點(diǎn)和難點(diǎn) PAGEREF _Toc49440248 h 7 HYPERLINK l _Toc494402

4、49 6.2 學(xué)時(shí)安排 PAGEREF _Toc49440249 h 7 HYPERLINK l _Toc49440250 7課程教學(xué)實(shí)施 PAGEREF _Toc49440250 h 8 HYPERLINK l _Toc49440251 7.1教學(xué)單元一 PAGEREF _Toc49440251 h 8 HYPERLINK l _Toc49440252 7.2教學(xué)單元二 PAGEREF _Toc49440252 h 11 HYPERLINK l _Toc49440253 7.3教學(xué)單元三 PAGEREF _Toc49440253 h 14 HYPERLINK l _Toc49440254 7

5、.4教學(xué)單元四 PAGEREF _Toc49440254 h 17 HYPERLINK l _Toc49440255 7.5教學(xué)單元五 PAGEREF _Toc49440255 h 20 HYPERLINK l _Toc49440256 7.6教學(xué)單元六 PAGEREF _Toc49440256 h 24 HYPERLINK l _Toc49440257 7.7教學(xué)單元七 PAGEREF _Toc49440257 h 28 HYPERLINK l _Toc49440258 7.8教學(xué)單元八 PAGEREF _Toc49440258 h 31 HYPERLINK l _Toc49440259 7

6、.9教學(xué)單元九 PAGEREF _Toc49440259 h 34 HYPERLINK l _Toc49440260 7.10教學(xué)單元十 PAGEREF _Toc49440260 h 37 HYPERLINK l _Toc49440261 7.11教學(xué)單元十一 PAGEREF _Toc49440261 h 39 HYPERLINK l _Toc49440262 7.12教學(xué)單元十二 PAGEREF _Toc49440262 h 41 HYPERLINK l _Toc49440263 7.13教學(xué)單元十三 PAGEREF _Toc49440263 h 43 HYPERLINK l _Toc494

7、40264 7.14教學(xué)單元十四 PAGEREF _Toc49440264 h 45 HYPERLINK l _Toc49440265 7.15教學(xué)單元十五 PAGEREF _Toc49440265 h 49 HYPERLINK l _Toc49440266 7.16教學(xué)單元十六 PAGEREF _Toc49440266 h 52 HYPERLINK l _Toc49440267 7.17教學(xué)單元十七 PAGEREF _Toc49440267 h 55 HYPERLINK l _Toc49440268 7.18教學(xué)單元十八 PAGEREF _Toc49440268 h 57 HYPERLINK

8、 l _Toc49440269 7.19教學(xué)單元十九 PAGEREF _Toc49440269 h 59 HYPERLINK l _Toc49440270 7.20教學(xué)單元二十 PAGEREF _Toc49440270 h 61 HYPERLINK l _Toc49440271 8課程學(xué)習(xí)要求 PAGEREF _Toc49440271 h 63 HYPERLINK l _Toc49440272 9課程考核 PAGEREF _Toc49440272 h 64 HYPERLINK l _Toc49440273 9.1出勤（遲到、早退等）、作業(yè)、報(bào)告等的要求 PAGEREF _Toc49440273

9、 h 64 HYPERLINK l _Toc49440274 9.2成績(jī)的構(gòu)成與評(píng)分規(guī)則說(shuō)明 PAGEREF _Toc49440274 h 64 HYPERLINK l _Toc49440275 9.3考試形式及說(shuō)明 PAGEREF _Toc49440275 h 64 HYPERLINK l _Toc49440276 10學(xué)術(shù)誠(chéng)信 PAGEREF _Toc49440276 h 65 HYPERLINK l _Toc49440277 10.1考試違規(guī)與作弊處理 PAGEREF _Toc49440277 h 65 HYPERLINK l _Toc49440278 11課堂規(guī)范 PAGEREF _T

10、oc49440278 h 65 HYPERLINK l _Toc49440279 12課程資源 PAGEREF _Toc49440279 h 66 HYPERLINK l _Toc49440280 12.1教材與參考書(shū) PAGEREF _Toc49440280 h 66 HYPERLINK l _Toc49440281 12.2專(zhuān)業(yè)刊物 PAGEREF _Toc49440281 h 66 HYPERLINK l _Toc49440282 12.3網(wǎng)絡(luò)課程資源 PAGEREF _Toc49440282 h 66 HYPERLINK l _Toc49440283 13教學(xué)合約 PAGEREF _T

11、oc49440283 h 66 HYPERLINK l _Toc49440284 14其他說(shuō)明 PAGEREF _Toc49440284 h 671教學(xué)理念高等院校教師必須形成以學(xué)生為本的現(xiàn)代教育理念，做到尊重、理解、重視和愛(ài)護(hù)學(xué)生，把“以學(xué)生為本、以培養(yǎng)目標(biāo)為導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的新工科教學(xué)理念融入教學(xué)的全過(guò)程，重視課程設(shè)置、教學(xué)過(guò)程、教學(xué)評(píng)價(jià)等教學(xué)環(huán)節(jié)，做到持續(xù)改進(jìn)整個(gè)教學(xué)過(guò)程。把現(xiàn)代教育理念和高校教學(xué)觀真正地融為一體，在教育實(shí)踐中逐漸形成系統(tǒng)化、可操作性強(qiáng)的教學(xué)觀，完成由純粹的理念體系向具體實(shí)踐的轉(zhuǎn)型。 分離工程是化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)本科生的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，是物理化學(xué)、化工熱力學(xué)及化工原理等理

12、論課的后續(xù)課程。該課程涉及物理化學(xué)、化工熱力學(xué)、傳遞過(guò)程及原理等知識(shí)領(lǐng)域，主要討論化學(xué)工業(yè)和化學(xué)工程領(lǐng)域常見(jiàn)的分離過(guò)程，主要任務(wù)是使學(xué)生掌握分離過(guò)程的共性問(wèn)題，學(xué)習(xí)傳質(zhì)分離過(guò)程的基本原理、基礎(chǔ)知識(shí)及設(shè)計(jì)計(jì)算方法，并學(xué)習(xí)新型分離技術(shù)。在教學(xué)過(guò)程中，強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際，加強(qiáng)設(shè)計(jì)和分析能力的訓(xùn)練，以提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，為后續(xù)的石油煉制工程、有機(jī)化工工藝學(xué)、化工設(shè)計(jì)等專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下理論基礎(chǔ)。按照四川理工學(xué)院的教學(xué)計(jì)劃，課時(shí)設(shè)置為32學(xué)時(shí)。要讓學(xué)生系統(tǒng)掌握該課程的內(nèi)容，并運(yùn)用于實(shí)踐中，必須在教學(xué)手段和方法上進(jìn)行改革，把分離工程的基本要點(diǎn)和有關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)與工業(yè)生產(chǎn)中實(shí)際的分離過(guò)程緊密

13、結(jié)合起來(lái)，并運(yùn)用工程思維、工程分析的方法來(lái)學(xué)習(xí)分離工程的重要概念，使學(xué)生形成完整的分離工程觀點(diǎn)。教學(xué)過(guò)程中主要采用講授法、歸納總結(jié)法、知識(shí)脈絡(luò)法、提問(wèn)法、對(duì)比法、歸納法、演示法、練習(xí)法以及案例分析法等多種教學(xué)方法，同時(shí)結(jié)合教師自身的科研研究工作，以基于研究的學(xué)習(xí)亦作為教學(xué)方法的重要方面，使學(xué)生充分掌握分離工程分析的內(nèi)容和方法手段，提升分析和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。 從如何有效地培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的工程意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)和專(zhuān)業(yè)應(yīng)用能力來(lái)制定課程實(shí)施大綱，以期對(duì)培養(yǎng)具有較寬厚的基礎(chǔ)理論和專(zhuān)門(mén)知識(shí)，能在化工、煉油、冶金、能源、輕工、醫(yī)藥、環(huán)保和軍工等部門(mén)從事工程設(shè)計(jì)、技術(shù)開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)管理和科學(xué)研究等方面工

14、作的應(yīng)用型工程技術(shù)人才的目標(biāo)作最大貢獻(xiàn)。本課程教學(xué)將堅(jiān)守以下原則： 2 （1）堅(jiān)持以現(xiàn)代教育理念為先導(dǎo)，以科學(xué)的教學(xué)觀念武裝自己的頭腦，實(shí)現(xiàn)“學(xué)生中心、教師主體”的大學(xué)教育觀，不斷的持續(xù)改進(jìn)。同時(shí)要注意以發(fā)展的眼光來(lái)看待大學(xué)教學(xué)，看待學(xué)生，包容和理解學(xué)生，切不可以自身的教學(xué)經(jīng)歷直接映射到當(dāng)代的大學(xué)生身上。為了最大程度的幫助學(xué)生學(xué)習(xí)，教學(xué)過(guò)程中師生之間必須形成平等、民主、和諧的情感關(guān)系，師生在心理上能夠互相包容，在心靈上能夠互相接納，能營(yíng)造民主、和諧的課堂氣氛，與學(xué)生一起平等、互動(dòng)地參與課堂教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和求知欲。 （2）做課程改革的實(shí)驗(yàn)者，而不是旁觀者。課程改革要求在教學(xué)過(guò)程中持續(xù)改進(jìn)

15、，根據(jù)教學(xué)過(guò)程中學(xué)生存在的問(wèn)題進(jìn)行不斷的調(diào)整。同時(shí)自身也要保持一顆不斷學(xué)習(xí)的心態(tài)給學(xué)生傳遞知識(shí)。要在教學(xué)過(guò)程中改進(jìn)自身的教學(xué)方式方法以及與學(xué)生溝通的方式方法。 （3）積極引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。知識(shí)只有自己主動(dòng)獲取才來(lái)得深刻，才能夠融會(huì)貫通。因此在教學(xué)過(guò)程中我會(huì)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，通過(guò)提前預(yù)習(xí)、課后習(xí)題以及課后答疑的方式使得學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)過(guò)程中，同時(shí)我會(huì)結(jié)合我自身的科研經(jīng)歷，給學(xué)生講解一些有趣的分離工程應(yīng)用案例，啟發(fā)大家對(duì)知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用；另外我也會(huì)給學(xué)生介紹一些關(guān)于分離技術(shù)的最新研究成果，開(kāi)拓學(xué)生的眼界和知識(shí)面，激發(fā)學(xué)生的求知欲。2課程描述2.1 課程的性質(zhì)分離工程是化學(xué)工程與工藝及相近化工類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)

16、中一門(mén)專(zhuān)業(yè)課程，是建立在物理化學(xué)、化工原理、化工熱力學(xué)、傳遞課程原理等技術(shù)基礎(chǔ)課程知識(shí)之上的一門(mén)必修課程。分離工程是研究分離過(guò)程中分離設(shè)備的共性規(guī)律，研究化工及其它相關(guān)過(guò)程中物質(zhì)的分離和純化方法的一門(mén)技術(shù)科學(xué)；是以分離過(guò)程（主要是傳質(zhì)分離過(guò)程）作為研究對(duì)象，應(yīng)用物理化學(xué)、化工熱力學(xué)、傳遞原理和化工原理中研究的基本原理和知識(shí)，研究和處理分離過(guò)程的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)中遇到的工程問(wèn)題。包括：適宜分離方法的選擇，分離流程和操作條件的確定和優(yōu)化，傳質(zhì)分離設(shè)備的傳質(zhì)特性、選型和強(qiáng)化，傳質(zhì)操作和設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算，分離操作的實(shí)驗(yàn)研究方法等。主要掌握常用分離過(guò)程(精餾，特殊精餾，吸收等)的基本理論、操作特點(diǎn)，簡(jiǎn)捷和嚴(yán)格的

17、計(jì)算方法和強(qiáng)化改進(jìn)操作的途徑；了解一些新的分離技術(shù)有一定的了解。通過(guò)分離工程學(xué)科的學(xué)習(xí)，可以培養(yǎng)學(xué)生分離過(guò)程基本概念，為分離過(guò)程的選擇、特性分析和計(jì)算奠定基礎(chǔ)；培養(yǎng)學(xué)生初步的工程觀念，通過(guò)對(duì)典型化工分離過(guò)程的學(xué)習(xí)，了解各種分離方法的特征，掌握研究工程問(wèn)題的方法論；培養(yǎng)學(xué)生的工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)觀，通過(guò)對(duì)具體分離過(guò)程的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，掌握典型分離過(guò)程的選擇、設(shè)備的設(shè)計(jì)選型計(jì)算；培養(yǎng)學(xué)生利用已學(xué)的物理化學(xué)、化工原理、化工熱力學(xué)、傳遞過(guò)程等課程中有關(guān)系相平衡熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、分子及共聚狀態(tài)的微觀機(jī)理，傳熱、傳質(zhì)和動(dòng)量傳遞理論來(lái)研究化工生產(chǎn)實(shí)際中復(fù)雜物系的分離和提純技術(shù)；培養(yǎng)學(xué)生了解化工過(guò)程基本原理和數(shù)學(xué)表達(dá)方法，

18、并與流程模擬軟件相結(jié)合，理解軟件計(jì)算原理和思路，并應(yīng)用流程模擬軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)和優(yōu)化。2.2 課程在學(xué)科專(zhuān)業(yè)結(jié)構(gòu)中的地位、作用分離工程是化學(xué)工程與工藝及相近化工類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)中一門(mén)專(zhuān)業(yè)課程，在整個(gè)化工專(zhuān)業(yè)學(xué)生的知識(shí)體系中占據(jù)重要地位，是一門(mén)不可或缺的核心課程。從下圖的知識(shí)體系圖中也可知，分離工程研究應(yīng)用質(zhì)量傳遞原理實(shí)現(xiàn)組分分離的基本原理及工程化問(wèn)題，是傳遞過(guò)程的一部分。2.3 課程的歷史與文化傳統(tǒng)分離技術(shù)是隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展而逐漸形成和發(fā)展的，生產(chǎn)實(shí)踐是分離工程形成與發(fā)展的源泉。早期的化學(xué)工廠是由化學(xué)家根據(jù)實(shí)驗(yàn)室研究結(jié)果直接建立的。生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)用的大裝置中的化學(xué)或物理過(guò)程與實(shí)驗(yàn)室玻璃器皿中的

19、現(xiàn)象有很大的不同。在不同產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中，卻有許多過(guò)程遵循相似的原理。由此提出的單元操作原理奠定了化學(xué)工程學(xué)科最初的理論基礎(chǔ)。隨著大量的工業(yè)實(shí)踐，人們逐漸認(rèn)識(shí)到，各種化工生產(chǎn)工藝，除了其中的核心即反應(yīng)過(guò)程外，大都是由為數(shù)不多的一些基本操作組成的。這些基本操作的知識(shí)對(duì)于化工過(guò)程的正確開(kāi)發(fā)和化工流程、裝置的正常運(yùn)行及經(jīng)濟(jì)性有重要的作用。在二十世紀(jì)初提出的單元操作的概念指出：任何化工生產(chǎn)過(guò)程不論規(guī)模如何，皆可分解為一系列名為單元操作的過(guò)程，例如粉碎、混合、加熱、吸收、冷凝、浸取、沉降、結(jié)晶、過(guò)濾等。單元操作的概念包含了流體動(dòng)力過(guò)程、傳熱過(guò)程、傳質(zhì)分離過(guò)程、熱力過(guò)程、粉體工程等許多化工生產(chǎn)過(guò)程中常見(jiàn)的

20、操作和過(guò)程，傳質(zhì)分離過(guò)程是其重要組成部分。單元操作概念的建立對(duì)化學(xué)工程的發(fā)展起了重大的作用。它對(duì)用于不同的化學(xué)工藝中的同樣的操作，以單元操作的概念抽象出來(lái)，對(duì)其共同規(guī)律進(jìn)行研究。通過(guò)對(duì)其基礎(chǔ)研究、單元操作所用設(shè)備的結(jié)構(gòu)、操作特性、設(shè)計(jì)計(jì)算方法及應(yīng)用開(kāi)發(fā)等多方面的研究，為分離過(guò)程在化工工藝開(kāi)發(fā)、化工過(guò)程放大、化工裝置設(shè)計(jì)和在化工生產(chǎn)中的正確應(yīng)用提供了較為完整的理論體系和經(jīng)濟(jì)高效的分離設(shè)備，對(duì)促進(jìn)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展起到了重要的作用。同時(shí)，以此為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)了以因次分析和相似論為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)研究方法和以數(shù)學(xué)模型方法為基本的理論結(jié)合實(shí)際的化學(xué)工程研究方法，也對(duì)化學(xué)工程學(xué)本身的發(fā)展作出了很大的貢獻(xiàn)。自二十世紀(jì)

21、五十年代以來(lái)，通過(guò)對(duì)化學(xué)工程的深入研究，提出了三傳一反（動(dòng)量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞、化學(xué)反應(yīng)工程）的概念。使分離工程建立在更基本的質(zhì)量傳遞的基礎(chǔ)上，從界面的分子現(xiàn)象和基本流體力學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行分離工程中各單元操作的基礎(chǔ)研究，并用定量的數(shù)學(xué)模型描述分離過(guò)程，用于分析已有的分離設(shè)備，并用于設(shè)計(jì)新的過(guò)程和設(shè)備。 由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，使得從較基礎(chǔ)的理論角度出發(fā)對(duì)分離過(guò)程和設(shè)備進(jìn)行研究成為可能，減少了誤差和失真。對(duì)一些復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型的開(kāi)發(fā)并用于分離過(guò)程的優(yōu)化，使化工過(guò)程更趨成熟和完善。2.4 課程的前沿及發(fā)展趨勢(shì)二十世紀(jì)下半葉掀起的新技術(shù)革命浪潮在人類(lèi)文明和社會(huì)發(fā)展上將具有重大的意義。在現(xiàn)代生物技術(shù)、

22、環(huán)境科學(xué)、資源與能源科學(xué)、信息技術(shù)與材料科學(xué)等高新科技的發(fā)展對(duì)分離工程提出了新的、更高的要求，有許多是傳統(tǒng)分離技術(shù)所無(wú)能為力的，分離工程發(fā)展與高新科技的結(jié)合是現(xiàn)實(shí)的迫切需求，也是分離工程面臨的新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。比如現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)品的商品化在很大程度上取決于能否將具有生物活性的產(chǎn)品從組成復(fù)雜的、具有許多性質(zhì)相似的雜質(zhì)的稀溶液中經(jīng)濟(jì)有效地加以分離純化。此外，信息工業(yè)、生物技術(shù)和醫(yī)藥工業(yè)、材料工業(yè)的飛速發(fā)展向分離工程提出了前所未有的純度要求和分離精度要求；由于石油和天然氣資源的逐漸枯竭，能源結(jié)構(gòu)在未來(lái)幾十年內(nèi)將面臨重大的變化。新能源的發(fā)展要求分離工程提供新的、經(jīng)濟(jì)有效的大規(guī)模分離方法；資源的開(kāi)發(fā)向貧礦

23、的利用轉(zhuǎn)化以及海洋資源的開(kāi)發(fā)利用需要更經(jīng)濟(jì)有效的分離技術(shù)；環(huán)境保護(hù)對(duì)分離技術(shù)提出了持續(xù)的、不斷提高的需求；為了節(jié)約能源、降低設(shè)備投資和分離操作成本，對(duì)傳統(tǒng)分離過(guò)程的改造或以新分離方法取代。分離技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)出以下若干特點(diǎn)：競(jìng)爭(zhēng)促進(jìn)了分離過(guò)程的強(qiáng)化，新技術(shù)的應(yīng)用，劇烈的競(jìng)爭(zhēng)加速了分離技術(shù)發(fā)展，促進(jìn)了分離過(guò)程的強(qiáng)化；耦合分離技術(shù)引起重視，耦合分離技術(shù)因具有簡(jiǎn)化流程、提高收率和降低消耗的優(yōu)點(diǎn)引起人們的日益重視，耦合分離技術(shù)（化學(xué)吸收、化學(xué)萃取、反應(yīng)精餾、膜反應(yīng)器、藥物的控制釋放等）在化工、生物工程、制藥和新材料等高新技術(shù)領(lǐng)域成功應(yīng)用獲得了良好的效益；信息技術(shù)推動(dòng)了分離技術(shù)的發(fā)展；根據(jù)國(guó)情，加速分離科

24、學(xué)和技術(shù)的發(fā)展，發(fā)展趨勢(shì)：傳統(tǒng)分離技術(shù)改造，如精餾篩板塔改造為效率更高的填料塔；新型分離過(guò)程開(kāi)發(fā)，如分子蒸餾、新型萃取分離、反膠團(tuán)萃取、超臨界萃取、新型生物膜法、膜分離等新型分離技術(shù)等。分離與反應(yīng)耦合以及分離過(guò)程之間的耦合。2.5 課程與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的關(guān)系分離工程是一門(mén)有關(guān)工程問(wèn)題的學(xué)科，是解決如何將常見(jiàn)的化工分離技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，是為選擇一種經(jīng)濟(jì)可行的分離技術(shù)所服務(wù)的。因此經(jīng)濟(jì)性是在選擇分離技術(shù)時(shí)所必須要考慮的問(wèn)題。另外，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)日益豐富的物質(zhì)文化提出更加的要求。需要開(kāi)發(fā)出更加環(huán)保、安全、綠色化的化工產(chǎn)品；而這些產(chǎn)品的生產(chǎn)開(kāi)發(fā)離不開(kāi)綠色健康的分離技術(shù)的開(kāi)發(fā)，所以

25、說(shuō)分離技術(shù)的發(fā)展與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展密切相關(guān)。因此在分離工程的教學(xué)過(guò)程中不僅需要給學(xué)生傳遞基本的分離理論和常見(jiàn)的分離技術(shù)，同時(shí)還需要與時(shí)俱進(jìn)、緊跟社會(huì)技術(shù)進(jìn)步、將課程涉及新技術(shù)引入課程教學(xué)，尤其是針對(duì)一些新技術(shù)的應(yīng)用、社會(huì)發(fā)展熱點(diǎn)問(wèn)題，在課堂上開(kāi)展討論，引導(dǎo)學(xué)生思考解決問(wèn)題的方法，也能讓學(xué)生切身體會(huì)所學(xué)知識(shí)并非空洞無(wú)物，而是能解決生活中實(shí)際問(wèn)題的有用技能，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。2.6 課程內(nèi)容可能涉及到的倫理與道德問(wèn)題隨著技術(shù)的進(jìn)步和人民生活水平的提高，目前科學(xué)技術(shù)中存在的倫理與道德問(wèn)題已經(jīng)引起了人們的極大關(guān)注。化工學(xué)科研究領(lǐng)域十分廣泛，與日常生活有著緊密聯(lián)系，因此課程教學(xué)過(guò)中應(yīng)注意倫理和道德教育。分

26、離工程作為本科主干基礎(chǔ)學(xué)科，對(duì)未來(lái)培養(yǎng)國(guó)家后備工程人才起到關(guān)鍵性的作用，而在此課程學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上，化學(xué)工程類(lèi)科學(xué)研究才可能成為現(xiàn)實(shí)。其中科學(xué)研究是運(yùn)用嚴(yán)密的科學(xué)方法，從事有目的、有計(jì)劃、有系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)客觀世界，探索客觀真理的活動(dòng)過(guò)程，是對(duì)研究變量或指標(biāo)的共同的本質(zhì)的概括。而當(dāng)代“倫理”概念蘊(yùn)含著西方文化的理性、科學(xué)、公共意志等屬性，“道德”概念蘊(yùn)含著更多的東方文化的情性、人文、個(gè)人修養(yǎng)等色彩。我們所講的科學(xué)研究中的倫理與道德，是科學(xué)研究者應(yīng)當(dāng)秉持的研究規(guī)則和行為規(guī)范，使倫理道德規(guī)范運(yùn)用到涉及科技活動(dòng)現(xiàn)實(shí)的具體問(wèn)題的規(guī)范問(wèn)題?？茖W(xué)研究的基本任務(wù)是探索、認(rèn)識(shí)未知。理想的科學(xué)研究被描述為一個(gè)科學(xué)家求真、至

27、善、至美的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，科學(xué)家揭示著自然界的客觀規(guī)律，開(kāi)發(fā)應(yīng)用有利于人類(lèi)利益的技術(shù)，去追求人類(lèi)社會(huì)的持續(xù)、和諧的發(fā)展。但是，理想狀態(tài)只能是一個(gè)無(wú)限接近到無(wú)法到達(dá)的狀態(tài)，科學(xué)和現(xiàn)實(shí)社會(huì)可能會(huì)產(chǎn)生各種各樣的沖突和矛盾，科學(xué)研究中的倫理道德就成一個(gè)為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。我們講科學(xué)研究中的倫理與道德，并不是指科技成果本身有什么倫理道德，而是指科學(xué)研究、技術(shù)探索過(guò)程中的倫理道德，更是指科學(xué)研究應(yīng)用到政治、經(jīng)濟(jì)、文化、軍事領(lǐng)域之中產(chǎn)生的倫理道德問(wèn)題。而分離工程正是作為科學(xué)研究的基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)科，必須考慮“倫理”和相關(guān)的“道德”問(wèn)題。因此在教學(xué)過(guò)程中要注意正確引導(dǎo)學(xué)生理性看待這些環(huán)境問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生思考如何處理

28、目前面臨的這些問(wèn)題，而不是抱怨。同時(shí)，作為工程技術(shù)人才，在設(shè)計(jì)和研究過(guò)中要嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)法律、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范操作，尤其是涉及環(huán)境問(wèn)題，如三廢的處理等要全面考慮。技術(shù)層面的倫理問(wèn)題，主要引導(dǎo)學(xué)生從技術(shù)上思考原料、過(guò)程到產(chǎn)品及產(chǎn)品殘值涉及的倫理問(wèn)題。如原料盡量少用或不采對(duì)人體和環(huán)境有毒害物質(zhì)；工藝過(guò)程盡量考慮節(jié)能、節(jié)水和減少原料消耗；產(chǎn)品殘值的處理盡量簡(jiǎn)單可行等。2.7 學(xué)習(xí)本課程的必要性分離工程是化學(xué)工程學(xué)科的重要組成部分，是化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)必修課。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，可以正確理解分離工程的有關(guān)基本概念和理論；理解各概念之間的聯(lián)系和應(yīng)用；掌握分離工程的基本計(jì)算方法；能夠理論聯(lián)系實(shí)際，靈活

29、分析和解決實(shí)際化工生產(chǎn)和設(shè)計(jì)中的有關(guān)問(wèn)題。其教學(xué)內(nèi)容是以化工生產(chǎn)中的分離過(guò)程為研究對(duì)象，分離過(guò)程貫穿于整個(gè)化工生產(chǎn)過(guò)程中，有著不可替代的作用，同時(shí)分離技術(shù)有著多樣性和復(fù)雜性。因此，本課程在學(xué)習(xí)分離過(guò)程基本理論、原理和方法的基礎(chǔ)上，思考如何將精餾、蒸發(fā)、結(jié)晶、萃取等常見(jiàn)分離過(guò)程應(yīng)用于化工過(guò)程中，學(xué)習(xí)如何針對(duì)不同混合物開(kāi)發(fā)出合適的分離技術(shù)，了解現(xiàn)代分離技術(shù)發(fā)展的動(dòng)態(tài)，關(guān)注針對(duì)目前嚴(yán)峻的能源問(wèn)題、環(huán)境問(wèn)題、資源問(wèn)題分離技術(shù)所起的作用。因此學(xué)習(xí)好分離工程這門(mén)課程對(duì)化工專(zhuān)業(yè)學(xué)生有著極其重要的必要性和實(shí)用性，是其在今后的化工工作中能夠獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題必然所在。3教師簡(jiǎn)介（1）高級(jí)氧化技術(shù)；（2）高性

30、能催化機(jī)制備。4先修課程本課程的先修課程有：高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、物理化學(xué)、化工原理和化工熱力學(xué)。5課程目標(biāo)本課程教育目標(biāo)如下：（1）培養(yǎng)學(xué)生將物理化學(xué)、化工原理、化工熱力學(xué)等學(xué)科知識(shí)用于化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)科的綜合能力； （2）通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)科前沿，理解該學(xué)科理論體系，掌握研究方法； （3）通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步具有實(shí)現(xiàn)反應(yīng)過(guò)程最優(yōu)化的能力以及分析、改進(jìn)、開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)反應(yīng)器的能力。6課程內(nèi)容6.1課程的教學(xué)大綱第 1 章 緒論 （2 學(xué)時(shí)） 1.1 掌握的內(nèi)容：分離過(guò)程在化工生產(chǎn)中的重要性；分類(lèi)過(guò)程的分類(lèi)；常用的化工分離操作過(guò)程；分離過(guò)程研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)的歷史、現(xiàn)狀和未來(lái)

31、。 1.2 了解的內(nèi)容：平衡分離過(guò)程和速率分離過(guò)程；工業(yè)上常用的基于平衡分離過(guò)程的分離單元操作及其基本原理；分離媒介；典型應(yīng)用實(shí)例。 第 2 章 多組分分離基礎(chǔ) （12 學(xué)時(shí)） 2.1 掌握的內(nèi)容：在“化工熱力學(xué)”課程有關(guān)相平衡理論的基礎(chǔ)上，掌握多組分或復(fù)雜物系設(shè)計(jì)變量的確定方法，較為全面的了解化工過(guò)程中經(jīng)常遇到的多組分物系的氣液平衡，即各種單級(jí)平衡過(guò)程的計(jì)算問(wèn)題。熟練掌握多組分非理想體系相平衡常數(shù)計(jì)算方法；泡點(diǎn)和露點(diǎn)計(jì)算；等溫閃蒸和部分冷凝過(guò)程的計(jì)算。 2.2 了解的內(nèi)容：常用化工生產(chǎn)操作單元、裝置和過(guò)程的設(shè)計(jì)變量的確定；多組分物系的相平衡條件；平衡常數(shù)；分離因子。多組分物系的泡點(diǎn)方程、露點(diǎn)

32、方程；計(jì)算方法。等溫閃蒸過(guò)程和部分冷凝過(guò)程。閃蒸方程；閃蒸過(guò)程的計(jì)算，了解絕熱閃蒸過(guò)程的計(jì)算。 第 3 章 精餾 （6 學(xué)時(shí)） 3.1 掌握的內(nèi)容：多組分精餾的基本原理、流程及其簡(jiǎn)捷計(jì)算法，以及塔內(nèi)的流率、濃度和溫度分布特點(diǎn)。 3.2 了解的內(nèi)容：恒沸精餾、萃取精餾和加鹽精餾等特殊精餾過(guò)程原理及其簡(jiǎn)捷計(jì)算方法。 第 4 章 吸收 （6 學(xué)時(shí)） 4.1 掌握的內(nèi)容：多組分吸收和解吸過(guò)程的基本原理、流程及其簡(jiǎn)捷計(jì)算法，以及塔內(nèi)的流率、濃度和溫度分布特點(diǎn)。 4.2 了解的內(nèi)容：多組分吸收和解吸過(guò)程分析、簡(jiǎn)捷計(jì)算方法。 第 5 章 多組分多級(jí)分離的嚴(yán)格計(jì)算（4 學(xué)時(shí)） 5.1 掌握的內(nèi)容：掌握建立平衡

33、級(jí)理論模型的基本方法，三對(duì)角線矩陣方程的托瑪斯解法，精餾過(guò)程計(jì)算的泡點(diǎn)法和流率加和法。5.2 了解的內(nèi)容：托瑪斯法解三對(duì)角矩陣方程；精餾問(wèn)題的求解。三對(duì)角矩陣方程托瑪斯解法計(jì)算精餾過(guò)程的泡點(diǎn)溫度。了解精餾計(jì)算的同時(shí)校正法和非平衡級(jí)模型。第 7 章 其他分離過(guò)程 （2 學(xué)時(shí)） 7.1 掌握的內(nèi)容：各種新型分離技術(shù)的發(fā)展、研究及應(yīng)用基本情況。 7.2 了解的內(nèi)容：了解部分已經(jīng)工業(yè)化的新型分離技術(shù)的基本原理、主要特點(diǎn)。新發(fā)展的技術(shù)及耦合技術(shù)的理論研究狀況。6.2 教學(xué)重難點(diǎn)第一章 緒論 重點(diǎn)：分離過(guò)程基本概念、分類(lèi)；平衡分離過(guò)程和速率分離過(guò)程。 難點(diǎn)：平衡分離過(guò)程基本原理 第二章 多組分分離基礎(chǔ) 重

34、點(diǎn)：常用化工生產(chǎn)操作單元、裝置和過(guò)程的設(shè)計(jì)變量的確定；多組分物系的相平衡條件；平衡常數(shù)；分離因子。多組分物系的泡點(diǎn)方程、露點(diǎn)方程；計(jì)算方法。等溫閃蒸過(guò)程和部分冷凝過(guò)程。閃蒸方程；閃蒸過(guò)程的計(jì)算。 難點(diǎn)：平衡常數(shù)的計(jì)算；泡露點(diǎn)計(jì)算問(wèn)題、閃蒸過(guò)程分析 第三章 精餾 重點(diǎn)：多組分精餾過(guò)程分析和簡(jiǎn)捷計(jì)算方法。特殊精餾過(guò)程、流程，及其簡(jiǎn)捷計(jì)算方法。 難點(diǎn)：精餾過(guò)程分析及相關(guān)計(jì)算 第四章 吸收 重點(diǎn)：多組分吸收和解吸過(guò)程分析、簡(jiǎn)捷計(jì)算法。 難點(diǎn)：過(guò)程分析和計(jì)算分析 第五章 多組分多級(jí)分離的嚴(yán)格計(jì)算 重點(diǎn)：托瑪斯法解三對(duì)角矩陣方程；精餾問(wèn)題的求解。 難點(diǎn)：嚴(yán)格計(jì)算6.3 學(xué)時(shí)安排第一章 緒論 主要知識(shí)點(diǎn)：分

35、離過(guò)程的基本概念、分離、特性；分離過(guò)程在化工生產(chǎn)中的重要性；常用的化工分離操作過(guò)程；分離工程理論的發(fā)張；分離過(guò)程研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)的現(xiàn)狀和未來(lái)。 學(xué)時(shí)安排（參考）：2 學(xué)時(shí) 第二章 多組分分離基礎(chǔ) 主要知識(shí)點(diǎn)：多組分或復(fù)雜物系設(shè)計(jì)變量的確定方法；在“化工熱力學(xué)”課程有關(guān)相平衡理論的基礎(chǔ)上，較為全面的了解化工過(guò)程中經(jīng)常遇到的多組分外系的氣液平衡，即各種單級(jí)平衡過(guò)程的計(jì)算問(wèn)題。熟練掌握多組分非理想體系平衡常數(shù)計(jì)算方法（活度系數(shù)法、狀態(tài)方程法等）；泡點(diǎn)和露點(diǎn)計(jì)算；等溫閃蒸和部分冷凝過(guò)程的計(jì)算，了解絕熱閃蒸過(guò)程的計(jì)算。 學(xué)時(shí)安排（參考）：12學(xué)時(shí) 第三章 精餾 主要知識(shí)點(diǎn)：多組分精餾、共沸精餾、萃取精餾、

36、的基本原理、流程，及其簡(jiǎn)捷計(jì)算方法，以及塔內(nèi)的流率、濃度和溫度分布特點(diǎn)。 學(xué)時(shí)安排：6 學(xué)時(shí) 第四章 吸收 主要知識(shí)點(diǎn)：多組分吸收和解析過(guò)程的基本原理、流程，及其簡(jiǎn)捷計(jì)算法，以及塔內(nèi)的流率、濃度和溫度分布特點(diǎn)。 學(xué)時(shí)安排：6 學(xué)時(shí) 第五章 多組分多級(jí)分離的嚴(yán)格計(jì)算 主要知識(shí)點(diǎn)：建立平衡級(jí)理論模型的基本方法，三對(duì)角線矩陣方程的托瑪斯解法，精餾過(guò)程計(jì)算的泡點(diǎn)法和流率加和法。了解精餾計(jì)算的同時(shí)校正法和非平衡級(jí)模型。 學(xué)時(shí)安排（參考）：4 學(xué)時(shí) 第七章 其他分離方法 主要知識(shí)點(diǎn)：學(xué)習(xí)吸附、離子交換、萃取和膜分離等其他的分離技術(shù)，了解這些技術(shù)的基本原理、應(yīng)用范圍等等。 學(xué)時(shí)安排（參考）：2 學(xué)時(shí)6.4

37、教學(xué)日歷課 程 名 稱(chēng)分離工程時(shí) 間 分 配上課周數(shù)8周學(xué)院化工學(xué)院專(zhuān)業(yè)化學(xué)工程與工藝學(xué)時(shí)數(shù)32學(xué)時(shí)班 級(jí)化學(xué)工程與工藝20194-6班講課時(shí)數(shù)32學(xué)時(shí)學(xué)院專(zhuān)業(yè)習(xí)題課及課堂討論學(xué)時(shí)班 級(jí)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)學(xué)院專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)學(xué)時(shí)班 級(jí)每周上課時(shí)數(shù)4學(xué)時(shí)上課次數(shù)教學(xué)、作業(yè)類(lèi)別及內(nèi)容講課（教學(xué)大綱分章和題目的名稱(chēng)）講課學(xué)時(shí)自學(xué)學(xué)時(shí)習(xí)題課、課堂討論、測(cè)驗(yàn)（寫(xiě)明題目）實(shí)習(xí)名稱(chēng)（寫(xiě)明題目、數(shù)量）課堂作業(yè)數(shù)課外作業(yè)數(shù)作圖、課程設(shè)計(jì)的名稱(chēng)、數(shù)量等1緒論222第二章 多組分分離基礎(chǔ) 2.2.1 相平衡關(guān)系22132.2.1 氣液平衡的分類(lèi)與計(jì)算224多組分物系的泡點(diǎn)與露點(diǎn)計(jì)算2215單級(jí)平衡分離過(guò)程計(jì)算226設(shè)計(jì)變量分析221

38、7裝置設(shè)計(jì)變量+例題講解228第三章 精餾 多組分精餾過(guò)程分析2219多組分精餾的簡(jiǎn)捷（FUG）計(jì)算法2210共沸精餾+吸收22111第四章 氣體吸收與解析吸收和解吸過(guò)程流程2212多組分吸收和解吸過(guò)程分析2213多組分吸收和解吸過(guò)程簡(jiǎn)捷計(jì)算22114第五章 多組分多級(jí)分離的嚴(yán)格計(jì)算 平衡級(jí)的理論模型+復(fù)雜精餾塔物理模型2215模擬計(jì)算方法+三對(duì)角矩陣法22216泡點(diǎn)法+例題講解+課程答疑22各章節(jié)具體內(nèi)容及要求見(jiàn)教學(xué)規(guī)范7課程教學(xué)實(shí)施7.1教學(xué)單元一課程名稱(chēng)分離工程章節(jié)名稱(chēng)第一章緒論課次/學(xué)時(shí)1/2教學(xué)目標(biāo)1. 了解分離工程研究主要內(nèi)容及目標(biāo)； 2. 掌握化工分離過(guò)程的基本概念、分類(lèi)和常見(jiàn)分

39、離過(guò)程； 3. 了解分離工程理論的形成與發(fā)展；了解最新分離技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)主要內(nèi)容主要知識(shí)點(diǎn)：分離過(guò)程的基本概念、分離工程的特性，分離過(guò)程的分類(lèi)；分離過(guò)程在化工生產(chǎn)中的重要性；常用化工分離操作過(guò)程；分離過(guò)程研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)的現(xiàn)狀和未來(lái)。重點(diǎn)：平衡分離過(guò)程和速率平衡分離過(guò)程，分離因子 難點(diǎn)：平衡分離過(guò)程的理解與分析教學(xué)過(guò)程及方法概念講解 分離過(guò)程：是指借助一定的分離劑，將混合物分成組成互不相同的兩種或幾種產(chǎn)品的操作。能量分離劑 ESA：指?jìng)魅牖騻鞒鱿到y(tǒng)的熱及輸入或輸出系統(tǒng)的功。閃蒸、冷凝、精餾等。 物質(zhì)分離劑 MSA：指分離過(guò)程中所借助的物質(zhì)，如吸收過(guò)程的吸收劑、萃取過(guò)程的萃取劑及吸附過(guò)程的吸附劑。

40、 分離因子：可以判定這兩個(gè)組分在兩種產(chǎn)品中的分離程度，與 1 相差越遠(yuǎn)，就越能達(dá)到有效的分離 固有分離因子：分離技術(shù)的特性1. 分離技術(shù)的重要性(廣泛性) 2. 分離技術(shù)的多樣性由于化工分離技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，決定了分離技術(shù)的多樣性。按機(jī)理劃分，大致可分成 5 類(lèi)，它們的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法有所不同： 生成新相以進(jìn)行分離(如蒸餾、結(jié)晶)； 加入新相進(jìn)行分離(如萃取、吸收)； 用隔離物進(jìn)行分離(如膜分離)； 用固體試劑進(jìn)行分離(如吸附、離子交換)； 用外力場(chǎng)和梯度進(jìn)行分離(如離心萃取分離和電泳等) 。3. 分離技術(shù)的復(fù)雜性 缺乏基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)（尤其是對(duì)于復(fù)雜條件下的物性數(shù)據(jù)，比如高溫、高壓、超臨界、

41、多組分等） 缺乏大型塔器的可靠設(shè)計(jì)方法化工分離過(guò)程分類(lèi)1. 平衡分離過(guò)程 借助分離媒介（能量、物質(zhì)、壓力等），使均相混合物系統(tǒng)形成新的相界面的方法，常使用不互溶的兩個(gè)相界面上的平衡關(guān)系進(jìn)行分離。其分離基礎(chǔ)是混合物中各組分在相平衡時(shí)兩相中的不等同的分配。 按照兩相的不同可以分為以下幾類(lèi) 氣液傳質(zhì)過(guò)程 : 如吸收、氣體的增濕和減濕 汽液傳質(zhì)過(guò)程 : 如液體的蒸餾和精餾 液液傳質(zhì)過(guò)程 : 如萃取 液固傳質(zhì)過(guò)程 : 如結(jié)晶、浸取、吸附、離子交換、色層分離等 氣固傳質(zhì)過(guò)程 : 如固體干燥、吸附等2. 速率分離過(guò)程利用溶液中不同組分在某種推動(dòng)力（如壓差、濃度差、電位差）作用下經(jīng)過(guò)某種介質(zhì)（如半透膜）時(shí)的傳

42、質(zhì)速率（透過(guò)率、遷移率、擴(kuò)散速率）差異而實(shí)現(xiàn)分離特點(diǎn)：所處理的物料和產(chǎn)品屬于同一相態(tài)，僅有組成的差別分離方法的選擇分離過(guò)程開(kāi)發(fā)的方法傳質(zhì)分離過(guò)程開(kāi)發(fā)是研究適宜分離方法的工業(yè)化途徑，以期經(jīng)濟(jì)合理地實(shí)現(xiàn)規(guī)定的分離任務(wù)。目的： （1）適宜分離方法、流程和操作條件的選擇； （2）分離設(shè)備的合理選型； （3）分離設(shè)備幾何尺寸的確定。 放大技術(shù)的常用方法： 過(guò)程放大的方法有逐級(jí)經(jīng)驗(yàn)放大法、數(shù)學(xué)模型法、工程理論法和參照法四種，對(duì)于一個(gè)缺乏參照系統(tǒng)的新的傳質(zhì)分離操作來(lái)說(shuō)，前兩種方法更為常用。1）逐級(jí)經(jīng)驗(yàn)放大法 以小試擴(kuò)大試驗(yàn)中試工業(yè)化試驗(yàn)的程序，通過(guò)逐級(jí)試驗(yàn)獲取參數(shù)來(lái)達(dá)到目的。穩(wěn)妥，但耗費(fèi)大。 步驟: 進(jìn)行小

43、試，確定操作條件和設(shè)備形式。確定的依據(jù)是最終產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量和成本，并不考慮過(guò)程的機(jī)理；小試之后進(jìn)行規(guī)模稍大的中試，以確定設(shè)備尺寸放大后的影響（放大效應(yīng)）；然后才能放大到工業(yè)規(guī)模的大型裝置，在處理物料復(fù)雜或?qū)x用的分離方法缺少經(jīng)驗(yàn)時(shí)，放大把握不大，則上述每級(jí)試驗(yàn)放大倍數(shù)就小，往往需多級(jí)中間試驗(yàn)，耗資大，開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)。 2）數(shù)學(xué)模型法 根據(jù)過(guò)程的內(nèi)在規(guī)律，建立準(zhǔn)確描述過(guò)程的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)合理的簡(jiǎn)化后，利用計(jì)算機(jī)求解得到相關(guān)的參數(shù)。 將復(fù)雜過(guò)程分解為多個(gè)較簡(jiǎn)單的子過(guò)程，再根據(jù)研究的目的進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化，得出物理模型；應(yīng)用物理基本規(guī)律及過(guò)程本身的特征方程對(duì)物理模型進(jìn)行數(shù)學(xué)描述，得數(shù)學(xué)模型； 對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行

44、分析解或數(shù)值解得到設(shè)計(jì)計(jì)算方法，通過(guò)試驗(yàn)確定方程中的模型參數(shù)； 應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行復(fù)雜過(guò)程的綜合研究和尋優(yōu)，得到最優(yōu)結(jié)果，最后需進(jìn)行中間試驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果的可靠性。 數(shù)學(xué)模型法盡管在方法的邏輯上合理, 從方法論上說(shuō)也很科學(xué),與逐級(jí)經(jīng)驗(yàn)放大方法相比, 可以節(jié)省試驗(yàn)費(fèi)用, 縮短開(kāi)發(fā)周期, 結(jié)果比較可靠, 但在化工中的實(shí)際應(yīng)用至今仍然有限。主要原因在于化工過(guò)程太復(fù)雜, 可靠又合理簡(jiǎn)化的數(shù)學(xué)模型難以建立。分離工程理論的形成與完善分離技術(shù)是隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展而逐漸形成和發(fā)展的，生產(chǎn)實(shí)踐是分離工程形成與發(fā)展的源泉。分離過(guò)程的發(fā)展動(dòng)態(tài)綠色分離工程：指分離過(guò)程綠色化的工程實(shí)現(xiàn)。分離過(guò)程綠色化的途徑有兩種：對(duì)傳統(tǒng)分離過(guò)

45、程進(jìn)行改進(jìn)、優(yōu)化，使過(guò)程對(duì)環(huán)境的影響最小甚至沒(méi)有 開(kāi)發(fā)及使用新型的分離技術(shù)，如膜分離技術(shù)、分步結(jié)晶技術(shù)、超臨界萃取技術(shù)等。本章小結(jié) 學(xué)習(xí)了分離過(guò)程的基本概念、分離過(guò)程的分類(lèi)以及常用的化工分離操作 了解了分離過(guò)程在化工過(guò)程中的重要性 學(xué)習(xí)了分離工程研究的主要內(nèi)容及其理論形成的歷程 掌握分離因子、固有分離因子兩個(gè)重要概念 學(xué)習(xí)了分離過(guò)程的發(fā)展動(dòng)態(tài)以及其開(kāi)發(fā)方法7.1.5 教學(xué)方法1、舉例法：以典型化工生產(chǎn)過(guò)程為例，引出化工過(guò)程包含的內(nèi)容和環(huán)節(jié)，進(jìn)而得出分離操作對(duì)化工過(guò)程的重要性：分離單元操作。 2、提問(wèn)法：給出一化工過(guò)程，請(qǐng)學(xué)生思考并回答其包含的典型分離單元過(guò)程，老師結(jié)合學(xué)生回答講解； 3、對(duì)化工

46、過(guò)程發(fā)展歷史，以教師講解為主。7.2 教學(xué)單元二（2.2 相平衡關(guān)系）7.2.1 教學(xué)日期課程安排：2021-2022學(xué)年第二學(xué)期；第1周星期二，1-2節(jié)7.2.2 教學(xué)目標(biāo) 掌握相平衡關(guān)系以及相平衡常數(shù)的確定方法 難點(diǎn)： 多組分非理想體系相平衡常數(shù)的計(jì)算。 7.2.3 教學(xué)內(nèi)容 掌握相平衡關(guān)系以及相平衡常數(shù)的確定方法難點(diǎn)： 多組分非理想體系相平衡常數(shù)的計(jì)算。7.2.4 教學(xué)過(guò)程概念講解 相平衡關(guān)系： 若有兩個(gè)或兩個(gè)以上的均相，雖然它們互相緊密接觸，但它們各自的性質(zhì)并不隨時(shí)間而改變，就用相平衡來(lái)表示這一狀態(tài)?！捌胶狻?的意思是說(shuō)：在宏觀上系統(tǒng)的性質(zhì)隨時(shí)間而改變的趨勢(shì)已達(dá)到零。 相平衡條件：各相

47、的溫度相等、壓力相等，每個(gè)組分的逸度相等。相平衡基本關(guān)系式相平衡常數(shù)表示了 i 組分在平衡的汽液兩相中的分配情況，俗稱(chēng)分配系數(shù) 相對(duì)揮發(fā)度若 aij ，表示汽液兩相中 i、j 兩組分的濃度之比相等，因此不能用一般的精餾來(lái)分離氣液相平衡常數(shù)的計(jì)算實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)法 氣液達(dá)到平衡的時(shí)候分別測(cè)定氣相的組分組成和液相組份組成，由氣液兩相的平衡組成就可以計(jì)算相平衡常數(shù) 不足： 實(shí)驗(yàn)條件的限制（價(jià)格、易燃易爆限制） 要達(dá)到充分的平衡所需時(shí)間長(zhǎng) 狀態(tài)方程法 從狀態(tài)方程出發(fā)計(jì)算逸度和逸度系數(shù)，進(jìn)而計(jì)算相平衡常數(shù)的方法。只要給出組分 i 的汽液兩相的逸度系數(shù)，即可求出 Ki，而已知 則可由xi (yi)求與之相平衡的

48、yi (xi) 。逸度系數(shù)均可用狀態(tài)方程來(lái)計(jì)算，但該狀態(tài)方程必須同時(shí)適用于汽液兩相，常見(jiàn)的有 SRK、PR 和 BWR 方程. 此法適用于中壓下，液相非理想性不是很強(qiáng)的烴類(lèi)系統(tǒng)。活度系數(shù)法利用狀態(tài)方程計(jì)算氣相氣相逸度系數(shù)，如維里方程，RK 方程，用活度系數(shù)求解實(shí)際溶液的逸度系數(shù)。該法用于壓力不高，液相非理想性強(qiáng)的系統(tǒng)。7.2.5 教學(xué)方法1、舉例：實(shí)際生活中的相平衡，如水汽化、晾衣服等； 2、理論推導(dǎo)：相平衡常數(shù)的定義及計(jì)算推導(dǎo)。7.3 教學(xué)單元三（活度系數(shù)法計(jì)算相平衡關(guān)系） 7.3.1 教學(xué)日期 課程安排：第二學(xué)期 7.3.2 教學(xué)目標(biāo) 利用活度系數(shù)法計(jì)算相平衡關(guān)系 7.3.3 教學(xué)內(nèi)容 1

49、.活度系數(shù)法計(jì)算相平衡常數(shù)的步驟； 2.基準(zhǔn)態(tài)逸度的選擇； 3.液相和氣相活度系數(shù)； 4.P-T-K列線圖法計(jì)算相平衡常數(shù)； 5.經(jīng)驗(yàn)公式法計(jì)算相平衡常數(shù)。 7.3.4 教學(xué)過(guò)程活度系數(shù)法求取基準(zhǔn)態(tài)逸度、液相活度系數(shù)和汽相逸度系數(shù)?；鶞?zhǔn)態(tài)逸度液相活度系數(shù) 活度系數(shù)方程：氣相逸度系數(shù) 選用適宜的狀態(tài)方程求取汽相逸度系數(shù)。 活度系數(shù)法計(jì)算相平衡常數(shù)的通式活度系數(shù)法計(jì)算相平衡常數(shù)的簡(jiǎn)化形式汽液平衡系統(tǒng)分類(lèi)及汽液平衡常數(shù)的計(jì)算（忽略普瓦廷因子）P-T-K 圖計(jì)算相平衡常數(shù)烴類(lèi)系統(tǒng)的列線圖法 相平衡常數(shù)是溫度、壓力和汽液組成的函數(shù)，無(wú)論用狀態(tài)方程還是用活度系數(shù)模型，其計(jì)算工作量都很大，必須借助于計(jì)算機(jī)輔

50、助計(jì)算。 烴類(lèi)物系在化工中十分重要，其行為接近理想情況，可僅考慮 P、T 對(duì) Ki 的影響，迪普里斯特（Depriester）以 BWR 方程為基礎(chǔ)，經(jīng)廣泛的實(shí)驗(yàn)和理論推算，作出了輕烴類(lèi)的 PTK 列線圖，見(jiàn) P34 圖 2-5，這些圖雖然沒(méi)有假設(shè)理想溶液這個(gè)條件，但在圖上所示的有限的壓力范圍內(nèi)，組成對(duì) K 值的影響很小，仍然把 K 看成是 T、P 的函數(shù)，平均誤差為 8-15%。適用于 0.8-1 Mpa（絕對(duì)壓）以下的較低壓區(qū)域。 7.3.5 教學(xué)方法 理論推導(dǎo)+例題講解 7.3.6 作業(yè)安排 課后作業(yè)：p65，第 4 題； 7.4 教學(xué)單元四（泡點(diǎn)和露點(diǎn)計(jì)算） 7.4.1 教學(xué)日期 課程

51、安排：2021-2022學(xué)年第二學(xué)期；7.4.2 教學(xué)目標(biāo) 掌握泡點(diǎn)壓力和泡點(diǎn)溫度計(jì)算 了解露點(diǎn)壓力和露點(diǎn)溫度計(jì)算.4.3 教學(xué)內(nèi)容 泡點(diǎn)壓力和泡點(diǎn)溫度計(jì)算 露點(diǎn)壓力和露點(diǎn)溫度計(jì)算 7.4.4 教學(xué)過(guò)程7.4.5 教學(xué)方法 理論推導(dǎo)+例題講解 7.4.6 作業(yè)安排 課后作業(yè)：p 67，第 13/15 題 7.5 教學(xué)單元五（露點(diǎn)計(jì)算+閃蒸計(jì)算） 7.5.1 教學(xué)日期 課程安排：2021-2022學(xué)年第二學(xué)期；7.5.2 教學(xué)目標(biāo) 了解露點(diǎn)計(jì)算 掌握等溫閃蒸和絕熱閃蒸問(wèn)題計(jì)算7.5.3 教學(xué)內(nèi)容 等溫閃蒸、絕熱閃蒸。 重點(diǎn)：閃蒸方程，閃蒸過(guò)程的計(jì)算，等溫閃蒸過(guò)程和部分冷凝過(guò)程 難點(diǎn)：等溫閃蒸過(guò)程

52、和部分冷凝過(guò)程 7.5.4 教學(xué)過(guò)程7.5.5 教學(xué)方法 理論推導(dǎo)+例題講解 7.5.6 作業(yè)安排 課后作業(yè)：p 68，第 25/28 題 7.6 教學(xué)單元六（絕熱閃蒸計(jì)算+第二章總結(jié)） 7.6.1 教學(xué)日期 課程安排：2021-2022學(xué)年第二學(xué)期；7.6.2 教學(xué)目標(biāo) 了解絕熱閃蒸的計(jì)算 掌握第二章知識(shí)體系 7.6.3 教學(xué)內(nèi)容 絕熱閃蒸的計(jì)算 第二章知識(shí)脈絡(luò)梳理 7.6.4 教學(xué)過(guò)程絕熱閃蒸 流量為 F，組成為 Zi的液相進(jìn)料于壓力 P1,溫度 T1下經(jīng)節(jié)流閥在絕熱情況下減壓至 P2, 在節(jié)流過(guò)程中部分液體依靠進(jìn)料本身攜帶的熱量汽化，而系統(tǒng)溫度降至 T2，由于上述節(jié)流過(guò)程是在絕熱情況下進(jìn)

53、行的(Q=0)，因而節(jié)流前后混合物的焓7.6.5 教學(xué)方法 理論推導(dǎo)+例題講解+知識(shí)梳理 7.6.6 作業(yè)安排 描述氣液平衡的重要性7.7 教學(xué)單元七（單元設(shè)計(jì)變量） 7.7.1 教學(xué)日期 課程安排：2021-2022學(xué)年第二學(xué)期；7.7.2 教學(xué)目標(biāo) 掌握設(shè)計(jì)變量基本概念和單元設(shè)計(jì)變量的計(jì)算方法 7.7.3 教學(xué)內(nèi)容 設(shè)計(jì)變量的理解 設(shè)計(jì)變量的計(jì)算7.7.4 教學(xué)過(guò)程 7.7.5 教學(xué)方法 理論推導(dǎo)+例題講解 7.7.6 作業(yè)安排 推導(dǎo)表 2-1 中各種單元的設(shè)計(jì)變量、固定設(shè)計(jì)變量和可調(diào)設(shè)計(jì)變量 7.8 教學(xué)單元八（裝置設(shè)計(jì)變量+期中考試） 7.8.1 教學(xué)日期 課程安排：2021-2022

54、學(xué)年第二學(xué)期7.8.2 教學(xué)目標(biāo) 掌握裝置設(shè)計(jì)變量和流程設(shè)計(jì)變量的簡(jiǎn)捷計(jì)算 7.8.3 教學(xué)內(nèi)容 裝置設(shè)計(jì)變量的計(jì)算和期中考試 7.8.4 教學(xué)過(guò)程7.8.5 教學(xué)方法 理論推導(dǎo)+例題講解 7.8.6 作業(yè)安排 無(wú)作業(yè)安排 7.9 教學(xué)單元九（期中考試講解+多組分精餾） 7.9.1 教學(xué)日期 課程安排：2021-2022學(xué)年第二學(xué)期；7.9.2 教學(xué)目標(biāo) 掌握多組分精餾的基本概念 掌握多組分精餾的特點(diǎn) 理解期中考試重要知識(shí)點(diǎn) 7.9.3 教學(xué)內(nèi)容 期中考試講解 多組分精餾過(guò)程講解 7.9.4 教學(xué)過(guò)程 7.9.5 教學(xué)方法 理論推導(dǎo)+例題講解7.9.6 作業(yè)安排 描述多組分精餾與二元組分精餾的

55、特點(diǎn) 7.10 教學(xué)單元十（多組分精餾簡(jiǎn)捷計(jì)算） 7.10.1 教學(xué)日期 課程安排：2021-2022學(xué)年第二學(xué)期；7.10.2 教學(xué)目標(biāo) 掌握多組分精餾簡(jiǎn)捷計(jì)算的基本原理 掌握最小回流比、最少理論板數(shù)的計(jì)算 掌握簡(jiǎn)捷計(jì)算的基本流程 7.10.3 教學(xué)內(nèi)容 FUG 法進(jìn)行多組分精餾的簡(jiǎn)捷計(jì)算 7.10.4 教學(xué)過(guò)程 7.10.5 教學(xué)方法 理論推導(dǎo)+例題講解 7.10.6 作業(yè)安排 簡(jiǎn)述 FUG 法流程 7.11 教學(xué)單元十一（共沸精餾+本章小結(jié)） 7.11.1 教學(xué)日期 課程安排：2021-2022學(xué)年第二學(xué)期；7.11.2 教學(xué)目標(biāo) 掌握特殊精餾中的共沸精餾基本特點(diǎn) 7.11.3 教學(xué)內(nèi)容

56、 共沸精餾的原理與共沸組成計(jì)算 7.11.4 教學(xué)過(guò)程 7.11.5 教學(xué)方法 理論推導(dǎo)+例題講解 7.11.6 作業(yè)安排 P 156 12 7.12 教學(xué)單元十二（多組分吸收與解吸） 7.12.1 教學(xué)日期 課程安排：2021-2022 學(xué)年第二學(xué)期；7.12.2 教學(xué)目標(biāo) 了解多組分吸收的特點(diǎn)7.12.3 教學(xué)內(nèi)容 多組分特點(diǎn) 7.12.4 教學(xué)過(guò)程7.12.5 教學(xué)方法 理論推導(dǎo)+流程推演 7.12.6 作業(yè)安排 無(wú)7.13 教學(xué)單元十三（多組分吸收與解吸） 7.13.1 教學(xué)日期 課程安排：2021-2022 學(xué)年第二學(xué)期； 7.13.2 教學(xué)目標(biāo) 掌握多組分吸收的組分、溫度、流量特點(diǎn)

57、 7.13.3 教學(xué)內(nèi)容 介紹多組分吸收的組分、溫度、流率特點(diǎn) 7.13.4 教學(xué)過(guò)程7.13.5 教學(xué)方法 理論推導(dǎo)+流程推演 7.13.6 作業(yè)安排 簡(jiǎn)述多組分吸收的特點(diǎn) 7.14 教學(xué)單元十四（平均吸收因子法） 7.14.1 教學(xué)日期 課程安排：2021-2022 學(xué)年第二學(xué)期；第 7 周星期三，1-2 節(jié) 7.14.2 教學(xué)目標(biāo) 掌握平均吸收因子法的一般流程 7.14.3 教學(xué)內(nèi)容 課程回顧+平均吸收因子法 7.14.4 教學(xué)過(guò)程7.14.5 教學(xué)方法 理論推導(dǎo)+流程推演+例題講解 7.14.6 作業(yè)安排 7.15 教學(xué)單元十五（三對(duì)角矩陣法） 7.15.1 教學(xué)日期 課程安排：202

58、1-2022 學(xué)年第二學(xué)期；7.15.2 教學(xué)目標(biāo) 掌握嚴(yán)格計(jì)算的物理模型和數(shù)學(xué)模型 了解嚴(yán)格計(jì)算的方法7.15.3 教學(xué)內(nèi)容 物理模型和數(shù)學(xué)模型介紹 嚴(yán)格計(jì)算方法的介紹.15.4 教學(xué)過(guò)程7.15.5 教學(xué)方法 理論推導(dǎo)+流程推演 7.15.6 作業(yè)安排 無(wú)作業(yè)安排 7.16 教學(xué)單元十六（總復(fù)習(xí)+習(xí)題講解） 7.16.1 教學(xué)日期 課程安排：2021-2022 學(xué)年第二學(xué)期；7.16.2 教學(xué)目標(biāo) 熟悉泡點(diǎn)法一般流程 掌握分離工程重要知識(shí)點(diǎn) 7.16.3 教學(xué)內(nèi)容 泡點(diǎn)法一般流程、總復(fù)習(xí)+習(xí)題講解 7.16.4 教學(xué)過(guò)程7.16.5 教學(xué)方法 理論推導(dǎo)+流程推演 7.16.6 作業(yè)安排 無(wú)

59、作業(yè)安排8課程學(xué)習(xí)要求 (1) 預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)可以是自己能快速有效的跟上老師的教學(xué)思路，事先完成對(duì)教科書(shū)及其他相關(guān)資料的閱讀，才能更好的理解老師所講所做，才能在課堂中提出問(wèn)題并有效解決問(wèn)題。(2) 課堂學(xué)習(xí)上課時(shí)做好筆記， 以備后續(xù)復(fù)習(xí)查閱們注意重點(diǎn)記下教科書(shū)中未出現(xiàn)而老師卻一再?gòu)?qiáng)調(diào)的內(nèi)容及知識(shí)點(diǎn)，積極參與課堂提問(wèn)及課堂討論，這是對(duì)所學(xué)知識(shí)加深理解的重要途徑。(3) 課后復(fù)習(xí)遺忘在學(xué)習(xí)之后立即開(kāi)始，而且遺忘的進(jìn)程并不是均勻的。最初遺忘速度很快，以后逐漸緩慢?？梢?jiàn)若不及時(shí)鞏固，在學(xué)習(xí)后1小時(shí)遺忘率可高達(dá)55.8%，因此課后及時(shí)復(fù)習(xí)是很有必要的，這不僅可以鞏固所學(xué)知識(shí)，還可以加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解以及很好

60、的鍛煉自己對(duì)知識(shí)的概括和總結(jié)能力。(4) 問(wèn)題遇到問(wèn)題時(shí)，多問(wèn)幾個(gè)為什么，盡量依靠自己的能力解決這些問(wèn)題。在解決問(wèn)題的過(guò)程中會(huì)學(xué)到包括查閱文獻(xiàn)資料、利用各種軟件在內(nèi)的各種知識(shí)。同時(shí)也可在保持自己意見(jiàn)的情況下與同學(xué)進(jìn)行討論。學(xué)會(huì)使用集體的力量解決問(wèn)題，當(dāng)然，也可以及時(shí)與老師討論解決問(wèn)題。(5) 課堂及課后作業(yè) 認(rèn)真對(duì)待課堂及課后作業(yè)，每次作業(yè)都是對(duì)所學(xué)知識(shí)的檢驗(yàn)，不僅檢驗(yàn)了運(yùn)用知識(shí)的能力，更在很大程度上強(qiáng)化記憶，讓自己能對(duì)所學(xué)知識(shí)有系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。(6) 課外閱讀 課后根據(jù)自己的興趣適當(dāng)?shù)拈喿x與本課程相關(guān)的書(shū)籍、論著以及資料等。這不僅能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，還可以拓展知識(shí)面。9課程考核9.1出勤（遲到、早退