化工分离过程课程教学大纲
英文名称：Chemical Seperation Process 课程编码：18000023
学 时：32 学 分：2
课程性质：必修 课程类别：专业课
先修课程：物理化学 化工原理 化工热力学
开课学期：第7学期
适用专业：化学工程与工艺
一、课程教学目标
通过本课程的学习，比较全面的讲授传质与分离工程的原理，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，使学生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，对一些新分离技术有一定的了解，使学生具备下列能力：
1、 掌握常见化工分离过程的基础理论、工作原理及工艺过程，具有运用分离过程的基本原理和计算方法进行化工分离过程的特性分析能力；
2、 综合运用相平衡、热力学、传热及传质理论解决化工生产实际中复杂物系的分离及相关工程问题的能力；
3、 了解各种新型分离技术的工作原理、性能评价及其适用范围，具有创新能力；
二、课程教学目标与毕业要求的对应关系
毕业要求
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关联程度
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毕业要求的指标点
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本课程的
教学目标
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1、工程知识能力
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L
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1.3掌握化工生产过程的基本概念、基本原理以及工艺流程，能够综合运用专业知识解决化工生产中的复杂工程问题。
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1
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2、问题分析能力
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H
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2.3能结合化学工程与工艺专业的基础知识和基本原理，对化工生产中的产品、过程、安全与环保、能量利用、公用工程、系统优化及组合等复杂工程问题进行解决方案筛选与评价。
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2
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3、设计/开发解决方案能力
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H
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3.3了解新产品、新工艺、新技术和新设备的发展动态，具有创新精神，能在设计方案中考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素，体现创新意识。
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3
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三、课程的基本内容
1、绪论 （支撑教学目标1）
教学目标：
1）了解分离操作在化工生产中的重要性；
2）掌握分离过程的分类和特征；
教学内容：分离过程的分类；本课程的分类；任务和安排。分离操作在化工生产中的重要地位及本课程的性质和任务。分离过程的分类和特征。
2、单级平衡过程
教学目标：（支撑教学目标2）
1）掌握常用条件下相平衡常数的计算方法；
2）掌握多组分物系泡点温度、泡点压力、露点温度和露点压力的计算；
3）掌握多组分物系的平衡汽化、平衡冷凝过程计算及闪蒸问题判别
4）了解绝热闪蒸过程的计算。
教学内容：相平衡；多组分物系的泡点和露点计算；闪蒸过程的计算。
3、多组分多级分离过程分析与简捷计算
教学目标：（支撑教学目标1、2）
1） 熟悉设计变量的概念及自由度分析方法，了解单元、装置及流程设计变量的确定方法；
2） 了解多组分精馏过程的特征，萃取精馏流程、原理
3） 掌握多组分精馏过程的简捷计算方法，共沸物的特性、共沸组成的计算及共沸剂的选择原则；
4） 了解典型共沸精馏的工艺流程、吸收和蒸出过程流程；
教学内容：设计变量；多组分精馏过程；萃取精馏；共沸精馏；多组分吸收和蒸出过程。
4、多组分多级分离的严格计算
教学目标：（支撑教学目标1、2）
1） 了解平衡级的理论模型；
2） 掌握多组分精馏逐级计算法的适用条件及计算起点、进料位置和计算终点的确定；
3） 了解多组分多级分离过程的严格计算法——三对角矩阵法；
教学内容：平衡级的理论模型；三对角线矩阵法。
5、分离设备的处理能力和效率
教学目标：（支撑教学目标2）
1） 了解气液传质设备处理能力与效率的影响因素；
2） 熟悉气液传质设备效率的估计方法以及气液传质设备的选择；
教学内容：气液传质设备处理能力与效率的影响因素；气液传质设备效率的估计方法；气液传质设备的选择。
6、分离过程的节能
教学目标：（支撑教学目标2）
1） 了解分离的最小功和热力学效率的概念及其计算；
2） 掌握低温热泵精馏及设置中间冷凝器和再沸器的精馏；
3） 了解分离顺序选择的方法；
教学内容：分离的最小功和热力学效率；精馏节能技术；分离顺序的选择。
7、其它分离技术
教学目标：（支撑教学目标3）
1） 了解膜分离技术基本知识、膜分离设备；
2） 了解吸附的基本概念及吸附分离操作与吸附分离设备。
教学内容：膜分离技术；吸附分离。
四、教学安排
建议学时分配如下表：
讲 课 内 容
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学 时
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讲课
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实验（践）
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上机
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1
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绪论
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2
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2
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单级平衡过程
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4
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3
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多组分多级分离过程的分析与简捷计算
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10
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4
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多组分多级分离过程的严格计算
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5
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5
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分离设备的处理能力和效率
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5
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6
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分离过程的节能
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4
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7
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其它分离技术
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2
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合 计
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32
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五、教学方法
课程实施启发与讨论式教学方法，具体如下：
（1）采用启发式教学，激发学生主动学习的兴趣，培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力，引导学生主动通过实践和自学获得自己想学到的知识。
（2）在教学内容上，系统讲授各分离操作原理、过程分析与计算；典型分离设备结构、工作原理与节能，使学生能够系统掌握用于解决化学工程专业工程复杂问题的专业基础知识。
（3）在教学过程中采用电子教案，PPT课件，多媒体教学与传统板书、动画等教学相结合，提高课堂教学信息量，增强教学的直观性。
（4）课内讨论和课外答疑相结合，每周至少一次进行答疑。
六、教学目标达成度评价
（1）教学目标1的达成度通过期末考试、课堂参与度及作业的方式进行考评，考试主要题型为填空题、选择题及分析问答题，这部分占总成绩的20%。
（2）教学目标2的达成度通过期末考试、作业的方式进行考评，考试主要题型为分析问答和计算题，这部分占总成绩的40%。
（3）教学目标3的达成度通过期末考试、课堂参与度的方式进行考评，考试主要题型为分析问答题，这部分占总成绩的40%。
七、成绩评定
课程成绩包括2个部分，分别为课堂参与度及作业和期末考试组成。课程最终成绩=15%课堂参与度+15%作业+70%考试成绩，具体要求及成绩评定方法如下：
1、课堂参与度及作业：由学生课堂表现及课后作业完成情况组成。
2、期末考试：主要是系统考查学生对化工分离过程基本知识、基本理论及应用能力的掌握状况。
八、课程教材及主要参考书
1、建议教材
《化工分离过程》，陈红钫，刘家琪编，化学工业出版社，2013年
2、主要参考书
《新型传质分离技术》，蒋维钧，余立新编，化学工业出版社，2012年
《化工分离工程》，邓修，吴俊生编，科学出版社， 2008年
《分离工程学习指导与习题集》，叶庆国，刘名礼，曾涛主编，化学工业出版社，2009年
九、附件
附1：评分标准
附2：考核过程
执笔人：王欢
审定人：赵永华
批准人：张震斌
2017年9月
附件1．评分标准
（1）平时作业成绩评分标准
按百分制评分，总评后折算成相应分数。
化工分离过程平时作业成绩评分标准表
测验一
单级平衡过程的分析与计算
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测验二
分离设备的性能与节能分析
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测验三
新型分离技术分析
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得分
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课程目标1
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课程目标2
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课程目标3
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毕业要求指标点1.3
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毕业要求指标点2.3
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毕业要求指标点3.3
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正确理解单级平衡过程的原理及意义，包括相平衡关系及平衡常数的计算；掌握泡点、露点温度及压力的计算；理解闪蒸过程原理及含义。
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正确理解气液传质设备的性能效率及其影响因素；掌握萃取设备的处理能力及效率的计算；掌握传质设备的选择依据；正确理解分离过程的节能依据及分离顺序的选择。
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熟练掌握几种常见的新型分离技术的原理及流程；掌握分离过程的集成；正确理解新型分离技术在未来工业领域的潜在应用。
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90~100
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能够理解单级平衡过程的原理及意义，包括相平衡关系及平衡常数的计算；基本掌握泡点、露点温度及压力的计算；能够理解闪蒸过程原理及含义。
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能够理解气液传质设备的性能效率及其影响因素；基本掌握萃取设备的处理能力及效率的计算；基本掌握传质设备的选择依据；能够理解分离过程的节能依据及分离顺序的选择。
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基本掌握几种常见的新型分离技术的原理及流程；基本掌握分离过程的集成；基本理解新型分离技术在未来工业领域的潜在应用。
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75~89
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基本理解单级平衡过程的原理及意义，包括相平衡关系及平衡常数的计算，了解泡点、露点温度及压力的计算；了解闪蒸过程原理及含义。
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基本理解气液传质设备的性能效率及其影响因素；了解萃取设备的处理能力及效率的计算；大致理解分离过程的节能依据及分离顺序的选择。
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能够大致掌握几种常见的新型分离技术的原理及流程；了解分离过程的集成；大致了解新型分离技术在未来工业领域的潜在应用。
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60~74
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没有基本理解理解单级平衡过程的原理及意义，包括相平衡关系及平衡常数的计算，不能正确计算泡点、露点温度及压力；不了解闪蒸过程原理及含义。
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不能理解气液传质设备的性能效率及其影响因素；不能掌握萃取设备的处理能力及效率的计算；不能掌握传质效率的选择依据；不能理解分离过程的节能依据及分离顺序的选择。
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没有掌握几种常见的新型分离技术的原理及流程；不能掌握分离过程的集成；不能根据测试需求设计电桥；不清楚新型分离技术在未来工业领域的潜在应用。
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0~59
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（2）期末考试
闭卷考试，按照测试的答案或要求，按百分制评分，总评后折算成相应分数。
化工分离过程期末成绩评分标准表
考试内容及观测点
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评分环节及标准
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考试内容
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观测点
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优秀
（90~100）
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良好
（75~89）
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合格
（60~74）
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不合格
（0~59）
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单级平衡过程的分析与计算（约20%）
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是否掌握相平衡关系及平衡常数的计算；是否掌握泡点、露点温度及压力的定义、原理及相关计算；是否透彻理解闪蒸过程原理及含义。
课程目标1；
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相平衡关系及平衡常数的计算、泡点、露点温度及压力的定义、原理及相关计算，正确理解闪蒸过程原理及含义并能灵活运用。
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相平衡常数、泡、露点及闪蒸的基础知识、基本概念、原理及相关计算基本正确。
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相平衡常数、泡、露点及闪蒸的基础知识、基本概念、原理及相关计算部分正确。
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相平衡常数、泡、露点及闪蒸的基础知识、基本概念、原理及相关计算理解错误。
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分离设备的性能与节能分析（约20%）
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是否掌握气液传质设备的性能效率及其影响因素；是否掌握萃取设备的处理能力及效率的计算；对传质设备的选择及分离过程的节能依据及分离顺序的选择是否正确。
课程目标2；
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熟练掌握气液传质设备的性能效率及其影响因素；正确掌握萃取设备的处理能力及效率的计算；能正确分析传质设备的选择及分离过程的节能依据及分离顺序。
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基本理解气液传质设备的性能效率及其影响因素；基本掌握萃取设备的处理能力及效率的计算；对传质设备的选择及分离过程的节能依据及分离顺序的分析基本正确。
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气液传质设备的性能效率及其影响因素理解部分正确；萃取设备的处理能力及效率的计算；基本正确；对传质设备的选择及分离过程的节能依据及分离顺序的分析部分正确。
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气液传质设备的性能效率及其影响因素理解错误；萃取设备的处理能力及效率的计算错误；对传质设备的选择及分离过程的节能依据及分离顺序的分析分析错误。
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新型分离技术分析（约20%）
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是否熟练掌握几种常见的新型分离技术的原理及流程；是否掌握分离过程的集成；是否正确理解新型分离技术在未来工业领域的潜在应用。
课程目标3；
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熟练掌握几种常见的新型分离技术的原理及流程；掌握分离过程的集成；
正确理解新型分离技术在未来工业领域的潜在应用。
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基本掌握几种常见的新型分离技术的原理及流程，基本掌握分离过程的集成，能够理解新型分离技术在未来工业领域的潜在应用。
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部分掌握几种常见的新型分离技术的原理及流程；部分掌握分离过程的集成；大致了解新型分离技术在未来工业领域的潜在应用。
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不能掌握几种常见的新型分离技术的原理及流程；不能掌握分离过程的集成；不理解新型分离技术在未来工业领域的潜在应用。
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附件2考核过程
1. 平时测验
章节教学结束后，对学生进行随机测验，通过测验，检验学生对所学知识的掌握程度，加深和巩固讲过的基本理论知识，培养学生良好的学习态度，树立良好的职业道德和规范，提高学生自我学习的意识和能力。（支撑毕业要求指标点1.3、2.3、3.3）
2. 考试
考试采用笔试方式，试题类型：填空、选择、分析问答和计算。（支撑毕业要求指标点1.3、2.3、3.3）
当前位置:
