辽宁石化职业技术学院物料分离过程与操作课程整体设计.docx

1、辽宁石化职业技术学院物料分离过程与操作课程整体设计辽宁石化职业技术学院物料分离过程与操作课程整体设计管理信息课程名称：物料分离过程与操作课程代码：制定人： 于月明合作人：修订人：批准人：版次：时间： 2009-7课程性质物料分离过程与操作课程是炼油技术专业的专业必修课，是在基础化学、流体流动 过程与操作、传热过程与操作之后开设的具有应用型特点（操作性很强）专业课程。学分： 7学时： 132授课对象：炼油技术专业二年级学生性 质：专业课先修课：基础化学、化工制图后续课：石油炼制生产技术、顶岗实习、毕业设计课程整体设计1、课程目标设计总体能力（技能）目标：总体能力目标 能根据混合物某种物理性质合理

2、选用蒸馏、吸收、萃取不同方法对其进 行分离并制定出经济合理的分离方案；能正确调节装置操作参数使生产过程稳定；能对操作 过程的影响因素进行分析预防生产事故发生；能对蒸馏、吸收、萃取设备进行工艺设计。 具体目标：能力目标：（1）能利用化工手册、工艺图表、网络资源等，获取有用信息；（2）能根据物料性质，按照分离要求选择并制定经济合理的分离方案；（3）能平稳操作精馏塔、吸收塔和萃取塔，保证产品质量；（ 4）能优化精馏塔、吸收塔和萃取塔的操作条件 , 预防异常事故发生；（ 5）能进行正确分析影响精馏塔、吸收塔和萃取塔操作条件的因素，提高分析、解决问 题能力；（ 6）能够进行简单分离系统的工艺设计（板式塔

3、） 。 知识目标：（1）了解精馏塔的分类、各种塔板的特点；（2）理解精馏塔流体力学性能对精馏操作的影响；（3）掌握精馏原理；（4）掌握双组分连续精馏塔的典型计算；（5）掌握浮阀塔板设计原则；（6）了解吸收设备的结构和特点；（7）理解吸收的定义、依据及相平衡与吸收的关系；（8）掌握吸收剂用量和吸收液出口浓度计算；（9）掌握填料层高度计算；（10）了解萃取操作的经济性；（11）了解液液萃取设备及其选用；（12）理解溶剂选择原则；（13）掌握萃取过程的原理；14）掌握单级萃取过程的计算， 多级萃取过程的计算及互不相溶物系的萃取过程计算素质目标:（1） 在操作过程中，穿工作服、戴安全帽、正确使用工具，

4、体现安全意识；（2） 在检测产品质量时，坚持以事实为依据，体现诚信意识和质量意识；（3） 小组成员在工作过程中，分工合作明确，共同解决问题，体现团队精神和合作意识;（4） 在个人评价时，能实事求是、客观公正的评价自己，体现公平、公正意识；（5） 在小组讨论时，能认真倾听别人发言，体现出尊重他人、文明礼貌的素质。2、课程内容设计:模块名称项目学时精馏过程与操作（68学时）项目一（入门项目） 乙醇一一水系统的分离36项目二（主导项目）C4、C5、C6、C混合气体的分离32项目三（自主项目） 重油催化裂化产品的分离吸收过程与操作（36学时）项目一（入门项目） CO2 空气混合气体的分离24项目二（主

5、导项目） C4与CO CO、2、H2、Q的分离12项目三（自主项目） 催化裂化汽油的吸收稳定萃取过程与操作（20学时）项目一（入门项目） 丙烯酸丁酯与甲苯磺酸的分离12项目二8合计1243、能力训练项目设计模块能力 训练 项目 名称任务 名称拟实现的 能力目标相关支撑知识训练方式手段及步骤结果（可展示）吸 收 解 吸入门 项目：二氧化碳与空 气的 分离1.1确定 分离 万案能根据任务单查找资 料，收寻相关信息混合物分类 液相混合物分 离方法1.介绍项目背景2.下达工作任务分离方案1.2确定 工艺 流程能按照正确方式摆通 流程吸收知识简介 设备的分类、 作用仪表控制方案 填料的作用 填料形式简介

6、 阀门的作用1.小组讨论2.教师点评3.知识归纳4.方案元善装置原理 流程图1.3确定 控制 万案能正确分析吸收解吸 过程中各参数（温度、 压力、流量、液位 ） 的控制范围，能找出 参数间的关系相平衡关系（亨 利定律）四大调节参数 的作用影响因素1.常用流量的测量方 法介绍2.装置上所用仪表的 使用条件、原理3.液位的测量方法4.温度、压力的控制手 段控制方案1.4分离 操作（1）能在指定装置上进行 生产操作能实现平稳操作传质方向判断装置开车步骤1.查流程，认识设备及 测量元件2.教师演示操作3.师生共同总结操作中的问题操作原始 记录1.5分离操作（2）能根据现象分析原因操作 能调整参数处理事

7、故剂用 能实现平稳操作2线方程冃量及吸收液出 口浓度计算1.熟悉操作步骤2.认识装置中设备等3.学生分组实际操作4.师生共同解答操作中的问题操作中的 问题原始数据 记录吸收解吸模块主导 项目C4与一氧 化碳 混合 气体 的分 离2.1确定 分离 万案原理 能根据任务单查找资蚀”理论 料，收寻相关信息*离物19系的性质1项目背景介绍2下发工作任务书分离方案制定2.2 确定 工艺 流程能按照正确方式摆通 流程吸收剂的选择 传质推动力与 传质速率方程1.仿真操作流程2.下发工作任务书绘制带控 制点流程 图2.3确定 控制 万案能正确使用指疋控制相关 手段操作知识定态操作含义1.常用仪表控制方案 介绍

8、2.DCS操作控制方案2.4与一氧 化碳 的分 离能熟练操作吸收解吸装置填料层高度计 算1.教师指导学生操作2.教师解答操作中出 现的问题3.师生总结操作操作问题 记录操作成绩2.5C4与一氧 化碳 的分 离能平稳操作吸收解吸才* 系数 装置（计算1.教师解答操作中出 现的问题2.教师指导学生处理 异常事故3.师生共同总结现象表现原始记录吸 收 解 吸自主 项目 重油 催化3.1制定 分离 万案歹u化能根据任务单查找资吸收料，收寻相关信息吸收:气体的组成 稳定的目的及工艺指标1.项目背景介绍2.下发工作任务书分离方案制定模块裂化 气体 吸收 稳定3.2 确定 工艺 流程能按照正确方式摆通 流程

9、吸收剂选择 装置特点1.查阅资料2.吸收稳定工段流程 查阅3.仿真流程绘制吸收 稳定原理 流程图3.3确定 控制 万案能对给疋控制方案进行熟练操作控制手段特征1.操作练习控制方案3.4重油 催化 裂化 气体 吸收装置能操作吸收解吸装置t操作的基本原 则1.教师指导学生操作2.调节操作参数，控 制操作过程操作成绩3.5重油 催化 裂化 气体 吸收常见能平稳操作吸收解吸装置常见1事故现象与分 析1事故处理办法1.学生独立操作2.学生在教师指导下 处理事故现象表现处理结果原始记录精懈模块入门 项目 乙醇- 水的 分离1.1选择 分离 方案能根据乙醇-水物性 选出合理的分离方案乙醇、水的物性 液相混合

10、物分 离方法精馏原理1.介绍项目背景2.下达工作任务工作任务单分离方案1.2确定 分离 流程能确定乙醇-水分离 系统的设备，确定合 理的工艺流程精馏设备类型、 作用1.熟悉典型装置流程2.精馏装置现场摆通 流程画出原理 流程图1.3选择 控制 万案能正确分析精馏过程 各参数（温度、压力、 流量、液位）的控制范 围，能找出参数间的 关系饱和蒸汽压、沸 点、流量、流速 的关系、相平衡 方程、拉乌尔定 律、热量平衡、 物料平衡，操作 线方程1.精馏装置现场认识 相关仪表、阀门2.DCS知识简介3.乙醇-水分离概况介 绍4.操作因素分析5.控制方案制订生产控制万案1.4分离 乙醇- 水的 操作1稳疋

11、能在指定装置上进行进料 生产操作 加热能实现平稳操作 冷去产品二操作的含义I方式方式方式质量检测1.教师演示操作2.学生摆通实际装置 流程3.学生实际操作操作步骤操作原始记录1.5分离乙 醇-水 的操作2能根据现象分析原因 能调整参数处理事故处理 能对“三废”进行正 确处理能实现平稳操作操作因素分析故障现象防止措施2办法安全阀的原理， 安全阀的作用， 联锁、自保原理、安全条例、环保细则1仿真操作2实际操作操作记录主导 项目 重油 催化 裂化 产品 的分 离2.1制 定分 离方 案能根据催化产品性质确定分离方案精馏原理催化裂化产品 性质催化分馏塔特占八、1.介绍项目背景2下达工作任务分离方案确流

12、选控方22定和择制案能根据物料性质确定 工艺流程能根据调节参数制定 控制方案催化产品的质 量指标进料热状态方 程；五种进料状态 对进料位置影 响1.基地汽提塔进料口 设置（三个）2.熟悉催化裂化分馏 工段流程3.精馏装置现场摆通 流程带控制点 工艺流程 图2.3分离操作1能在指定装置上进行 生产操作 最小能实现平稳操作操作回流的概念；芬斯克方程与 全回流的关系；、回流与适宜回流比的关系；2过程的影响因素1.熟悉操作步骤2.摆通装置流程3.仿真操作操作步骤 操作记录2.4分离操作2能在指定装置上进行 生产操作能实现平稳操作理论塔板数的 计算方法：图解法逐板计算 法-捷算法1.常见事故现象分析2.

13、预防措施与处理办 法3.仿真操作操作记录 处理结果3.1制 疋方 案、选 择流 程能根据催化产品性质 确定分离方案 能根据物料性质确定 工艺流程精馏、回流的概 念精馏的必要条件精馏原理1.了解项目背景2.制疋方案流程带控制点 流程图自主项目3.2分离操作1能在指定装置上进行 生产操作能正确调整各控制参 数精馏操作原则 步骤精馏操作调节方法1.仿真操作操作记录 （操作成 绩）3.3分离操作2能在指定装置上进行 异常事故处理精馏过程常见 事故原因 预防措施与处 理办法1.仿真操作事故现象处理结果萃取模块主导 项目 分离 丙烯 酸丁 脂与 甲苯 磺酸1.1分 离方 案选 择能根据丙烯酸丁脂 -甲苯磺

14、酸物性选出合 理的分离方案萃取的概念；液-液萃取原理 萃取设备的类型；1项目背景介绍分离方案1.2确定 流程 确定 控制 万案能确定分离系统的设 备确定合理的工艺流程 能够选择合理的控制 万案萃取剂选择原 则；部分互溶物系 液液相平衡关 系；精馏、吸收与萃 取的区别1.熟悉萃取操作流程2.摆通流程操作记录1.3分离 丙烯 酸丁 脂-甲 苯磺 酸的 操作影响能在指定装置上进行生产操作 3稳定 能实现平稳操作 + 口 “操作萃取操作的因素；二操作含义；泊勺经济性1.动手操作2.平稳操作操作记录项目报告自主项目2.1分 离方 案选 择单级能根据混合物性质选 出合理的分离方案多级萃取过程的计 算萃取过

15、程的计算1.项目背景介绍分离方案2.2确定 流程 确定 控制 万案能确定合理的工艺流程液-能够选择合理的控制液万案液萃取设备选用1.仿真操作流程2.常用仪表控制方案操作记录2.3分离操作萃取能在指定装置上进行生产操作能实现平稳操作（操作影响因素（温度、压强、 两液相密度差、 界面张力、黏 度）1.仿真操作操作记录 项目报告4、进程表设计课周学教学目标和主要内容次次时单元 标题能力目标项目 编号知识目标其他内容 （课程主要内容）考核内 容方法14课程 安排课程的总体能力目标1课程的知识目 标制图知识； 仪表知识； 设备使用知识；考核方式；情景介 绍214分离 方案 讨论能根据任务单 查找资料，收

16、寻 相关信息1.1了解混合物分类；了解液相混合 物分离方法；理解吸收的概 念；混合物的分离方法：精 馏、沉降、萃取、干燥1.分离万案2.发言记录34确定 工艺 流程能按照正确方 式摆通流程1.2了解塔设备的 分类、作用；了解填料的形 式及作用；了解仪表控制 万案；原理流程 带控制点流程1.回答 问题记 录2.分离 的原理 流程图424控制 方案 制定能正确分析吸 收解吸过程中 各参数（温度、 压力、流里、液 位）的控制范 围，能找出参数 间的关系1.3掌握相平衡关 系（亨利定律）； 了解四大调节 参数的内容及 调节方式；手动控制自动控制：串级控制、分程控制等控制方 案534分离 操作能在指定装

17、置 上进行生产操 作能实现平稳操 作1.4掌握传质方向 判断依据； 熟悉装置操作 步骤；操作规程操作记 录64分离 操作能根据现象分 析原因能调整 参数处理事故 能实现平稳操 作掌握1掌握1吸收操作线方程；1吸收剂用量及吸收液出口浓度计算报告的格式与框架项目报告7442.1确定 分离 万案2.2确定 工艺 流程能根据任务单 查找资料，收寻 相关信息 能按照正确方 式摆通流程2.12.2掌握摩尔比的 概念和换算； 理解分子扩散 和对流扩散的 概念分离方案的框架和内容 带控制点的工艺流程图分离方 案制疋 绘制带 控制点 流程图842.3 确定 控制 万案2.4Q与一氧 化碳 混合 气体 的分 离能

18、正确使用指 定控制手段操 作能熟练操作吸 收解吸装置2.32.4掌握传质速率 方程的基本形 式；掌握界面浓度 的计算方法； 理解气膜控制 与液膜控制；吸收单元操作的原则（主要步骤）控制方 案 操作成 绩942.5C4与一氧 化碳 混合 气体 的分 离能平稳操作吸收解吸装置2.5掌握传质单元高度的计算； 掌握传质单元 数的计算； 掌握填料层高 度计算；项目报告的格式与框架操作问 题记录 操作成 绩10541.1选择 分离 方案能根据乙醇-水 物性选出合理 的分离方案1.1掌握精馏的概 念；了解精馏塔的 类型；了解精馏的分 类；掌握泡点、露点 的概念及方程， 理解相平衡方 程；理解t-x-y 图；

19、乙醇、水的物性分离方 案1141.2确定 分离 流程能确定乙醇-水 分离系统的设 备，确定合理的 工艺流程1.2掌握精馏的必 要条件；理解精馏原理；乙醇-水溶液相图原理流 程12641.3选择 控制 万案能正确分析精 馏过程各参数 （温度、压力、 流量、液位）的 控制范围，能找 出参数间的关 系1.3掌握流量、液位 的控制手段； 掌握温度与组 成的关系； 掌握压力与相 对挥发度的关 系；控制方 案13741.4分离 乙醇- 水的能在指定装置 上进行生产操 作能实现平稳操掌握1.掌握理解I物料衡算方法；物米 I两段操作线方_料 计 物米程；!稳定操作含义；!加热方式!冷却方式产品质量检测方法操作

20、记 录操作1作掌握1进料的五种方式；1441.5分离 乙醇- 水的 操作2能根据现象分 析原因能调整 参数处理事故 能对“三废”进 行正确处理 能实现平稳操 作1.5掌握精馏操作 的影响因素；故障现象 防止措施 安全阀的作用 联锁、自保原理操作记录 项目报告1542.1制定 分离 万案能根据催化产 品性质确定分 离方案2.1掌握精馏原理 了解催化裂化 产品性质了解催化分馏 塔特点16842.2确定 工艺 流程、 选择 控制 万案能根据物料性 质确定工艺流 程能根据调节参 数制定控制方 案2.2掌握进料热状 态方程；掌握五种进料 状态对进料位 置影响基地汽提塔进料口设置（三个）催化裂化分馏工段流

21、程1742.3分离 操作1能在指定装置 上进行生产操作 2.3能实现平稳操 作掌握掌握芬斯克方 程与全回流的 关系；1最小回流与适 宜回流比的关 系；理解操作过程 的影响因素；942.4分离 操作2能在指定装置 上进行生产操 作能实现平稳操 作（三掌握理论塔板 数的计算方法：种）常见事故现象 预防措施与处理办法操作记 录 处理结 果1841.1分离 方案 选择能根据丙烯酸 丁脂-甲苯磺酸 物性选出合理 的分离方案1.1掌握萃取的概念；理解液-液萃取 原理了解萃取设备的类型；丙烯酸丁脂、甲苯磺酸 的物性分离方 案191041.2确定 分离 流程 确定 控制能确定分离系 统的设备确定合理的工艺流程

22、能够选择合理的控制方案1.2了解萃取剂选 择原则；掌握部分互溶 物系液-液相平 衡关系；精馏、吸收与萃取的区 别原理流 程 控制方 案万案201141.3分离 丙烯 酸丁 脂-甲 苯磺 酸的 操作能在指定装置 上进行生产操 作能实现平稳操 作理解1.3理解*影响萃取操作 的因素；*稳定操作含义；操作的经济性操作记 录2142.1分离 方案 选择能根据混合物 性质选出合理 的分离方案单级2.1 z多级萃取过程的计 算萃取过程的计算分离方 案221242.2确定 分离 流程 确定 控制 万案能确定合理的工艺流程 能够选择合理 的控制方案2.液 -液萃取设备选用操作记 录231342.3分离操作能在

23、指定装置 上进行生产操 作能实现平稳操 作萃取2.3（操作影响因素（温度、压强、 两液相密度差、 界面张力、黏 度）操作记录 项目报告5、第一节课梗概（1） 介绍本门课程的性质、课程目标及课程内容安排；（2） 进行教学场景设计，以锦州石化公司催化裂化装置分馏工段为背景，老师是车间生产主任，学生是车间工人，该车间分馏工段开车投产，工作岗位包括进料、加热升温、建立回流、塔顶出料、塔底出料、DCS控制等，各岗位都有具体的工作制度和岗位职责。（3） 场景模拟，介绍项目背景，将学生分成 6组，各自负责从进料到DCS控制的相关工作, 老师下发各组的具体任务单并与各组组长签订合同。6、考核方案设计物料的分离

24、与操作课程总评分表课程名称： 学生姓名： 班级:项目评价内容得分权重总比例总评终结性评价知识考核30%30%综合考核70%过 程 性 评 价入门项目教师评价（40%）15%70%学习档案（30%）小组评价（15%）自我评价（15%）主导项目教师评价（30%）25%学习档案（20%）小组评价（30%）自我评价（20%）自主项目教师评价（20%）30%学习档案（20%）小组评价（35%）自我评价（25%）综合项目教师评价（30%）30%学习档案（20%）小组评价（30%）自我评价（20%）说明：本课程考核分为终结性评价和过程性评价。终结性评价包括知识考核和综合考核，知识考核 在具体操作上要求学生分

25、别完成标准化试题的闭卷考试和开放性试题的开卷考试。标准化试 题来自试题库，采用机考的方式随机抽取相关知识体系的题目。开放性试题采用无标准答案 或答案不唯一的试题，学生可以利用参考书籍辅助解答，着重考核学生获取知识、信息的能 力。综合考核的形式是实操考核，主要用于进行学生综合素质的测评。考核注重综合性、实 践性和开放性，教师预先准备好数十个题目，然后在考试时采取抽签的方式进行。要求学生 在规定的时间、规定的场所内完成包括文献检索、方案制定、试验准备、试验和改进、数据 处理、报告出具在内的一个完整的工作任务。最后综合学生的考试资料、实际表现和测定结 果给予成绩评定。重点强调过程性评价，所有评价的结

26、果，都记录在统一编制的过程性评价表（表1表7） 上, 这些评价表中记录着学生的综合学习表现，将评价的视野投向学生的整个学习过程，凡是有 价值的学习结果都得到肯定的评价，而不管这些学习结果是否在预定的目标范围内。各自所 占比例见上表。（1）学习档案主要考察学生在完成每一项目中资料的收集、整理与归档，以小组为一评价整体；（2）活动表现成绩为学习中能力训练可展示成果、作业成绩的平均;（3） 综合评价则是教师针对各工作室在完成项目过程中所表现出的关键能力、 素质情况作出 综合评价，然后再根据学习活动记录表计算出每个成员在项目中的贡献度系数，用综合评价 的分数乘以贡献度系数即教师对学生个体的综合评价；（4） 学生自评主要由学生根据自己各单元学习过程中的表现作出自我评价；（5） 学生互评则是各工作室根据学习活动记录表对每个成员在工作岗位上的具体表现作出评 价，文字叙述意见，给出分数。组别： 表1 ：学习活动记录表（小组评价表）项目名称日期任务名称工作内容难度执行人执行情况备注