化工工艺学教案-精品课程.doc

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化工工艺学教案

第1次课2学时

课目、课题

绪论

教学目的

和要求

1、了解《化工工艺学》课程的发展、性质、地位和作用；

2、了解化学工业的发展史、范畴、分类和特点；

3、熟练掌握化工过程的物料衡算中的三个基本概念；

4、了解化学工艺学的发展方向和国内外化学工业发展的现状。

重点

难点

重点：

化学工艺学的任务、特点以及三个基本概念：

转化率、收率和选择性

教学内容

教学方法

教学手段

师生互动

时间分配

板书设计

教学内容：

一、本课程的性质、地位和内容……………………………………0.5学时

二、概述化学工业的发展，现状，分类……………………………0.5学时

三、概念、任务、三个基本概念……………………………………0.5学时

1、转化率2、收率3、选择性

四、化学工业的发展方向……………………………………………0.5学时

五、本课程的学习方法

教学方法、手段、师生互动：

板书采用总题双栏设计，左栏为主要内容，要求学生作笔记，右栏为课外补充的知识点以扩大信息量，重点难点突出用彩色笔书写。

作业布置

课后阅读

主要参

考资料

1、黄仲九《化学工艺学概论》

2、林世雄《石油炼制工程》上册

3、廖巧丽、米镇涛《化学工艺学》

课后自我

总结分析

1、化工工艺课属于化工的专业课，是与实际紧密相连的课程，实际的经验十分重要，可以让学生对该课充满兴趣，要用大量化工操作的实例吸引学生。

2、提出总体学习的要求和该课的学习方法，不能死记硬背，要活学活用。

教案（课时备课）

第2次课2学时

课目、课题

化工资源及其初步加工

教学目的

和要求

1、了解我国化学矿资源的分布、产量、特点与应用；

2、熟练掌握煤资源的来源、储藏量与加工方法；

3、掌握天然气资源的分类，现状分布与主要用途。

重点

难点

重点：

煤化工的应用，现代新兴的煤资源加工方法。

教学内容

教学方法

教学手段

师生互动

时间分配

板书设计

教学内容：

ξ2化工资源及其初步加工……………………………………2学时

2-1化学矿

1、分布与产量

2、用途与特点

2-2煤资源

1、定义

2、分类特点

2-2煤资源加工方法

2-3天然气

天然气

干气、湿气

主要用途：

用燃料（西气东输）

教学方法、手段、师生互动：

采用幻灯与板书相结合教学，重点难点用板书突出教学，课堂教师提问和学生自主提问的方式。

作业布置

作业：

查资料，题目：

我国天然气工程“西气东输”工程的进展报告（要求3000字以上）

主要参

考资料

1、黄仲九《化学工艺学概论》

2、廖巧丽、米镇涛《化学工艺学》

课后自我

总结分析

学生初步接触化工生产的实际问题，难免有些迷茫，对所学内容无从下手，很难从实际工科的角度考虑问题，应加强实际问题的介绍。

教案（课时备课）

第3次课2学时

课目、课题

化工资源及其初步加工

教学目的

和要求

1、了解石油工业的发展、储藏、地位和作用；

2、掌握石油组成，包括原油和馏分油的组成；

3、熟练掌握石油加工过程中最常用的方法及流程；

重点

难点

重点：

石油炼制最常见的五套加工装置流程、原理、主要设备构造

教学内容

教学方法

教学手段

师生互动

时间分配

板书设计

教学内容：

2-4石油资源加工与利用

1.定义………………………………………………………………………10分钟

2.分类（补充）世界八大国石油产、储量……………………………10分钟

3.石油炼制最常见的五套加工装置流程、原理、主要设备构造：

（1）常减压蒸馏装置……………………………………………20分钟

（2）催化裂化装置………………………………………………20分钟

（3）催化重整装置………………………………………………15分钟

（4）烷基化装置…………………………………………………10分钟

（5）焦化装置……………………………………………………10分钟

教学方法、手段、师生互动：

采用幻灯与板书相结合教学，重点、难点进行课堂总结，数学模型采用从实践到理论，而后从理论返回实践的方法讲授一种模型化的经验公式法，课堂上采用启发式教学，鼓励学生主动发言。

作业布置

课后阅读

主要参

考资料

1、黄仲九《化学工艺学概论》

2、廖巧丽、米镇涛《化学工艺学》

课后自我

总结分析

石油资源是化工中的领军地位，其加工及进展举足轻重，因此，要多方面进行该方向的详细讲解，加深对于典型大化工的学习。

教案（课时备课）

第4次课2学时

课目、课题

化工资源及其初步加工

教学目的

和要求

1、掌握石油加工过程及产品中涉及的几个重要概念；

2、掌握石油产品（汽、煤、柴及润滑油等）的性能和作用；

3、掌握汽油、柴油的评价方法。

重点

难点

重点：

石油产品的评价方法、指标，催化重整原理。

教学内容

教学方法

教学手段

师生互动

时间分配

板书设计

教学内容：

石油资源加工与利用

一、几个重要概念

1.辛烷值…………………………………………………………………10分钟

2.热裂化催化裂化加氢裂化………………………………………15分钟

3.催化重整和芳烃抽提…………………………………………………15分钟

4.延迟焦化………………………………………………………………10分钟

5.烷基化…………………………………………………………………10分钟

二、催化重整——铂重整

1、主要反应…………………………………………………………………25分钟

2、芳烃抽提工艺原理、对抽余相的要求…………………………………10分钟

教学方法、手段、师生互动：

采用幻灯与板书相结合教学，重点、难点进行课堂总结，课堂上采用启发式教学，鼓励学生主动发言。

作业布置

课后阅读

主要参

考资料

1、黄仲九《化学工艺学概论》

2、廖巧丽、米镇涛《化学工艺学》

课后自我

总结分析

发现学生对于实际问题存在许多疑问，而实际工艺生产中的问题恰恰是书本上找不到的，要求学生多到图书馆查阅相关资料，扩大专业知识面。

教案（课时备课）

第5次课2学时

课目、课题

有机化工反应单元

教学目的

和要求

1、了解乙烯工业的发展、性质、地位和作用；

2、掌握烃类热裂解的原理，流程；

3、熟练掌握烃类热裂解的主要工艺设备结构、作用；

4、掌握细节问题

重点

难点

重点：

烃类热裂解的五个重要工艺组成的原理、作用

教学内容

教学方法

教学手段

师生互动

时间分配

板书设计

教学内容：

5-1烃类热裂解

一、概述……………………………………………………………………15分钟

1、2001年世界乙烯产量前10位国家，储量；…………………………10分钟

2、2001年中国乙烯生产状况以及十五期间拟建大型乙烯项目…………10分钟

二、烃类热裂解原理………………………………………………………15分钟

1.烃类的热裂解反应………………………………………………………10分钟

①一次反应…………………………………………………………………10分钟

②二次反应…………………………………………………………10分钟

2、结焦和生碳的区别（细节）……………………………………………15分钟

教学方法、手段、师生互动：

采用板书教学，重点、难点进行课堂总结，以彩色粉笔课堂上采用启发式教学，让学生进行主动的报告汇报，相互交流。

作业布置

作业：

主要参

考资料

1、黄仲九《化学工艺学概论》

2、廖巧丽、米镇涛《化学工艺学》

课后自我

总结分析

适当增加了目前最新化工行业的进展情况，便于学生接受比较新的东西，能够站在比较前沿的方向上看问题。

教案（课时备课）

第6次课2学时

课目、课题

有机化工反应单元

教学目的

和要求

1、掌握烃类热裂解的工艺条件，实现的方法；

2、熟练掌握应用热力学和动力学的理论去分析烃类热裂解的生产工艺条件；

3、复习物化和热力学、动力学方面的有关知识。

重点

难点

重点：

应用热力学和动力学的理论去分析烃类热裂解的生产工艺条件

教学内容

教学方法

教学手段

师生互动

时间分配

板书设计

教学内容：

烃类热裂解

2.烃类热裂解的热力学、动力学分析

热力学分析：

主要研究内容

（1）温度的影响：

∴有利

（2）压力的影响

∴降低P对烃类热裂解有利

减压方法

加入水蒸气的优、缺点

动力学分析：

主要研究内容

教学方法、手段、师生互动：

采用双栏式的板书设计，右面增加详细的推导过程，部分采用学生自主推导的方式。

作业布置

作业：

主要参

考资料

1、黄仲九《化学工艺学概论》

2、廖巧丽、米镇涛《化学工艺学》

课后自我

总结分析

教案（课时备课）

第7次课2学时

课目、课题

有机化工反应单元——烃类热裂解

教学目的

和要求

1、掌握烃类热裂解工艺及原理流程；

2、熟练绘制烃类热裂解工艺流程框图；

3、熟练掌握生产和分离要求；

4、了解裂解气的组成C5和分离目的、分离方法和步骤、乙烯能量利用、复叠制冷；

重点

难点

重点：

1、烃类热裂解工艺流程框图

2、分离目的、分离方法和步骤、乙烯能量利用、复叠制冷

教学内容

教学方法

教学手段

师生互动

时间分配

板书设计

5-1烃类热裂解工艺及原理流程

三、由烃类热裂解

生产低级烯烃和芳烃

1.裂解产品

2.裂解工艺

3．裂解气的分离

（1）裂解气的组成C5以下

（2）净化分离的目的、分离方法和步骤

（3）乙烯能量利用、复叠制冷

作业布置

主要参

考资料

课后自我

总结分析

教案（课时备课）

第8次课2学时

课目、课题

有机化工反应单元——氯化

教学目的

和要求

1、了解氯化工艺的用途、分类；

2、掌握烃类氯化的反应机理；

3、掌握氯化方法和氯化剂的选择。

重点

难点

重点：

掌握烃类氯化的反应机理。

教学内容

教学方法

教学手段

师生互动

时间分配

板书设计

5-2氯化

（取代氯化、加成氯化、氧氯化）

一、概述

1.氯化：

在化合物分子中引入氯原子，以生产氯的衍生物的反应过程。

2.氯化反应类型

烃的取代氯化

加成氯化

氧氯化

3.氧化剂：

HOCl、Cl2、HCl、COCl2（碳酰氯）光气

4.氯化方法：

光、热、催化氧化

二、烃类的取代氯化

三、反应机理：

自由基链式反应

链引发

链传递

链中止

作业布置

主要参

考资料

课后自我

总结分析

教案（课时备课）

第9次课2学时

课目、课题

通用反应单元工艺

教学目的

和要求

1、了解氧化反应工艺的类型，产品的种类，用途；

2、掌握氧化反应过程的共同特点；

3、了解常用的氧化剂种类

重点

难点

重点：

1、氧化反应过程的共同特点；

2、氧化反应装置安全问题如何解决。

教学内容

教学方法

教学手段

师生互动

时间分配

板书设计

3-1氧化

一、概述

1.氧化反应的分类

⑴按氧化产物分

⑵按反应类型分

⑶按反应相态分均相：

反应物与催化剂同相，反应在液相中进行

非均相：

气固相反应，反应物为主体，催化剂为固体

2.氧化反应过程的共同特点

⑴强放热反应

⑵且负值很大，大，属不可逆反应

⑶氧化反应存在着平行，串联副反应

⑷都有爆炸和安全问题

3.氧化剂：

空气、纯、、、、

作业布置

主要参

考资料

课后自我

总结分析

教案（课时备课）

第10次课2学时

课目、课题

乙烯环氧化制环氧乙烷特征反应

教学目的

和要求

1、掌握主要的非均相催化氧化反应类型；

2、熟练掌握非均相催化氧化特点；

3、掌握热点的产生、危害、解决办法。

重点

难点

重点：

掌握热点的产生、危害、解决办法。

教学内容

教学方法

教学手段

师生互动

时间分配

板书设计

4、乙烯环氧化制环氧乙烷（仅次于聚乙烯）

以气态有机原料、气态氧作为氧化剂，在固体Cat存在下，氧化生成有机化工产品的过程。

⑴主要的非均相催化氧化反应类型。

⑵非均相催化氧化特点

5、热点的产生、危害、如何避免

作业布置

主要参

考资料

课后自我

总结分析

教案（课时备课）

第11次课2学时

课目、课题

乙烯环氧化制环氧乙烷特征反应

教学目的

和要求

1、掌握氧化反应中飞温现象发生原因和避免方法；

2、熟悉乙烯的环氧化反应生产工艺流；

3、熟练掌握乙烯的环氧化反应生产工艺条件；

重点

难点

重点：

如何确定乙烯的环氧化反应生产工艺条件、原料中杂质的影响

教学内容

教学方法

教学手段

师生互动

时间分配

板书设计

⑴氧化反应

完全氧化反应的发生，将使选择性大大降低，热效应大大升高，及易飞温

∴如何控制十分重要

⑵催化剂：

主要活性成分是Ag

⑶乙烯的环氧化反应生产工艺条件：

①反应温度，低温有利；②空速适宜③压力：

2.0MPa（20个大气压，20公斤压力）④原料纯度及配比

杂质的影响

4.工艺流程

作业布置

主要参

考资料

课后自我

总结分析

教案（课时备课）

第12次课2学时

课目、课题

乙烯环氧化制环氧乙烷特征反应——非均相气固相反应器

教学目的

和要求

1、掌握氧化反应器的几大重要类型；

2、熟练掌握流化床、固定床反应器的性能、结构特点和适用范围；

3、能够熟练绘制流化床、固定列管式反应器的详细结构图。

重点

难点

重点：

绘制流化床、固定列管式反应器的详细结构图

教学内容

教学方法

教学手段

师生互动

时间分配

板书设计

5.氧化反应器简介（非均相气固相反应器）

等温列管式√→

固定床绝热式√

径向反应器

流化床←（不用∵Ag软、贵）乙烯环氧化制环氧乙烷特征反应

移动床X

6.流化床反应器与列管式反应器比较

（1）、流化床优点：

（2）、缺点：

作业布置

主要参

考资料

课后自我

总结分析

教案（课时备课）

第13次课2学时

课目、课题

烯丙基型氧化～丙烯氨氧化合成丙烯晴

教学目的

和要求

1、了解丙烯氨氧化合成丙烯晴的反应原理，作用；

2、掌握丙烯氨氧化合成丙烯晴反应器的型式；

3、了解丙烯氨氧化合成丙烯晴工艺条件的选择；

4、掌握部分概念问题。

重点

难点

重点：

丙烯氨氧化合成丙烯晴反应器的型式

教学内容

教学方法

教学手段

师生互动

时间分配

板书设计

五.烯丙基型氧化～丙烯氨氧化合成丙烯晴

1.概念

用途：

三大合成材料的单体

2.制备方法

50年代末开发丙烯氨氧化工艺

副产物：

CH3CH、HCN、丙烯醛、丙酮、乙醛等→CO2、H2O

3.反应器形式：

流化床.（常压）

4.Cat：

Mo：

三维元、七组元

5．工艺条件的选择

原料纯度、原料配比；丙烯：

水蒸汽=1：

3；反应温度450℃；停留时间5-8秒；常压（流化床反应器）

6.工艺流程

7,含氰废气，废水的处理

作业布置

主要参

考资料

课后自我

总结分析

教案（课时备课）

第14次课2学时

课目、课题

其他重要氧化工艺——乙烯均相络合催化剂乙醛

教学目的

和要求

1、了解络合催化氧化：

优点、缺点；

2、熟练掌握乙烯均相络合催化剂乙醛反应机理；

3、熟练绘制气液均相反应器结构、掌握特点。

重点

难点

重点：

1、气液均相反应器结构、特点

2、乙烯均相络合催化剂乙醛反应机理

教学内容

教学方法

教学手段

师生互动

时间分配

板书设计

1，乙烯均相络合催化剂乙醛

均相指—气液相氧化反应；非均相—气固

络合催化氧化：

优点、缺点：

（1）乙烯均相络合催化剂乙醛

化学反应CH2=CH2+1/2O2→CH3CHO

由3个基本反应组成

pdCl2为Cat，CaCl2为氧化剂

（2）工艺条件

（3）工艺流程

气液相反应器结构

1，连续鼓泡床塔式反应器会选，会画

2，外循环反应器：

强制外循环特点；自然外循环特点

3，内循环反应器：

特点

作业布置

主要参

考资料

课后自我

总结分析

教案（课时备课）

第15次课2学时

课目、课题

氢化与脱氢单元工艺

教学目的

和要求

1、了解加氢反应的通用性能；

2、掌握加氢反应催化剂的选择和制备；

3、掌握氮加氢制合成氨、一氧化碳合成甲醇两个典型加氢反应的原理和工艺；

4、熟练掌握加氢反应器的绘制。

重点

难点

重点：

1、加氢反应器的绘制；

2、加氢反应催化剂的选择和制备以及催化剂的中毒机理。

教学内容

教学方法

教学手段

师生互动

时间分配

板书设计

一，概述

（一）催化加氢的目的

（二）氢气的性质和来源

（三）加氢反应一般规律

（四）对催化剂的要求

二、催化剂主要第八族过渡金属元素

三、“氮加氢制合成氨”工艺特征、合成氨的工艺流程图

四、一氧化碳合成甲醇工艺特征、合成氨的工艺流程图

五、加氢反应器的结构、特点

⑴各段冷激式反应器结构

[2]各段冷激式反应器特点

作业布置

主要参

考资料

课后自我

总结分析

教案（课时备课）

第16次课2学时

课目、课题

催化脱氢和氧化脱氢单元工艺

教学目的

和要求

1、掌握催化脱氢反应的原理、工艺条件的确定；

2、掌握乙苯脱氢制苯乙烯典型脱氢工艺反应机理、工艺流程；

3、掌握乙苯脱氢产物的分离原则。

重点

难点

重点：

掌握催化脱氢反应的原理、工艺条件的确定以及脱氢反应器的选择和绘制。

教学内容

教学方法

教学手段

师生互动

时间分配

板书设计

1．概念及原理（与加氢相比较）

2.乙苯脱氢制苯乙烯典型脱氢工艺

苯乙烯性能和用途

（一）反应工艺条件：

1.温度：

580－620℃；2.常压或稍高于常压

3.水蒸气：

4.液空速：

0.4－0.6h-1

5.催化剂：

Fe2O3-Cr2O3-CeO

（二）工艺流程

（三）乙苯脱氢产物的分离

作业布置

主要参

考资料

课后自我

总结分析

教案（章节备课）

学时：

2

章节

1绪论

教学

目的

1、了解《化工工艺学》课程的发展、性质、地位和作用；

2、了解化学工业的发展史、范畴、分类和特点；

3、熟练掌握化工过程的物料衡算中的三个基本概念；

4、了解化学工艺学的发展方向和国内外化学工业发展的现状。

重点

难点

重点：

化学工艺学的任务、特点以及三个基本概念：

转化率、收率和选择性

教学内容

教学方法

教学手段

学时分配

教学内容与学时分配：

1绪论

一、本课程的性质、地位和内容………………………………………1学时

二、概述化学工业的发展，现状，分类

三、概念、任务、三个基