化工单元过程及设备的选择与操作
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spContent=《化工单元过程及设备的选择与操作》是扬州工业职业技术学院在2006年《化工过程及设备》江苏省精品课程的基础上,以基于工作过程系统化的理念对《化工原理》《化学反应过程设备》两门课程的改革。现为校级精品资源共享课,是石油化工生产技术江苏省品牌建设专业核心课程。
—— 课程团队
课程概述

        《化工单元过程及设备的选择与操作》是扬州工业职业技术学院石油化工技术、应用化工技术专业、精细化工技术等专业的一门专业核心课程,是学生修完化学物料的识用与分析、化工识图与绘图等方面课程后学习的一门专业技术基础课程。通过本课程的学习,学生可掌握常用化工单元操作过程和反应过程的基本原理、相应设备的操作与维护技能;会进行单元过程方案的选择、设备的选用及部分设备的简单设计,为今后学习《无机化工生产运行与操控》、《石油炼制运行与操控》、《有机化工生产运行与操控》等专业课程打下扎实的基础。

        课程总体设计思路----以石油化工企业一线的工程技术与操作人员的岗位任务和职业能力要求为依据,以项目任务为载体,以工作过程为导向;构建的是行动体系的工作过程系统化的课程。

        课程教学内容-----以就业为导向、以能力为本位,符合职业岗位的工作要求。

        本课程的内容是在专业调研的基础上,以化工生产企业中工段长以上岗位职工所需的知识结构、必需的职业能力为依据进行组织的,以培养化工单元过程方案选择能力、设备选用与简单设计能力、装置的操作运行能力等为基本目标。选取化工企业的典型工作任务为载体,打破学科课程的设计思路,紧紧围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容,突出工作任务与知识的联系,让学生在完成工作任务的活动中学习并掌握相关理论与操作方面的知识。具体内容为:学习流体输送过程、非均相物系分离过程、工业换热过程、蒸馏过程、吸收过程、萃取过程、干燥过程等单元操作过程及反应过程的基本原理;学习各单元过程方案的选择、设备选用及简单设计方法;学习各单元过程设备的操作与维护知识与技能。

        课程的教学过程----注重理论与实践有机结合(理实一体化的教学)、操作知识与经验的传授,强化技能培训;注重培养学生的工程观念、分析与解决问题的能力;注重对学生的学习与工作方法的指导,团队协作意识、创新创业意识与能力的培养。

        本课程的最终目的是:培养学生大国工匠的素质,让学生掌握化工生产过程的基本操作技能,初步具备化工企业一线班组管理的基本能力。


授课目标
让学习者掌握化工生产过程的基本操作技能,初步具备化工企业一线班组管理的基本能力,为把学生培养为大国工匠而努力。
课程大纲

《化工单元过程及设备的选择与操作》课程标准


适用专业:石油化工技术、应用化工技术等

一、课程的性质

《化工单元过程及设备的选择与操作》是石油化工技术、应用化工技术等化学工程与工艺类高职专业的一门专业核心课程,是学生修完化学物料的识用与分析、化工识图与绘图等方面课程后学习的一门专业技术课程,目的是使学生获得今后从事化工生产过程操作与生产过程技术管理等方面必备技能。课程内容是在专业调研的基础上,以化工生产企业中工段长以上岗位职工所需的知识结构、必需的职业能力为依据进行组织的,其功能是使学生掌握常用化工单元操作过程和反应过程的相关原理以及相应设备操作与维护技能;会进行单元过程方案的选择、设备的选用及部分设备的简单设计,并为今后学习《无机化工生产运行与操控》、《石油炼制运行与操控》、《有机化工生产运行与操控》等专业课程打下扎实的基础。同时注重培养学生的方法能力、社会能力,最终形成化工生产的职业综合能力。

二、课程设计思路

本课程总体设计思路是以石油化工技术专业的工程技术人员的相关工作任务和职业能力分析为依据, 以工作过程为导向,构建的行动体系的工作过程系统化的课程。

按照以能力为本位,以职业实践为主线,以项目课程为主体的模块化专业课程体系的总体设计要求,该门课程以培养化工单元过程方案选择能力、设备选用与简单设计能力、装置的操作运行能力等为基本目标,打破学科课程的设计思路,紧紧围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容,突出工作任务与知识的联系,让学习者在职业实践活动的基础上掌握知识,增强课程内容与职业岗位能力要求的相关性,提高学习者的就业能力。

学习项目的选取依据是化学工程与工艺类高职毕业生主要工作领域中的典型工作任务,在具体设计过程中,主要以我院毕业生的就业基地与实习基地中典型产品生产工艺过程任务为载体,使工作任务具体化,产生了具体的学习任务或项目。其编排依据是工作任务的逻辑关系,而不是知识关系。本课程结构以常用的化工单元过程的工作任务为线索进行设计,包括:流体输送任务、过滤任务、换热任务、精馏任务、吸收任务、萃取任务、干燥任务、反应过程任务的完成等八个项目。根据各个任务完成所需的知识内容总量以及该项目在课程中的地位分配各个学习项目的课时数,按照学历证书与职业资格证书嵌入式的高等职业教育的设计要求,课程标准的确定充分考虑了化工总控高级工职业资格标准的相关要求。

为了充分体现任务引领、实践导向的行动体系的工作过程系统化的课程思想,将课程的教学内容设计成八个学习情境,每个情境又分为若干个任务模块,以工作任务为中心引出相关专业知识;以化工生产工作过程为导向,展开化工单元过程及其操作方面相关知识和技能的教学过程。依据工作任务完成的需要、高职院校学生学习的特点和职业能力形成的规律,教学活动设计由易而难,多采用观察、考察、实践、师生互动的课内外活动形式,予师生以创新的空间。本课程要求充分运用现代职教理念与技术,引导学生在学习活动中学会学习,培养兴趣;培养一切从实践而来,尊重科学的理念;在与身边的老师、同学共同讨论中深化对学习内容的理解,有利于学生专业能力、方法能力、社会能力的培养,并最终形成化工生产的职业综合能力

学习程度用语主要使用了解理解掌握等用语来表述,了解用于表述事实性知识的学习程度,理解用于表述原理性知识的学习程度,掌握用于表述方法能力的学习程度,用于表述技能的学习程度。

三、课程基本目标

1、知识目标:

掌握流体输送、传热、精馏、吸收、萃取、干燥、过滤、反应过程等化工单元过程的基本原理及操作过程中的相关知识;能根据工作任务需要选择合理的方案(操作方式、装置类型)和相应的设备;能正确并且熟练操作各单元过程装置;会对操作效果进行评价并能提出建设性意见。

2、职业技能目标:

树立安全使用和维护化工设备的意识,达到劳动部的精馏工、吸收工、干燥工、化工总控工等高级工的职业标准。具体如下:

1)掌握安全操作规程、工艺操作规程;

2)能投运公用工程(水、电、气、汽等),会且能熟练地开、停及运行常见的化工单元操作装置和反应装置;

3)会查阅有关工程计算图表和手册、能借助工程计算图表和手册进行简单的操作型和设计型计算。并通过计算分析操作过程进行的效果;

4)能识别和排除化工单元装置运行中常见故障;

5)实施QHSE及清洁生产。

3、职业素养目标:

培养学生诚实守信、富有爱心的思想品质;实事求是、尊重科学的理念;吃苦耐劳、善于沟通,团结合作的职业素养;勤于思考、敢于创新的意识。使学生具备良好的职业态度和职业道德,形成良好的职业行为,最终形成化工生产的职业综合能力。

4、职业技能证书考核要求:

通过本课程的学习,学生最终可获得精馏工、吸收工、干燥工 高级或化工总控工高级技能证书。

四、先修课程:高中物理、高等数学、化学物料的识用与分析、化工识图与绘图

五、内容标准

绪      论

【教学要求与目标】

理解化工生产基本过程的构成,掌握本课程的性质,熟悉本课程的主要学习内容和学习要求,树立化学生产的工程观念

【教学内容】

化学工业及化工生产基本过程,化学工程的工程观念,本课程的性质、内容和任务,本课程与相关课程的联系及学习方法。

 

学习情境一   流体输送过程及设备的选择与操作

【教学要求与目标】

1)了解流体输送的常用方案。

2)掌握输送管路系统的基本构成,掌握管道、管件和阀门的种类与应用场合;能根据生产任务确定管道、管件和阀门的类型与规格;能根据输送任务,设计并绘制管道安装流程图,能安装和拆卸简单管路;能完成管道的耐压和气密性试验。

3)掌握稳定流动与不稳定流动概念;掌握流体流动的规律――连续性方程式和柏努利方程式的内容能应用连续性方程和柏努利方程进行输送方案的分析与评价,对具体的输送任务能进行输送方案的选择;了解流体在管路中流动时能量损失的产生原因、影响因素;掌握流体流动系统的流动阻力的计算方法,掌握降低流动系统的能量损失的常用的方法。

(4)熟悉各种压力与压差、液位、流量测量仪表的类型和使用方法,能根据工艺要求正确选用合适的测量仪表。

(5)掌握液体输送设备的类型和使用场合;掌握离心泵的结构、工作原理、主要性能参数、特性曲线和应用场合;根据真实的液体输送任务,选择合适的离心泵;能正确安装、操作、保养离心泵,并能识别和排除泵的常见故障;能根据生产任务的需要进行离心泵的串联和并联操作及切换备用泵;掌握往复泵、旋转泵、旋涡泵等其它类型泵的结构、性能、工作原理、特性曲线和应用场合,了解它们的操作规程。

6)掌握气体输送设备的类型和使用场合;掌握压缩机的结构、工作原理、主要性能参数和应用场合;能熟练操作、保养往复式压缩机,并能识别和往复式压缩机的常见故障;了解离心式通风机、鼓风机、压缩机,旋转式鼓风机、压缩机,水环式和水喷射式真空泵的结构、工作原理、性能特点、应用场合;能熟练操作离心式通风机、鼓风机、水喷射式、水环式真空泵;能识别与排除离心式鼓风机、压缩机工作时的常见故障。

7)熟悉我院流体输送实训装置的流程,能正确绘制出带控制点的输送工艺流程图;掌握流体输送实训装置的操作与控制要点;能熟练操作装置中的离心泵、旋涡泵,水喷射抽真空装置、空气压缩机等流体输送设备;能根据不同的输送任务,正确的进行输送操作,并且会分析、处理操作中出现的不正常现象。

8学会液位控制系统的元真操作,掌握多级液位控制和原料的比例混合方法。熟悉并能正确绘制出带控制点的工艺流程图;通过完成液位控制系统冷态开车、正常操作、正常停车、事故处理的操作,培养生产中正常运行状态下以及处理突发事故时准确无误地进行各种操作控制和参数调整的能力;掌握简单控制回路和分程、串级、比值等复杂控制回路,对多级液位进行控制的方法。

9通过透平压缩机控制系统的仿真操作练习,掌握单级透平压缩机的操作方法。熟悉并能正确绘制出带控制点的工艺流程图;通过完成压缩机制系统冷态开车、正常操作、正常停车、事故处理的操作,培养生产中正常运行状态下以及处理突发事故时准确无误地进行各种操作控制和参数调整的能力。

【教学内容】

引言

流体输送在化工生产中的重应用;原油输送任务引入,工程任务分析。

任务一  流体输送任务和输送方案的认识

化工常见流体输送任务;工业常用的流体输送方案。

任务二  流体输送管路的设计与安装

1、化工管路的基本构成:管道、管件和阀门的类型

2、管道、管件和阀门的类型的选择、规格的确定

3、化工管路的工程安装

任务三  流体输送方案的分析、选择与评价

1、流体输送的过程的理论基础:稳定流动与不稳定流动概念;流体稳定流动时流速的变化规律连续性方程;流体稳定流动时能量的变化规律柏努利方程

2、应用柏努利方程进行常见流体输送问题分析与处理,包括:流体输送方式的选择与分析、四种常见流体输送问题的处理。

3、流动系统中的能量损失确定:流体流动时能量损失产生的原因;流动系统的能量损失计算;降低流动系统中的能量损失的措施。

任务四  流体流动参数的测量

    1、  了解压力、液位、流量测量仪表的结构、工作原理、应用场合和使用方法;

     2、  根据工艺要求正确选用合适的测量仪表。

任务五  液体输送机械的选择、安装与操作

1、液体输送设备的类型。

2、离心泵的选用、安装与操作:离心泵的结构和工作原理;离心泵的主要工作部件;离心泵的性能参数,特性曲线及影响因素;离心泵的类型与选用;离心泵的汽蚀现象与安装高度的确定;离心泵的工作点与流量调节;离心泵的安装与运转。

3、其它类型泵的选用与操作:往复泵、旋转泵、旋涡泵等其它类型泵的结构、工作原理、性能参数和特性曲线与性能特点及应用场合,各类泵的操作规程。

任务六  气体输送机械的识用与操作

1、各种类型的气体输送设备及使用场合

2、往复式压缩的结构、工作原理、性能特点、应用场合

3、离心式透平压缩机操作规程

任务七 流体输送操作技能训练

(一)实训的目的和要求

(二)流体输送装置操作训练

1、    实训室的安全注意事项

2、    装置工艺流程识读

3、    流体输送装置开、停车及正常运行的操作规程、常见故障的预防、排除措施

4、    泵及其他设备的日常维保

5、    操作过程的数据记录和分析

(三)流体输送仿真操作训练

1、液位控制操作训练

1DCS的含义及其在化工生产中的应用;

2)液位控制系统单元操作的原理和工艺流程;

3)液位控制系统冷态开车、正常操作、正常停车、事故处理的操作方法。

4)分析各参数的变化对生产过程的影响;

2、压缩机仿真操作训练

1)压缩机单元的操作控制的原理和工艺流程;

2)压缩机的冷态开车、正常操作、正常停车、事故处理的操作方法。

3)生产正常运行状态下准确无误地进行各种操作控制和参数调整的能力;

4)分析各参数的变化对生产过程的影响;

【重点难点】

重点:流体输送管路系统的基本构成;流体流动的基本规律(流量方程、连续性方程、柏努利方程);流体输送系统中压力、液位、流量的测量方法;流体输送方式的选择与分析方法;流体输送设备的类型和选用原则;离心泵、旋涡泵、往复压缩机的使用与维护、常见故障的排除;

难点:流动系统中的能量损失确定和计算、其他流体输送设备的操作。

 

学习情境二   非均相物系分离方案及设备的选择与操作

【教学要求和目标】

1了解非均相物系分离在工业生产中的重要应用、常用的分离方法;

2掌握降尘室、旋风分离器结构、工作原理和应用场合,了解电除尘器、湿法除尘器的结构、工作原理及应用场合;能根据除尘要求选择合适的除尘设备;了解气-固分离设备的维护和管理方法。

【教学内容】

任务一  气固分离方法及设备的认识与选择

1、气-固分离方法和设备的认识:机械式气-固分离设备、过滤式气-固分离设备、静电气-固分离设备、洗涤式气-固分离设备。重点:降尘室和旋风分离器的结构、工作原理、特点和应用场合。

2、气-固分离方案和设备的选用原则

3、气-固分离设备的维护和管理

【重点难点】

重点:常见气-非均相物系分离设备的结构、工作原理、应用。

难点:非均相物系分离方法和分离设备的选择。

 

学习情境三   传热过程及设备的选择与操作

【教学要求和目标】

1)了解工业换热的目的、换热操作在化工生产中的重要应用,熟悉工程上常用的换热方案、掌握换热过程的基本术语,了解换热操作中需要解决的工程问题;

2)能根据实际的换热任务,正确的选择换热设备的类型,掌握各种类型换热器的结构、工作原理、特点及应用场合;

3)能根据换热任务进行换热介质的选择、冷热介质流入空间的选择、载热体用量的确定、换热器类型的选择、换热器的传热面积的确定;

4)熟悉我院传热实训装置的流程,掌握传热装置的操作与控制要点,能熟练操作传热装置;会根据工艺要求进行开停车和正常工艺控制;会处理操作中出现的不正常现象;会进行换热器的日常维护;了解热损失(冷量损失)产生的原因;

5)掌握平壁保温层厚度的确定方法,能正确选择保温材料。

【教学内容】

   任务一 传热案例与传热方式的认识

     传热案例、传热的基本方式

    任务二  换热方案的确定

1、换热方式的认识

2、换热介质的确定

3、加热介质用量的确定(热量衡算)

    任务三  换热设备的确定

1、换热器类型的认识与选择

2、流体流入空间的选择

3、换热器型号的确定

传热基本方程

传热温差的计算

传热系数的计算和测定

换热器强化传热的途径

任务四  换热设备的保温与隔热

1、保温的意义

2、保温材料的选择

3、保温层厚度的确定

任务五  换热装置的操作技能训练

1、技能训练目的和要求;

2、实训室的安全注意事项;

3、换热装置工艺流程识读;

4、换热装置开、停车及正常运行的操作规程、

5、换热设备常故障的预防、排除措施;

6、操作过程的数据记录及操作效果的分析。

【重点难点】

重点:换热过程的基本术语,换热设备的类型,结构、工作原理、特点及应用场合,换热介质的选择,冷热介质流入空间的选择,载热体用量的确定,换热器类型的选择、换热器的传热面积的确定。强化换热过程的途径!

难点:传热装置的操作与控制

 

学习情境四   萃取过程及设备的选择与操作

【教学要求与目标】

1了解萃取操作的基本过程及萃取化工生产中的重要应用;

2熟悉工程上常见的液液萃取方案;掌握萃取过程的基本术语;了解萃取操作中需要解决的工程问题。

3掌握用三角形相图表达萃取过程中三元物系相平衡关系的方法;能根据生产任务选择合适的萃取剂,并确定用量。

4熟悉萃取过程中常用设备的类型、结构、性能和应用场合,能根据有关任务进行相关设备的选型;

5熟悉我院萃取实训装置的流程,掌握装置的操作与控制要点,并能熟练操作;会利用滴定法分析原料、萃余相的组成;能根据实训任务调整操作;能识别并排除操作中出现的异常现象。

【教学内容】

引言

萃取操作在化工生产中的重要应用;工作任务引入、工作任务分析

任务一  萃取工程过程的认识

  1、 萃取基本工作过程的认识

  2、萃取方案的认识

任务二  萃取剂的选择与萃取操作方式的确定

1、萃取剂的选择

2、萃取剂用量的确定

任务三  萃取设备的确定

1、萃取方式的认识

2、萃取设备的认识

3、萃取设备的应用

【重点难点】

重点:三角形相图、三元物系相平衡关系、萃取剂的选择,萃取剂用量确定;萃取设备的类型、结构、性能和应用。

难点:萃取剂的选择和用量的确定;萃取设备的选择

 

学习情境五   蒸馏过程及设备的选择与操作

【教学要求和目标】

1掌握蒸馏的依据、适用场合、分类;了解简单蒸馏、平衡蒸馏的基本流程、工作原理及其应用场合;掌握精馏的基本流程、工作原理及其应用场合;

2掌握精馏装置各部分的设备名称、作用;

3能根据给定的分离任务进行精馏塔类型的选择(板式或填料),能进行精馏设备的简单设计:

掌握精馏过程的物料衡算;

掌握回流比对精馏操作的影响;能根据具体分离任务确定适宜回流比;

掌握进料状态对精馏操作的影响;☆掌握液化分率的求法

掌握板式塔塔板数的计算;

⑤☆掌握板式塔塔径、塔高的求取方法;

⑥☆掌握冷凝器、再沸器换热介质用量的确定。

4了精馏操作型问题的分析方法与简单计算

5能识读精馏过程工艺流程图、熟悉装置的结构及其作用;熟悉精馏装置的操作规程;了解公用工程的投用;掌握精馏装置的开、停车方法和步骤;学会精馏操作条件的确定和调整方法;能根据给定的分离任务(如技能大赛或高级工考核要求),在规定的时间内完成原料的配制、分析,精馏装置的开车,正常生产操作,产品质量分析,回收率的计算;能处理精馏过程中的三废

根据真实的分离任务,能正确地选择合适的操作设备、操作参数FDWR值;会进行塔温控制、加热量控制、冷却水控制;正确操作精馏设备。

能对已有的精馏案例进行正确的分析与评价,提出优化改进的建议。

【教学内容】

引言

蒸馏的分离依据、相对挥发度、工程任务引入、工程任务分析

任务一  蒸馏方式选择

工业常见蒸馏方式、精馏原理

任务二  精馏装置的流程确定

精馏装置的流程认识、精馏塔内传质过程分析

任务三  精馏塔设备的确定

1、精馏塔类型选择

2、精馏操作参数的确定

3、精馏塔塔高的确定

4、回流比的确定

5、塔径的确定与塔板结构的设计

任务四  精馏操作技能训练

(一)技能训练目的和要求

(二)精馏装置操作训练

1、实训室的安全注意事项;

2、精馏装置工艺流程识读;

3、精馏装置开、停车及正常运行的操作规程、常见故障的预防、排除措施;

4、精饱馏原料与产品浓度的检测方法;

5、操作过程的数据记录和及操作效果的分析

【重点难点】

重点:蒸馏的依据、分类,精馏工作原理、流程,精馏设备的类型、结构及选择原则;精馏过程的物料衡算;回流比的确定方法、塔板数的求取方法;进料状态、进料位置、操作回流比等对精馏装置操作的影响分析,冷凝器、再沸器换热介质用量的确定。

难点:进料状态、进料位置、操作回流比等对精馏装置操作的影响分析,精馏装置的操作与控制。

 

学习情境六  吸收过程及设备的选择与操作

【教学要求与目标】

1)熟悉工程上常见的气体吸收与解吸方案、掌握吸收过程的基本术语;

2)掌握吸收过程的汽液相平衡关系掌握吸收过程的物料平衡操作线方程式和吸收

剂用量计算方法;熟悉吸收剂选择的原则,能根据生产任务选择合适的吸收剂并确定适宜的用量;

3)熟悉吸收与解吸过程中常用设备的类型、结构、性能和应用场合,能根据任务进行吸收设备的选型和简单设计。

4)熟悉我院吸收与解吸实训装置的流程;掌握装置的操作与控制要点,能正确熟练操作吸收与解吸装置。会利用气相色谱检测、分析气相组成;能根据实训任务调整相应操作;能识别并排除液泛等常见异常现象。

5)借助吸收与解吸单元仿真练习平台,熟悉并能正确理解吸收与解吸装置带控制点的工艺流程图;通过完成吸收解吸系统冷态开车、正常操作、正常停车、事故处理的操作练习,掌握正常生产运行状态下的各种操作控制以及处理突发事故时的各种操作控制和参数调整的能力。

【教学内容】

任务一 吸收工作过程的认识

  1、 吸收方法的分类

  2、 物理吸收过程机理的认识

  3、 吸收解吸方案的认识

任务二  吸收剂的选择与吸收剂用量的确定

1、吸收剂的选择

2、吸收过程操作条件的确定

3、吸收剂用量的确定

任务三 吸收设备的确定

1、吸收设备的认识

2、填料吸收塔的结构认识

3、填料塔尺寸的确定:塔径的确定;塔高的确定;塔径、塔高的影响因素分析

4、吸收操作流程的确定

任务四  吸收操作技能训练

(一)技能训练的目的和要求

(二)吸收装置操作训练

1、实训室的安全注意事项;

2、吸收装置、工艺流程识读;

3、吸收装置开、停车及正常运行的操作规程、常见故障的预防、排除措施;

4、气体浓度的检测方法,根据生产任务的变化和尾气检测浓度,调整操作;

5、操作过程的数据记录和分析

【重点难点】

重点:吸收剂的选择,吸收过程的汽液相平衡关系;吸收塔的物料衡算、操作线方程及图示方法;吸收剂用量的确定;常见吸收设备的类型、结构、性能和应用;填料吸收塔的操作。

难点:吸收剂用量的确定、吸收设备的选型

 

                   学习情境七  干燥过程及设备的选择与操作

【教学要求和目标】

1)了解工程上常用的去湿方法;

2)熟悉工程上常见的物料干燥流程及其特点;熟悉常见的干燥设备的结构和工作原理、应用场合;对给定的干燥生产任务能正确的选择干燥方案,确定合理的干燥工艺流程;

3)对已选定的对流干燥工艺流程确定合理的干燥操作参数;

掌握湿空气的性质

掌握固体物料的干燥机理

掌握干燥过程空气用量的确定;☆掌握干燥过程的热量衡算

4)对已选定的对流干燥工艺流程,了解干燥设备的类选择原则;

5)掌握干燥曲线、速率曲线的绘制方法,掌握影响干燥速率的因素。

6)熟练操作流化床干燥器、喷雾干燥器;掌握流化床干燥器、喷雾干燥器的操作要点(结合干燥实训室的装置) 能熟练操作流化床干燥器、喷雾干燥器;会排除实训中出现的故障;

【教学内容】

任务一  除湿方法的认识

工业常用的去湿方法

任务二 对流干燥流程与干燥设备的确定

1、固体物料常用的对流干燥流程的认识

2、常见的对流干燥设备的认识

3、干燥器的选择原则

任务三 对流干燥过程操作条件的确定

1、干燥介质的选择

2、干燥介质-空气用量的确定

湿空气的性质(湿空气的有关参数)、湿度图的认识与应用

    湿物料中水分的性质

干燥过程空气用量的确定

干燥过程的热量衡算

【重点难点】

重点:干燥流程、干燥设备结构与工作原理、干燥设备的选择、湿空气的性质、干燥过程物料衡算(干燥介质空气用量的确定)、干燥过程机理。

难点:干燥过程机理、干燥热量衡算、干燥装置的操作

 

                   学习情境八  反应过程及设备的选择与操作

【教学要求和目标】

    了解流化床反应器的分类;掌握流化床反应器的结构、特点及应用场合。

【教学内容】

任务一  流化床反应器的认识及其操作

    1、  流态化现象;

     2、  流化床反应器认识;

     3、  流化床反应器型式选择原则。    

【重点难点】

重点:流化床反应器的结构、应用场合。

难点:流化床反应器的操作要点。

六、教学分配 

学期情境

(章节安排)

学时分配

 

 

考核方式

绪论

1

化工生产过程,常见化工单元设备

 

单选

判断

学习情境一

流体输送过程及设备的选择与操作

2

流体输送管路系统的基本构成;流体流动的基本规律;流体输送系统中压力、液位、流量的测量方法;流体输送方式的选择与分析方法;流体输送设备的类型和选用原则;离心泵、旋涡泵、往复压缩机的使用与维护、常见故障的排除。

流动系统中的能量损失确定和计算、其它流体输送设备的操作

单选

多选

判断

填空

学习情境二

非均相物系分离过程及设备的选择与操作

1

常见气-非均相物系分离设备的结构、工作原理、应用。

非均相物系分离方法和分离设备的选择

单选

判断

填空

学习情境三

传热过程及设备的选择与操作

2

换热设备的类型,结构、工作原理、特点及应用场合,换热介质的选择,冷热介质流入空间的选择,载热体用量的确定,换热器类型的选择、换热器的传热面积的确定。强化换热过程的途径。

传热装置的操作与控制

单选

多选

判断

填空

学习情境四

萃取过程及设备的选择与操作

1

三角形相图、三元物系相平衡关系、萃取剂的选择,萃取剂用量确定;萃取设备的类型、结构、性能和应用。

萃取剂的选择和用量的确定;萃取设备的选择

单选

判断

填空

学习情境五

蒸馏过程及设备的选择与操作

 

2

蒸馏的依据、分类,精馏工作原理、流程,精馏设备的类型、结构及选择原则;精馏过程的物料衡算;回流比的确定方法、塔板数的求取方法;进料状态、进料位置、操作回流比等对精馏装置操作的影响分析,冷凝器、再沸器换热介质用量的确定。

进料状态、进料位置、操作回流比等对精馏装置操作的影响分析,精馏装置的操作与控制

单选

多选

判断

填空

学习情境六

吸收过程及设备的选择与操作

1

吸收剂的选择,吸收过程的汽液相平衡关系;吸收塔的物料衡算、操作线方程及图示方法;吸收剂用量的确定;常见吸收设备的类型、结构、性能和应用;填料吸收塔的操作。

吸收剂用量的确定、吸收设备的选型

单选

多选

判断

填空

学习情境七

干燥过程及设备选择与操作

1

干燥流程、干燥设备结构与工作原理、干燥设备的选择、湿空气的性质、干燥过程物料衡算、干燥过程机理。

干燥过程机理、干燥热量衡算、干燥装置的操作

单选

多选

判断

填空

学习情境八

反应过程及设备的选择与操作

1

反应器类型、反应器的选择原则、流化床反应器的结构、应用场合与操作要点。

反应器的操作要点

单选

多选

判断

填空

    注:上表考核方式适用于网络教学,现场教学还包括问答、计算、绘图等题型

七、实施建议

1、课程组织安排说明

本课程共分为八个学习情境,每个学习情境又可以再分成若干任务模块,每个任务模块或项目都尽量采用教、学、做于一体的理实一体的教学模式。

2、教学方法建议

1)采取项目教学法,以工作任务为驱动,以激发学生的学习兴趣;各个项目教学中通过实际生产案例精讲分析、培养学生分析问题解决问题的能力。

2)教学中充分运用多媒体等教学手段直观展示工厂图片、演示工厂生产过程,以帮助学生了解化工企业和化工生产过程;

3)注重技能训练的教学设计,有序的组织学生进行实训和仿真实训、引导学生边做边学,学生在完成工作任务的过程中学习工作过程知识,实现教、学、做一体的教学模式。

4)要结合本专业领域的新技术和新工艺的发展主要是能体现化工单元操作的新技术、新设备、新方法拓展学生学习和就业的视野,激发学生的求知欲望,使课程教学更符合现代化工生产企业的发展和学生职业生涯发展的需要。

3、教学资源的利用

教材:

徐忠娟主编 《化工单元过程及设备的选择与操作》,化学工业出版社, 20157

参考书目:

《化学工程手册》 化学工程手册编辑委员,化学工业出版社

《化工单元过程及操作》 红主编,化学工业出版社, 20159

《化工原理》(上、下册) 姚玉英、陈常贵等,天津大学出版社,20043月 

《化工工艺基础》 王纬武,化学工业出版社,20108

多媒体资源:

本课程组开发的适合教学使用的多媒体教学课件库、习题库、试卷库

网络资源:

学院精品课程网站http://skyclass.ypi.edu.cn/book-show/flex/book.html?courseNumber=010821

实训资源:

校内基地----化工模型展示及管道拆装实训分中心、化工单元过程实训分中心、化工仿真及化工设计实训分中心

校外基地----中石化扬州石化有限责任公司、江苏扬农集团公司等。

八、教学评价建议

 总成绩=单元测验(25%)+单元作业(25%)+参与网络课堂讨论情况(20%)+考试(30%)。完成课程学习并考核合格(>=60分)的可获得合格证书,成绩优秀(>=80分)的可获得优秀证书。

        电子版的课程结业证书免费。纸质版认证证书证书收费:100元/人。

       (根据省课程中心规定,暂无证书)

九、课程主讲教师和教学团队要求说明

主讲教师必须具备讲师以上职称且具有双师资格,教学团队中高级职称以上的人员必须在30%以上,辅助教师必须具备本科以上学历且有工厂实践经验或研究生以上学历年轻教师必须经过校内外的相关教学项目的实践指导培训。

人:徐忠娟、周寅飞、封娜、王卫霞

编制单位:扬州工业职业技术学院化学工程学院

编制日期:2014828

人:周寅飞、左志芳

修订日期:201791

人:岳金方

教学单位负责人:钱琛


预备知识

高中物理、高等数学、化学、化工识图

证书要求

        通过本课程的学习,学生最终可获得扬州工业职业技术学院“化工单元过程及设备的选择与操作”课程学习结业证明(根据省课程中心规定,暂无证书)。

        总成绩=单元测验(25%)+单元作业(25%)+参与网络课堂讨论情况(10%)+考试(40%)。完成课程学习并考核合格(>=60分)的可获得合格证明,成绩优秀(>=80分)的可获得优秀证明。

        电子版的课程结业证明免费。纸质版认证证明暂无

        此外可帮助学员申请考评,获得由国家人社机构颁发的化工总控工各级职业技能等级证书。


参考资料

教材:

徐忠娟主编 《化工单元过程及设备的选择与操作》,化学工业出版社, 20157

参考书目:

《化学工程手册》  化学工程手册编辑委员,化学工业出版社

《化工单元过程及操作》,吴红主编,化学工业出版社, 20159

《化工原理》(上、下册)姚玉英、陈常贵等,天津大学出版社,20043月 

《化工工艺基础》王纬武,化学工业出版社,20108

多媒体资源:

本课程组开发的适合教学使用的多媒体教学课件库、习题库、试卷库

网络资源:

   超星泛雅平台在线开放课程http://mooc1.chaoxing.com/course/89738883.html

   扬州工业职业技术学院精品课程网站http://skyclass.ypi.edu.cn/book-show/flex/book.html?courseNumber=010821