化工生产是原料通过一系列化学、物理变化的过程,产物、原料、中间产物需要经过各分离单元的加工处理。天然物质多以混合物存在,要从中获得有使用价值的产品,须对其进行分离;加工工业中须对中间体和产物进行分离和提纯,才能得到符合使用要求的产品。适用分离技术是环保工程中用于污染物脱除的保障。新型分离技术的研究,还为新能源、新兴材料为代表的高新技术领域的发展提供有力的技术保障。了解和掌握各分离方法的特点和原理,可以为化工选择和设计适当的分离方法和设备提供基本的专业理论保障。
《分离工程》是化工与制药等大类专业本科学生在进入专业学习阶段后的一门重要专业课程,也是过程工业及相关领域专业教育的重要课程。本课程讲授传质与分离工程的原理和应用,各主要分离单元操作和分离工程领域研究进展,通过以精馏、吸收、萃取为主的平衡分离过程和膜分离技术为代表的速率分离过程所涉及的分离机理、效率与通量、过程与设备计算原理、适用分离设备的讲述,让学生对工业分离过程有较全面和有深度的掌握。本课程教学内容兼具理论性、实践性和新颖性的特点。学生通过本课程的学习,要求能掌握分离技术的基本原理,熟悉分离设备的设计模型,了解分离工艺的开发方法,重视现代分离技术的前沿发展,满足日后专业发展的需要。
1.按时出勤;
2.完成所有在线课程的学习, 完成各单元测试;
3. 完成每章作业;
4. 参加课程结束考试。
完成物理化学、化工原理、化工热力学等先行课程的学习
第1章 绪 论 本章介绍分离工程学科的产生,学科现状和研究对象,展望分离工程学科未来发展。
1.1 分离工程的昨天与今天 (1学时)
1.2 分离工程的明天(1学时)
第1章 测试
第2章 多组分精馏 本章讲述多组分精馏过程的基本原理。本章学习时,应重点掌握多级平衡分离过程的基本原理和多组分精馏的简捷算法,了解求解MESH方程组的常用算法、多组分精馏的流程规划和单塔操作条件选择等工程常识。
2.1精馏简介(0.5学时)
2.3单级蒸馏(1) (1学时)
2.4单级蒸馏(2) (1学时)
2.7多组分精馏简捷计算(1) (1学时)
2.5 多组分精馏严格计算(1) (1.5学时)
2.9精馏操作条件与分离流程规划(1学时)
2.2多元系汽液相平衡(1.5学时)
2.8多组分精馏简捷计算(2) (1.5学时)
2.6多组分精馏严格计算(2) (1学时)
多组分精馏习题
第2章测试
第3章 特殊精馏 本章讲述混合物组分的相图和几种特殊精馏的基本原理。应重点掌握剩余曲线和精馏曲线图、萃取精馏过程的计算、恒沸剂的选择以及精馏过程分析。
3.4恒沸精馏(1学时)
3.2 混合物组分的相图(1学时)
3.1特殊精馏概述(0.5学时)
3.3萃取精馏(1.5学时)
分离工程专题作业
特殊精馏作业
第3章测试
第4章 吸收 本章讲述吸收过程的基本原理。学习本章时,应了解吸收过程在热力学分析和化学吸收计算的独特性。掌握吸收因子法简捷计算,了解化学吸收强化传质对填料层高度计算的影响。
4.5化学吸收过程的计算(1) (1学时)
4.1吸收概述(1学时)
4.2 吸收过程的基本理论(1) (1学时)
4.4吸收过程的简捷计算 (1.5学时)
4.6化学吸收过程的计算(2) (1学时)
4.3 吸收过程的基本理论(2) (1学时)
4.7气液传质设备的效率(1.5学时)
吸收作业
第4章测试
第5章 液液萃取 本章讲述萃取过程的基本原理。本章学习时,应了解萃取作为液液平衡分离过程与气液平衡分离过程和固液平衡分离过程在原理上的相似之处,及液液体系在流体流动和传质方面的独特性,由此造成的萃取设备不同的结构特征。
5.1 液液相平衡(1.5学时)
5.2 萃取过程的流体力学和传质(1.5学时)
5.3萃取设备及设计(1.5学时)
萃取作业
第5章测试
第6章 膜分离技术 本章讲述膜分离过程的基本类型和分离机理,及膜分离技术工程应用的一些相关问题。通过本章学习,对膜分离技术形成全貌性的认知,掌握主要膜分离单元的过程特点和应用范围。
6.2 膜分离工程问题和应用(1.5学时)
6.1膜分离技术基本概念(1.5学时)
膜分离技术作业
第6章测试
邓修、吴俊生编,化工分离工程. 北京:科学出版社(第二版),2013
陈洪钫、刘家祺编,化工分离过程. 北京:化学工业出版社(第二版),2014
C. Judson King. Separation Processes(2nd edition). New York, Dover Publications Inc., 2013
J.Ernest Henley, J.D.Seader, D.K.Roper. Separation Process Principles(3rd ed).Hoboken, N.J., Wiley, 2011
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