一、 课程名称:化工过程分析与合成
二、 课程代码:CHEN30422
三、 学时和学分:32学时,2学分
四、 适用专业:化学工程与工艺、制药工程
五、 先修课程:化工专业基础课
六、 使用教材:麻德贤,李成岳,张卫东编.化工过程分析与合成.化学工业出版社,2011。
七、 参考书目
[1] 鄢烈祥编.化工过程系统分析与综合.化学工业出版社,2013
[2] 王弘轼编. 化工过程系统工程. 清华大学出版社,2012
[3] 郁健编. 过程系统分析与综合. 大连理工大学出版社,2009
[4] 杨友麒,项曙光编. 化工过程模拟与优化. 化学工业出版社,2006
[5] 屈一新编. 化工过程数值模拟与软件. 化学工业出版社,2006
[6] 张瑞生,王弘轼,朱宏宇编.过程系统工程概论.科学出版社,2001
八、 课程描述
本课程是化学工程与工艺专业的专业核心课,也适合化工类其他专业尤其是生物工程、制药工程和冶金工程的学生选修,需要在一个学期内完成。本课程以化工过程系统为研究对象,使学生初步掌握对过程进行模拟、分析、优化和合成的系统工程方法,培养综合运用化工基础知识和专业知识处理实际问题的能力。
九、 教学目标
1. 课程教学目标
本课程旨在培养学生综合运用所学知识,用系统工程的观点和方法来研究化工过程的开发、设计、最优操作和最优控制,用化工过程模拟和优化方法开发新型化工过程和改造现有工厂技术,达到提高综合分析和处理实际问题的能力,增强创新意识和强化团队协作精神,从而使学生具备良好的职业素质。
2. 教学环节对人才培养目标的贡献
① 授课环节:给学生讲授化工过程系统工程的基本思想、方法和应用,培养分析问题,解决问题的能力。
② 课堂讨论交流环节:训练独立分析问题、解决问题、探索精神和创新能力,还培养学生的良好的表达能力、沟通交流能力和团队协作精神。
③ 课程大作业:主要目的是训练学生自主研究解决工程领域实际问题的能力,学习解决问题的过程和方法。
3. 课程的知识贡献和学时安排
章节名称 |
知识贡献(教学内容) |
教学要求 |
学时 |
第一章 概论 |
化学工业、化工过程、化工单元过程、化工过程系统工程、化工过程分析与合成 |
了解化工过程分析与合成的基本概念、主要研究内容,了解化工过程分析与合成新型手段和方法。 |
4 |
第二章 过程模型的建立 |
单元模型的建立方法,典型单元操作模型,过程系统模型的描述方法,以及物性数据极其来源 |
掌握如何用数学方法来描述单元操作过程和化工过程系统,了解化工过程中所涉及的物性数据的来源途径。 |
6 |
第三章 过程系统分解 |
过程系统的分隔的原理和方法,不可分隔回路的分解原理和方法,复杂化工过程系统的分解 |
了解化工过程系统的复杂性,理解系统的分隔和分解原理,掌握复杂过程系统的分解方法。 |
6 |
第四章 过程模拟方法 |
序贯模块法、连立方程法和连立模块法,典型的化工过程模拟软件及其应用 |
了解化工过程的模拟方法,掌握序贯模块法和重要过程系统模拟软件的基本使用方法。 |
6 |
第五章 化工过程的优化 |
化工过程优化问题的数学描述,无约束目标的优化,线性规划与非现行规划方法,过程系统优化 |
理解化工过程系统优化问题的实质,掌握优化模型的建立方法和不同的优化问题求解手段。 |
4 |
第六章 过程系统的综合 |
过程系统综合的基本概念,换热器网络综合方法,多组分分离序列综合方法 |
了解化工过程系统综合的基本概念,掌握换热器网络综合和多组分分离序列综合的基本方法。 |
6 |
十、 教学方法
① 课堂教学:利用多媒体教学手段,重点向学生降解各章节内容的基本思想、原理、方法和所学知识的应用。占学时的50~60%。
② 课堂讨论:在不同的章节给学生提出针对性的讨论问题,学生分组形成团队根据主题展开课堂讨论,讨论形式以一个组讲解主题,其他组提问的形式进行;教师根据课堂讨论情况进行引导和解惑。占学时的40%~50%。
③ 课程大作业:由教师提出大作业要求,学生以组为单位根据前期课程所学习的专业知识,自主选择针对某化工过程的模拟、优化或设计,要求每个组的每位学生都必须要有相应的任务;作业以课程报告形式提交。课外完成。
十一、 考核及成绩评定方式
课程考核采取平时成绩、课堂讨论和课程大作业的方法,其中平时成绩占20%,期课堂讨论成绩占40%,课程大作业成绩占40%。
1) 平时成绩:主要根据学生平时作业的完成情况和出勤情况予以评定。
2) 课堂讨论:根据每个组的主题讲解、问题回答和对其他组的针对性提问情况按组予以评定,其中主题讲解和回答问题占50%,针对性提问占50%。
3) 课程大作业:根据每个组的提交的课程作业报告按组予以评定,其中,工艺过程介绍部分占20%,模拟、优化或设计部分占60%,结果分析和评价部分占20%。
大纲制定人:谭世语
大纲审定人:魏顺安
制定时间: 2014-04