一、 课程名称：化工工艺学
二、 课程代码：CHEN30431
三、 学时和学分：48学时，3学分
四、 适用专业：化学工程与工艺
五、 先修课程：化工原理、化工热力学、化学反应工程
六、 使用教材：谭世语，魏顺安编著. 化工工艺学(第四版). 重庆大学出版社，2014
七、 参考书目
[1] 陈五平编. 无机化工工艺学.化学工业出版社，2004.
[2] 吴指南编. 基本有机化工工艺学. 化学工业出版社，2010.
[3] 魏顺安编. 天然气化工工艺学. 化学工业出版社，2009.
八、 课程描述
化工工艺学是化学工程与工艺专业本科生的专业选修课，针对目前已经工业化的典型化学工业生产过程，如合成氨、氮磷钾化肥、硫酸、硝酸、纯碱、烧碱、乙烯和丙烯等基本有机化工原料、天然气化工、石油炼制、煤的气化液化焦化等，从基本化学反应原理、化学反应动力学、反应热力学及其平衡、主要工艺流程与条件、典型设备等方面介绍这些工业过程的特点和概况，需要在一个学期内完成。
九、 教学目标
1．课程教学目标
化工工艺学中介绍了若干个相互独立而又互有共性的工业过程，这些内容中都涉及到之前学习过的化工原理、化工热力学、反应工程、化工过程控制等方面的专业知识。通过化工工艺学的学习，融汇专业知识，从优化、安全、工程的角度理解化工工艺，并从行业整体上了解化学工业。无论学生将来从事科研、开发、管理、还是贸易，化工工艺学都将有助于他们树立工程观点、提高理论联系实际的工程实践能力，也有助于了解行业、开拓视野，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：通过讲授各种化学工业过程的基本原理、工艺路线、设备特点，培养学生分析问题，解决问题的能力；从行业整体上了解化学工业、开拓视野，提高职业素质。
② 平时作业：主要目的是学生通过解答问题，重视易于理解掌握、需要理解掌握的知识点，达到督促学习教材、归纳知识的目的。
3．课程的知识贡献和学时安排
章节名称 |
知识贡献 |
教学要求 |
学时 |
第一章 合成氨 |
氨的合成方法；天然气水蒸气转化反应；CO变换；CO2脱除；甲烷化；高温高压合成氨回路。 |
掌握上述过程的反应相态、反应平衡、工艺过程及主要条件；了解转化炉、变换炉、氨合成塔等设备。 |
6 |
第二章 化学肥料 |
氨和二氧化碳合成尿素，CO2气提法和氨气提法工艺；硝酸铵生产过程；湿法磷酸和磷肥；氯化钾生产结晶和浓缩过程。 |
掌握上述过程的反应相态、反应平衡、工艺过程及主要条件；了解尿素合成过程的物料衡算、硝酸铵生产中的节能方法、钾石盐溶解结晶氯化钾相图解析。 |
6 |
第三章 硫酸和硝酸 |
硫铁矿焙烧与净化、SO2氧化为SO3、SO3吸收、浓硫酸与发烟硫酸生产；氨氧化制NO、NO氧化过程、NO2吸收、稀硝酸和浓硝酸的生产、尾气治理。 |
掌握上述过程的反应相态、反应平衡、反应动力学、工艺过程及主要条件；了解氨氧化法制硝酸过程的物料配比与计算。 |
6 |
第四章 纯碱和烧碱 |
碳酸钙焙烧、盐水的制备与精制、盐水氨化与碳酸化、碳酸氢钠煅烧以及重碱生产； NaCl水溶液电解反应、隔膜法和离子膜法电解池原理、NaOH溶液的浓缩过程。 |
掌握主要反应以及反应状态、利用干盐相图解析碳酸化物料比例条件、隔膜法和离子膜法电解池原理与工艺条件；了解盐水氨化塔、碳酸化塔、碳酸氢钠煅烧炉等设备。 |
6 |
第五章 基本有机化工的主要产品 |
乙烯系列(聚乙烯、环氧乙烷、乙醛)、丙烯系列(聚丙烯、丙烯腈)、碳四系列(丁二烯)、芳烃(苯乙烯、对苯二甲酸)、以及涤纶等产品的生产工艺。 |
掌握主要反应以及反应状态、工艺过程和主要工艺条件；了解这些工业原料的工业生产和应用方向。 |
6 |
第六章 天然气化工 |
天然气的储量和采出、天然气的组成与净化、提氦、制炭黑、转化与部分氧化转化、氯化、以及氨化、硝化、硫化等直接加工。 |
掌握主要反应以及反应状态、工艺过程和主要工艺条件；了解天然气脱水、冷却提氦的工艺原理与节能思想。 |
6 |
第七章 石油加工 |
石油的储量和采出、原油的组成与脱水、常减压精馏；润滑油的生产、特性与有效组成；重油的延迟焦化、催化裂化与加氢裂化；重油的裂解和重整。 |
从石油的成分、特性中理解物理分离的原理和设备；了解焦化、裂化、裂解、重整的反应动力学原理和反应特性、主要设备、产物分布等。 |
6 |
第八章 煤的化学加工 |
煤的成因、储量和采出；常压、加压固定床气化法、气流床气化法；煤的直接液化法；煤的焦化。 |
掌握固定床气化法、气流床气化法与固体排渣、液体排渣组合之后的工艺特点、煤种及气化剂要求，温度、压力对产物分布的影响；煤的焦化过程中不同阶段的物理化学变化；了解鲁奇气化炉、K-T气化炉、Texaco气化炉、以及焦化炉的特点。 |
6 |
十、 教学方法
① 课堂教学：利用多媒体教学手段，针对每一个工业过程，给学生讲授其中涉及的基本化学反应、反应动力学、反应热力学；解读和图解工艺流程，从物料走向、物流信息(流量、组成、温度、压力、相态)变化中理解基本原理和工艺思想；介绍典型设备以了解化学工业中的安全、控制、操作等方面的特殊性。在此过程中，以提出问题、分析问题、回答问题的课堂教学方式，培养学生的分析问题，解决问题的能力。
② 习题作业：每位学生都必须完成每章所布置的所有习题。
十一、 考核及成绩评定方式
课程考核采取平时成绩30%(出勤15%、习题15%）、期末闭卷考试70%计算总成绩。
1) 出勤15%：随机点名15次，出勤得1分，缺勤扣1分/次，请假扣0.5分/次。
2) 习题15%：根据每次习题作业的质量打分，满分15分。
大纲制定人：魏顺安
大纲审定人：谭世语
制定时间：2014-4-15
