一个化工产品的生产是通过若干个物理操作与若干个化学反应实现的。
长期的实践与研究发现,尽管化工产品千差万别,生产工艺多种多样,但这些产品的生产过程所包含的物理过程并不是很多,而且是相似的。比如,流体输送不论用来输送何种物料,其目的都是将流体从一个设备输送至另一个设备;加热与冷却的目的都是得到需要的操作温度;分离提纯的目的都是得到指定浓度的混合物等。
把这些包含在不同化工产品生产过程中,发生同样物理变化,遵循共同的物理学规律,使用相似设备,具有相同功能的基本物理操作,称为单元操作。只有将各种不同的化工过程分解为单元操作来进行研究,才能揭示其共性的本质、原理和规律。
以“干燥”这个单元操作为例,可在造纸、染料、制药等有机工业中使用,在制碱、制盐、陶瓷等无机工业中也可以使用。在不同的行业中处理不同物料所使用的“干燥”技术都遵循一样的原则。
操作流程(也叫化工原理)的主要研究领域,是在化学工业生产中具有共同的物理变化特点的基本操作,是由各种化工生产操作概括得来的,基本包括五个方面:* 流体流动过程,包括流体输送、过滤、固体流态化等。* 传热过程,包括热传导、蒸发、冷凝等。
* 传质过程,即物质的传递,包括气体吸收、蒸馏、萃取、吸附、干燥等。* 热力过程,即温度和压力变化的过程,包括液化、冷冻等。
* 机械过程,包括固体输送、粉碎、筛分等。编辑本段操作应用化工单元操作是应用于各种化工生产中,在20世纪初,由美国麻省理工学院的科学家总结成一门独立的学科,和化工单元过程一起,组成学习化学工业生产的基础知识,这些单元的原理和计算方法,可以应用到各种化工门类的设计和生产过程中。
近年来,随着新技术的应用,像膜分离、吸附、超临界萃取、反应与分离偶合等新的单元操作,也得到了越来越广泛的应用。
一、化工单元操作的基本特点
单元操作的危险性是由所处理物料的危险性所决定的,主要是处理易燃物料或含有不稳定物质物料的单元操作。
1. 防止易燃气体物料形成爆炸性混合体系。
2.防止易燃固体或可燃固体物料形成爆炸性粉尘混合体系。
3.防止不稳定物质的积聚或浓缩。
① 不稳定物质减压蒸馏时,若温度超过某一极限值,有可能发生分解爆炸。
② 粉末过筛时容易产生静电,而干燥的不稳定物质过筛时,微细粉末飞扬,可能在某些地区积聚而发生危险。
③ 反应物料循环使用时,可能造成不稳定物质的积聚而使危险性增大。
④ 反应液静置中,以不稳定物质为主的相,可能分离而形成分层积聚。
⑤ 在大型设备里进行反应,如果含有回流操作时,危险物在回流操作中有可能被浓缩。
⑥ 在不稳定物质的合成反应中,搅拌是个重要因素。
⑦ 在对含不稳定物质的物料升温时,控制不当有可能引起突发性反应或热爆炸。
仅供参考,以下转自海川,:D:hand:一个合格工艺员的要求1 物料、能量平衡 掌握工艺过程的物料、能量平衡设计分析方法及对系统和单元设备计算技能。
1.1 工业过程和化工过程的物料、能量(包括损耗)分析,化学反应式。1.2 过程计算和物料平衡、能量平衡,过程质量守恒和能量守恒定律。
热力学过程!掌握热力学过程设计分析方法,以及对系统和单元设备计算技能。物质的物理和化学性质:物质的物理性质的估算和换算,理想气体和混合气体,溶液性质。
2.2 热力学第一定律和能量:工业应用的基本设计知识和计算技能,包括相平衡、相固、潜热、PVT数据和关系、化学热平衡、反应热、燃烧热、热力学过程、热能综合利用、蒸汽和冷凝水平衡。2.3 热力学第二定律和熵:工业应用的基本设计知识和计算技能。
2.4 动力循环:制冷和热泵。流体流动过程 掌握主要类别流动过程的设计分析方法,工业应用及对系统和单元设备计算技能。
3.1 伯努利方程应用,如管道水力计算、通过床层的流体流动、两相流等。3.2 流体输送机械工艺参数的计算。
3.3 气流输送。3.4 气、液、固分离的一般过程。
4 传热过程 掌握传热过程设计分析方法,工业应用及对系统和单元设备工艺计算技能。4.1 能量守恒理论知识和在工。
仅供参考,以下转自海川,:D:hand:一个合格工艺员的要求1 物料、能量平衡 掌握工艺过程的物料、能量平衡设计分析方法及对系统和单元设备计算技能。1.1 工业过程和化工过程的物料、能量(包括损耗)分析,化学反应式。
1.2 过程计算和物料平衡、能量平衡,过程质量守恒和能量守恒定律。热力学过程!掌握热力学过程设计分析方法,以及对系统和单元设备计算技能。
物质的物理和化学性质:物质的物理性质的估算和换算,理想气体和混合气体,溶液性质。2.2 热力学第一定律和能量:工业应用的基本设计知识和计算技能,包括相平衡、相固、潜热、PVT数据和关系、化学热平衡、反应热、燃烧热、热力学过程、热能综合利用、蒸汽和冷凝水平衡。
2.3 热力学第二定律和熵:工业应用的基本设计知识和计算技能。2.4 动力循环:制冷和热泵。
流体流动过程 掌握主要类别流动过程的设计分析方法,工业应用及对系统和单元设备计算技能。3.1 伯努利方程应用,如管道水力计算、通过床层的流体流动、两相流等。
3.2 流体输送机械工艺参数的计算。3.3 气流输送。
3.4 气、液、固分离的一般过程。4 传热过程 掌握传热过程设计分析方法,工业应用及对系统和单元设备工艺计算技能。
4.1 能量守恒理论知识和在工业实际问题中的应用。4.2 传导、对流、辐射热传递过程的分析、计算。
4.3 热交换器的工艺设计。5 传质过程 掌握传质过程设计分析方法,工业应用及对系统和单元设备计算技能。
5.1 质量平衡理论知识和在工业应用中的计算技能。5.2 对吸收、解吸、吸附、蒸馏、干燥、萃取、蒸发、结晶、增湿和除湿等过程的分析和计算。
6 化学反应动力学 掌握工业实现化学反应过程的设计分析,工业应用及对系统和单元设备计算技能。6.1 化学反应动力学基本原理及工业应用。
6.2 化学反应器类型比较和选择。6.3 化学反应器的工艺计算及分析:依据速率模型和/或产品分布(停留时间分配和相应转化率)来设计工业反应器,理想等温反应器(单级和多级间歇式反应器、活塞流反应器和连续搅拌罐式反应器)及单一绝热和非等温的单相反应器分析。
6.4 反应器的工艺控制。7 化工工艺设计.掌握化工装置工艺设计方法和技能。
7.1 工艺方案优化设计。7.2 工艺流程图。
7.3 设计压力和设计温度的确定。7.4 能耗计算。
7.5 设备(容器、热交换器、塔器、泵、风机、压缩机等)工艺参数的确定;了解特殊制造要求、材料性质及防腐蚀要求。7.6 过程控制(检测、分析、指示和控制)方案的确定。
7.7 熟悉工艺装置中的消防、劳动安全卫生、环境保护法规和应用。8 化工工艺系统设计 掌握化工装置工艺系统设计方法和技能。
8.1 装置内工艺和公用工程管道及仪表流程图(PID、UID)。8.2 系统阻力降分析,管道中可压缩流体和不可压缩流体的阻力计算,管道、阀门的噪声控制,设备的接管要求,机泵压差要求。
8.3 阀门和安全阀、爆破片、限流孔板、阻火器、疏水器等的设置原则及有关数据表;管道数据表。8.4 设备标高和泵的净正吸入压头(NPSH)。
8.5 熟悉工厂的设备布置设计要求。8.6 熟悉工厂的管道布置要求,熟悉设备、管道的绝热和涂漆要求。
8.7 通用安全分析方法,熟悉HAZOP(危险与可操作)分析和故障树形图分析、列表法。9 工程经济分析 熟悉在工程项目中运用工程经济分析方法的基本内容。
9.1 工程造价基本知识,技术经济分析的有关数据及经济效果的评价方法,设计方案评价的要求和准则。9.2 了解成本和各类费用构成9.3 了解工程建设投资构成和估算方法。
化工工程项目管理 熟悉工程项目管理,熟悉我国有关基本建设法律法规。10.1 工程项目管理概念和基本知识。
10.2 工程招标形式和程序,工程承包合同管理,工程成本和资源控制,工程索赔。10.3 工厂设计知识(内容、程序和阶段),我国有关基本建设法律法规。
榆林职业技术学院《化工单元操作及设备》课程标准课程名称化工单元操作及设备课程编码课程类别专业课程适用专业应用化工技术专业学制三年学时执笔人连锦花,潘欣拟定单位榆林职业技术学院化工系系(部)意见:学院审核意见:年月日一、课程概述(一)课程性质《化工单元操作及设备》是应用化工技术专业进行岗位能力培养的一门核心课程,其主要内容是以化工生产中的物理加工过程为背景,依据操作原理的共性,分成若干单元操作过程,学习各单元操作的基本原理、基本计算、典型设备及生产中的操作控制方法。
课程所涉及的知识和技能在实际生产中具备很高的应用价值,为进行化工单元操作的学习提供技能训练,为岗位需求提供职业能力,为培养高素质技能型应用人才提供保障,是培养学生职业技能的一门必不可少的课程。《化工单元操作及设备》要求综合运用基础化学、有机化学、物理化学、化工制图等基础知识来分析和解决化工生产过程中的工程问题,在培养化工技术人才中担负着由理及工、由基础到专业的过渡,在培养学生运用工程观点分析、解决化工生产实际问题方面起着十分重要的作用,在应用化工技术专业的教学体系中处于承上启下的重要地位。
(二)课程基本理念本课程以不同单元操作为主线,将典型的单元操作的基本原理、基本计算、设备结构、工艺操作和工艺评价合理整合,结合职业实践活动,将理论与实践一体化,体现职业教育“以就业为导向,以能力为本位”的培养理念。本课程着重于奠定学生的化工基本理论知识,在此基础上培养学生的化工职业素养和基本操作技能,以提高综合职业能力为核心。
(三)课程设计思路本课程采用了综合化、模块化的设计方法,每个模块均采用了理论实践一体化的思路,力求体现“做中学”、“学中做”的教学理念;本课程内容的选择上降低理论重心,突出实际应用,注重培养学生的应用能力和解决问题的实际工作能力;本课程的内容组织形式上强调学生的主体性,在每个模块实施时,先提出学习目标,再进行任务分析,使学生在开始就知道学习的任务和要求,引起学生的注意,利于学生在任务驱动下,自主学习、自我实践。二、课程目标(一)总体目标强调理论和实际相结合,提高分析和解决工程实际问题的能力。
培养学生具有运用基础理论,分析和解决化工生产中各种实际问题的能力。学习科学探究方法,发展自主学习能力,养成良好的思维习惯和职业规范,能运用相关的专业知识、专业方法和专业技能解决工程中的实际问题。
(二)具体目标1、知识目标①掌握各典型化工单元操作的基本原理和作用。②掌握基本计算,典型设备的结构、作用以及在生产中的工艺操作和操作指标等方法。
③重视本课程与其他课程之间的联系,能综合运用有关的知识、技能与方法分析和解决工程问题。2、能力目标①在学习过程中,学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息,并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工。
②通过理论知识和实践活动相结合的一体化学习过程,深入了解理论和实践之间的相互关系。③通过让学生参加实践活动,尝试经过思考发表自己的见解,尝试运用技术知识和研究方法解决一些工程实践问题。
3、素质目标①具有良好的政治素养、行为规范和职业道德素质。②具有组织和协调能力。
③具有团队精神和与他人交流沟通能力。④具有诚实守信、敬业精神。
⑤具有强烈的社会责任感。⑥具有查找资料获取信息的能力。
⑦具有较强的逻辑思维能力。
毕业生应具备化工单元过程及设备的基本知识;化工工艺过程的基本理论和方法;化工设备、过程控制等相关工程技术知识和化工生产管理知识;能从事化工设备及其操作系统的使用、维护、维修及调试;化工工艺的操作及化工生产管理等工作。
主要课程:无机化学、化工制图、化学实验基础、有机化学、分析化学、物理化学、电工学、化工仪表与自动化、化工原理、化工设备、化工工艺学、电镀工艺技术、化工设备及机械等。 就业去向:在化工、炼油、冶金、轻工、医药、食品、环保等企事业单位(行业),从事生产运行、技术开发、技术管理、设备安装调试与维护、化工工艺设计和生产组织管理、产品质量分析检验、化工产品营销等工作,也可从事个体生产经营活动,直接从事化工产品的生产、营销及管理工作。
声明:本网站尊重并保护知识产权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果我们转载的作品侵犯了您的权利,请在一个月内通知我们,我们会及时删除。
蜀ICP备2020033479号-4 Copyright © 2016 学习鸟. 页面生成时间:3.815秒