课程编号：131011
《化工工艺学》教学大纲
课程名称： 化工工艺学 英文名称： Chemical Technology 课程类型: 专业课
总 学 时： 70 讲课学时：70 实验学时：化工见习，时间为8-10天 学 分： 4
适用对象： 应用化工技术专业学生
第一部分 大纲说明
一、课程的性质、目的和任务
本课程是应用化学专业学生学习的专业课程。本课程的性质主要是从化工生产的工艺角度出发，运用化工过程的基本原理，阐明化工工艺的基本概念和基本理论，介绍典型产品的生产方法与工艺原理、典型流程与关键设备、工艺条件与节能降耗分析。
学习本课程的目的和任务：培养学生应用已学过的基础理论解决实际工程问题的能力，使学生了解当今化学工业的概貌及发展方向，掌握化工生产过程的基本原理、典型工艺过程的方法、流程及工艺条件等，了解化工生产中的设备材质、安全生产、三废治理等问题。通过学习本课程，使学生在以后的生产与开发研究工作中能掌握基本的方法，做到触类旁通、灵活应用，不断开发应用新技术、新工艺、新产品和新设备，降低生产过程中的原料与能源消耗，提高经济效益，更好地满足社会需要。
二、课程的基本要求
（一）基本要求：
1、重点分析和讲述生产工艺中反应和分离部分的工艺原理、影响因素、确定工艺条件的依据、反应设备的结构特点、流程的组织等。
2、主要讨论工艺路线、流程的经济技术指标、能量回收利用、副产物的回收利用及废物处理等问题。
3、通过加强基础理论学习，使学生掌握化学工艺的主要知识，培养理论联系实际的能力，为其将来从事化工过程的开发、设计、建设和科学管理打下牢固的化学工艺基础。
（二）重点、难点：
1、重点讲解典型化工产品生产过程中的反应特性以及由此引发的生产方法、流程安排、工艺条件等内容。
1
2、难点在于如何培养学生综合分析问题和解决问题的能力，通盘考虑能量综合利用、三废治理及后续产品生产等问题。
三、本课程与相关课程的联系
《化工工艺学》课程是以《无机化学》、《有机化学》、《物理化学》和《化工原理》等课程为基础开设的一门专业课，所以应该安排在这些课程之后。在完成化学基础理论课和专业基础课《化工原理》课程的学习之后，如何运用所学的理论知识，解决化工生产过程中的实际问题，是本书的教学目的。因此，具有良好的化学理论课和专业基础课知识，是学习本课程的关键。
四、学时分配
序 号 — 二 三 四 五 六 七 八 九 十 十一
名 称 合成氨原料气的制备 合成氨原料气的净化 氨的合成 硫酸 硝酸 氮肥的生产 纯碱工业 电解法制烧碱 烃类热裂解 裂解气的净化与分离 催化加氢 学 时 6 9 6 8 8 7 6 4 6 4 6 五、教材与参考书
[1] 曾之平、王扶明主编，《化工工艺学》，化学工业出版社，2001年（教材）；
[2] 陈五平主编，《无机化工工艺学》（第三版），上册、中册、下册，化学工业出版社，2002年5月；
[3] 姚虎卿、刘晓勤、吕效平编，《化工工艺学》，河海大学出版社，1994年版；
[4] 上海师范大学、福建师范大学编《化工基础》，上、下册，高等教育出版社，2001年5月第三版；
[5] 冯长君、唐自强、秦正龙主编《化工基础解题指南》，中国矿业大学出版社，1993年第一版；
2
[6] 崔恩选主编《化学工艺学》，高等教育出版社，1990年5月第二版； [7] 北京大学编《化学工程基础》，上、下册，高等教育出版社，2002 [8] 廖巧丽 米镇涛主编《化学工艺学》，化学工业出版社，2001年8月。
六、教学方法与手段建议
理论知识：主要采用启发式教学，以讲授为主，结合课堂讨论、学生提问等方式，对工艺流程采用幻灯片或多媒体教学手段进行教学。
实践环节类型：化工见习，时间为8-10天。见习内容：合成氨工业、硫酸工业、氯碱工业、硝酸工业、石油化工。
七、课程考核方式
1、平时成绩：包括出勤、作业等占20% 2、见习成绩：包括出勤、见习报告等占10% 3、试卷成绩：期末70%
八、说明
1、本大纲制定的依据
为满足现代化学工业对人才培养的要求,应用化学专业培养的毕业生必须具有比较扎实的专业基本理论知识和较为丰富的基本技能。本大纲在重视化工工艺基本理论教学的同时, 更注重对学生进行基本技能及分析问题、解决问题能力的培养, 通过课堂教学、化工见习和参观讨论等各个教学环节, 使学生基本掌握大纲所制定的内容。
2、本大纲选编的原则与要求
根据《化工工艺学》课程的要求，本大纲较为全面、系统地反映了该课程的基本内容和研究方法。本大纲以掌握典型产品的生产方法与工艺原理、典型流程与关键设备、工艺条件与节能降耗分析为内容，以探讨化工工艺过程的研究方法为主线, 按应用化学专业人才培养的要求，编写此大纲。
第二部分 课程内容大纲
第一章 合成氨原料气的制备(6学时)
一、本章的教学目的和要求：
掌握固体燃料气化、烃类水蒸气转化、重油部分氧化等不同原料制气过程的基本原理，
3
原料和工艺路线，主要设备和工艺条件的选择，消耗定额的计算和催化剂的使用条件。
二、教学内容及要求：
（一）固体燃料气化 1、概述
2、固体燃料气化的基本原理：反应的热力学、动力学 3、半水煤气的工业制法
4、间歇法制取半水煤气的工作循环、工艺条件、工艺流程 （二）烃类蒸气转化 1、方法概述
2、反应的基本原理：反应的热力学、动力学 3、烃类水蒸气转化催化剂
4、工业生产方法、工艺条件、流程和设备 （三）重油部分氧化 1、基本原理
2、工艺条件、流程、主要设备
第二章 合成氨原料气的净化(9学时)
一、本章的教学目的和要求：
掌握原料气的脱硫、一氧化碳的变换、脱碳和精炼过程的基本原理、工艺流程的确定；工艺参数和主要设备的选择；净化系统各种催化剂的应用条件和方法；有关的物料衡算和热量衡算。
二、教学内容及要求：
（一）原料气的脱硫 1、干法脱硫 ZnO法
2、湿法脱硫 化学吸收法、物理吸收法、物理——化学吸收法 3、改良的A.D.A.法、工艺流程 （二）一氧化碳变换 1、变换的基本原理 2、变换催化剂
3、最佳工艺条件、工艺流程
4
（三）二氧化碳的脱除 1、脱碳方法 2、物理吸收法
3、化学吸收法 热钾碱法 MEDA法 （四）原料气的最终净化 1、铜洗法 2、甲烷化法 3、低温液氮洗涤法
第三章 氨的合成(6学时)
一、本章的教学目的和要求：
掌握氨合成反应的热力学、本征动力学方程在工业上的应用及影响因素；氨合成催化剂的组成和应用；氨合成塔的结构特点及最适宜温度分布；氨合成反应工艺条件的确定。
二、教学内容及要求：
（一）氨合成反应热力学 1、化学平衡
2、氨的平衡转化率的计算 3、氨合成反应的热效应 （二）氨合成反应动力学 1、反应过程分析 2、动力学方程式 3、扩散对反应速率的影响 （三）氨合成催化剂
1、催化剂的化学组成、结构、性能 2、各组分的作用
3、催化剂的活化与活性保持 （四）工艺条件的选择
压力、温度、空间速度、氢氮比、惰性气体的初始含量的影响 （五）氨合成工艺流程和设备 1、工艺流程的组成、氨的分离
5