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《化工过程节能技术》课程教学大纲

英文名称：ChemicalEnergySavingTechnology

课程类型：专业技能课

课程要求：选修

学时/学分：32/2

适用专业：应用化工技术

一、课程性质与任务

本课程是化工及其相关专业学生选修的一门专业课程，是研究节能原理和节能技术的一门课程。主要包括热力学第一定律和第二定律，能量的畑计算，畑损失与畑衡算方程式，装置的畑效率与畑损失系数；流体流动与流体输送机械、换热、蒸发、精馏、干燥、反应等化工单元过程与设备的节能；该课程的任务是研究化工单元操作的基本原理、典型设备的

结构原理、操作性能中的耗能问题及节能途径。

二、课程与其他课程的联系

在学习本课程之前应学完《物理化学》、《化工原理》和《化学反应过程与设备》等学科

基础课，并且应通过认识实习对化工生产过程有所了解。

三、课程教学目标

1.了解化工生产单元过程及生产原理。

2.掌握可逆过程、火用、夹点等重要的基本概念。

3.了解能量转换遵循的基本定律。

4.掌握单元过程和能量系统用能状况的基本分析及计算方法，以及提高能量利用经济性的基

本原则和主要途径。

5.逐步树立工程观点，具有对实际问题建立能量系统模型的能力，并能用理论分析解决与化工节能有关的实际问题。

6.掌握化工单元过程节能途径及其主要设备的节能方法。

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应课

程教学

目标

1

第一章绪论

1.1能源概念及其分类

1.2能源资源现状及其特点

1.3节能及节能的潜力与意义

1.4化学工业与节能

1.5化工过程的热力学分析法

1.了解能源与能源的概念及

分类；

2.掌握化工产品的生产过程

和分离过程；

3.了解化学工业节能的潜力

与意义：

4.熟悉节能的途径；

5.了解能源管理的内容、方

法、能源管理与企业管理的关系

4

讲授

2~4

2

第二章节能的热力学基础

2.1能量及表现形式

2.2热力学第一定律

2.3火用和热力学第二定律

2.4能量的火用计算

2.5火用损失和火用衡算方程式2.6装置的火用效率和火用损失系数

2.7节能理论的新进展

1.了解能源利用过程中的相

关术语；

2.掌握能量的形式和基准状

态的确定；

3.掌握稳流体系热力学第一定律及能量平衡的简化式；

4.掌握轴功及其计算；

5.掌握熵、熵增原理、卡诺定律、熵产生及熵平衡的定义；

6.掌握理想功、损失功及有

效能计算和过程热力学分析。

8

讲授

8~10

3

第三章流体流动及输送过程设备

的节能

3.1流体流动过程热力学分析3.2流体在直管中流动的节能

3.3泵的节能

3.4风机节能

1.了解流体在直管中流动的节能与节能与节流过程的有

效能损失；

2.初步掌握减阻剂的使用方

法及应用范围；

3.掌握离心泵的节能方法；4.掌握泵的工作范围确定与

选择；

5.掌握泵的能量损失与改善

泵性能的措施；

6.初步掌握风机选择中应注意的问题与提高风机运行经

济性的途径。

4

讲授

讨论

1~4

4

第四章热量传递过程的节能

4.1传热过程的节能

4.2蒸发操作的节能

4.3干燥过程的节能

1.了解化工生产中传热的目的；

2.了解传热过程的有效能损失；

3.初步掌握换热器的节能与

经济效益；

4.掌握传热的节能与强化途径；

5.掌握提高单位时间的换热

量方式。

6.初步掌握蒸发器的选型、蒸发操作方式及其经济性；7.掌握蒸发操作节能的途

径；

8.初步掌握干燥介质对干燥

过程的影响；

9.湿空气的有效能计算；10.减少干燥过程能耗的途

径。

4

讲授

2~4

5

第五章分离过程的节能

5.1精馏操作中的节能技术

5.2吸收操作与塔设备

1.蒸馏系统的节能措施；

2.理解热量利用的热力学基

础及节能方案的确定；

3.理解回流比对精馏过程节

能的影响；

4.了解带中间加热—冷却精

馏过程；

5.掌握多效蒸馏工艺流程、

节能效果、影响因素及精馏效数选定；

6.掌握热泵精馏的工艺流

程、热力学性能及有效能效率

与热泵经济性分析；

7.掌握吸收塔的操作线方程

与最佳吸收剂用量的确定；

8.理解塔设备性能分析、填

料类型、性能评价及新型塔板

的应用。

4

讲授

2~4

6

第六章制冷与热泵的节能

6.1制冷的节能技术

6.2热泵的节能技术

1.了解冷冻、深度冷冻的概念及需要采用深度冷冻分离方法的场合：

2.理解制冷的工作原理；

3.掌握压缩过程、节流过程

及传热过程有效能分析；

4.掌握压缩式热泵循环与制冷循环的区别与热泵循环的

功耗和效能；

5.初步掌握压缩式热泵供热的经济性与混合工质的热泵循环；

6.了解吸收式热泵的工作原