教学大纲格式

课程名称：化工分离工程 课程类型: 专业基础课

总 学 时：54 讲课学时：54 学 分：3

适用对象: 化学工程与工艺

先修课程：《化工原理》、《化工热力学》

一、课程性质、目的和任务

本课程是高等学校化工类专业的一门专业基础课，是学生在具备了物理化学、化工原理、化工热力学、传递过程原理等技术基础知识后的一门必修课。它是利用这些课程有关相平衡热力学、动力学、分子及其聚状态的微观机理，传热、传质和动量传递理论来研究化工生产实际中复杂物系的分离和提纯技术。

二、教学基本要求

通过本课程的学习，要求学生掌握有关特殊精馏、化学萃取、膜分离、吸附与离子交换及其它分离技术的基本概念、原理及过程。

三、教学内容及要求

1 绪论 (2学时)

介绍分离操作在化工生产中的重要性；分离过程的分类，每一类分离过程的定义和实例分析。 2 特殊精馏 (10学时)

2.1 恒沸精馏：定义，基本概念，恒沸精馏的基本原理及相关的工艺流程，恒沸精馏塔的计算。(2学时)

2.2 萃取精馏：萃取剂作用的微观机理；萃取精馏的定义，萃取剂的选择，萃取精馏的基本原理及相关的工艺流程。(2学时)

2.3 加盐精馏：盐效应定义和机理，溶盐精馏过程、应用及优缺点分析，加盐萃取精馏的基本原理及工艺过程。(2学时)

2.4 反应精馏：反应精馏的定义，分类，每类过程的原理及应用。(2学时)

2.5 作业及讨论：分组，每组自选一种特殊精馏过程为主题，查阅相关文献，写一篇课程小论文并制作PPT，每组派一个代表讲解，全班讨论。(2学时)

3 化学萃取 (10学时)

3.1 化学萃取：概述，化学萃取过程的分类及每类过程的主要特点，化学萃取的相平衡，化学萃取过程的控制步骤。(2学时)

3.2 络合萃取法的应用：物理萃取与络合萃取的区别与联系，过程的特征，萃取体系选择，典型举例。(1学时)

3.3 液膜分离技术：概述，分类及每类过程的主要特点，液膜分离过程机理，影响液膜传质的因素及影响规律，工艺流程及应用。(3学时)

3.4 膜萃取：概述，主要优点，工艺过程，影响因素及规律。(1学时) 3.5 超临界流体萃取：概述，过程的特征和原理，典型流程。(1学时)

3.6 作业及讨论：分组，每组自选一种化学萃取分离过程为主题，查阅有关资料，写一篇课程小论文并制作PPT，每组派一个代表讲解，全班讨论。(2学时)

4 离子交换与吸附 (4学时)

4.1 离子交换树脂和基本原理：种类，物理化学性质，离子交换过程平衡，离子交换的动力学。(2学时)

4.2 离子交换工艺过程与设备：分离过程的化学基础，基本步骤，典型工艺流程，树脂的再生。(2学时)

4.3 应用：离子交换过程的设备与操作，在水处理、糖液的净化、制药工业及废水处理。(2学时) 4.4 吸附剂与吸附平衡：吸附剂的种类，单组分气体吸附、气体和蒸气混合物的吸附、液体的吸附平衡，吸附热。(2学时)

4.5 应用：吸附分离的工艺方法，吸附设备及应用。(2学时)

4.6 作业及讨论：分组，每组自选一种吸附或离子交换过程为主题，查阅有关资料，写一篇课程小论文并制作PPT，每组派一个代表讲解，全班讨论。(2学时)

5 膜分离 (10学时)

5.1 绪论：膜分离技术发展史，各种膜分离过程简介，分离用膜的分类及性能表示法，膜分离设备。(2学时)

5.2 反渗透：基本原理，反渗透膜，过程的机理与传质，浓差极化，过程操作，工艺流程，设备。(2学时)

5.3 超滤与微滤：超滤与微滤过程的基本原理，超滤、微滤和反渗透过程的比较，超滤与微滤过程的渗透能量、浓差极化、影响因素及规律。(2学时)

5.4 电渗析：基本原理，电渗析中的传质过程，电化学过程，浓差极化，设备与操作，应用。(2学时)

5.5 其它膜分离：气体膜分离、渗透汽化、渗析、膜蒸馏、膜吸收和膜分相的基本原理及应用。(2学时)

5.5 作业及讨论：分组，每组自选一种吸附或离子交换过程为主题，查阅有关资料，写一篇课程小论文并制作PPT，每组派一个代表讲解，全班讨论。(2学时)

6 其它分离技术 (6学时)

6.1 泡沫分离技术：概述，基本原理，工艺方法，泡沫分离设备，泡沫分离过程的影响因素及影响规律。(2学时)

6.2 电泳分离：概述，基本原理，电泳分离过程，等电聚焦。(1学时)

6.3 凝胶萃取：概述，分类及每类萃取过程的基本原理，影响因素及影响规律。(1学时) 6.4 双水相萃取：概述，双水相体系的简介及萃取过程的主要特点，影响因素及规律。(1学时) 6.6 反胶束萃取：概述，基本原理，影响因素及变化规律，应用。(1学时)

7 讨论总结 (2学时)

结合化工原理、专业实验的相关过程，以及查阅过的相关资料，讨论及交流学习体会。

四、课程的重点和难点

重点：要求学生掌握特殊精馏中恒沸精馏、萃取精馏、加盐萃取精馏及反应精馏的概念和基本原理，了解相关的工艺过程流程；掌握化学萃取的分类及每一类的基本概念，了解液膜分离、膜萃取、超临界萃取、双水相萃取等新型萃取技术的基本原理及过程；掌握离子交换的基本概念和基本原理，了解离子交换的典型工艺过程及设备；掌握物理吸附的基本概念和原理，掌握吸附平衡及吸附分离的工艺方法，了解吸附剂种类、吸附设备及吸附的应用；掌握膜分离的基本概念和基本原理，掌握各种膜分离过程的区别与联系，了解相关的工艺过程；掌握泡沫分离、电泳分离等其它分离技术的基本概念和原理，了解相关工艺过程。

难点：准确理解各种分离过程的基本概念和基本原理。

五、实践环节

无

六、各教学环节学时分配 章次 1 2 3 4 5 4 课程内容 绪论 特殊精馏 化学萃取 离子交换与吸附 膜分离 其它分离技术 讨论总结 合计 学时数 授课 2 8 8 10 10 6 2 54 习题 2 2 2 2 七、考核方式

考试

八、推荐教材和教学参考书

教材：

《新型传质分离技术》 蒋维钧主编 化学工业出版社 参考书：

《化工新型分离技术》 陈欢林 化学工业出版社 《化工分离过程》 刘家祺 化学工业出版社 《化工传质与分离过程》贾绍义 化学工业出版社

《生化分离技术》 严希康 华东理工大学出版社

大纲制订人：翁连进 制订日期：2009年9月