精细化工教案.doc
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1、课 时 授 课 方 案 课次课程名称:精细化工生产工艺学授课时间 年 月 日 第 周 星期 第 至 节 班新课内容 绪论新课目的 1、掌握精细化工的的定义、特点要 求 2、理解精细化工的范畴 新课重点 精细化工的特点难 点 课 型 讲授教具名称 数 量智能培养 培养学生自学能力内 容总结新课 1、精细化学品内 容 2、精细化学品的分类及其特性 布置作业 课 后 记绪 论一、 精细化工的定义与范畴1、 精细化工的定义“精细化学工业”简称“精细化工”是指精细化学品的工业的统称。 精细化率:“是指精细化工产品产值占全部化工总产值的半分率。2、 精细化工的范畴欧美国家专用化学品使用性能分为三大类:准商
2、用化学品,多功能、多用途化学品 我国:农药、染料、涂料、颜料、试剂和高纯物、信息化学品、食品和饲料添加剂、胶黏剂、催化剂和各种助剂二、精细化工的特点1、多品种、小批量2、高技术密集3、综合生产流程和多功能生产装置4、大量采用复配技术5、附加值高6、商品性强三、精细化工过程开发的一般步骤分为三个阶段:实验室研究阶段、中间试验阶段、工业化阶段四、精细化工新产品开发的程序五、精细化工在国民经济中的作用课 时 授 课 方 案 课次课程名称:授课时间 年 月 日 第 周 星期 第 至 节 班新课内容 第一章 表面活性剂 1-1 表面活性剂的定义、特点与分类新课目的 掌握表面活性剂的定义 特点 分类要 求
3、新课重点 表面活性剂的分类难 点课 型 讲授教具名称 数 量智能培养 内 容总结新课 内 容布置作业 课 后 记第三节 反应器内流体的流动状态一 两种理想流动模型 1理想置换流动模型理想置换流动模型也称作平推流模型或活塞流模型。与流动方向相垂直的同一截面上各点流速、流向完全相同,即物料是齐头并肩向前运动的。 图1-1 理想置换流动 图1-2 理想置换流动浓度变化曲线2理想混合流动模型理想混合流动模型也称为全混流模型。反应物料以稳定的流量进入反应器,刚进入反应器的新鲜物料与存留在其中的物料瞬间达到完全混合。 图1-3 理想混合流动 图1-4 理想混合流动浓度变化曲线二 非理想流动理想流动模型是两
4、种极端状况下的流体流动,而实际的工业反应器中的反应物料流动模型往往介于两者之间。对于所有偏离理想置换和理想混合的流动模式统称为非理想流动。 1. 偏离理想流动的原因实际反应器中流动状况是偏离理想流动状况的,其原因是由于流体流动过程中存在滞留区、存在沟流与短路 、循环流、流体流速分布不均匀、扩散等 ,这是造成非理想流动的几种常见原因,对一个流动系统可能全部存在,也可能是其中的几种,甚至有其它的原因。2. 返混对反应过程的影响返混是指不同时刻进入反应器的物料之间的混合,是逆向的混合,或者说是不同年龄质点之间的混合。返混带来的最大影响是反应器进口处反应物高浓度区的消失或减低。返混改变了反应器内的浓度
5、分布,使反应器内反应物的浓度下降,反应产物的浓度上升。但是,这种浓度分布的改变对反应的利弊取决于反应过程的浓度效应。课 时 授 课 方 案 课次课程名称:授课时间 年 月 日 第 周 星期 第 至 节 班新课内容 第二节 反应器计算基本方程式新课目的 了解反应器计算方程式要 求新课重点 动力学方程式、物料衡算式难 点课 型 讲授教具名称数 量智能培养 分析理解能力内 容总结新课 内 容布置作业课 后 记第二节 反应器计算的基本方程反应器计算的基本方程包括:描述浓度变化的物料衡算式;描述温度变化的能量衡算式;描述反应速率变化的动力学方程式。 (1)物料衡算式依据:质量守衡定律。基准: 取温度、浓
6、度等参数保持不变的单元体积和单元时间作为空间基准和时间基准。通过物料衡算,可以描述物料浓度的变化规律,给出反应物浓度或转化率随反应器内位置或时间变化的函数关系。对任一组分A在单元时间、单元体积V内有:-单元时间内进入单元体积的反应物量单元时间内离开单元体积的反应物量单元时间、单元体积内转化掉的反应物量单元时间、单元体积内反应物的积累量-= (2-1) (2)热量衡算式依据: 能量守衡定律。基准: 取温度、浓度等参数保持不变的单元体积和单元时间作为空间基准和时间基准。通过能量衡算 ,可以描述物料温度的变化规律,给出温度随反应器内位置或时间变化的函数关系。对任一组分在单元时间、单元体积V内(以放热
7、反应为例)有:=+单元时间内进入单元体积的物料所带进的热量单元时间内离开单元体积的物料所带出的热量单元时间、单元体积由于反应产生的热量单元时间、单元体积内热量的积累量 -单元时间内单元体积传递至环境或载热体的热量-(2-2)(3)动力学方程式均相反应速率的表达式为: (2-3)式中 i -组分i的反应速率,mol/m3.sV 反应混合物的体积,m3ni 反应物的摩尔数,mol 反应时间,S均相反应速率其他形式的表达式:恒容下进行的反应: (2-4)式中 Ci组分i的浓度,mol/m3 均相反应动力学方程式:在均相反应系统中只进行如下不可逆化学反应:A S ,其动力学方程一般都可表示成: = (
8、2-5) (2-6)式中 A 反应物A的反应速率,mol/m3.s; nA 反应物A的摩尔数,mol;cA 组分A的浓度,mol/m3 ;n 反应级数; k 反应速度常数。物料衡算式和动力学方程式是描述反应器性能的两个最基本的方程式。课 时 授 课 方 案 课次课程名称:授课时间 年 月 日 第 周 星期 第 至 节 班新课内容 第二章 釜式反应器新课目的 掌握釜式反应器结构要 求新课重点 搅拌器类型与结构难 点课 型 讲授教具名称 多媒体数 量智能培养 工程知识、反应器知识内 容总结新课 釜式反应器结构内 容 搅拌器类型布置作业 简答反应釜结构、搅拌器作用与类型课 后 记第二章 均相反应器釜
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