《化工过程模拟》课程授课教案（石河子大学：李江兵）

石河子大学教案2013-2014学年第二学期课程名称：化工过程模拟授课班级：化工12-3,4任课教师：李江兵化学化工学院化工系石河子大学教务处制

石河子大学教案 2013-2014 学年第 二 学期 课 程 名 称: 化工过程模拟 授 课 班 级: 化工 12-3,4 任 课 教 师: 李江兵 化学化工学院 化工系 石河子大学教务处制

讲师教师姓名李江兵职称所在院系化工院化工系课程名称总学时化工过程模拟16+32授课班级化工12-3~4班博学楼C214/1-4周星期一、五理论，授课地点授课时间化工学院机房星期三、五2-9周上机本课程是高等学校化学工程与技术专业（本科）的一门专业综合课程。本课程的目的在于使学生在基本完成化工单元操作、化学工程、化工工艺理论学习的基础上，通过系统工程的方法并结合有关化工设计、化工工艺，数值计算方法，尤其是化工过程分析与合成基本知识，了解并能初步编写化工计算软件和利用课程目标较大型化工商业软件解决化工过程分析与流程模拟问题。了解化工系统过程模拟主要内容，学会化工过程分析、建立化工系统模型与过程模拟基本方法，掌握有关数值计算方法求解化工系统简单模型，重点掌握利用计算机模拟软件---Aspen进行化工生产过程的初步辅助开发和设计。[1]】化工过程数值模拟及软件屈一新化学工业出版社2006.7教材及主[2］化工过程模拟与优化郭锦标杨明诗化学工业出版社2006.5要参考书[3]】化工过程模拟与优化杨友麒项曙光化学工业出版社2006.7章节名称及学时分配第一部分绪论（2学时）第二部分流程模拟的步骤（1学时）第三部分AspenPlus流程模拟商业软件（1学时）第四部分AspenPlus的单元操作模型（10学时）第五部分其他流程模拟软件简介（2学时）

教师姓名 李江兵 职 称 讲师 所在院系 化工院化工系 课程名称 化工过程模拟 总学时 16+32 授课班级 化工 12-3~4 班 授课地点 博学楼 C214/ 化工学院机房 授课时间 1-4 周星期一、五理论， 星期三、五 2-9 周上机 课程目标 本课程是高等学校化学工程与技术专业（本科）的一门专业综合课程。 本课程的目的在于使学生在基本完成化工单元操作、化学工程、化工工艺理论 学习的基础上，通过系统工程的方法并结合有关化工设计、化工工艺，数值计算方 法，尤其是化工过程分析与合成基本知识，了解并能初步编写化工计算软件和利用 较大型化工商业软件解决化工过程分析与流程模拟问题。了解化工系统过程模拟主 要内容，学会化工过程分析、建立化工系统模型与过程模拟基本方法，掌握有关数 值计算方法求解化工系统简单模型，重点掌握利用计算机模拟软件-Aspen 进行化 工生产过程的初步辅助开发和设计。 教材及主 要参考书 [1] 化工过程数值模拟及软件 屈一新 化学工业出版社 2006.7 [2] 化工过程模拟与优化 郭锦标 杨明诗 化学工业出版社 2006.5 [3] 化工过程模拟与优化 杨友麒 项曙光 化学工业出版社 2006.7 章节名称及学时分配 第一部分 绪论（2 学时） 第二部分 流程模拟的步骤（1 学时） 第三部分 Aspen Plus 流程模拟商业软件（1 学时） 第四部分 Aspen Plus 的单元操作模型（10 学时） 第五部分 其他流程模拟软件简介（2 学时）

课程名称：化工过程模拟学年学期李江兵教师姓名2014-2015(二）课程名称化工过程模拟授课班级化工12-3~4班授课时间授课地点博学楼C214[1周]周一3-4节章节名称第一章绪论了解化工过程模拟的现状，理解化工过程模拟的原理及过程，掌握教学目的模拟的分类及特点，了解化工CAD的发展历程及内容。第一章绪论（2学时）1.1化工模拟1.2流程模拟教学内容1.3单元模拟及1.4单元模拟与流程模拟的关系学时分配1.5化工CAD的发展历程1. 6化工 CAD的基本内容1.7化工CAD的常用工具重点、难点重点：化工过程模拟的分类及应用以及对策难点：单元模拟与流程模拟教学方法讲授为主，PPT图例展示为辅。和手段作业和预习AspenPlus的使用方法。思考题课后记

课程名称：化工过程模拟 学年学期 2014-2015(二) 教师姓名 李江兵 课程名称 化工过程模拟 授课班级 化工 12-3~4 班 授课时间 [1 周]周一 3-4 节 授课地点 博学楼 C214 章节名称 第一章 绪论 教学目的 了解化工过程模拟的现状，理解化工过程模拟的原理及过程，掌握 模拟的分类及特点，了解化工 CAD 的发展历程及内容。 教学内容 及 学时分配 第一章 绪论（2 学时） 1.1 化工模拟 1.2 流程模拟 1.3 单元模拟 1.4 单元模拟与流程模拟的关系 1.5 化工 CAD 的发展历程 1.6 化工 CAD 的基本内容 1.7 化工 CAD 的常用工具 重点、难点 以及对策 重点：化工过程模拟的分类及应用 难点：单元模拟与流程模拟 教学方法 和手段 讲授为主，PPT 图例展示为辅。 作业和 思考题 预习 Aspen Plus 的使用方法。 课后记

课程名称：化工过程模拟学年学期李江兵2014-2015(二)教师姓名课程名称化工过程模拟授课班级化工12-3~4班授课时间授课地点博学楼C214[1周]周五5-6节章节名称第二章，第三章了解化工过程模拟的基本思路，了解AspenPlus流程模拟软件的基教学目的本功能及操作步骤。第二章流程模拟的步骤（1学时）2.1流程的建立2.2变量的设置教学内容2.3程序的运行及第三章AspenPlus流程模拟商业软件（1学时）学时分配3.1AspenPlus流程模拟软件介绍3.2AspenPlus安装及运行环境3.3使用AspenPlus的基本步骤3.4Aspen公司其他模拟软件重点、难点重点：AspenPlus的基本使用步骤以及对策难点：AspenPlus的基本使用步骤教学方法讲授为主，PPT图例展示为辅，配合软件操作展示。和手段作业和上机复习AspenPlus的基本使用步骤；思考题预习AspenPlus的中常用流体输送模型。课后记

课程名称：化工过程模拟 学年学期 2014-2015(二) 教师姓名 李江兵 课程名称 化工过程模拟 授课班级 化工 12-3~4 班 授课时间 [1 周]周五 5-6 节 授课地点 博学楼 C214 章节名称 第二章，第三章 教学目的 了解化工过程模拟的基本思路，了解 Aspen Plus 流程模拟软件的基 本功能及操作步骤。 教学内容 及 学时分配 第二章 流程模拟的步骤（1 学时） 2.1 流程的建立 2.2 变量的设置 2.3 程序的运行 第三章 Aspen Plus 流程模拟商业软件（1 学时） 3.1 Aspen Plus 流程模拟软件介绍 3.2 Aspen Plus 安装及运行环境 3.3 使用 Aspen Plus 的基本步骤 3.4 Aspen 公司其他模拟软件 重点、难点 以及对策 重点： Aspen Plus 的基本使用步骤 难点： Aspen Plus 的基本使用步骤 教学方法 和手段 讲授为主，PPT 图例展示为辅，配合软件操作展示。 作业和 思考题 上机复习 Aspen Plus 的基本使用步骤； 预习 Aspen Plus 的中常用流体输送模型。 课后记

课程名称：化工过程模拟学年学期李江兵2014-2015(二)教师姓名课程名称化工过程模拟授课班级化工12-3~4班授课时间[2周]周—3-4节、授课地点博学楼C214章节名称第四章AspenPlus的单元操作模型了解常见流体输送过程的常用模型，掌握各过程模型的使用方法和教学目的应用功能。第四部分AspenPlus的单元操作模型（10学时）4.1流体输送模型（2学时）教学内容4.1.1泵及4.1.2压缩机学时分配4.1.3阀门4.1.4直管道4.1.5管线重点、难点重点：泵和阀门的模拟以及对策难点：泵特性曲线的输入教学方法PPT讲授为主，软件使用展示示范。和手段作业和上机练习流体输送模块的使用；思考题预习分离过程模型的设置方法。课后记

课程名称：化工过程模拟 学年学期 2014-2015(二) 教师姓名 李江兵 课程名称 化工过程模拟 授课班级 化工 12-3~4 班 授课时间 [2 周]周一 3-4 节、 授课地点 博学楼 C214 章节名称 第四章 Aspen Plus 的单元操作模型 教学目的 了解常见流体输送过程的常用模型，掌握各过程模型的使用方法和 应用功能。 教学内容 及 学时分配 第四部分 Aspen Plus 的单元操作模型（10 学时） 4.1 流体输送模型（2 学时） 4.1.1 泵 4.1.2 压缩机 4.1.3 阀门 4.1.4 直管道 4.1.5 管线 重点、难点 以及对策 重点：泵和阀门的模拟 难点：泵特性曲线的输入 教学方法 和手段 PPT 讲授为主，软件使用展示示范。 作业和 思考题 上机练习流体输送模块的使用； 预习分离过程模型的设置方法。 课后记

课程名称：化工过程模拟学年学期李江兵2014-2015(二)教师姓名课程名称化工过程模拟授课班级化工12-3~4班授课时间授课地点博学楼C214[2周]周五5-6节章节名称第四章AspenPlus的单元操作模型（10学时）了解常用的分离过程模拟模型，掌握各过程模型的使用方法和应用教学目的功能。第四部分AspenPlus的单元操作模型（10学时）4.2分离过程模型（2学时）教学内容4.2.1两相闪蒸及4.2.2三相闪蒸学时分配4.2.3倾析器4.2.4流股混合与分割4.2.5组份分割器重点、难点重点：两相闪蒸模块的功能及应用以及对策难点：两出口物流组份分割器模拟精馏过程衡算教学方法PPT讲授为主，软件使用展示示范。和手段作业和上机练习简单分离模块的使用；思考题预习传热过程模型的使用设置方法。课后记

课程名称：化工过程模拟 学年学期 2014-2015(二) 教师姓名 李江兵 课程名称 化工过程模拟 授课班级 化工 12-3~4 班 授课时间 [2 周]周五 5-6 节 授课地点 博学楼 C214 章节名称 第四章 Aspen Plus 的单元操作模型（10 学时） 教学目的 了解常用的分离过程模拟模型，掌握各过程模型的使用方法和应用 功能。 教学内容 及 学时分配 第四部分 Aspen Plus 的单元操作模型（10 学时） 4.2 分离过程模型（2 学时） 4.2.1 两相闪蒸 4.2.2 三相闪蒸 4.2.3 倾析器 4.2.4 流股混合与分割 4.2.5 组份分割器 重点、难点 以及对策 重点：两相闪蒸模块的功能及应用 难点：两出口物流组份分割器模拟精馏过程衡算 教学方法 和手段 PPT 讲授为主，软件使用展示示范。 作业和 思考题 上机练习简单分离模块的使用； 预习传热过程模型的使用设置方法。 课后记

课程名称：化工过程模拟学年学期教师姓名李江兵2014-2015（二）课程名称授课班级化工过程模拟化工12-3~4班授课时间授课地点[3周]周一3-4节博学楼C214章节名称第四章AspenPlus的单元操作模型（10学时）了解常用的传热过程模拟模型，掌握各过程模型的使用方法和应用教学目的功能。第四部分AspenPlus的单元操作模型（10学时）4.3传热过程模型（2学时）4.3.1简单加热器（Heater）教学内容4.3.2管壳式换热器模拟（Heatx）及（1）设计型问题学时分配（2）操作型问题（3）设备模拟4.3.4灵敏度分析的使用重点、难点重点：管壳式换热器模拟计算方法以及对策难点：管壳式换热器的结构参数设置教学方法PPT讲授为主，软件使用展示示范。和手段作业和上机练习传热过程模块的使用；思考题预习反应过程模型的使用设置方法。课后记

课程名称：化工过程模拟 学年学期 2014-2015(二) 教师姓名 李江兵 课程名称 化工过程模拟 授课班级 化工 12-3~4 班 授课时间 [3 周]周一 3-4 节 授课地点 博学楼 C214 章节名称 第四章 Aspen Plus 的单元操作模型（10 学时） 教学目的 了解常用的传热过程模拟模型，掌握各过程模型的使用方法和应用 功能。 教学内容 及 学时分配 第四部分 Aspen Plus 的单元操作模型（10 学时） 4.3 传热过程模型（2 学时） 4.3.1 简单加热器（Heater） 4.3.2 管壳式换热器模拟（HeatX） （1）设计型问题 （2）操作型问题 （3）设备模拟 4.3.4 灵敏度分析的使用 重点、难点 以及对策 重点：管壳式换热器模拟计算方法 难点：管壳式换热器的结构参数设置 教学方法 和手段 PPT 讲授为主，软件使用展示示范。 作业和 思考题 上机练习传热过程模块的使用； 预习反应过程模型的使用设置方法。 课后记

课程名称：化工过程模拟学年学期李江兵2014-2015(二)教师姓名课程名称化工过程模拟授课班级化工12-3~4班授课时间授课地点博学楼C214[3周]周五5-6节章节名称第四章AspenPlus的单元操作模型（10学时）了解常用的反应过程模拟模型，掌握各过程模型的使用方法和应用教学目的功能。第四部分AspenPlus的单元操作模型（10学时）4.4反应过程模型（2学时）4.4.1转化率反应器教学内容4.4.2收率反应器及4.4.3平衡反应器学时分配4.4.4吉布斯自由能反应器4.4.5连续釜式反应器4.4.6连续管式反应器重点、难点重点：动力学反应器的模拟计算以及对策难点：动力学参数的设置教学方法PPT讲授为主，软件使用展示示范。和手段作业和上机练习反应过程模型的使用；思考题预习塔设备模型的使用设置方法。课后记

课程名称：化工过程模拟 学年学期 2014-2015(二) 教师姓名 李江兵 课程名称 化工过程模拟 授课班级 化工 12-3~4 班 授课时间 [3 周]周五 5-6 节 授课地点 博学楼 C214 章节名称 第四章 Aspen Plus 的单元操作模型（10 学时） 教学目的 了解常用的反应过程模拟模型，掌握各过程模型的使用方法和应用 功能。 教学内容 及 学时分配 第四部分 Aspen Plus 的单元操作模型（10 学时） 4.4 反应过程模型（2 学时） 4.4.1 转化率反应器 4.4.2 收率反应器 4.4.3 平衡反应器 4.4.4 吉布斯自由能反应器 4.4.5 连续釜式反应器 4.4.6 连续管式反应器 重点、难点 以及对策 重点：动力学反应器的模拟计算 难点：动力学参数的设置 教学方法 和手段 PPT 讲授为主，软件使用展示示范。 作业和 思考题 上机练习反应过程模型的使用； 预习塔设备模型的使用设置方法。 课后记

课程名称：化工过程模拟学年学期李江兵2014-2015(二)教师姓名课程名称化工过程模拟授课班级化工12-3~4班授课时间[4周]周—3-4节授课地点博学楼C214章节名称第四章AspenPlus的单元操作模型（10学时）教学目的了解常用的塔设备模型，掌握各过程模型的使用方法和应用功能。第四部分AspenPlus的单元操作模型（10学时）4.5塔设备单元模型（2学时）4.5.1精馏过程捷算法设计模型教学内容4.5.2精馏过程捷算法核算模型及4.5.3精馏吸收过程的严格计算模型学时分配4.5.4萃取塔的模拟4.5.5设计规定的功能及使用方法重点、难点重点：精馏严格计算模型的功能及使用方法以及对策难点：Radfrac模块设计规定功能的使用教学方法PPT讲授为主，软件使用展示示范。和手段作业和上机练习塔设备单元模块的使用：思考题预习了解其他常用流程模拟软件的基本概况，课后记

课程名称：化工过程模拟 学年学期 2014-2015(二) 教师姓名 李江兵 课程名称 化工过程模拟 授课班级 化工 12-3~4 班 授课时间 [4 周]周一 3-4 节 授课地点 博学楼 C214 章节名称 第四章 Aspen Plus 的单元操作模型（10 学时） 教学目的 了解常用的塔设备模型，掌握各过程模型的使用方法和应用功能。 教学内容 及 学时分配 第四部分 Aspen Plus 的单元操作模型（10 学时） 4.5 塔设备单元模型（2 学时） 4.5.1 精馏过程捷算法设计模型 4.5.2 精馏过程捷算法核算模型 4.5.3 精馏吸收过程的严格计算模型 4.5.4 萃取塔的模拟 4.5.5 设计规定的功能及使用方法 重点、难点 以及对策 重点：精馏严格计算模型的功能及使用方法 难点：Radfrac 模块设计规定功能的使用 教学方法 和手段 PPT 讲授为主，软件使用展示示范。 作业和 思考题 上机练习塔设备单元模块的使用； 预习了解其他常用流程模拟软件的基本概况。 课后记

课程名称：化工过程模拟学年学期李江兵2014-2015(二)教师姓名课程名称化工过程模拟授课班级化工12-3~4班授课时间授课地点博学楼C214[4周]周五5-6节章节名称第五章其他流程模拟软件介绍教学目的了解其他常见流程模拟软件的基本概况第五部分其他流程模拟软件简介（2学时）5.1ChemCAD流程模拟软件简介教学内容5.2PRO/II流程模拟软件简介及5.3Hysis流程模拟软件简介学时分配5.4DESIGNII流程模拟软件简介5.5ECSS工程化学模拟系统重点、难点重点：其他常见流程模拟软件的主要功能。以及对策教学方法PPT讲授为主，软件使用展示示范。和手段作业和上网查阅化工流程模拟软件的发展现状及应用情况；思考题课后记

课程名称：化工过程模拟 学年学期 2014-2015(二) 教师姓名 李江兵 课程名称 化工过程模拟 授课班级 化工 12-3~4 班 授课时间 [4 周]周五 5-6 节 授课地点 博学楼 C214 章节名称 第五章 其他流程模拟软件介绍 教学目的 了解其他常见流程模拟软件的基本概况。 教学内容 及 学时分配 第五部分 其他流程模拟软件简介（2 学时） 5.1 ChemCAD 流程模拟软件简介 5.2 PRO/Ⅱ流程模拟软件简介 5.3 Hysis 流程模拟软件简介 5.4 DESIGNⅡ流程模拟软件简介 5.5 ECSS 工程化学模拟系统 重点、难点 以及对策 重点：其他常见流程模拟软件的主要功能。 教学方法 和手段 PPT 讲授为主，软件使用展示示范。 作业和 思考题 上网查阅化工流程模拟软件的发展现状及应用情况； 课后记