《材料化学工艺与设备》教学大纲课程编号：B04021800（宋体小四）课程名称：材料化学工艺与设备英文名称：Technology and equipmentof materials chemistry课程性质：专业限选课学时/学分：48/3考核方式：考试选用教材：自编内部教材先修课程：化工原理后继课程：催化新材料适用专业及层次：材料化学专业，大学三年级大纲执笔人：刘旭光大纲审核人：凝一、教学目标通过本课程的课堂教学，对材料化学工艺与设备的学习，使学生具备下列能力：1.能够准确理解材料化学工艺的基本概念与规律：2.能够运用材料化学工业的基本概念与规律思考分析解决材料制备过程中的工艺问题，以及设备操作：3.能够把握材料化学工艺中的基本计算，设计原则：4.能够弄清化工工艺的内涵，典型材料的生产工艺与与设备：5.能够为学生打下良好的化工工程基础与工程思维能力。二、课程目标与毕业要求的对应关系（表格可以扩展）毕业要求指标点课程目标学习化学和材料科学的基本1.学习化学和材料科学的基本理论、1、通过材料化学理论、基本知识和基本技能，基本知识和基本技能工艺与设备的学受到科学思维与科学实验方习，掌握材料化学工艺与设备的面的基本训练，具有运用化学与材料科学的基础理论、基本基本概念与规律1
1 《材料化学工艺与设备》教学大纲 课程编号：B04021800（宋体小四） 课程名称： 材料化学工艺与设备 英文名称： Technology and equipment of materials chemistry 课程性质：专业限选课 学时/学分：48 /3 考核方式： 考试 选用教材：自编内部教材 先修课程： 化工原理 后继课程：催化新材料 适用专业及层次：材料化学专业， 大学三年级 大纲执笔人： 刘旭光 大纲审核人： 隋凝 一、教学目标 通过本课程的课堂教学，对材料化学工艺与设备的学习，使学生具备下列能 力： 1.能够准确理解材料化学工艺的基本概念与规律； 2.能够运用材料化学工业的基本概念与规律思考分析解决材料制备过程中的工艺 问题，以及设备操作； 3.能够把握材料化学工艺中的基本计算，设计原则； 4.能够弄清化工工艺的内涵，典型材料的生产工艺与与设备； 5.能够为学生打下良好的化工工程基础与工程思维能力。 二、课程目标与毕业要求的对应关系（表格可以扩展） 毕业要求 指标点 课程目标 学习化学和材料科学的基本 理论、基本知识和基本技能， 受到科学思维与科学实验方 面的基本训练，具有运用化学 与材料科学的基础理论、基本 1.学习化学和材料科学的基本理论、 基本知识和基本技能 1、通过材料化学 工艺与设备的学 习，掌握材料化 学工艺与设备的 基本概念与规律
知识和实验技能进行材料研2.材料研究、技术开发、生产和管理的2、通过对材料化学工艺与设备中究、技术开发、生产和管理的基本能力基本能力。各种基本规律、计算与原则，以及典型材料生产案例的学习，把握化工工艺的内涵以及相关的工程基础，形成特定的工程思维能力三、教学基本内容第一章：绪论（支撑课程目标1）1.1化学工艺学的定义与范畴（宋体五号）1.2化工工艺学研究的主要内容和方法1.3化工工艺学在材料生产中的地位和作用1.4化工工艺与设备要求学生掌握化学工艺学的定义与范畴第二章：化学工业的原料与产品（支撑课程目标1）（宋体五号加粗）2.1化学工艺中的原料与产品2.1.1煤2.1.2石油2.1.3天然气2.1.4生物资源2.1.5空气2.1.6水2.2原料对产品质量的影响2.2.1原料的品位2.2.2原料影响副产物的生产与分离2.3原料对工艺路线的影响2.3.1原料路线的选择2.3.2反应过程2
2 知识和实验技能进行材料研 究、技术开发、生产和管理的 基本能力。 2.材料研究、技术开发、生产和管理的 基本能力 2、通过对材料化 学工艺与设备中 各种基本规律、 计算与原则，以 及典型材料生产 案例的学习，把 握化工工艺的内 涵以及相关的工 程基础，形成特 定的工程思维能 力 三、教学基本内容 第一章：绪论 （支撑课程目标1） 1.1 化学工艺学的定义与范畴（宋体五号） 1.2 化工工艺学研究的主要内容和方法 1.3 化工工艺学在材料生产中的地位和作用 1.4 化工工艺与设备 要求学生掌握化学工艺学的定义与范畴 第二章：化学工业的原料与产品（支撑课程目标1）（宋体五号加粗） 2.1 化学工艺中的原料与产品 2.1.1 煤 2.1.2 石油 2.1.3 天然气 2.1.4 生物资源 2.1.5 空气 2.1.6 水 2.2 原料对产品质量的影响 2.2.1 原料的品位 2.2.2 原料影响副产物的生产与分离 2.3 原料对工艺路线的影响 2.3.1 原料路线的选择 2.3.2 反应过程
2.3.3分离过程2.3.4三废与动力2.4原料预处理2.4.1原料进入流程的要求2.4.2原料预处理的原则2.4.3原料预处理方案设计2.4.4原料与处理方案流程的比较与评估2.4.5固体原料预处理2.4.6液体原料预处理2.4.7气体原料与处理要求学生：掌握化学工业中的原料与产品，以及预处理方案。第三章：化学工艺过程的基本原理（支撑课程目标1、2）（宋体五号加粗）3.1化工工艺流程3.1.1化工生产过程3.1.2化工装置操作特性3.1.3工艺流程编制3.22化学反应的工艺特性3.2.1化学反应的工艺特性3.2.2化学反应的热力学基础3.2.3化学反应的动力学基础3.3、物料和能量衡算3.3.1物料衡算3.3.2能量衡算要求学生：掌握化工工艺过程的基本原理，基本计算。第四章：化工制图与工艺设计（支撑课程目标2）4.1化工设备图4.1.1化工设备图的内容4.1.2化工设备图的表达方法4.2化工工艺流程图4.2.1方案流程图en
3 2.3.3 分离过程 2.3.4 三废与动力 2.4 原料预处理 2.4.1 原料进入流程的要求 2.4.2 原料预处理的原则 2.4.3 原料预处理方案设计 2.4.4 原料与处理方案流程的比较与评估 2.4.5 固体原料预处理 2.4.6 液体原料预处理 2.4.7 气体原料与处理 要求学生：掌握化学工业中的原料与产品，以及预处理方案。 第三章：化学工艺过程的基本原理（支撑课程目标1、2）（宋体五号加粗） 3.1 化工工艺流程 3.1.1 化工生产过程 3.1.2 化工装置操作特性 3.1.3 工艺流程编制 3.2 化学反应的工艺特性 3.2.1 化学反应的工艺特性 3.2.2 化学反应的热力学基础 3.2.3 化学反应的动力学基础 3.3 物料和能量衡算 3.3.1 物料衡算 3.3.2 能量衡算 要求学生：掌握化工工艺过程的基本原理，基本计算。 第四章：化工制图与工艺设计（支撑课程目标2） 4.1 化工设备图 4.1.1 化工设备图的内容 4.1.2 化工设备图的表达方法 4.2 化工工艺流程图 4.2.1 方案流程图
4.2.2物料流程图4.2.3管道与仪表流程图4.33工艺流程图应用-化工设计4.3.1产品生产的反应工艺研究与设计4.3.2工艺流程设计4.3.3工艺流程量化与评估要求学生：掌握化工制图与阅读，了解化工设计原理第五章：典型高聚物生产工艺（支撑课程目标2）5.1聚合工艺5.1.1原料准备与精制过程5.1.2引发剂的配制5.1.3聚合过程5.1.4分离过程5.2聚氯乙烯的生产工艺5.2.1电石乙炔的生产5.2.2氯化氢的生产5.2.3氯乙烯的制备5.2.4氯乙烯聚合5.2.5氯乙烯聚合反应设备5.3聚碳酸酯5.4聚氨酯要求学生：掌握聚合工艺，聚氯乙烯的生产工艺。第六章：碳纤维生产工艺（支撑课程目标1）6.1聚丙烯睛碳纤维生产工艺6.2聚丙烯腈碳纤维的形态结构6.3丙烯晴聚合6.3.1丙烯睛自由基聚合的反应机理6.3.2共聚单位6.3.3丙烯睛聚合工艺6.4丙烯腈纺丝4
4 4.2.2 物料流程图 4.2.3 管道与仪表流程图 4.3 工艺流程图应用-化工设计 4.3.1 产品生产的反应工艺研究与设计 4.3.2 工艺流程设计 4.3.3 工艺流程量化与评估 要求学生：掌握化工制图与阅读，了解化工设计原理 第五章：典型高聚物生产工艺（支撑课程目标2） 5.1 聚合工艺 5.1.1 原料准备与精制过程 5.1.2 引发剂的配制 5.1.3 聚合过程 5.1.4 分离过程 5.2 聚氯乙烯的生产工艺 5.2.1 电石乙炔的生产 5.2.2 氯化氢的生产 5.2.3 氯乙烯的制备 5.2.4 氯乙烯聚合 5.2.5 氯乙烯聚合反应设备 5.3 聚碳酸酯 5.4 聚氨酯 要求学生：掌握聚合工艺，聚氯乙烯的生产工艺。 第六章：碳纤维生产工艺（支撑课程目标1） 6.1 聚丙烯腈碳纤维生产工艺 6.2 聚丙烯腈碳纤维的形态结构 6.3 丙烯腈聚合 6.3.1 丙烯腈自由基聚合的反应机理 6.3.2 共聚单位 6.3.3 丙烯腈聚合工艺 6.4 丙烯腈纺丝
6.4.1丙烯睛凝固成纤的过程6.4.2湿法纺丝的设备6.4.3湿法纺丝的主要工艺6.4.4干喷湿纺6.55预氧化6.6炭化要求学生：了解碳纤维的生产工艺。四、教学重点与难点第一章：绪论教学重点：化学工艺的定义与范畴教学难点：化学工艺学在材料生产中的地位与作用第二章：化学工业中的原料与产品（支撑课程目标1）教学重点：化学工业中的原料与产品教学难点：原料预处理第三章：化学工艺过程的基本原理（支撑课程目标1、2）教学重点：化学工业工艺过程的基本原理教学难点：物料衡算第四章：化工制图与工艺设计（支撑课程目标2）教学重点：化工制图教学难点：化工设备图第五章：典型高聚物生产工艺（支撑课程目标2）教学重点：聚合工艺教学难点：聚氯乙烯生产工艺第六章：碳纤维生产工艺（支撑课程目标2）教学重点：丙烯睛聚合教学难点：聚丙烯睛碳纤维的结果五、教学建议进度（学时数48）第一章绪论（学时数4）第二章化学工业的原料与产品（学时数8）5
5 6.4.1 丙烯腈凝固成纤的过程 6.4.2 湿法纺丝的设备 6.4.3 湿法纺丝的主要工艺 6.4.4 干喷湿纺 6.5 预氧化 6.6 炭化 要求学生：了解碳纤维的生产工艺。 四、教学重点与难点 第一章：绪论 教学重点：化学工艺的定义与范畴 教学难点：化学工艺学在材料生产中的地位与作用 第二章：化学工业中的原料与产品（支撑课程目标1） 教学重点：化学工业中的原料与产品 教学难点：原料预处理 第三章：化学工艺过程的基本原理（支撑课程目标1、2） 教学重点：化学工业工艺过程的基本原理 教学难点：物料衡算 第四章：化工制图与工艺设计（支撑课程目标2） 教学重点：化工制图 教学难点：化工设备图 第五章：典型高聚物生产工艺（支撑课程目标2） 教学重点：聚合工艺 教学难点：聚氯乙烯生产工艺 第六章：碳纤维生产工艺（支撑课程目标2） 教学重点：丙烯腈聚合 教学难点：聚丙烯腈碳纤维的结果 五、教学建议进度（学时数48） 第一章 绪论 （学时数4） 第二章 化学工业的原料与产品 （学时数8）
第三章化学工艺过程的基本原理（学时数12）第四章化工制图与设计（学时数6）第五章（学时数12）典型高聚物生产工艺第六章碳纤维生产工艺（学时数6）课内外时间比例为48：32六、教学方法1．多媒体2.板书3.随堂练习...........七、考核方式闭卷考试八、成绩评定方法考试成绩（100%九、教学参考书：《化工工艺学》，朱志庆，等，化学工业出版社，20131.2. 《化工工艺学》，韩冬斌，等，中国石化出版社，20103.《化工工艺学》，张巧玲，等，国防工业出版社，2015...6
6 第三章 化学工艺过程的基本原理 （学时数12） 第四章 化工制图与设计 （学时数6） 第五章 典型高聚物生产工艺 （学时数12） 第六章 碳纤维生产工艺 （学时数6） . 课内外时间比例为 48：32 六、教学方法 1. 多媒体 2. 板书 3. 随堂练习 . 七、考核方式 闭卷考试 八、成绩评定方法 考试成绩(100%) 九、教学参考书： 1. 《化工工艺学》， 朱志庆，等，化学工业出版社，2013 2. 《化工工艺学》， 韩冬斌，等，中国石化出版社，2010 3. 《化工工艺学》， 张巧玲，等，国防工业出版社，2015