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1、新型分离技术教学大纲课程编码：0412102502课程名称：新型分离技术学时/学分：24/1.5先修课程：物理化学、化工原理、化工热力学适用专业：化学工程与工艺开课教研室：化工教研室一、课程性质与任务1课程性质：本课程是学生在具备了物理化学、化工原理、化工热力学等基础知识后的一门专业选修课。本课程可以开阔化工类学生的视野、拓宽学生在分离工程领域的知识面，从而适应多种专业化方向的要求，并且为进一步的科学研究或工程应用打下基础。2课程任务：本课程的任务是讲授膜分离技术、新型萃取技术、新型蒸馏技术、生化分离技术等新型分离技术的基础知识，以及反应-分离耦合集成和分离-分离集成的设计等。本课程强调工程观
2、点、强调理论与实际相结合；通过分离任务的提出、解决方案的建立、分离流程的设计、以及分离设备的选用等，提高学生分析问题、解决问题的能力。二、课程教学基本要求通过本课程的教学，要求学生掌握各种新型分离技术的基本理论，操作特点，同时对分离技术在过程工业中的重要意义及新型分离技术的开拓和发展有一定的了解。成绩考核形式：期末成绩（闭卷考试）（70%）平时成绩（作业、课堂提问等）（30%）。成绩评定采用百分制，60分为及格。三、课程教学内容第一章 绪论1.教学基本要求掌握选择分离技术的一般规则；了解分离技术在过程工业中的意义；了解新型分离技术的开拓和发展。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章的教
3、学，要求学生掌握分离技术的分类；掌握选择分离技术的一般规则。3.教学重点和难点教学重点是分离技术的分类；新型分离技术在化学工业、环境保护、生物技术、制药、电子、能源等领域的应用。教学难点是新型分离技术在化学工业、环境保护、生物技术、制药、电子、能源等领域的应用。4.教学内容（1）分离技术在过程工业中的意义主要知识点：分离技术在过程工业中的重要意义；分离技术的分类。（2）新型分离技术的开拓和发展主要知识点：新型分离技术的开拓和发展；新型分离技术在化学工业、环境保护、生物技术、制药、电子、能源等领域的应用。（3）选择分离技术的一般规则主要知识点：选择分离技术的一般规则；未来新型分离技术的发展趋势。
4、第二章 膜和膜过程简介1.教学基本要求掌握膜的定义；掌握膜的分类；了解膜的制备方法；了解膜的结构；了解截留率和分离因子的计算；掌握膜组件和膜过程。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章的教学，要求学生掌握膜的定义；掌握膜的分类；掌握膜组件和膜过程。3.教学重点和难点教学重点是膜的定义；膜材料；膜的分类；膜组件和膜过程。教学难点是膜的结构；截留率和分离因子的计算。4.教学内容（1）膜的简介主要知识点：膜的定义；分离因子和截留率；膜分离的优点。（2）膜材料主要知识点：有机膜材料；无机膜材料；复合膜和杂化膜。（3）膜的制备主要知识点：有机膜的制备方法；无机膜的制备方法。（4）膜的结构表征主要
5、知识点：膜的结构；孔径和孔隙率；表征膜结构的仪器；膜组件；膜过程。第三章 以压力为驱动力的膜过程1.教学基本要求掌握以压力为推动力的膜过程的分类；掌握微滤、超滤、纳滤和反渗透膜的孔径大小和操作压力；了解微滤、超滤、纳滤和反渗透膜的传递过程；了解膜污染及其防治；了解微滤、超滤、纳滤和反渗透设备、流程和应用。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章的教学，要求学生掌握以压力为推动力的膜过程的分类；掌握微滤、超滤、纳滤和反渗透膜的孔径大小和操作压力。3.教学重点和难点教学重点是以压力为推动力的膜过程的分类；微滤、超滤、纳滤和反渗透膜的孔径大小和操作压力；微滤、超滤、纳滤和反渗透设备、流程和应用
6、。教学难点是微滤、超滤、纳滤和反渗透膜的传递过程机理。4.教学内容（1）超滤主要知识点：超滤膜过程的定义；超滤的传质过程；超滤的应用。（2）反渗透主要知识点：反渗透膜过程的定义；反渗透的传质过程；反渗透的应用。（3）微滤和纳滤主要知识点：微滤膜过程；纳滤膜过程。第四章 以浓度为推动力的膜过程1.教学基本要求了解透析的传递过程；了解透析的应用；了解气体在孔道中的传递；了解努森扩散的表述；掌握气体分离的应用；了解渗透汽化膜过程简介。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章的教学，要求学生掌握透析膜过程的定义；掌握气体分离的应用。3.教学重点和难点教学重点是透析的传递过程；透析的应用；气体在孔
7、道中的传递；努森扩散的表述；气体分离的应用。教学难点是努森扩散的表述。4.教学内容（1）透析主要知识点：透析膜过程的定义；透析的传质过程；透析的应用。（2）气体分离主要知识点：努森扩散；气体分离的膜过程；气体分离的应用。（3）渗透汽化主要知识点：渗透汽化膜过程；渗透汽化的应用。第五章 以电位差为推动力的膜过程1.教学基本要求掌握电渗析膜过程的定义；掌握膜电解的定义；了解膜电解的传质。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章的教学，要求学生掌握电渗析膜过程的定义；掌握膜电解的定义。3.教学重点和难点教学重点是电渗析；膜电解。教学难点是电渗析的传质过程；膜电解的传质。4.教学内容（1）电渗析
8、主要知识点：电渗析膜过程的定义；电渗析的传质过程；电渗析的应用。（2）膜电解主要知识点：膜电解的定义；膜电解的传质；膜电解的应用。第六章 新型萃取技术1.教学基本要求了解新型萃取技术的分类；掌握超临界流体的性质；了解超临界流体萃取热力学；了解超临界流体萃取的设备和流程；了解超临界流体萃取的应用；掌握反胶团的定义；了解反胶团萃取蛋白质的推动力；了解反胶团萃取的工艺流程；了解双水相形成的热力学基础；掌握双水相萃取的原理；了解双水相萃取的应用。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章的教学，要求学生掌握超临界流体的性质；掌握反胶团的定义；掌握双水相萃取的原理。3.教学重点和难点教学重点是超临界
9、萃取；反胶团萃取；双水相萃取。教学难点是各种萃取技术的热力学基础。4.教学内容（1）超临界萃取主要知识点：超临界流体；超临界萃取的热力学基础；超临界萃取的流程；超临界萃取的设备；超临界萃取的应用。（2）反胶团萃取主要知识点：生化分离过程简介；反胶团的定义；反胶团萃取的热力学基础；反胶团萃取的设备和流程；反胶团萃取的应用。（3）双水相萃取主要知识点：双水相的定义；双水相萃取的热力学基础；双水相萃取的设备和流程。第七章 新型蒸馏技术1.教学基本要求掌握膜蒸馏、分子蒸馏、反应精馏的定义；了解膜蒸馏的传质过程；了解分子蒸馏的传递过程。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章的教学，要求学生掌握膜
10、蒸馏、分子蒸馏、反应精馏的定义。3.教学重点和难点教学重点是膜蒸馏、分子蒸馏、反应精馏的定义。教学难点是膜蒸馏的传质过程、膜蒸馏的传热的流程；膜蒸馏的设备；分子蒸馏的传递过程；分子蒸馏的设备和流程。4.教学内容（1）膜蒸馏主要知识点：膜蒸馏的定义；膜蒸馏的传质过程；膜蒸馏的传热的流程；膜蒸馏的设备；膜蒸馏的应用。（2）分子蒸馏主要知识点：分子蒸馏的定义；分子蒸馏的传递过程；分子蒸馏的设备和流程；分子蒸馏的应用。第八章 液膜分离1.教学基本要求掌握液膜的定义；了解液膜的组成、液膜的制备和稳定性、液膜的制备和稳定性、液膜分离的传递过程、液膜分离的流程和设备。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通
11、过本章的教学，要求学生掌握液膜的定义。3.教学重点和难点教学重点是液膜的定义；液膜分离的传递过程；液膜分离的流程和设备。教学难点是液膜的制备和稳定性；液膜分离的传递过程；液膜分离的流程和设备。4.教学内容（1）液膜的定义、组成、制备和稳定性主要知识点：液膜的定义；液膜的组成；液膜的制备和稳定性。（2）液膜分离的传递过程、液膜分离的流程和设备主要知识点：液膜分离的传递过程；液膜分离的流程和设备；液膜分离的应用。第九章 泡沫分离1.教学基本要求掌握泡沫分离的定义；了解泡沫的形成和结构、泡沫的稳定性、泡沫分离的传递过程、理想泡沫模型、泡沫分离的流程和设备。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本
12、章的教学，要求学生掌握泡沫分离的定义。3.教学重点和难点教学重点是泡沫分离的定义；泡沫分离的传递过程；理想泡沫模型；泡沫分离的流程和设备。教学难点是泡沫分离的传递过程；液膜分离的流程和设备。4.教学内容（1）泡沫分离的定义、泡沫的形成和结构主要知识点：泡沫分离的定义；泡沫的形成和结构；泡沫的稳定性。（2）泡沫分离的传递过程、泡沫分离的流程和设备主要知识点：泡沫分离的传递过程；理想泡沫模型；泡沫分离的流程和设备。第十章 吸附、离子交换和色谱分离1.教学基本要求掌握吸附、离子交换、色谱分离的基本原理；了解吸附、离子交换、色谱分离的流程和应用。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章的教学，要
13、求学生掌握吸附、离子交换、色谱分离的基本原理。3.教学重点和难点教学重点是吸附、离子交换、色谱分离的基本原理。教学难点是吸附、离子交换、色谱分离的流程。4.教学内容（1）吸附主要知识点：常用的吸附剂；吸附平衡和等温吸附方程；吸附分离的设备和流程；吸附分离的应用。（2）离子交换主要知识点：常用的离子交换树脂；离子交换传递过程；离子交换的设备和流程；离子交换的应用。（3）色谱分离主要知识点：色谱的分类；色谱分离的传递过程；色谱分离的应用。第十一章 耦合与集成技术1.教学基本要求了解反应-分离的耦合和集成、分离-分离的集成。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章的教学，要求学生掌握反应-分离
14、的耦合与集成技术、分离-分离的耦合与集成技术在化工生产中的应用。3.教学重点和难点教学重点是反应-分离的耦合和集成、分离-分离的集成。教学难点是反应-分离的耦合和集成、分离-分离的集成。4.教学内容（1）反应-分离的耦合与集成技术主要知识点：催化膜反应器；渗透汽化膜反应器；膜生物反应器。（2）分离-分离的耦合与集成技术主要知识点：膜与吸收的集成；精馏与渗透汽化的集成。四、学时分配表章序内容学时备注一绪论2二膜和膜过程简介2三以压力为驱动力的膜过程2四以浓度为推动力的膜过程2五以电位差为推动力的膜过程2六新型萃取技术2七新型蒸馏技术4八液膜分离2九泡沫分离2十吸附、离子交换和色谱分离2十一耦合与集成技术2合计24五、教材及参考书教材：新型分离技术 主编：陈欢林 出版社：化学工业出版社 出版时间：2005年参考书：1.新型分离技术基础主编：刘茉娥 出版社：浙江大学出版社 出版时间：1999年2.分离过程 主编：刘家祺 出版社：化学工业出版社 出版时间：2002年3.分离工程 主编：叶庆国 出版社：化学工业出版社 出版时间：2008年执笔： 李丽审定： 张伟 徐绍红 /
