《化工单元操作与设备》教案
课题：蒸馏单元操作与设备
教学时间：——
教材分析：《化工单元操作与设备》是一门基础理论与生产实际相结合的技术基础课，根据学生职业生涯需要掌握的专项能力和综合能力，以典型的化工单元操作过程为主要内容，增加了实际生产的操作知识，注重运用所学知识分析问题，解决问题的能力，突出了高职教育的特色。

蒸馏单元操作与设备是本教材第七单元的内容，是本教材中的重点、难点。

它结合了本教材前几个单元所学习的流体流动、流体输送、传热、传质等知识，利用塔类设备进行均相溶液分离，在工业生产中应用最为广泛的单元操作，在化工企业中蒸馏单元操作与设备是一名操作人员必须掌握的基本技能。

教学目的：
（1）知识与技能：
①掌握蒸馏单元操作与设备的基础知识。

②掌握精馏单元的生产流程、操作方法以及设备原理。

（2）过程及方法：
①会用实验探究的方法进行学习。

②会用分析，归纳的方法对有关信息加工处理。

③会用观察的方法辨析事物。

（3）社会能力：
①培养理论联系实际，关注社会实际问题的意识。

②进一步增强学习化学的兴趣。

教学重点：精馏单元操作流程
教学难点：精馏操作控制条件
教学方法：结合本节课的教学目标、教材特点、学生的年龄特征及本校的学生情况，我这节课的主要教学方法是引导探究法。

教学过程主要由创建情境、模拟操作、实际操纵、归纳总结、思考讨论这五个方面组成。

配合使用多媒体辅助教学，实际操作设备，拓宽学生视野，增强教学内容的直观性。

这样，不但使学生始终处干主动的学习状态中，而且调动了学生学习的主动性，体现了“教为主导，学为主体”的原则。

学法指导：新课程理念提倡学生的学习方式是自主学习、合作学习、探究学习。

为了实现教学目标，依据本课的教学方法，指导学生从以下方法进行学习：1、实验探究法。

从探究中发现问题，分析问题，从而提高学生解决问题的能力。

2、合作学习法。

让学生在讨论交流中取长补短，培养学生的合作竞争意识。

3、自主学习法。

使学生由“学会”变为“会学”，适应素质教育的要求。

教学过程：
Ⅰ、组织教学、引入新课
一、组织教学、检查学生出勤情况。

二、导入新课。

提出问题：甲醇溶液怎样分离提纯？（创建情境让学生讨论）
Ⅱ、新课讲授
一、乙醇蒸馏
①介绍乙醇蒸馏的方法和设备。

②让学生总结乙醇蒸馏的特点，例如：
a.原料为混合液
b.乙醇易挥发
c.给组分沸点不同
d.需要加热和冷凝
e.最终目的是分离
总结学生提出的乙醇蒸馏过程的特点，根据这些特点定义蒸馏单元操作的概念：任何液体均具有会发成蒸汽的能力，不同液体在相同条件下挥发性不同，同一液体在不同条件下的挥发性也不同。

蒸馏操作是利用混合物中各组分挥发性的差异而将其分离的单元操作。

二、乙醇精馏仿真实训
1、生产任务：在加压条件下将含乙醇质量分数为28%的苯甲苯混合液连续精馏，要求馏出液中含乙醇质量分数为92%，操作回流
比为5:1，泡点进料，塔顶产量2000kg/h。

2、分析生产任务，总结其特点：
①分离纯度高
②分离精度高
③加压条件下生产
④连续生产
⑤产量大
根据生产任务特点，引入精馏操作，并介绍精馏的流程及设备：
3、在教师指导下，使用仿真软件完成精馏操作和事故处理：
①正常操作：
a.冷态开车
b.正常生产
c.正常停车
②事故处理：
a.蒸汽压力过高
b.蒸汽压力过低
.冷凝水中断
d.停电
e.回流泵故障
③数据记录及分析
a.记录精馏塔运行的温度、压力：分析温度和压力对精馏的影响。

b.记录进料温度、浓度及流量：分析设备的生产效率以及进料状态对精馏过程的影响。

c.记录塔顶、塔底产品浓度及产量：与生产任务进行对比，分析产品、产量是否达标。

d.记录精馏塔的回流比：分析回流比对精馏过程的影响。

三、乙醇精馏实验设计
1、设计实验任务
以20%~30%的乙醇溶液为原料，利用小型精馏设备进行实际精馏操作，记录精馏过程的各个参数，收集精馏产品，检验产品浓度，分析各个参数对精馏过程的影响，提出推论。

2、实验设计
①配制溶液
②冷态开车
③正常运行，记录参数
④取样检验产品
3、思考与讨论
①利用实验数据分析进料、塔顶、塔底温度对精馏过程的影响。

②利用实验数据分析回流比对精馏过程的影响。

③利用实验数据分析进料状态对精馏过程的影响。

Ⅲ、小结、布置作业
一、小结本次课的主要内容：
1、蒸馏单元概念及原理讲解
以乙醇的蒸馏为例，介绍蒸馏单元操作的概念、原理以及用途。

2、详细介绍精馏单元流程及设备
利用仿真软件完成乙醇精馏的生产任务，同时讲解精馏的原理、设备以及生产流程。

3、设计精馏生产任务
根据生产任务以及设备实际情况，设计乙醇精馏生产任务，并利用小型设备完成精馏操作，并记录运行参数，分析产品质量。

4、分析数据
分析乙醇精馏生产任务中的各个参数以及产品组分，根据实际数据分析精馏操作条件。

由实验数据分析得到精馏操作控制条件，承接下节课的主要内容：结合实验数据，推导精馏操作中各参数的规律及公式，分析进料状态、温度、回流比等各参数对精馏操作的影响。

二、布置作业
查找资料，并结合实验数据分析：
①进料、塔顶、塔底温度对精馏过程的影响。

②回流比对精馏过程的影响。

③进料状态对精馏过程的影响。