《化工過程仿真》教學(xué)大綱

1、化工過程仿真培訓(xùn)教學(xué)大綱 課程編號：B01021300課程名稱： 化工過程仿真培訓(xùn)英文名稱： Computer Simulation Practice of Chemical Process課程性質(zhì)：通識課學(xué)時/學(xué)分：24 /1.5考核方式： 閉卷考試選用教材： 化工仿真實(shí)習(xí)指南，吳重光主編，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001先修課程：化工原理、化工自動化儀表、化工工藝后繼課程：化工設(shè)計適用專業(yè)及層次：化學(xué)工程與工藝、化學(xué)工程與工藝（精細(xì)化工方向）及相近專業(yè)一、教學(xué)目標(biāo)化工仿真教學(xué)是一種新型的教學(xué)方式，是針對真實(shí)的裝置和流程建立數(shù)學(xué)模型，在仿真機(jī)上實(shí)現(xiàn)，以為教學(xué)和科研服務(wù)的技術(shù)?；み^程仿真培訓(xùn)系

2、統(tǒng)模擬真實(shí)的化工生產(chǎn)過程，為學(xué)生仿真實(shí)習(xí)創(chuàng)造了條件。通過仿真訓(xùn)練使學(xué)生能夠了解化工過程的工藝和控制系統(tǒng)的動態(tài)特性、提高學(xué)生對工藝過程的運(yùn)行和控制能力，有助于對學(xué)生綜合能力以及化工實(shí)際操作技能的培養(yǎng)。通過本課程的教學(xué)，使學(xué)生具備以下能力：1. 能夠運(yùn)用仿真的思維方法，建立仿真單元及典型工段的控制方案；2. 能夠基于工程相關(guān)背景知識進(jìn)行合理分析，熟練完成仿真單元及典型工段的操作；3. 能夠?qū)?fù)雜化工動態(tài)過程進(jìn)行分析和決策，掌握復(fù)雜控制系統(tǒng)的投運(yùn)和調(diào)整技術(shù)。二、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系（表格可以擴(kuò)展）畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)1. 工程與社會了解化工研究、設(shè)計必須遵守的安全、健康、法律等規(guī)范，理解應(yīng)

3、承擔(dān)的社會責(zé)任教學(xué)目標(biāo)12. 職業(yè)規(guī)范具有較強(qiáng)的社會責(zé)任感與工程職業(yè)道德教學(xué)目標(biāo)23. 個人和團(tuán)隊具有良好的執(zhí)行力和與他人合作承擔(dān)具體任務(wù)的能力教學(xué)目標(biāo)3三、教學(xué)基本內(nèi)容緒論 （1學(xué)時）0.1學(xué)習(xí)化工制圖課程的意義0.2學(xué)習(xí)化工制圖課程的方法和目標(biāo)1. 仿真實(shí)習(xí)技術(shù)介紹仿真實(shí)習(xí)技術(shù)及教學(xué)規(guī)律。2. 仿真實(shí)習(xí)軟件界面操作方法及操作要點(diǎn)（支撐課程目標(biāo)1、2、3）1）智能控制模式操作法2）化工過程操作要點(diǎn)3）控制系統(tǒng)操作要點(diǎn)本章要求掌握化工仿真的基本概念，為后續(xù)知識的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。了解仿真系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)及相關(guān)過程控制系統(tǒng)的基本概念。3. 離心泵及液位（支撐課程目標(biāo)1、3）1）離心泵冷態(tài)操作和停車操

4、作2）離心泵特性曲線的測定3）事故設(shè)置及排除本章要求掌握DCS仿真系統(tǒng)軟件的操作方法，并對離心泵單元進(jìn)行熟練操作。學(xué)生在課堂上要完成離心泵單元包括控制系統(tǒng)的一系列可獨(dú)立運(yùn)行的單元操作，如：單元的開車、停車、運(yùn)行及常見的事故處理等生產(chǎn)工藝全過程。重點(diǎn)講解如何使用仿真軟件、強(qiáng)調(diào)離心泵單元操作中的液位控制，并進(jìn)行反復(fù)操作練習(xí)，使學(xué)生熟練掌握并在工藝流程操作評分系統(tǒng)達(dá)標(biāo)為準(zhǔn)。4. 熱交換器（支撐課程目標(biāo)1、3）1）工藝及控制說明2）熱交換器開停車操作3）事故設(shè)置及排除本章要求掌握DCS仿真系統(tǒng)軟件的操作方法，并對熱交換器單元進(jìn)行熟練操作。學(xué)生在課堂上要完成熱交換器單元包括控制系統(tǒng)的一系列可獨(dú)立運(yùn)行的單

5、元操作，如：單元的開車、停車、運(yùn)行及常見的事故處理等生產(chǎn)工藝全過程。重點(diǎn)講解如何使用仿真軟件、強(qiáng)調(diào)熱交換器單元操作中的串級控制系統(tǒng)，并進(jìn)行反復(fù)操作練習(xí)，使學(xué)生熟練掌握并在工藝流程操作評分系統(tǒng)達(dá)標(biāo)為準(zhǔn)。5. 透平與往復(fù)壓縮（支撐課程目標(biāo)1、3）1）工藝及控制說明2）透平與往復(fù)壓縮開停車操作3）事故設(shè)置及排除本章要求掌握DCS仿真系統(tǒng)軟件的操作方法，并對透平與往復(fù)壓縮單元進(jìn)行熟練操作。學(xué)生在課堂上要完成透平與往復(fù)壓縮單元包括控制系統(tǒng)的一系列可獨(dú)立運(yùn)行的單元操作，如單元的開車、停車、運(yùn)行及常見的事故處理等生產(chǎn)工藝全過程。重點(diǎn)講解如何使用仿真軟件、強(qiáng)調(diào)透平與往復(fù)壓縮單元操作中的開車順序、負(fù)荷調(diào)節(jié)等，并

6、進(jìn)行反復(fù)操作練習(xí)，使學(xué)生熟練掌握并在工藝流程操作評分系統(tǒng)達(dá)標(biāo)為準(zhǔn)。6. 間歇反應(yīng)（支撐課程目標(biāo)1、3）1）工藝及控制說明2）間歇反應(yīng)開停車操作3）事故設(shè)置及排除本章要求掌握DCS仿真系統(tǒng)軟件的操作方法，并對間歇反應(yīng)單元進(jìn)行熟練操作。學(xué)生在課堂上要完成間歇反應(yīng)單元包括控制系統(tǒng)的一系列可獨(dú)立運(yùn)行的單元操作，如：單元的開車、停車、運(yùn)行及常見的事故處理等生產(chǎn)工藝全過程。重點(diǎn)講解如何使用仿真軟件、強(qiáng)調(diào)間歇反應(yīng)單元操作中的壓力控制等，并進(jìn)行反復(fù)操作練習(xí)，使學(xué)生熟練掌握并在工藝流程操作評分系統(tǒng)達(dá)標(biāo)為準(zhǔn)。7. 連續(xù)反應(yīng)（支撐課程目標(biāo)1、3）1）工藝及控制說明2）連續(xù)反應(yīng)開停車操作3）事故設(shè)置及排除本章要求掌握

7、DCS仿真系統(tǒng)軟件的操作方法，并對連續(xù)反應(yīng)單元進(jìn)行熟練操作。學(xué)生在課堂上要完成連續(xù)反應(yīng)單元包括控制系統(tǒng)的一系列可獨(dú)立運(yùn)行的單元操作，如：單元的開車、停車、運(yùn)行及常見的事故處理等生產(chǎn)工藝全過程。重點(diǎn)講解如何使用仿真軟件、強(qiáng)調(diào)連續(xù)反應(yīng)單元操作中的雙塔控制、冷卻措施等，并進(jìn)行反復(fù)操作練習(xí)，使學(xué)生熟練掌握并在工藝流程操作評分系統(tǒng)達(dá)標(biāo)為準(zhǔn)。8. 精餾系統(tǒng)（支撐課程目標(biāo)1、3）1）工藝及控制說明2）精餾系統(tǒng)開停車操作3）事故設(shè)置及排除本章要求掌握DCS仿真系統(tǒng)軟件的操作方法，并對精餾單元進(jìn)行熟練操作。學(xué)生在課堂上要完成精餾單元包括控制系統(tǒng)的一系列可獨(dú)立運(yùn)行的單元操作，如：單元的開車、停車、運(yùn)行及常見的事故

8、處理等生產(chǎn)工藝全過程。重點(diǎn)講解如何使用仿真軟件、強(qiáng)調(diào)精餾單元操作中的串級控制、超馳控制等，并進(jìn)行反復(fù)操作練習(xí)，使學(xué)生熟練掌握并在工藝流程操作評分系統(tǒng)達(dá)標(biāo)為準(zhǔn)。9. 吸收系統(tǒng)（支撐課程目標(biāo)1、3）1）工藝及控制說明2）吸收系統(tǒng)開停車操作3）事故設(shè)置及排除本章要求掌握DCS仿真系統(tǒng)軟件的操作方法，并對吸收單元進(jìn)行熟練操作。學(xué)生在課堂上要完成吸收單元包括控制系統(tǒng)的一系列可獨(dú)立運(yùn)行的單元操作，如：單元的開車、停車、運(yùn)行及常見的事故處理等生產(chǎn)工藝全過程。重點(diǎn)講解如何使用仿真軟件、強(qiáng)調(diào)吸收單元操作中的比值控制、均勻控制等，并進(jìn)行反復(fù)操作練習(xí)，使學(xué)生熟練掌握并在工藝流程操作評分系統(tǒng)達(dá)標(biāo)為準(zhǔn)。10. 加熱爐（

9、支撐課程目標(biāo)1、3）1）工藝及控制說明2）加熱爐開停車操作3）事故設(shè)置及排除本章要求掌握DCS仿真系統(tǒng)軟件的操作方法，并對加熱爐單元進(jìn)行熟練操作。學(xué)生在課堂上要完成加熱爐單元包括控制系統(tǒng)的一系列可獨(dú)立運(yùn)行的單元操作，如：單元的開車、停車、運(yùn)行及常見的事故處理等生產(chǎn)工藝全過程。重點(diǎn)講解如何使用仿真軟件、強(qiáng)調(diào)加熱爐單元操作中的點(diǎn)火順序、安全控制等，并進(jìn)行反復(fù)操作練習(xí)，使學(xué)生熟練掌握并在工藝流程操作評分系統(tǒng)達(dá)標(biāo)為準(zhǔn)。四、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)第一章重點(diǎn)講解：簡單形體形成分析；不同組合形式下的組合體視圖畫法；組合體的尺寸注法，閱讀組合體視圖的方法和步驟。六個基本視圖的形成、名稱以及配置關(guān)系；局部視圖，斜視圖和

10、旋轉(zhuǎn)視圖的應(yīng)用條件、畫法和標(biāo)注。剖視圖的形成、種類、應(yīng)用條件、畫法和標(biāo)注。斷面圖的形成、種類、應(yīng)用條件、畫法和標(biāo)注。局部放大圖的應(yīng)用條件和簡化畫法。2. 仿真實(shí)習(xí)軟件界面操作方法及操作要點(diǎn)（支撐課程目標(biāo)1、2、3）本章重點(diǎn)：仿真與集散系統(tǒng)的概念。本章難點(diǎn)：復(fù)雜控制系統(tǒng)。3. 離心泵及液位（支撐課程目標(biāo)1、3）本章重點(diǎn)：離心泵單元的操作方法。本章難點(diǎn)：離心泵特性曲線的測量及常見事故處理。4. 熱交換器（支撐課程目標(biāo)1、3）本章重點(diǎn)：串級控制，熱交換器單元的操作方法。本章難點(diǎn)：熱交換器溫度控制。5. 透平與往復(fù)壓縮（支撐課程目標(biāo)1、3）本章重點(diǎn)：透平與往復(fù)壓縮單元的操作方法。本章難點(diǎn)：開車順序、負(fù)

11、荷調(diào)節(jié)及對操作質(zhì)量的控制。6. 間歇反應(yīng)（支撐課程目標(biāo)1、3）本章重點(diǎn)：間歇反應(yīng)單元的操作方法。本章難點(diǎn)：壓力控制及對操作質(zhì)量的控制。7. 連續(xù)反應(yīng)（支撐課程目標(biāo)1、3）本章重點(diǎn)：連續(xù)反應(yīng)單元的操作方法。本章難點(diǎn)：雙塔控制及對操作質(zhì)量的控制。8. 精餾系統(tǒng)（支撐課程目標(biāo)1、3）本章重點(diǎn)：串級控制，超馳控制，以及精餾單元的操作方法。本章難點(diǎn)：復(fù)雜控制的操作方法及對操作質(zhì)量的控制。9. 吸收系統(tǒng)（支撐課程目標(biāo)1、3）本章重點(diǎn)：比值控制，均勻控制，以及吸收單元的操作方法。本章難點(diǎn)：復(fù)雜控制的操作方法及對操作質(zhì)量的控制。10. 加熱爐（支撐課程目標(biāo)1、3）本章重點(diǎn)：加熱爐單元的操作方法。本章難點(diǎn)：對操作質(zhì)量的控制。課內(nèi)外時間比例為 10：1六、教學(xué)方法1. 闡述基本原理，理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力；2. 用多媒體教學(xué)與仿真操作相結(jié)合的方法進(jìn)行教學(xué)；3. 通過案例分析，強(qiáng)調(diào)仿真建立和應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力；4. 理論教學(xué)與仿真實(shí)踐相結(jié)合，強(qiáng)化學(xué)生工程觀點(diǎn)的建立和工程