2《化工单元操作》课程标准.docx
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2《化工单元操作》课程标准
《化工单元操作》课程标准
课程名称:
化工单元操作
适用专业:
中等职业学校化学工艺专业
1、前言
1.1课程性质
本课程是中等职业学校化学工艺专业的一门专业核心课程,是学生进行化工生产操作必修课程。
其功能使学生独立操作主要化工单元装置,理解相关知识,并达到“化工生产运行员”职业标准(四级)的相关要求,为学习《化学反应操作》、《化工生产装置运行技术》等课程打下扎实基础。
1.2设计思路
本课程总体设计思路是以化学工艺专业相关工作任务、职业能力分析和中等职业学校学生的认知特点为依据确定课程目标,设计课程内容,以工作任务为线索构建任务引领型课程。
课程的结构以主要化工单元装置操作任务为线索进行设计,包括离心泵装置操作、管路安装与拆卸、传热装置操作、精馏装置操作、吸收-解吸装置操作、干燥装置操作、萃取装置操作等七个单元,力求达到学习过程与工作过程的统一,加快学生角色转换,缩短上岗适应期,且与上海市“化工生产运行员”职业标准(四级)紧密结合。
为了充分体现任务引领、实践导向的课程思想,将课程的教学内容设计以化工单元装置操作的若干个工作任务(见下图),以工作任务为中心引出相关专业知识;以化工生产过程为基础,展开化工单元操作教学过程。
教学活动设计由易而难,多采用观察、临摹、实践操作、自主学习、师生互动的课内活动形式,予师生以创新的空间。
本课程要求充分运用现代职教理念与技术,引导学生在学习活动中具有专业能力,养成方法能力,建立社会能力。
本课程建议为250课时,其中离心泵装置操作为38课时,管路安装与拆卸为28课时,传热装置操作为30课时,精馏装置操作为42课时,吸收-解吸装置操作为30课时,干燥装置操作为20课时,萃取装置操为26课时。
2、课程目标
通过工作任务引领教学,使学生独立操作主要化工单元装置,理解相关知识,如离心泵装置操作、管路安装与拆卸、传热装置操作、精馏装置操作、吸收-解吸装置操作、干燥装置操作、萃取装置操作等七个单元,懂得联系QHSE和实施清洁生产的意识,灵活处理单元装置实际问题,养成良好的职业态度,遵守职业行为,为职业能力发展奠定扎实的基础。
职业能力目标:
●能实施QHSE及清洁生产
●具有良好职业道德和团队合作精神
●能制定安全操作规程、工艺操作规程
●会查阅有关工程计算图表和手册
●能识读管道安装图和单元装置流程图
●会临摹管道安装图和单元装置流程图
●会安装与拆卸管道
●能投运公用工程(水、电、气、汽等)
●能完成主要单元(泵、传热、精馏、吸收、干燥、萃取)装置开、停车
●会监控装置运行情况
●能调整装置生产负荷
●能识别及排除化工单元装置常见异常现象至装置恢复正常工况
●会平衡装置物料
●会取样并分析检测样品
3、课程内容与要求
序号
单元
工作
任务
技能与学习水平
知识与学习水平
活动设计
参考学时
技能点
学习
水平
知识点
学习
水平
1
离
心
泵
装
置
操
作
生产准备
流体物性的图表查阅
会查阅流体的密度和黏度
密度和黏度
归纳温度和压力对流体密度和黏度的影响
1.信息查阅:
查阅流体密度、黏度等物理性质
2.现场认识:
(1)观察流体输送
(2)现场识读工艺流程图
3.大型作业:
(1)编写装置工艺流程
(2)临摹装置工艺流程图
(3)编排开车前的工作
4.活动竞赛:
个人防护品的穿戴
5.现场操作:
确认装置处于正常开车前状态
16
常见测压仪表识读
能读取测压仪表数据并能记录数据
压力
解释相对压力;列举各压力单位
装置工艺流程图临摹
临摹装置工艺流程图
离心泵的作用和类型;装置工艺流程图
记忆离心泵的作用和类型;编写并叙述装置工艺流程
装置检查
制定开车前准备工作;确认装置处于正常开车前状态
离心泵的工作过程和工作原理;静力学基本知识;开车前准备工作
复述离心泵的工作过程和工作原理;记忆静力学基本知识;计划开车前准备工作
装置操作
开车操作
制定开车操作规程;完成开车操作
开车操作规程
计划开车操作规程
1.大型作业:
(1)计划开车操作规程
(2)计划运行操作规程
(3)计划停车操作规程
2.现场认知:
识读泵铭牌
3.现场操作:
(1)开、停车操作
(2)监控装置运行情况
(3)调整装置生产负荷
14
运行操作
识读离心泵的名牌;制定运行操作规程;监控装置运行情况
运行操作规程;流体流动基本知识;离心泵的主要性能;离心泵流量调节方法
计划运行操作规程;复述离心泵的主要性能;记住离心泵流量调节方法
停车操作
制定停车操作规程;完成停车操作
停车操作规程
计划停车操作规程
设备保养与维护
设备保养与维护
完成设备日常维护和保养
设备日常保养与维护的内容
检验设备日常保养与维护
现场排查与维护:
日常保养与维护设备
2
异常现象的判断与处理
异常现象判断与处理
判断与排除异常现象至装置恢复正常工况
产生异常现象的原因及处理措施
推断异常现象产生原因;设计处理异常现象的措施
1.工作现场分析:
装置异常情况
2.制定排除异常现象的措施
3.现场操作:
排除异常现象至装置恢复正常工况
6
2
管路安装与拆卸
生产准备
评估安全隐患制定预案
勘察现场;完成安全隐患评估报告;根据评估报告制定相应预案
安全隐患;
事故的预防方法
识别管道装拆中常见安全隐患;
推断管道拆装中常见事故预防方法
1.工作现场分析:
(1)工作现场勘测,寻找安全隐患
(2)现场分析讨论:
安全隐患和伤害,如何预防
2.活动竞赛:
佩戴劳保用品
3.活动竞赛:
按照图纸,选取管件、阀门
8
熟悉劳保用品
选择合适的劳保用品;
正确佩戴、使用劳保用品
劳保用品的使用方法
说明劳保用品的作用;
知晓劳保用品穿戴方法
管路轴测图的识读和绘制
识读轴测图、绘制管路的轴测图
轴测图
解释轴测图的投影原理及绘制方法;
概述识读轴测图的方法
单管图的识读
识读装置单管图
单管图
解释单管图的基本知识;
概述单管图的识图方法
识别常见管件、阀门
根据图纸,能挑选管件、阀门
管件、阀门
认识常见的管件、阀门;归纳它们的特点和使用场所
会使用装拆工具
能使用呆扳手、梅花扳手进行装拆管路
呆扳手、梅花扳手
认识常见的管路装拆工具;归纳呆扳手、梅花扳手的使用方法和要求
管路拆装
安装简单管路
根据图纸规范安装管路
安装管路的规则
安装工具的种类、特点和使用场合;
螺栓、螺母和垫片的种类、特点和使用规则;
法兰安装的技巧和规则
1.研究图纸:
给定图纸,研究管路组成和安装步骤
2.大型作业:
(1)写出安装所需工具、阀门、管件等
(2)临摹管路安装图
(3)编排安装工序
3.活动竞赛:
穿戴好个人防护用品
4.现场操作:
(1)按照图纸安装管路
(2)拆卸管路
12
拆卸简单管路
根据管路特点,安全规范的拆卸管路
拆卸管路的规则
拆卸工具的种类、特点和使用场合;
设计拆卸顺序;
法兰连接拆卸的方法
管路维护与保养
管路巡检
完成管路日常巡检
管路日常巡检的内容
归纳管路日常巡检内容及要求
1.现场操作:
(1)巡检校公用工程循环水管路
(2)完成部分管件的除锈、涂黄油工作
(3)对安装管路进行水压试验进行测漏
(4)修复法兰连接处泄漏
8
管路的保养维护
完成管路日常保养、维护
管路日常保养、维护的内容;
简单防锈、防腐的方法
检验管路日常保养、维护
密封所安装管路
根据图纸安装管路后,能有效密封,不泄露
管路密封的方法
列举管路密封的方法;
列举管路堵漏的方法
管路测漏
能设计并完成水压试验
水压试验
例证水压试验;
设计测漏管路的水压试验方案
3
传
热
装
置
操
作
生产准备
冷、热流体物性的图表查阅
查阅冷、热流体物性的图
冷、热流体;定压比热容和汽化潜热;工业换热方法
列举常见冷、热流体;解释定压比热容和汽化潜热;列举工业换热方法
1.信息查阅:
查阅冷热流体的定压比热容和汽化潜热等物理性质
2.现场认知:
(1)现场识读工艺流程图
(2)现场认知常见换热器的基本构造
3.大型作业:
(1)编写装置工艺流程
(2)临摹装置工艺流程图
(3)编排开车前的工作
4.活动竞赛:
个人防护品的穿戴
5.现场操作:
确认装置处于正常开车前状态
14
装置工艺流程图临摹
临摹装置工艺流程图
装置工艺流程图
复述装置工艺流程;编写装置工艺流程
装置检查
制定开车前准备工作;确认装置处于正常开车前状态
换热器的分类;常见换热器的基本构造、性能和使用场合;传热基本方式;开车前准备工作
列举换热器的种类;推断换热器;论述传热基本方式;计划开车前准备工作
装置操作
开车操作
制定开车操作规程;完成开车操作
开车操作规程;传热速率方程;热负荷
计划开车操作规程;说明传热速率方程;解释热负荷
1.大型作业:
(1)计划开车操作规程
(2)计划运行操作规程
(3)计划停车操作规程
2.现场操作:
(1)开、停车操作
(2)监控装置运行情况
(3)调整装置生产负荷
10
运行操作
制定运行操作规程;监控装置运行情况
运行操作规程;强化传热的途径及措施
计划运行操作规程;论述强化传热的途径及措施
停车操作
制定停车操作规程;完成停车操作
停车操作规程
计划停车操作规程
设备保养与维护
设备保养与维护
完成设备日常维护和保养
设备日常保养与维护的内容
检验设备日常保养与维护
现场排查与维护:
日常保养与维护设备
2
异常现象的判断与处理
异常现象判断与处理
判断与排除异常现象至装置恢复正常工况
产生异常现象的原因及处理措施
推断异常现象产生原因;设计处理异常现象的措施
1.工作现场分析:
装置异常情况
2.制定排除异常现象的措施
3.现场操作:
排除异常现象至装置恢复正常工况
4
4
精
馏
装
置
操
作
生产准备
溶液的挥发性、沸点与饱和蒸汽压关系例证
例证溶液的挥发性、沸点与饱和蒸汽压关系
蒸馏操作的目的、依据和常见方法
论述蒸馏操作的目的和依据;列举蒸馏常见方法
1.信息收集:
纯轻组分和重组分的沸点与饱和蒸汽压
2.现场认知:
(1)现场识读工艺流程图
(2)现场认知精馏塔
3.大型作业:
(1)编写装置工艺流程
(2)临摹装置工艺流程图
(3)编排开车前的工作
4.活动竞赛:
个人防护品的穿戴
5.现场操作:
(1)确认装置处于正常开车前状态
(2)取样并分析检测原料液浓度
20
装置工艺流程图临摹
临摹装置工艺流程图
装置工艺流程图
复述装置工艺流程;编写装置工艺流程
装置检查
制定开车前准备工作;确认装置处于正常开车前状态;完成取样和检测原料液
板式精馏塔的基本功能及主要部件;常见板式精馏塔的特点和性能;气液相平衡关系;精馏原理;开车前准备工作
列举常见板式精馏塔的种类;;解释气液相平衡关系;论述精馏原理;计划开车前准备工作
装置操作
全回流开车操作
制定全回流开车操作规程;计算全塔物料平衡;完成全回流开车操作
全回流开车操作规程;精馏物料衡算;采出率和回收率;全回流
计划全回流开车操作规程;计算全塔物料平衡;计算采出率和回收率;归纳全回流的特点
1.大型作业:
(1)计划全回流开车操作规程
(2)计划部分回流操作规程
(3)计划停车操作规程
(4)平衡全塔物料
2.现场操作:
(1)开、停车操作
(2)部分回流操作
(3)监控装置运行情况
(4)调整装置生产负荷
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部分回流操作
制定部分回流操作操作规程;完成部分回流操作及监控装置运行情况
部分回流操作规程;影响精馏操作的因素及措施
计划部分回流操作规程;论述影响精馏操作的因素及措施
停车操作
制定操作规程;完成停车操作
停车操作规程
计划停车操作规程
设备保养与维护
设备保养与维护
完成设备日常维护和保养
设备日常保养与维护的内容
检验设备日常保养与维护
现场排查与维护:
日常保养与维护设备
2
异常现象的判断与处理
异常现象判断与处理
判断与排除异常现象至装置恢复正常工况
产生异常现象的原因及处理措施
推断异常现象产生原因;设计处理异常现象的措施
1.工作现场分析:
装置异常情况
2.制定排除异常现象的措施
3.现场操作:
排除异常现象至装置恢复正常工况
4
5
吸
收
-
解
吸
装
置
操
作
生产准备
温度和压力与气体溶解度关系例证
例证温度和压力与气体溶解度关系
吸收与解吸操作的目的、原理和常见解吸方法;选用吸收剂的原则
论述吸收与解吸操作的目的和原理;列举吸收与解吸方法;概述吸收剂选用原则
1.信息收集:
温度和压力与气体溶解度关系
2.现场认知:
(1)现场识读工艺流程图
(2)现场认知吸收塔
3.大型作业:
(1)编写装置工艺流程
(2)临摹装置工艺流程图
(3)编排开车前的工作
4.活动竞赛:
个人防护品的穿戴
5.现场操作:
确认装置处于正常开车前状态
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装置工艺流程图临摹
临摹装置工艺流程图
装置工艺流程图
复述装置工艺流程;编写装置工艺流程
装置检查
制定开车前准备工作;确认装置处于正常开车前状态
填料吸收塔的基本功能;常见填料的性能;填料塔的主要部件及其作用;气液相平衡关系;;开车前准备工作
列举常见填料的种类;说明填料的性能和主要部件作用;解释气液相平衡关系;计划开车前准备工作
装置操作
开车操作
制定开车操作规程;完成开车操作
开车操作规程;吸收速率;吸收物料衡算
计划开车操作规程;概述吸收速率;计算全塔物料平衡
1.大型作业:
(1)计划开车操作规程
(2)计划运行操作规程
(3)计划停车操作规程
(4)平衡全塔物料
2.现场操作:
(1)开、停车操作
(2)监控装置运行情况
(3)调整装置生产负荷
12
运行操作
制定运行操作规程;监控装置运行情况
运行操作规程;影响吸收操作的因素
计划运行操作规程;论述影响吸收操作的因素
停车操作
制定停车操作规程;完成停车操作
停车操作规程
计划停车操作规程
设备保养与维护
设备保养与维护
完成设备日常维护和保养
设备日常保养与维护的内容
检验设备日常保养与维护
现场排查与维护:
日常保养与维护设备
2
异常现象的判断与处理
异常现象判断与处理
判断与排除异常现象至装置恢复正常工况
产生异常现象的原因及处理措施
推断异常现象产生原因;设计处理异常现象的措施
1.工作现场分析:
装置异常情况
2.制定排除异常现象的措施
3.现场操作:
排除异常现象至装置恢复正常工况
2
6
干
燥
装
置
操
作
生产准备
湿度与相对湿度例证
例证湿度与相对湿度
干燥的目的;干燥类型;对流干燥过程的必要条件;对流干燥的原理;湿空气性质
说明干燥的目的;列举干燥类型;推断对流干燥过程的必要条件;论述对流干燥的原理;归纳湿空气的性质
1.信息收集:
区分湿度与相对湿度的实例
2.现场认知:
(1)现场识读工艺流程图
(2)现场认知干燥器
3.大型作业:
(1)编写装置工艺流程
(2)临摹装置工艺流程图
(3)编排开车前的工作
4.活动竞赛:
个人防护品的穿戴
5.现场操作:
确认装置处于正常开车前状态
8
装置工艺流程图临摹
临摹装置工艺流程图
装置工艺流程图
复述装置工艺流程;编写装置工艺流程
装置检查
制定开车前准备工作;确认装置处于正常开车前状态
干燥器的类型;常见干燥设备的特点及性能;开车前准备工作
列举干燥器的类型;说明常见干燥设备的特点和性能;计划开车前准备工作
装置操作
开车操作
制定开车操作规程;完成开车操作
开车操作规程;湿物料中水分的性质;干燥过程的物料衡算;干燥速率
计划开车操作规程;推断湿物料中水分的性质;计算干燥过程的物料平衡;概述干燥速率
1.大型作业:
(1)计划开车操作规程
(2)计划运行操作规程
(3)计划停车操作规程
(4)平衡装置物料
2.现场操作:
(1)开、停车操作
(2)监控装置运行情况
(3)调整装置生产负荷
8
运行操作
制定运行操作规程;监控装置运行情况
运行操作规程;影响干燥速率的因素;干燥过程的分析
计划运行操作规程;论述影响干燥速率的因素;解释干燥过程
停车操作
制定停车操作规程;完成停车操作
停车操作规程
计划停车操作规程
设备保养与维护
设备保养与维护
完成设备日常维护和保养
设备日常保养与维护的内容
检验设备日常保养与维护
现场排查与维护:
日常保养与维护设备
2
异常现象的判断与处理
异常现象判断与处理
判断与排除异常现象至装置恢复正常工况
产生异常现象的原因及处理措施
推断异常现象产生原因;设计处理异常现象的措施
1.工作现场分析:
装置异常情况
2.制定排除异常现象的措施
3.现场操作:
排除异常现象至装置恢复正常工况
2
7
萃
取
装
置
操
作
生产准备
溶质、萃取剂和稀释剂物性的图表查阅
查阅溶质、萃取剂和稀释剂物性的图表
萃取的目的、原理和操作方法;
1.信息查阅:
(1)查阅溶质、萃取剂和稀释剂的密度
(2)溶质和稀释剂在水中溶解度等
2.现场认知:
(1)现场识读工艺流程图
(2)现场认知萃取塔
3.大型作业:
(1)编写装置工艺流程
(2)临摹装置工艺流程图
(3)编排开车前的工作
4.活动竞赛:
个人防护品的穿戴
5.现场操作:
(1)确认装置处于正常开车前状态
(2)取样检测原料液
14
装置工艺流程图临摹
临摹装置工艺流程图
装置工艺流程图
复述装置工艺流程;编写装置工艺流程
装置检查
制定开车前准备工作;能确认装置处于正常开车前状态;完成取样和检测原料液
常见萃取塔的基本构造和性能特点;开车前准备工作
推断萃取塔类型;计划开车前准备工作
装置操作
开车操作
制定开车操作规程;完成开车操作;绘制三角形相图
开车操作规程;三角形相图;物料衡算;杠杆定律
计划开车操作规程;论述三角形相图;复述物料衡算和杠杆定律
1.大型作业:
(1)计划开车操作规程
(2)计划运行操作规程
(3)计划停车操作规程(4)平衡全塔物料
2.现场操作:
(1)开、停车操作
(2)监控装置运行情况
(3)调整装置生产负荷
8
运行操作
制定运行安全操作规程和工艺操作规程;监控装置运行情况
运行操作规程;影响萃取操作的因素
计划运行操作规程;论述影响萃取操作的因素
停车操作
制定停车操作规程;完成停车操作
停车操作规程
计划停车操作规程
设备保养与维护
设备保养与维护
完成设备日常维护和保养
设备日常保养与维护的内容
检验设备日常保养与维护
现场排查与维护:
日常保养与维护设备
2
异常现象的判断与处理
异常现象判断与处理
判断与排除异常现象至装置恢复正常工况
产生异常现象的原因及处理措施
推断异常现象产生原因;设计处理异常现象的措施
1.工作现场分析:
装置异常情况
2.制定排除异常现象的措施
3.现场操作:
排除异常现象至装置恢复正常工况
2
复习
14
考核
14
机动
8
合计
250
4、实施建议
4.1教材编写
(1)必须依据本课程标准编写教材,教材应充分体现任务引领、实践导向课程的设计思路,并以此为主线设计教材的组织结构,教材内容的顺序和层次应按照完成工作任务的需要来编排。
(2)本课程教材内容的组织与编写,应以活动设计或典型案例为纲,辅之以必要、够用的理论知识,让学生在实践教学中进一步体会理论知识的应用,达到理论与实践的交融,激发学生学习的兴趣以及对知识的渴望。
教材内容应体现先进性、实用性和通用性,活动设计应体现可操作性,有利于学生操作技能和职业素养的提高。
(3)由于本课程标准是以培养学生职业能力为教学目标,所以教材内容也应融合“化工生产运行员”职业标准(四级)的要求。
(4)教材内容在满足现有生产实际应用需求的基础上,应有一定的拓展,主要是能体现本行业和本专业的新技术、新工艺、新设备和新材料,使教材更符合现代化工生产企业的发展需要。
(5)教材应以学生学习能力和操作能力培养为本,文字通俗,表达清晰,内容展现应图文并茂,力求易学、易懂、易操作,重在提高学生的学习主动性和积极性。
4.2教学方法
在教学过程中,应立足于学生实际操作能力的培养。
以操作化工单元装置为工作任务引领教学,提高学生学习的成效和成就感,激发学生学习的兴趣。
(1)任务引领法——布置任务,通过任务引领学生实验,做学一体、做教一体,突出实践性教学,发挥学生自主解决问题的能力,在完成“真实任务”的过程中能感受乐趣、体验成功,激励学生学习积极性。
(2)创设情境法——模拟化工企业情景,让学生假设自己就是化工生产运行员,进行角色扮演,小组内分工安排、选择自己合适岗位,通过协作完成课堂活动任务,达到做学一体的学习效果。
(3)小组学习法——课前安排学生分好小组,每个任务中要求组员做好分工,强调团结协作精神。
任务中通过自查、互查和纠错环节体现小组的自我修正能力。
4.3教学评价
本课程教学以学生的实践操作为主,教学组织要求在生产现场和生产操作的情景之中。
本着促进学生综合发展的宗旨,本课程的考核评价在强调知识应用和操作技能的同时,注重对学生在学习过程中的职业表现的评价。
本课程采用多元化评价体系,其多元化主要体现在:
理论与实践相结合、过程与结果相结合、教师评价与学生评价相结合。
(1)过程性评价
与终结性评价相比,过程性评价通过观察学生的学习过程,教师评价学生知识和技能掌握程度的同时,重点考察学生的态度、习惯和素养。
其评价要素主要包括:
1)理论教学
①课堂纪律:
出勤(迟到、早退、缺席),课堂表现(睡觉、讲话、玩手机等)
②作业笔记:
预习作业(课前预习、资料收集),课后作业(版面、准确率、及时性、订正情况),笔记(完整性、及时性、版面)
③活动参与:
回答问题(积极性、准确度、表达)、讨论互动(积极性、协作能力、沟通能力)
2)技能训练
①安全纪律:
遵守安全规范、物料处理(安全、环保)、卫生清洁(干净、整洁)、工具摆放(定点、整洁)、出勤(迟到、早退、缺席),实训表现(打闹、讲话、玩手机等)
②岗位技能:
知识准备、规范规程、操作成果
③工作态度:
积极性、责任心、爱护设备
④团队协作:
参与度、沟通能力、合作能力
4.4资源利用
(1)利用网路教学课程资源,充分利用电子书籍、电子期刊、数字图书馆及各类电子论坛和专业网站信息资源,设计教学内容,以新型、透彻、直白、动感的信息,激发学生学习的兴趣提高教学成效。
同时,使教学从单一媒体向多媒体转变,例如,在典型泵(如离心泵)教学中,教师可布置作业要求学生利用网络图片交流、回答“为什么高速旋转的离心泵可在叶轮的中心产生负压?
”,将难以理解的问题在网络上进行交流切磋,扩展了课堂教学的范围,帮助学生学会思考,掌握更多的知识和技能,使教学活动从信息的单向传递向双向交换转变,这既利用了新技术新方法,又符合了现代学生的兴趣爱好,使学生由