化工过程分析与合成绪论1-2_精品文档.ppt
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化工过程分析与合成化工过程分析与合成Analysisandsynthesisofchemicalprocess课程类别：
必修课课程类别：
必修课学分：
学分：
22课程简介课程简介n课程目标：
课程目标：
培养学生解决复杂问题的能力培养学生解决复杂问题的能力建立系统工程思想建立系统工程思想对化学工程进行分析对化学工程进行分析与合成的能力与合成的能力科学科学与与工程工程nScience：
意意为为toknow（探知）。
（探知）。
注重知识的认知、真理的寻求注重知识的认知、真理的寻求nEngineering：
意意为为toproduce（製造）。
（製造）。
注重知识、资讯应用。
注重知识、资讯应用。
n科学与工程的互动科学与工程的互动虽然科学和工程是一个是理论层面，一个实践层面，但是两者是虽然科学和工程是一个是理论层面，一个实践层面，但是两者是断不能割裂开来的，可以说没有坚实的基础科学，技术转化就无从谈断不能割裂开来的，可以说没有坚实的基础科学，技术转化就无从谈起，同时技术进步也可以带来科学研究的重大发现。
起，同时技术进步也可以带来科学研究的重大发现。
科学产品科学产品工程产品工程产品工程化工程化为适应工程化改进的科学产品为适应工程化改进的科学产品需求推动需求推动适宜流程：
适宜流程：
降低成本（经济上）；环境认证；操作可行。
降低成本（经济上）；环境认证；操作可行。
l举例：
举例：
TeflonTeflon：
杜邦产品，耐酸碱腐蚀，成本高，英美制造原：
杜邦产品，耐酸碱腐蚀，成本高，英美制造原子弹提炼高腐蚀性六氟化铀时，发生管接触缝漏困难子弹提炼高腐蚀性六氟化铀时，发生管接触缝漏困难，而被提出应用。
，而被提出应用。
新药的生产过程：
克拉霉素：
美国制定治疗非典的药物新药的生产过程：
克拉霉素：
美国制定治疗非典的药物之一，大环内酯类抗生素，合成方法的改进之一，大环内酯类抗生素，合成方法的改进“一锅煮一锅煮”。
生物质能源：
纤维素发酵制备燃料乙醇，过程优化降低生物质能源：
纤维素发酵制备燃料乙醇，过程优化降低成本。
成本。
现代产品除生产环节还包括产品的仓储、销售、回现代产品除生产环节还包括产品的仓储、销售、回收于安全认证等过程，是一个系统优化过程。
收于安全认证等过程，是一个系统优化过程。
科学家与科学家与工程师工程师的区别的区别n从研究内容上讲从研究内容上讲：
冯：
冯卡门教授有句名言：
卡门教授有句名言：
“科学家研究已有的世界，科学家研究已有的世界，工程师创造未来的世界工程师创造未来的世界”。
科学家主要在回答。
科学家主要在回答“为什么为什么”，工程师则，工程师则主要在回答主要在回答“怎么办怎么办”，把各方面的诉求和限制都综合起来，给出全，把各方面的诉求和限制都综合起来，给出全套的解决方案，分析与综合的方法经常同时出现在工程实践与科学研套的解决方案，分析与综合的方法经常同时出现在工程实践与科学研究中。
究中。
n从思维方式上讲从思维方式上讲：
工程师们要训练成机械性且严谨的思维，而科学家：
工程师们要训练成机械性且严谨的思维，而科学家们需要大胆的假设，同时也要对假设进行严谨的推理论证。
们需要大胆的假设，同时也要对假设进行严谨的推理论证。
n从经济角度上讲：
从经济角度上讲：
科学家们相当于吃皇粮的，他们想法子获得必要的科学家们相当于吃皇粮的，他们想法子获得必要的经费，同时需要最大限度的学术自由；工程师相比科学家来说则更多经费，同时需要最大限度的学术自由；工程师相比科学家来说则更多的立足于市场，他们要学会关注市场，找到需求，还要学会如何用最的立足于市场，他们要学会关注市场，找到需求，还要学会如何用最少的钱，最快的速度去满足一个市场需求。
少的钱，最快的速度去满足一个市场需求。
怎样做一名合格的工程师？
怎样做一名合格的工程师？
n工程师本身就是知识、能力与道德各方面工程师本身就是知识、能力与道德各方面素质的素质的综合体现综合体现。
知识结构知识结构（讨论：
各基础知识如何构成一个讨论：
各基础知识如何构成一个整体？
整体？
）能力结构能力结构（讨论：
哪些能力？
讨论：
哪些能力？
）职业行为道德规范（为什么要重视？
）职业行为道德规范（为什么要重视？
）化学工程师化学工程师的知识结构的知识结构化工原理化工原理化工热力化工热力学学过程系统过程系统工程工程传递过程原传递过程原理理化学反应工化学反应工程程化工分离工程化工分离工程化学工程师化学工程师的能力结构的能力结构设设计计能能力力使用现代使用现代工具的能工具的能力力专业及道专业及道德责任能力德责任能力团队工团队工作能作能力力分析和解决复分析和解决复杂问题的能力杂问题的能力终身学习终身学习能力能力交流能力交流能力职业行为道德规范职业行为道德规范为什么？
为什么？
由于工程着重应用，常直接影响到由于工程着重应用，常直接影响到使用的人、使用的环境使用的人、使用的环境。
（11）专业性：
非一般人所知所问，只能依赖工程）专业性：
非一般人所知所问，只能依赖工程师之师之诚实、用心诚实、用心。
（22）工程师除了面对技术以外，工程工作更要面）工程师除了面对技术以外，工程工作更要面对许许多多对许许多多人的问题或两难的抉择。
在人的问题或两难的抉择。
在工程专业工作上，工程师至少要面对的有：
下属、工程专业工作上，工程师至少要面对的有：
下属、同事、上司、老板与客户。
同事、上司、老板与客户。
如何在此多重角色关系中，处事有据、进退得宜？
如何在此多重角色关系中，处事有据、进退得宜？
挑战者航天飞机的灾难事件挑战者航天飞机的灾难事件p当时设计推进器密接橡皮环的当时设计推进器密接橡皮环的MontonThiokol公司工程师公司工程师Rogerboisjoly，他认，他认为当日发射的气温太低，根据他的判断，为当日发射的气温太低，根据他的判断，该橡皮环将不能正常使用，因而不推荐该橡皮环将不能正常使用，因而不推荐升空。
升空。
p但是，主管当局但是，主管当局NASA迫于时间压力，严迫于时间压力，严厉质疑这位工程师，执意进行升空计划。
厉质疑这位工程师，执意进行升空计划。
请问：
换成是你，你该怎么办？
请问：
换成是你，你该怎么办？
工程伦理守则工程伦理守则n工业先进国均有制订工程伦理守则工业先进国均有制订工程伦理守则（CodeofEthicsofEngineers）。
）。
美国国家专业工程师学会（美国国家专业工程师学会（NSPE；NationalSocietyofProfessionalEngineers）。
）。
美国工程技术评议会（美国工程技术评议会（ABET；AccreditationBoardforEngineeringandTechnology）所制定的工程师伦理）所制定的工程师伦理守则守则n越是工业先进国家，此等守则的制订越是清楚可越是工业先进国家，此等守则的制订越是清楚可循，而且制订得越早，实行得越彻底。
循，而且制订得越早，实行得越彻底。
工程师职业道德规范工程师职业道德规范（NSPECode）http:
/www.nspe.org/ethics/eh1-code.asp基本准则基本准则将公众的健康、安全和幸福放在首位；将公众的健康、安全和幸福放在首位；只在自己的能力范围之内行事；只在自己的能力范围之内行事；以客观真实的态度发表公开言论；以客观真实的态度发表公开言论；做每一位雇主或客户忠诚的代理人或委托人；做每一位雇主或客户忠诚的代理人或委托人；杜绝欺诈行为；杜绝欺诈行为；为人诚实正直、有责任感、有道德感、遵纪守为人诚实正直、有责任感、有道德感、遵纪守法，并以此提高职业的名誉、声誉和实用性。
法，并以此提高职业的名誉、声誉和实用性。
工程师信条（台湾）工程师信条（台湾）n对对社会社会的责任的责任守法奉献守法奉献恪遵法令规章，保障公共安全，增进民众福祗。
恪遵法令规章，保障公共安全，增进民众福祗。
尊重自然尊重自然维护生态平衡，珍惜天然资源，保存文化资产。
维护生态平衡，珍惜天然资源，保存文化资产。
n对对专业专业的责任的责任敬业守份敬业守份发挥专业知识，严守职业本份，做好工程实务。
发挥专业知识，严守职业本份，做好工程实务。
创新精进创新精进吸收科技新知，致力求精求进，提升产品品质。
吸收科技新知，致力求精求进，提升产品品质。
n对对雇主雇主的责任的责任真诚服务真诚服务竭尽才能智慧，提供最佳服务，达成工作目标。
竭尽才能智慧，提供最佳服务，达成工作目标。
互信互利互信互利建立相互信任，营造双赢共识，创造工程佳绩。
建立相互信任，营造双赢共识，创造工程佳绩。
n对对同僚同僚的责任的责任分工合作分工合作贯彻专长分工，注重协调合作，增进作业效率。
贯彻专长分工，注重协调合作，增进作业效率。
承先启后承先启后矢志互励互勉，传承技术经验，培养后进人才。
矢志互励互勉，传承技术经验，培养后进人才。
我国注册化学工程师我国注册化学工程师n第十条凡第十条凡中华人名共和国中华人名共和国公民，遵守国家法律、法规，公民，遵守国家法律、法规，恪守职业道德，并具备相应专业教育和职业实践条件者，恪守职业道德，并具备相应专业教育和职业实践条件者，均可申请参加注册化工工程师执业资格考试。
均可申请参加注册化工工程师执业资格考试。
n第二十八条注册化工工程师应履行下列义务：
第二十八条注册化工工程师应履行下列义务：
（一）遵守法律、法规和职业道德，维护社会公众利益；
（一）遵守法律、法规和职业道德，维护社会公众利益；
（二）保证执业工作的质量，并在其负责的技术文件上签字盖章；
（二）保证执业工作的质量，并在其负责的技术文件上签字盖章；（三）保守在执业中知悉的商业技术秘密；（三）保守在执业中知悉的商业技术秘密；（四）不得同时受聘于两个及以上单位执业；（四）不得同时受聘于两个及以上单位执业；（五）不得准许他人以本人名义执业。
（五）不得准许他人以本人名义执业。
本课程主要内容本课程主要内容（32学时）学时）序言（序言（4学时）学时）-1、2章章1过程数学模拟（过程数学模拟（10学时）学时）-3,7章章2稳态流程模拟（稳态流程模拟（2学时）学时）-8章章33换热网络（换热网络（8学时）学时）-10章章44间歇过程（间歇过程（2学时）学时）-6章章6习题课（习题课（2学时）学时）7精馏序列综合（精馏序列综合（4学时）学时）-11章章5第一章第一章序言序言基本概念介绍基本概念介绍系统概念的建立系统概念的建立过程合成的基本方法与研究内容过程合成的基本方法与研究内容过程设计同过程分析与合成的关系过程设计同过程分析与合成的关系第一章第一章序言序言第一节第一节基本概念介绍基本概念介绍系统概念的建立系统概念的建立
（1）
（1）过程工业与化学工程过程工业与化学工程过程工业过程工业/流程工业流程工业（ProcessIndustry）n通过通过物理和化学变化物理和化学变化进行的生产过程，其原料和产品多为进行的生产过程，其原料和产品多为均一相均一相（固、液或气体）的物料，而固、液或气体）的物料，而非由零部件组装成的非由零部件组装成的物品物品。
其产品质量多由纯度和各种物理、化学性质表征。
其产品质量多由纯度和各种物理、化学性质表征。
n化学工程是过程工业的一个典型代表化学工程是过程工业的一个典型代表。
讨论：
举例说明你所知的过程工业？
讨论：
举例说明你所知的过程工业？
过程工业面临的挑战过程工业面临的挑战过程工业过程工业过程工业过程工业食物短缺与食物短缺与城镇化压力城镇化压力能源与资源不足能源与资源不足气候与生态的恶化气候与生态的恶化发展新能源发展新能源绿色化学清洁生产绿色化学清洁生产粮食生产安全粮食生产安全绿色建筑绿色建筑复杂生产管理系统的解决方法复杂生产管理系统的解决方法系统工程系统工程全程考虑全程考虑市场分析市场分析概念设计概念设计详细设计详细设计控制分析控制分析装置废弃装置废弃
（2）
（2）系统工程系统工程n时代发展的需要时代发展的需要根据根据总体协调的需要总体协调的需要达到达到最优最优设计、设计、最优最优控制和控制和最优最优管理的目标。
管理的目标。
n系统工程的特点：
系统工程的特点：
（1）研究的对象广泛（人类社会、生态环境与组研究的对象广泛（人类社会、生态环境与
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