教学设计模块四 搅拌反应釜01.docx

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教学设计模块四搅拌反应釜01

教学设计模块四搅拌反应釜

项目一认识搅拌反应釜

教学对象

化学工艺专业

授课日期

教学内容

认识搅拌反应釜

计划学时

4个课时

教学目标

知识目标

技能目标

素养目标

会描述搅拌反应釜的组成部分及其结构。

能认识搅拌反应釜的主要组成部分：

釜体、传热装置、搅拌装置和轴封装置。

养成学生细心思考、勤于动手、用心做事的良好习惯；培养学生对化工工作的兴趣。

学情分析

搅拌反应釜是一种典型的反应设备，多属于间隙操作设备，其作用是通过对参加反应的物料充分搅拌，使物料混合均匀；强化传热效果和相与相间传质；使气体在液相中作均匀分散；使固体颗粒在液相中均匀悬浮；使互不相容的另一液相均匀悬浮或充分乳化。

搅拌反应釜组成：

主要由釜体、传热装置、搅拌装置、传动装置和轴封装置等组成。

学生对搅拌反应釜的认识比较粗浅，在化工企业参观也只能看到反应釜的外观。

反应釜的结构比较简单，容易理解和掌握。

教学策略选择与设计

教学方法分析

通过项目引领，任务驱动，抓住学生的兴趣点和好奇心，引导学生不断学习，步步深入，多动手，着重解决实际问题，使学生在实践中学习。

学法分析

任务驱动法、小组合作法、独立学习法、张贴展示法、讨论法

参考资料

《化工设备基础》聂延敏主编

工具媒体

多媒体、PPT、一体化教室

时间

分配

教学过程设计

教学

方式

10分钟

20分钟

【引入】

一、创设情境：

2014年9月3日，小李被分配到潞安集团煤基合成油有限公司机动部工作，公司来了一个搅拌反应釜，需要接收和验收。

小李为完成工作任务，需要尽快掌握搅拌反应釜的组成部分及其结构。

2、看图认物

（1）釜体

釜体是一个容器，为物料进行化学反应提供反应空间。

釜体通常由圆筒形筒体及上下封头组成，封头一般为椭圆形，为了卸料方便，下封头也有锥形的。

反应釜大多是密封的。

请学生对照搅拌反应釜的图片，找到釜体中的筒体和封头，并填写下表。

材料

连接方式

形状

筒体

封头

讲授法

情景教学法

20分钟

（2）传热装置

搅拌反应釜常用的传热装置是夹套，当夹套传热不能满足要求时，有时同时在釜体内部设置蛇管。

请同学们看图学习夹套的结构和蛇管的结构，并填写下表

结构

优点

缺点

液体流向

夹套

蛇管

二、虚拟情景：

情景1:

小李领取了第1种密封面法兰，发现压紧面比较简单，法兰的螺栓拧紧后，垫片容易被挤出且不容易被压紧，密封性能差。

这是为什么呢？

请同学们学习书本，回答下列问题：

1、第1种属于哪种类型的密封面法兰？

适用于那种场合？

2、解释何为平面型密封面法兰。

3、帮小李找到密封性能低的原因。

情景2：

小李领取了第2种密封面法兰，发现压紧面稍宽，法兰的螺栓拧紧后，垫片不容易被挤出且易被压紧，密封性能较好。

这又是什么原因造成的呢？

请同学们学习课本，回答下列问题：

1、第2种属于哪种类型的密封面法兰？

适用于那种场合？

2、解释何为凹凸型密封面法兰。

3、帮小李找到密封性能较好的原因。

情景3：

小李领取了第3种密封面法兰，发现压紧面变窄了，但是法兰的螺栓拧紧后，垫片不容易被挤出且易被压紧，密封性能可靠，但是更换垫片时困难。

回答下列问题：

1、第3种属于哪种类型的密封面法兰？

适用于那种场合？

2、解释何为榫槽型密封面法兰。

3、帮小李找到密封性能可靠的原因。

三、任务驱动:

任务一、结合你查看书本的内容，完成下表。

法兰密封面形式

种类

结构简繁

制造难易

密封性能

适用场合

任务二、填填看

垫片类型

类型

材料

强度高低

适用场合

30分钟

（3）搅拌装置

搅拌装置的主要作用是使反应物料充分混合、强化传质和传热效果、促进化学反应。

搅拌装置通常包括搅拌器、搅拌轴、支撑结构等。

我国的搅拌装置的主要零部件均已标准化。

请同学们看图学习搅拌装置的结构，并填写下表。

实例探究：

法兰连接时，垫片材料的选用以及相应密封面的形式。

需满足以下要求：

（1）温度300℃、压力4.0MPa

（2）介质为氮气

1、学生尝试选取，说出理由

2、教师点拨，总结

【分组活动】

任务三、小组合作，选择垫片的材料以及相应的密封面，并作展示。

选择过程：

1、排除非金属垫片橡胶垫、石棉垫、聚四氟乙烯垫。

【分析】非金属垫片适用于温度、压力较低的场合。

2、排除金属垫片

【分析】金属垫片适用于温度、压力较高的场合。

材料

密封面

压力MPa

温度℃

3、组合式垫片

【分析】组合式垫片有缠绕垫片、金属包垫片。

材料

密封面

压力

温度

介质

【说明】

（1）小组为单位讨论、交流、展示；

（2）采用张贴板方式展示；

（3）最终确定、合适的硬质合金牌号。

锚式搅拌器

搅拌器类型

结构

特点及适用场合

推进式搅拌器

桨式搅拌器

锚式和框式搅拌器

搅拌轴

【巩固练习】

课本25页思考题1、2

练习法

小组讨论法

30分钟

（4）传动装置

传动装置通常设置在反应釜的顶盖上，采用立式布置。

反应釜的传动装置包括电动机、减速器、支架、联轴器等，其作用是将电动机的转速，通过减速器，调整至工艺要求的搅拌转速，再通过联轴器带动搅拌轴旋转，从而带动搅拌器搅拌。

请同学们看图学习传动装置的结构，并填写下表。

30分钟

传动装置

类型

作用

适用场合

电动机

减速器

有摆线针轮行星减速器

齿轮减速器

V带减速器

圆柱蜗杆减速器

机架

单支点机架

双支点机架

（5）轴封装置

搅拌反应釜的搅拌轴是旋转运动，而顶盖是固定不动的，这种运动件和静止件之间的密封称为动密封。

对动密封的基本要求是：

结构简单，密封可靠，维修装拆方便，使用寿命长。

搅拌反应釜的密封有填料密封和机械密封两种。

请同学们看图学习轴封装置的结构，并填写下表。

20分钟

5分钟

10分钟

10分钟

轴封装置

结构及特点

适用场合

填料密封

填料

填料箱

衬套

压盖

机械密封

动环和静环

弹簧加荷装置

三、连一连

釜体推进式搅拌器、搅拌轴

传热装置电动机、减速器、机架

搅拌装置填料、填料箱、衬套、压套

传动装置夹套、蛇管

轴封装置筒体、封头

四、看图找物

看各种搅拌反应釜部件的图片找到对应的实物

五、看物解说

观察实训室503的间歇反应釜，分析它的结构，解说其部件。

练习法

总结归纳

成果展示

5分钟

【巩固练习】

课本75页填空题1、2、3、4，5、6、7、8、9

10分钟

【小结】

1、学生小结：

通过本堂课的学习，你学到了哪些知识？

书写在课堂小结里。

2、教师小结：

知识梳理

5分钟

【课后作业】

1、完成练习

2、调查化工企业的搅拌反应釜，了解其组成部分及其结构。

鼓励教学

教学评价

对整堂课有个整体的评价：

对表现好的学生多加表扬，激励学生更加上进；对表现稍微差点的学生努力发掘他的发光点予以点评，让学生感到自己也有优秀的地方，再接再厉。

学生在动手操作和实物展示中学习，记忆更深刻，学习更轻松，教学效果较好。

课题总结

1.多带学生到化工厂参观学习，加深对知识的理解。

2.小组合作学习培养各小组团结合作，在活动中互相帮助，共同前进。

小组合作学习的成功进行需要教师的适时鼓励。

3.培养学生观察生活，学以致用的能力。