资源描述
Uspen Plus与化工模拟计算》教学大纲
课程名称:Aspen Plus与化工模拟计算
英文名称:Aspen Plus and Chemical Simulation Calculation
课程编码:0902ZY068 课程类别/性质:专业课/必修
学分:2总学时理论/实验(上机):32/24/8
开课单位:化学与环境工程学院适用专业:化学工程与工艺
先修课程:化工原理、物理化学、化工热力学
一、课程简介
《Aspen Plus与化工模拟计算》是针对化学工程与工艺方向的选修课。是以工艺过程的 基础模型为基础,采用数学方法来描述化工过程,并借助计算机进行化工过程的计算和优化, 通过计算机的应用完成过程的物料衡算、热量衡算、设备尺寸仙算和能量分析,并做出环境 和经济的分析与评价。化工流程模拟技术己成为化学工程设计和原有工程改进优化最强大的 工具,广泛应用于化工过程的设计、测试、优化和过程的整合,极大地促进了化学和石油工 业的发展,越来越得到世界各国的重视o Aspen Plus是一款功能强大的集化工设计动态模拟 等计算与一体的大型通用模拟软件,具有良好的工作界面、代码引导系统和丰富的帮助系统, 它是基于稳态化工模拟、优化、灵敏度分析和经济评价的大型化工流程模拟软件,具有完备 的单元操作模型库,为我们提供一套完整的化工单元操作模块,可用于各种操作过程的模拟 及从单个操作单元到整个工艺流程的模拟。
二、课程教学目标
1. 价值目标:
1)具有爱国敬业、科学精神及化工职业素养;
2)能够在学习及以后的应用中充分考虑社会、安全、健康、法律、经济等因素;
3)树立可持续发展理念,注重化工生产中的环境保护。
2. 知识和能力目标:
通过本课程的理论教学,使学生具备基本的知识、能力和职业素养,课程的具体教学目 标如下:
(Aspen Plus与化工模拟计算》课程目标与目标内容对应关系
课程目标
目标内容
课程目标1
掌握化工过程的基本模块,特别是流体的混合和输送、分离、反应器等的模拟方 法。
课程目标2
掌握简单的工艺条件优化方法。
三、课程目标与教学内容和教学方法的对应关系《Aspen Plus与化工模拟计算》课程目标与教学内容和教学方法对应关系
课程目标
教学内容
思政融入点
教学方法
课程目标1
AspenPlus模拟基 础;流体输送模块;分 离模块;反应器模块。
引入爱国主义教育;强调 工程伦理、职业素养和工 匠精神;强化安全环保意 识。
多媒体授课 视频教学 仿真动画 案例分析
课程目标2
设计规定的使用; 灵敏度分析。
强调在工程实践中考虑 社会、安全、健康、环保 等因素。
多媒体授课 视频教学 仿真动画 案例分析
(-)教学内容与基本要求
第一章AspenPlus使用入门
1本章基本要求掌握AspenPlus的基本使用方法。
2本章教学内容第一节AspenPlus简介
第二节使用AspenPlus的基本步骤第三节创建最简单的AspenPlus仿真
3本章重点和难点AspenPlus的基本使用方法。
第二章组分、物性及物性计算模型
1本章基本要求掌握组分输入方法;
了解物性方法。
2本章教学内容第一节物性计算方法和模型
第二节亨利组分第三节电解质组分
第四节物性集合第五节报告选项
3本章重点和难点电解质组分的输入。
第三章流体输送单元的仿真设计
1本章基本要求
掌握泵、压缩机、阀门、管道等流体输送模型的使用方法; 能根据要求建立模型进行模拟。
2本章教学内容第一节泵
第二节压缩机第三节多级压缩机
第四节阀门第五节管道
第六节管线第七节应用示例
3本章重点和难点泵、压缩机、阀门和管线的模拟方法。
第四章热过程单元的仿真设计1本章基本要求
掌握加热器模块的使用方法;了解换热器的详细设计方法。
2本章教学内容第一节加热器
第二节换热器第三节应用示例
3本章重点和难点加热器模块的使用。
第五章分离单元的仿真设计1本章基本要求
掌握简单分离单元模块的使用方法;掌握塔设备中DSTWU简捷精保模块的使用方法;
掌握塔设备中RadFrac严格精馄模块的使用方法; 了解塔的结构设计和核酸。
2本章教学内容第一节简单分离单元模块
第二节灵敏度分析第三节塔设备模块
第四节应用示例3本章重点和难点
DSTWU简捷精馅模块、RadFrac严格精馅模块的使用方法。 第六章反应器单元的仿真设计1本章基本要求
掌握生产能力类和热力学平衡类反应器模块的使用; 基本掌握化学动力学类反应器模块的使用。
2本章教学内容第一节生产能力类反应器模块
第二节热力学平衡类反应器模块第三节化学动力学类反应器模块
第四节应用示例3本章重点和难点
化学动力学类反应器模块的使用。
(二)课程学时分配
授课内容
讲课
实验
上机
实习
设计
1
第一章AspenPlus使用入门
2
2
第二章组分、物性及物性计算模型
2
3
第三章流体输送单元的仿真设计
4
2
4
第四章热过程单元的仿真设计
4
2
5
第五章分离单元的仿真设计
6
2
6
第六章反应器单元的仿真设计
6
2
合计
32
四、考核及成绩评定方式(一)课程考核方式
课程总体考核方式如下:
课程 名称
成绩组成
考核方式
考核/评价依据
考核对应的 课程目标
1
2
Aspen Plus 与化工模拟 计算
平时成绩
30%
A,课堂练习
15%
考核学生对每节课知识点理解和掌 握情况
1
V
q
A2考勤答疑
15%
依据考勤,答疑、质疑情况评分
寸
期末成绩
70%
A_,上机考查
70%
满分100分,依据上机评分标准评 分
考勤答疑评分标准
基本要求
评价标准
权重
90-100 分
80-89 分
70-79 分
60-69 分
0-59 分
掌握化工过程中流体 输送、分离、反应器等 模块的使用方法:掌握 优化方法。
掌握化各模块 的使用方法; 掌握优化方 法。
掌握化各模 块的使用方 法:基本掌握 优化方法。
基本掌握化各 模块的使用方 法;基本掌握 优化方法。
基本掌握化 各模块的使 用方法;不能 掌握优化方 法。
不能掌 握化各 模块的 使用方 法。
1
五、教材及参考书
参考书:孙兰义.化工流程模拟实训:Aspen Plus教程[M].北京:化学工业出版社,2012.
陆恩赐.化工过程模拟:原理与应用[M].北京:化学工业出版社,2011.
朱开宏.化工过程模拟与优化.[M].北京:中国石化出版社,1993.
展开阅读全文