PDF《化学工程系》

2017-2018 学年度本科课程介绍 化学工程系

00340031 大分子的世界

1 学分

16 学时 The world of macromolecules 新生研讨课.

从小分子和高分子谈起,讨论高分子与普通分子的特征与特性.从为什么生命的形式必须是 高分子、天然高分子材料直至高分子的合成、结构与性能论及高分子与我们这个世界的关系;

从生活中无 所不在的高分子材料,谈高分子材料的发展对人类社会的贡献;

从高分子材料发展的历史,展望未来高分 子材料科学的走向;

谈高分子材料与其它学科的渗透、交叉和互动:生命和高分子、凝聚态科学和软物质 -高分子、高性能高分子材料、纳米结构高分子材料、医疗用高分子材料、光电高分子材料等.

00340051 分子设计与化学工程

1 学分

16 学时 Molecular Design and Chemical Engineering 首先简要回顾

20 世纪化工学科的发展历程,探讨化学工程科学发展与社会经济发展的相互作用.通过分析 苹果手机等案例说明产品创新在服务和引领社会发展中的重要作用,对比化工学科和产业发展的努力方向 -产品工程.本课程还将简要介绍分子设计与化学产品设计的方法和用到的基本化工知识.本课程中学习过 程中,学生组成团队,进行用户需求调研、确定产品规格、筛选产品方案、产品试制和成本核算等项工作, 最后形成产品设计方案并提交设计报告.通过本课程学习,使得学生掌握产品设计的理论和方法;

提高发 现问题、分析问题和解决问题的能力,提高团队合作能力,提高文字和和口头表达能力

00340071 生物能源与可持续发展

1 学分

16 学时 An Introduction on Biotechnology of Bioenergy 能源问题是一个涉及面广、高度战略性和全局性的问题.当前各国政府的能源战略无一例外地面临诸多挑 战,我国的问题尤为突出.作为一种可再生的清洁能源,生物能源相对于化石能源的优势是显而易见的, 因而引起了全球的广泛关注.生物能源是唯一含碳的可再生能源,它来自生物质,而生物质只是太阳光能 的储存形式,是自然界能量和物质循环链上的一个环节.毫无疑问,随着人类应对气候变化和保护环境意 识的增强,生物能源等可再生能源将与社会经济实现同步快速发展.能源生物技术是指可直接应用于初级 能源或最终燃料生产的生物工艺和技术,能源生物技术的主要应用目标是生产生物能源.生物能源是相对 化石能源和其它能源(如核能)而言的,主要指各种可直接用作燃料的生物质本身或由生物质加工制备的 燃料.前者如可直接燃烧以提供热量的树木和秸秆,后者如沼气、酒精、生物柴油和生物质氢等.除此以 外,能源生物技术还包括可应用于传统化石能源生产并提高生产效率的生物技术,如可提高原油采收率的 微生物采油技术.能源生物技术既要为生物能源的发展起到火车头的核心推动作用,也必将随着生物能源 的快速发展而完善和发展自身.

00340081 人类与微生物

1 学分

16 学时 Human being and microorganisms 微生物广泛存在于自然界,与人类健康和生产活动有着密不可分的关系,是人类赖于生存和发展的宝库. 现代工业生物技术主要通过多样的微生物代谢能力生产有用的生物产品, 成为可持续发展工业的重要支撑, 是国际上的热点研究方向,包括微生物在化学工业、轻工业、医药产业、健康产业、环境保护,能源,资 源循环等许多领域的应用.本研讨课主要通过课题调研、课堂讨论及教师讲解,研讨微生物在人类健康、 绿色可持续发展工业中的应用潜力和发展前景.

00340153 纳米能源

3 学分

64 学时 Nano Energy 2017-2018 学年度本科课程介绍 本课程为挑战性课程,在纳米能源领域设计挑战性、前瞻性纳米能源课题,针对纳米能源领域的前沿科学 问题 进行研究,包括个人选题、分组、文献调研、制定计划、实验探索、结果归纳与分析、讨论与总 结、研究结果发表、课程答辩等环节.

00340172 当代化学工程:应对全球挑战

2 学分

33 学时 Modern Chemical Engineering: A Solution to Global Challenges 随着人类社会的进步,全球将面临气候变化、能源、水、健康以及食物的挑战.这门课程将从物质科学基 础出发,以化学、工程、物理、数学等基本原理出发,探讨解决全球挑战可行的思路和方法.

20340014 化工原理 A(1)

4 学分

64 学时 Principles of Chemical Engineering A(1) 化工原理是化工及其它化学加工过程类专业的一门重要的技术基础课,其内容是讲授化工单元操作的基本 原理、典型设备的结构原理、操作性能和设计计算.化工原理 A(1)主要讲授《化工原理》上册内容,包括 绪论、流体流动、流体输送机械、流体流过颗粒和颗粒层的流动、非均相物系分离、传热、蒸发等章节. 《化工原理》A(1)的教学过程中始终遵循 掌握基本原理、突出过程强化、激发交叉兴趣、增强创新能力 的教学逻辑,利用 开放式课堂讲授与案例化讨论分析相结合 的教学方法,既强调严谨教学、突出讲授 基本理论,又重视联系实际,丰富工程实践内容,以启发学生的创新思维和意识,培养学生的学习和实践 能力. 《化工原理》A(1)在讲授方式上突出创新,利用公开讲稿、专题讨论、论文交流、开卷与口试交叉考 核等方式提高教学质量和效果.录有清华大学优秀教师课堂教学系列片(化工原理部分授课内容) .

20340053 化工原理 A(2)

3 学分

48 学时 Principles of Chemical Engineering A(2) 主要章节有:传质过程概述;

蒸馏;

吸收;

萃取;

干燥;

其他分离过程概述.

20340062 化工过程仿真

2 学分

40 学时 Chemical Engineering Process Simulation 化工过程仿真 是化学工程系重要的实践类课程之一, 作为化学工程和高分子材料专业学生的必修课程, 目的在于通过在仿真机上对复杂化工生产过程模拟与仿真,进行实际生产过程控制与工艺管理,深化掌握 化学工程基础理论知识,培养和提高学生运用基础理论分析和解决化工生产中实际问题的能力. 课程性质: 必修 学分:

2 授课时间:暑假小学期 主讲教师:王保国 ( Tel:

62788777 e-mail: bgwang@tsinghua.edu.cn ) 辅导教师:王保国、崔琳、彭勇、丁立 讲授内容 第一讲:化工过程仿真基础 第二讲:化工工艺过程分析 化工过程仿真训练内容 1. 加热炉过程与工艺 训练

1 2. 间歇反应过程与工艺 3. 连续反应过程与工艺 训练

2 4. 吸收过程与工艺 5. 精馏过程与工艺 6. 常减压工艺介绍 训练

3 7. 常减压工艺与过程 训练

4 2017-2018 学年度本科课程介绍

20340073 研究训练基础

3 学分

48 学时 Research Training Program 《研究训练基础》课程旨在培养化工专业本科生的科研创新能力和了解学科方向,面向二年级本科生,在 夏季小学期开课,为期

3 周.要求选课学生: (1)参加化工专业主要科研方向介绍、科研方法讲座和实验 室安全培训. (2)进入实验室,开展课题研究训练,与指导教师和辅导研究生讨论课题研究、参加课题组 会、在组会上作研究报告. (3)参加课题研究总结交流会,并提交课题研究论文.使学生能够深入了解化 工系化工学科研究方向的背景和内容;

在老师和研究生指导下,通过课题研究,完成全面系统的科研训练 过程,并掌握一定的科研技能;

认识科研、感悟科研,为开展 SRT、学位论文、以及以后的深入科研建立基 础.

30340094 化学工程基础

4 学分

64 学时 Fundamentals of Chemical Engineering 该课程是化学类及相关专业学生非常重要的一门技术基础课, 包括流体的流动和输送、 两相流、 传热过程、 吸收、精馏和气液传质设备.涉及广泛的知识邻域,既有系统的理论,又有很强的工程性、实践性.配套 出版了多媒体课件.教材被列为国家 十一五 规划教材.本课程采用多媒体课堂教学,并使用《化学工 程基础》多媒体课件,并插播一些生产实际和实验录像.重点及难点还通过多媒体手段加以强调.本课程 使用的教材《化学工程基础》是清华大学一类课 化工原理 的教材之一.在清华大学化学系、生物系、 材料系和自动化系使用多年.全书分六章,内容包括流体流动、流体输送机械、流体流过颗粒和颗粒层的 流动、传热、精馏、吸收、气液传质设备和化学反应工程.化学工程基础涉及面很广,既有系统的理论, 又有很强的工程特点,需要高等数学、物理、物理化学等课程为基础.课堂上介绍的工程实例和安排的实 验课能帮助学生接触实际,深入理解课程内容.和学习其他任何课程一样,本课程的学习也同样需要在学 习中温故知新、举一反三.如传热的计算与电容的计算类似;

精馏塔的逐板计算与自动控制理论的非线性 校正方法类似;

精馏塔的热损失的补偿和补偿器类似;

塔顶和塔底的温度仪表测量则能够组成一个很有效 的反馈系统.

30340104 反应工程基础

4 学分

64 学时 Chemical Reaction Engineering 本课程属于化学工程相关专业的专业基础课,是化学工程科学的重要支撑学科之一,在教育部颁发的《普 通高校本科专业目录和介绍》中也将本课程列为化学工程与技术专业的主干课程.本课程在学生专业知识 构架和相关素质和能力培养过程中具有至关重要的地位和作用.

30340123 化工热力学

3 学分

48 学时 Thermodynamics of Chemical Engineering 《化工热力学》为化学工程系化学工程与工业生物工程专业的核心课程,属于专业基础课,共48 学时,3 学分.本课程的主要内容是在热力学第

一、第二定律的基础上,讲授流体及其混合物的容积性质与热力学 性质、溶液理论以及流体相平衡和化学平衡.通过教学各个环节旨在使学生掌握热力学的基础理论和分析 方法,应用和建立热力学模型解决科研与工程设计中所涉及的物性和相平衡问题,为研发化工及材料、能源、生物、环境等相关领域的新过程和新工艺提供依据.

30340162 化工实验(2)

2 学分

32 学时 Lab. of Chemical Engineering(2) 化学工程专业试验 作为化工专业学生的必修课之一,目的在于深化对化学工程中 三传一反 基础理 论的认识,培养学生在掌握基础理论的基础上,提高分析和解决实际化工装置中问题的能力.面向化工过 程对综合性知识与能力的需求,将单元实验组合在一起,通过模块化教学,培养现代化工特定领域完整的 2017-2018 学年度本科课程介绍 知识基础.本课程主要包含以下实验模块,建议学生选择完整模块进行学习.

30340182 生物化工基础

2 学分

32 学时 Fundamentals of Biochemical Engineering 本课程旨在使学生掌握生物化学工程的基本原理和基本方法,并了解生物反应器和生物产品的分离纯化设 备的选择和设计原理.主要包括微生物的基本知识、灭菌过程、生物代谢过程的计量学、生物培养过程(酶 催化过程) 的动力学、 生物反应过程的操作模式、 反应器的设计和放大, 以及典型的用于生物分离如絮凝、 细胞破碎、层析以及电泳技术等的基本原理和实用化知识.本课程是生物技术的一门工程性技术基础课, 适合于化学工程系高年级学生学习,亦可作为生物系和环境系高年级学生和研究生的选修课.

30340222 高分子物理实验

2 学分

32 学时 Lab. of Polymer Physics 本课程是高分子材料专业本科生重要的必修课,是在学生学习高分子物理课程之后的一门实验性质的专业 课.高分子物理实验主要是研究聚合物的结构与性能,一方面为高分子合成控制目标,另一方面为高分子 成型加工和材料选用作依据.在高分子科学和工程学科中起着承前启后的作用.高分子物理实验是一门技 术基础课,同时也是一门综合性很强的实验课程,测试方法所涉及的学科领域以及所用的仪器种类很多, 实验目的除了进一步掌握高分子物理的课程内容和提高动手能力以外,另一个重要的目的是扩大学生的知 识面,了解各项测试方法的测试原理以及仪器结构.

30340233 聚合物成型加工

3 学分

48 学时 ................