徐州工程学院化工学院化工设计大纲

《化工设计》教学大纲课程编号：S132019课程类型：专业课课程名称：化工设计英文名称：ChemicalEngineeringDesign学分：2适用专业：化学工程与工艺、应用化学第一部分大纲说明一、课程的性质、目的和任务化工设计是化学工程与工艺专业和应用化学专业的专业必修课程，内容包括化工工艺过程设计与化工厂设计。本课程系统地阐述了现代化工过程工程学的核心内容：工艺过程设计与化工厂整体设计的基本原理、基本程序与基本方法。通过学习，使学生了解化工设计工作程序、工作内容、设计文档编制方法，从整体上实践学习化工设计的全过程，培养综合运用化学、热力学、单元操作、化学工艺学、化学反应工程、化机与设备、仪表与自控等化工专业基础理论解决具体工程问题的能力。二、课程的基本要求1、知识要求：通过本课程的学习，使学生了解化工设计的程序、内容和设计文件的编制，掌握工艺流程设计方法和工艺流程图的绘制，掌握化工计算的方法，了解化工设备图的绘制，掌握化工设备图的阅读，掌握化工设备的选用方法，掌握车间布置和管道布置的设计程序，了解非工艺设计的内容。2、能力要求：在学习过程中培养学生树立正确的设计思想和求是精神，严谨负责协调创新的工作作风和基本设计技能，提高综合运用所学知识去分析问题、解决问题的能力。通过学习本课程，学生应该具备设计简单化工生产车间的能力。三、本课程与相关课程的联系本课程在《化工原理》、《化工制图》、《化工设备基础》等课程之后开设。需要一定的计算机基础知识。四、学时分配本课程学分为2学分，建议开设32学时（在保证学分的前提下可以微调）。章（节）内容讲课学时实验（上机）学时课堂讨论（习题课）学时现场教学学时总学时第一章化工设计概论22第二章工艺流程设计516第三章化工计算628第四章化工设备工艺设计516第五章车间布置设计44第六章管道布置设计22第七章非工艺专业22第八章工程设计概算22合计28432五、教材与参考书建议教材：《化工设计》（第二版），陈声宗，化学工业出版社，2008年参考书目：1、《化工设计》，黄璐，化学工业出版社，2001年2、《化工过程设计》（第二版），王静康，化学工业出版社，2006年3、《化工工艺设计》，丁浩，上海科技出版社，1998年4、《化工过程设计》，倪进方，化学工业出版社，1999年5、《化工设计》，王红林，华南理工大学出版社，2001年6、《化工工艺设计手册》（第三版），上海医药设计院，化学工业出版社，2003年六、教学方法与手段建议本课程以讲授为主。由于本课程的实践性很强，根据实例进行教学的内容较多，教学时需结合多媒体投影进行。本课程涉及较多标准和规范，引导学生加强这方面的练习，提高其解决问题的能力。在条件许可的情况下，带领学生到化工厂参观，增强感性认识。七、课程考核方式与成绩评定办法考核形式：考查（开卷）。成绩评定办法：课堂表现10%，作业20%，考试70%。第二部分课程内容大纲第一章化工设计概论（2学时）一、本章的教学目的和要求：通过对本章的学习，了解化工设计的概念和分类，熟练掌握化工厂设计的工作程序和内容，熟悉国家和行业的基本设计政策和规范，熟悉设计文件的编制。重点：设计要求，设计原则，设计程序，设计内容。难点：设计文件的编制。二、教学内容及要求：1、化工设计的种类：根据项目性质分类，根据化工过程开发程序分类；2、化工厂设计的工作程序：项目建议书，可行性研究，编制任务书扩大初步设计，施工图设计；3、化工车间工艺设计的程序及内容：设计准备工作，方案设计，化工计算，车间布置设计，配管工程设计，提供设计条件，编制概算书及设计文件；4、设计文件：初步设计文件，施工图设计文件。第二章工艺流程设计（6学时）一、本章的教学目的和要求：熟悉工艺流程的概念，掌握工艺流程设计的方法，掌握工艺流程图的表示、绘制和阅读，熟悉典型设备的自控方案。重点：工艺路线、工艺流程的确定，绘制物料流程图、带控制点的工艺流程图，单元设备的自控流程，特定过程及管路的流程。难点：单元设备自控方案。二、教学内容及要求：1、生产方法和工艺流程的选择：生产方法和工艺流程选择的原则，生产方法和工艺流程确定的步骤；2、工艺流程设计：工艺流程设计的任务，工艺流程设计的方法；3、工艺流程图：工艺流程图的种类管道仪表流程图；4、典型设备的自控方案：泵类的自控方案，压缩机的自控方案，换热器的自控方案，反应器的自控方案，蒸馏塔的自控方案，自控设计条件；5、讨论课：精细化工产品工艺流程的选择。第三章化工计算（8学时）一、本章的教学目的和要求：掌握化工过程的特点，掌握化工过程的物料衡算，掌握化工过程的能量衡算，了解物料衡算和能量衡算软件。重点：物料衡算与能量衡算的基本原理、计算，化工过程模拟软件的应用。难点：能量衡算。二、教学内容及要求：1、连续过程的物料衡算：非反应过程的物料衡算，反应过程的物料衡算；2、车间物料衡算；3、能量衡算：以反应热效应为基础的计算方法，以生成热为基础的计算方法；4、计算机在物料衡算与能量衡算中的应用：流程模拟软件，用软件进行物料衡算和能量衡算；5、习题课内容：车间物料恒算。第四章化工设备工艺设计（6学时）一、本章的教学目的和要求：掌握化工设备的选用和设计的一般原则，掌握化工设备图的绘制和阅读，熟悉常用零件的规定画法。重点：液体输送设备，气体输送、压缩设备的选型，贮罐设计，管壳式换热器选型及设计，液固分离设备、气固分离设备选型及设计，板式塔和填料塔，干燥设备，搅拌釜式反应器的设计。难点：非定型设备的设计。二、教学内容及要求：1、化工设备选用的一般原则；2、非定型设备设计的主要程序；3、化工设备图：化工设备图的基本知识，化工设备图的基本内容，化工设备图的表达特点，化工设备图的件号和尺寸，化工设备图的绘制和阅读；4、常用零件的规定画法：螺纹和螺栓连接及其规定画法，键和健连接的规定画法，齿轮的规定画法；5、习题课内容：干燥设备的设计。第五章车间布置设计（4学时）一、本章的教学目的和要求：掌握车间布置设计的内容和程序，了解土建基础知识，熟悉典型设备的布置方案，掌握车间布置图的绘制和阅读。重点：平面布置，立面布置，管廊布置，绘制设备布置图。难点：设备布置图。二、教学内容及要求：1、车间布置设计概述：化工车间的组成，车间布置设计的依据，车间布置设计的内容及程序，装置平面布置图，建筑物；2、车间设备布置设计：车间设备布置设计的内容，车间设备布置的要求；3、典型设备的布置方案：反应器的布置，塔和立式容器的布置，换热器的布置，卧式容器的布置，泵的布置，压缩机的布置；4、设备布置图：设备布置图的内容，绘制设备布置图的一般规定，设备布置图的视图，各设计阶段设备布置图的内容，设备布置图的绘制方法和程序，设备布置图的阅读方法和步骤。第六章管道布置设计（2学时）一、本章的教学目的和要求：掌握管道布置设计的任务和要求，熟悉典型设备的管道布置，掌握管道布置图的绘制和阅读。重点：管道及其组件的材料与规格，管路计算，管径的确定，管路压降计算，阀门、管件的选择，绘制管道布置图。难点：管路计算。二、教学内容及要求：1、化工车间管道布置设计的任务和要求；2、管架和管道的安装布置：管道在管架上的平面布置原则，管道和管架的立面布置原则；3、典型设备的管道布置：容器的管道布置，换热器的管道布置，塔的管道布置；4、管道布置图：管道及附件的常用画法，视图的配置与画法，管道布置图的标注，管道布置图的绘制，管道布置图的阅读。第七章非工艺专业（2学时）一、本章的教学目的和要求：了解工艺专业和非工艺专业的职责范围。重点：土建设计，电器设计，给排水设计，采暖通风设计。二、教学内容及要求：1、公用工程：给排水，供电，供热及冷冻工程，采暖通风机空气调节；2、安全防火与环境保护：燃烧爆炸及防火防爆，环境污染及其治理；第八章工程设计概算（2学时）一、本章的教学目的和要求：了解公用工程和工程概算的基本内容，了解工程投资经济评价方法。重点：工程概算的编制。难点：工程投资经济评价。二、教学内容及要求：1、化工设计工程的综合技术经济指标；2、工程概算费用与概算项目：工程概算费用分类和概算项目的划分，工程概算的编制；3、工程投资经济评价：静态评价方法，动态评价方法。执笔人：蔡可迎审定人：批准人：制定（修订）日期：