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1、化工设计（Chemical Engineering Design）课程代码：13410079学 分：2学 时：32 （其中：课堂教学学时：32实验学时：0上机学时：0课 程实践学时：0 ）先修课程：物理化学、化工原理、化工热力学、化工设备机械基础等适用专业：化学工程与工艺教 材：化工设计，黄璐主编，北京：化学工业出版社，2004年第 二版。一、课程性质与课程目标（一）课程性质化工设计是一门研究与化工相关的工业生产过程建设的系统工程，它包括建设工程工业生 产的工艺过程、控制过程以及与之相适应的配套工程、管理工程等。工艺设计是整个化工设计的主 体，在化工设计中起着核心及组织协调各专业设计工作的主导
2、作用。通过本门课程的学习，可以培 养学生综合分析化工过程的能力、正确的设计思想和相应的化工技术以及设计业务知识与能力，为 今后从事化工生产与管理工作打下一定的基础。（二）课程目标课程目标1:能够识别和判断复杂化学工程问题的关键环节；认识到解决工程问题有多种可选 择方案，并能研究文献寻找可替代的解决方案；能正确表达一个工程问题的解决方案；能运用基本 原理证实解决复杂工程问题方案的合理性。课程目标2：能够集成单元过程进行工艺流程设计，对设计方案进行优化和改进，表达创新意 识。课程目标3：能够在化工过程中通过各种途径获取有效信息和资源；能够运用化工常用的制图、 模拟设计软件等工具解决复杂化学工程问题
3、。课程目标4： 了解国家在化工行业生产、设计、研发以及环境保护等方面的方针、政策和法规;评价化学工程问题的解决方案对环境、社会和可持续开展的影响。课程目标5：理解化工产业对环境、社会和可持续开展的影响，在化工生产实践中具有环境保护与可持续开展的意识。课程目标6：将经济决策、管理原理应用于化学工程问题的表述中。课程目标7：在化学工程问题分析中运用工程管理与经济决策方法。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点2-4、3-3、5-1、5-3、7-2、11-2、11-3。1 .毕业要求2-4:能运用基本原理，证实解决复杂工程问题方案的合理性并得到有效结论。2
4、 .毕业要求3-3:能集成单元过程进行工艺流程设计，对设计方案进行优化和改进，表达创新意 识。3 .毕业要求5.1:能在化工过程中，运用各种信息工具和图书馆等数据库，获取有效化工信息和 资源，并理解其局限性。4 .毕业要求5-3:能运用化工常用的制图、模拟设计软件等工具，对化工设计等结果进行模拟与 预测，并能够分析其局限性。5 .毕业要求7-2:熟悉环境保护的相关法律法规，具有环境保护与可持续开展的意识。6 .毕业要求11-2: 了解化工产品的生产周期与本钱构成，理解其中涉及的化学工程管理与经济 决策问题。7 .毕业要求11-3：能将化学工程管理与经济决策方法应用于设计开发和解决方案的过程中。
5、程目标 毕业要装、 指标点课程目标1课程目标2课程目标3课程目标4课程目标5课程目标6课程目标7毕业要求2-4毕业要求3-3q毕业要求5-1q毕业要求5-37毕业要求7-2q毕业要求11-2q毕业要求113注：课程目标与毕业要求指标点对接的单元格中可输入也可标注“H、M、二、课程内容与教学要求第一章物体的受力分析和静力平衡方程（一）课程内容1 .介绍化工设计在化工行业所占的地位与意义；化工工程建设的基本程序；工程建 议书、可行性研究报告、平安评价、职业卫生评价和节能评估等各类文件的实施阶段和编写深度要 求；工厂设计的一般要求；工艺设计的一般要求；工艺设备一览表的编写及要求；工艺施工图设计 和工
6、程总图的一般设计及要求；公用工程各工程伦理学介绍。2 .介绍化工设计的学习方法。（二）教学要求.关注化工行业的开展情况和化工动向，了解化工特点；注重观察实际，提高感性认识。1 . 了解现代化工的新要求，增强平安、环保和节能意识。第二章 化工工程工程的可行性研究（一）课程内容1 .化工工程可行性研究的内容与深度要求。2 .市场调查、产品规模和合理生产规模确实定。3 .原料路线、工艺路线的选择有优化。（二）教学要求1 .充分认识工程可行性研究的重要性，借助已有工业工程，了解工程可行性研究报告 的格式、内容和深度。2 .依据具体化工产品，能够对原料路线和工艺路线进行比照和选择。（三）重点与难点1.重
7、点工程建议书、可研报告的内容和深度；危化品分类、防火防爆等级、用电负荷等级等相关规范标准；技术经济、环境评价等。2.难点可研报告深度。第三章工艺流程设计（一）课程内容1 .工艺流程图的基本种类和要求；.图形符号；2 .带控制点的工艺流程图的画法与要求；.典型设备自控流程；3 .流程组织与分析；,换热优化组合方案。（二）教学要求.积极动手，熟记符号，自由使用符号绘制流程图；1 .掌握相关制图软件和模拟软件，加强课外练习。（三）重点与难点.重点流程框图、P I D图的设计、典型设备自控、流程组织分析。1 .难点带控制点的流程图、软件使用（AutoCAD、ASPENPLUS S等）。第四章物料衡算（
8、一）课程内容1 .物料衡算的原理和基本方法；.典型单元（精储、萃取、提浓、混合等）的物料衡算举例。（二）教学要求.回顾物理化学、化工原理内容，深刻理解计算原理；1 .掌握相关制图软件和模拟软件，加强课外练习。（三）重点与难点.重点物料衡算的基准选择、典型单元的物料衡算。1 .难点典型单元的物料衡算。第五章能量衡算（一）课程内容1 .热量衡算的原理和基本方法；.典型单元（精储、萃取、提浓、混合等）的热量衡算举例。（二）教学要求.回顾物理化学、化工原理内容，深刻理解计算原理；1 .掌握相关制图软件和模拟软件，加强课外练习。（三）重点与难点.重点热量衡算原理和基本方法、典型单元的热量衡算。1 .难点
9、典型单元的热量衡算。第六章化工设备的工艺设计（一）课程内容1 .化工设备的种类和设计的基本内容；2 .常用定型设备（泵、换热器、储罐、塔器、反响器）的选用和设计，非定型设备的 设计程序和设计条件图。（二）教学要求.掌握设备选型方法，利用先关软件进行工艺计算而后选择合理的设备；1 .理论联系实际，多观察多实践，提高感性认识和动手能力。（三）重点与难点.重点典型设备的设计一般步骤、设备的工艺设计和机械设计、标准化等。1 .难点典型设备的机械设计和标准化。第七章车间布置设计（-）课程内容1 .车间布置的一般规那么。融合平安、环保、职业卫生理念，增加学生的责任感；.厂房的设计和车间平立面设计。（二）教
10、学要求.掌握车间布置的一般原那么，结合工程伦理学概念，强化以人为本的设计理念；1 .理论联系实际，多观察多实践，提高感性认识和动手能力。（三）重点与难点.重点车间布置。1 .难点车间布置。第八章车间管路设计（一）课程内容1 .车间管路图的设计方法；.管径、壁厚确实定及管路标注方法。（二）教学要求.掌握车间管路设计的一般原那么，结合工程伦理学概念，强化以人为本的设计理念；1 .理论联系实际，多观察多实践，提高感性认识和动手能力。（三）重点与难点.重点管路布置的一般的原那么、管路布置图的绘制、管段图等。1 .难点管路布置图的绘制、管段图。第九章概算（一）课程内容1 .化工概算的方法；. 了解概算定
11、额。（二）教学要求1 .掌握概预算一般原那么，将经济决策、管理原理应用于化学工程问题的表述中，将化 工工程问题上升到理论阶段。（三）重点与难点.重点概算方法、概算定额。2 .难点概算方法。第十章案例分析（-）课程内容1 .通过案例分析全面了解化工设计的全貌和要求；.全面了解设计程序和深度。（二）教学要求1 .掌握工程设计一般原那么，运用基本原理证实、解决复杂工程问题方案的合理性，正确 表达一个工程问题的解决方案；2 .针对产品确定合成路线、设计生产工艺；通过建模进行设备设计计算并优；集成单元 过程进行工艺流程设计，对设计方案进行优化和改进，表达创新意识。3 .运用化工常用的制图、模拟设计软件等
12、工具解决复杂化学工程问题。4 .将经济决策、管理原理应用于化学工程问题的表述中，将化工工程问题上升到理论阶 段。（三）重点与难点.重点设计内容确实定、模型选择、流程设计、概预算举例。1 .难点模型选择、流程设计和概预算。三、学时分配及教学方法章（按序填 写）教学形式及学时分配主要教学方法支撑的课程目标课堂 教学实 验上 机课程 实践小 计第一章40004讲授法、讨论法1、 4、 5、 6、 7Ayr Me- 弟一早40004讲授法、 讨论法1、 2、 3、 4、 5、 6第三章40004讲授法、1、2、3讨论法第四章20002讲授法、讨论法2、3、7第五章20002讲授法、 讨论法2、3、7弟
13、八早40004讲授法、 讨论法1、2、3第七章40004讲授法、 讨论法1、 2、 3、 4第八章40004讲授法、 讨论法1、 2、 3、 4第九章20002讲授法、 讨论法6、7第十章20002讲授法、 讨论法1、 2、 3、 4、 5、 6、 7合计3200032四、课程考核考核形式考核要求考核权重备注课堂表现和出勤问题回答和抽查点名0.1缺勤1次扣10分；请假1次扣5分（百分制）平时作业按时、独立和正确性0.1各章作业实际得分折百计算期末考试开卷、闭卷或者工程设计0.8五、参考书目及学习资料.化工设计，陈声宗主编，北京：化学工业出版社，2009年第二版。1 .化工设计，梁志武主编，北京
14、：化学工业出版社，2005年第四版。2 . Fred W, Computation Methods for Process Simulation”, Butterworth, London.3 . Simulation Science Inc. PRO/ II Casebook On-line Documentation.六、大纲说明1 .实地参观化工学院中试车间和二甲酯车间，观摩、讲解、现场分析探讨工艺、设备、仪表等布置情况。2 .课堂教学采用多媒体课件、电子备课和传统教学相结合的方式进行教学。3 .通过实际工程和产品分析，强化工程思想，建立工程理论的思维方法。4 .加强理论和实践的结合，培养和提高学生工程分析的能力。5 .案例教学，分析生产中优秀和有缺陷的设计，提高同学们的责任意识。2017年7月6日