化工综合设计教学大纲(修订)

第一篇：化工综合设计教学大纲(修订)

化工综合设计教学大纲

课程编号：

课程名称：化工综合设计

英文名称：Integrated Design of Chemical Engineering 学时（周数）：2周 学分：2 适用专业：化学工程与工艺

先修或同修课程：物理化学、化工原理、化工设备机械基础、化工仪表及自动化

执笔人：潘高峰

编写日期：2012年3月

化工综合设计教学大纲

一、设计教学目标

修完《化工设计》课程后，需要进一步通过实践强化所学化工设计相关知识，通过综合设计训练，培养学生建立工程概念和工程设计思维，认识、理解化工设计规范，应用计算机模拟软件和绘图软件的能力。为今后的毕业设计及走上工作岗位从事设计和工程技术管理工作打下坚实基础。

二、设计内容及基本要求

1.查阅、收集、整理和综合与设计过程有关的文献资料。

2.针对设计课题，进行概念设计和部分初步设计阶段的工程设计，重点进行生产方法的选择和工艺过程的确立。在工艺路线流程化过程中，要求思路清晰、理由充分、论证合理；物料衡算和热量衡算作为选做内容，并可使用过程模拟软件辅助计算；充分考虑三废处理问题，强化环保意识。

3.对流程中设备数量定量化，并结合设计规范对所选设备定型化，设备工艺计算作为选作内容，可按照需要进行尺寸估定。

4.分析工艺过程中关键设备的温度、压力、液位、组成等控制参数，设定部分显示仪表及建立部分控制方案。

5.严格按照某一具体设计规范绘制带控制点的工艺流程图、设备平面布置图和立面图（或剖视图）各一张。

要求学生结合《化工原理课程设计》和《生产实习》进行自行选题，并保证一人一题，鼓励学生尝试使用过程模拟软件完成部分三算内容，完成工艺设计说明书，必须采用绘图软件绘制相关图纸，要求学生注意对先修《化工设计》课程设计规范内容的理解和运用，进一步强化设计能力的训练和培养。

三、设计安排

本课程为修完《化工设计》理论课程后的实践训练课程，其教学形式主要以学生主体。课程开设的时间为第七学期《化工设计》理论课后接续，设计时间为2周。

四、成绩考核

1、设计完成后，学生必须递交工艺设计说明书和设计图纸，并按下列评分标准进行评分。

2、评分标准

优秀：设计方案合理，计算正确，图纸清晰，报告质量高。良好：设计方案较合理，计算正确，图纸较清晰，报告质量较高。中等：设计方案一般，计算较正确，图纸一般，报告质量一般。

及格：设计方案一般，计算基本正确，图纸尚可，报告质量一般。

不及格：设计方案较差，计算有重大错误，图纸不规范，报告质量差。

五、参考资料

1.李国庭等，《化工设计概论》，化学工业出版社.2.其它与化工设计相关工具书.2

第二篇：《化工设计》教学大纲

《化工设计》教学大纲

课程编号 ：

课程名称 ：化工设计/Chemical Process Design 学时/学分：48 / 3

先修课程 ：化工原理，化工制图

适用专业 ：化学工程与工艺

开课学院、系：化工学院、化学工程系

一、课程的性质与任务

《化工设计》是化学工程专业的专业课程，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中的核心内容：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。“化工设计”是化学工程技术人员必不可少的技术基础知识之一，要求具备一定的洞察化学工业全局的能力，对过程进行全面的技术经济评价，在设计中，善 于将技术与经济进行综合研究来指导设计和处理设计中的具体问题。

二、课程的教学内容、基本要求及学时分配

（一）教学内容

1．绪论

化工厂概况：化工厂分类，化工厂组成立项过程：立项，招标，项目建议书的编制

设计要求：设计原则，设计种类，设计程序，原始资料收集，项目组织及设计机构，设计内 容

质量管理体系

设计部门与其他部门的关系

2．工艺路线

工艺路线的确定

工艺流程：一般化工工艺流程，工艺路线论证，流程设计程序

3．物料衡算与能量衡算

物料衡算：基本原理，举例

热量衡算：基本原理，加热剂与冷却剂，举例

运用计算软件进行化工工艺计算：概述，模拟软件的应用

4．工艺流程设计

设计方法：设计中涉及的问题，从工艺角度进行流程设计

流程图绘制方法：基本要求，图面绘制要求

带控制点的工艺流程：单元设备的自控流程，特定过程及管路的流程

辅助生产流程：公用工程，开停车流程，安全生产流程

5．化工设备的选型和设计计算

物料输送设备：液体输送设备，气体输送、压缩设备，固体搬运及粉碎设备，输送设备选择

贮罐：贮罐系列，贮罐设计

换热设备：化工生产中的换热设备，管壳式换热器设计 分离设备：液固分离设备，气固分离设备

传质设备：板式塔和填料塔，干燥设备

化学反应器：反应器的选型，搅拌釜式反应器 6．化工厂布置

厂址选择：厂址选择的原则与指标

总平面布置：布置原则与方法，平面布置，竖向布置，管廊布置

车间布置：设计技术，设备布置图绘制方法，单元设备布置方法

7．非工艺专业设计

土建设计：土建设计依据，土建设计条件及内容

设备设计：化工容器分类，容器制造的材料选择，设备设计条件，设备设计程序

电器设计：电器设计内容、条件

自控设计：自控设计条件，与工艺专业的关系

给水排水设计，采暖通风设计

8．化工管路

管道设计基础：管道的分类与等级

管道及其组件的材料与规格：管道的材料与规格，管道组件的材料与规格

管路计算：管径的确定，管路压降计算，阀门、管件的选择，管路绝热设计，管路应力分析 与热补偿

管道布置设计：管道敷设种类及其设计要求，管道布置图绘制方法，单元设备的管道布置，管道布置图的识读，材料统计

工艺绘图软件的应用

9．设计中必须注意的几个问题

标准与规范：概述，设计规范内容示例

化工过程设计优化：优化的概念，解决优化问题的几种途径

安全生产：化学物质的毒性，腐蚀性，燃烧与爆炸，噪声

环境保护，工业卫生，节能

10．工程经济

建设项目投资估算：投资组成，固定资产的估算法，投资估算方法

单元设备价格估算：以预算定额为依据的估算方法，单元设备及附件价格

生产成本估算，经济评价，综合技术经济指标

工程概算书的编制：编制依据，概算文件的内容

（二）基本要求

要求掌握工艺路线的确定，工艺流程，物料衡算，热量衡算，绘制物料流程图、带控制点的 工艺流程图，液体、气体输送设备、贮罐、换热设备、分离设备、传质设备、化学反应器的 选型及设计计算，化工厂车间布置，设备设计，化工管路计算、管路布置。

熟悉化工厂设计要求：设计原则、程序、内容，辅助生产流程设计，厂址选择，总平面布置，设计标准与规范，化工过程设计优化。

了解土建设计，电器设计，自控设计，给水排水设计，采暖通风设计，环境保护，工业卫生，节能，建设项目投资估算，单元设备价格估算，生产成本估算，经济评价，综合技术经济指 标，工程概算书的编制，化工过程模拟软件的应用。

（三）学时分配

本课程的教学时数为 48学时，课内学时分配如下表：

教学环节

课程内容 学时 讲 课 小 计

教学环节

课程内容 学时 讲 课 小 计

绪论 2 2 工艺路线 2 2 物料衡算与能量衡算 8 8 工艺流程设计 8 8

化工设备的选型和设计计算 8 8 化工厂布置 4 4 非工艺专业设计 2 2 化工管路 6 6

设计中必须注意的几个问题 4 4 工程经济 4 4 合计 48 48

（四）课程内容的重点、难点

1．绪论

重点：设计要求：设计原则，设计程序，设计内容。

2．工艺路线

重点：工艺路线、工艺流程的确定。

3．物料衡算与能量衡算

重点：物料衡算与热量衡算的基本原理、计算。

难点：化工过程模拟软件的应用。

4．工艺流程设计

重点：绘制物料流程图、带控制点的工艺流程图。

难点：单元设备的自控流程，特定过程及管路的流程

5．化工设备的选型和设计计算

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：板式塔和填料塔，干燥设备，搅拌釜式反应器的设计计算。

6．化工厂布置

重点：平面布置，竖向布置，管廊布置，车间布置，绘制设备布置图。

难点：绘制平面布置、竖向布置、管廊布置、设备布置图。

7．非工艺专业设计

重点：化工容器制造的材料选择，设备设计。

难点：土建设计，自控设计，电器设计，给水排水设计，采暖通风设计。

8．化工管路

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，单元设备的管道布置。

难点：管路绝热设计，管路应力分析与热补偿，管道布置图的识读。

9．设计中必须注意的几个问题

重点：设计标准与规范，难点：化工过程设计优化

10．工程经济 难点：建设项目投资估算，生产成本估算，经济评价，综合技术经济指标，工程概算书的编 制。

三、课程改革与特色

本课程结合工艺计算示例、计算图表及各种图纸示例，着重于传授化工设计的基本原理、标 准、规范、技巧和经验。

四、推荐教材及参考书

推荐教材：

《化工设计》，主编：陈声宗，出版社：化学工业出版社，出版或修订时间： 2005.1 参考书：

《化工设计》，主编：黄璐，出版社：化学工业出版社，出版或修订时间：2001 《化工设计》，主编：王靖康，出版社：化学工业出版社，出版或修订时间：1999 《化工工艺设计》，主编：丁浩，出版社：上海科技出版社，出版或修订时间：1998 《Process Design Principles,Synthesis,Analysis and Evaluation》，主编：W.D.Seider，出版社： John Wiley&Sons，出版或修订时间：1999

执 笔：王 湘

审 阅：朱 岩 日 期：2005.5 审 定：刘小平日 期：2005.6

第三篇：《化工设计概论》教学大纲

《化工设计概论》课程教学大纲

一、课程名称

1．中文名称：化工设计概论

2．英文名称：Chemical Process Design

二、学时

总学时36学时，其中讲授32学时

三、开课学期

第七学期

四、课程考核要求

考查。总成绩由期末考试成绩和平时成绩两部分加权，其中期末考试占70%，平时成绩占30%，平时由考勤、课堂表现、作业完成情况综合评定平时成绩，期末采用随堂开卷考试方式考试。

五、课程概述

专业必修课，强调基础知识工程运用的实践性以及多专业基础课知识的综合性。引导学生使用所学的专业基础知识，进行化工流程的工艺设计以及扩大到工厂规模设计。为培养从事化工设计、化工生产管理方面的化工人才打下基础。

六、适用专业

化学工程与工艺专业 本科

七、课程教学要求和学时分配

化工设计概述

2学时

1．主要内容：化工设计指导思想，化工厂概况，基本建设程序，项目立项，化工设计要求、分类、程序及内容，质量管理体系和设计部门与其他部门的关系。

2．重点：化工设计指导思想，化工设计要求、分类、程序及内容。3．要求

理解：化工设计指导思想，化工厂概况，基本建设程序，项目立项； 掌握：化工设计要求、分类、程序及内容；

了解：质量管理体系和设计部门与其他部门的关系。

工艺路线与工艺流程设计

4学时

1．主要讲授内容：工艺路线的选择与确定，工艺流程设计，典型单元设备的控制流程设计，特定过程管路的流程设计，辅助生产流程，工艺流程图设计实例。

2．重点：工艺路线的选择与确定，工艺流程设计，典型单元设备的控制流程设计。

3．要求

理解：典型单元设备的控制流程设计； 掌握：工艺路线的选择与确定，工艺流程设计； 了解：特定过程管路的流程设计，辅助生产流程。

化工过程中的物料衡算

4学时

1．主要讲授内容：物料衡算的基本方法和基本程序，物理、化学过程的物料衡算。

2．重点：物料衡算的基本方法和基本程序，物理过程的物料衡算。3．难点：化学过程的物料衡算。4．要求

掌握：物理过程的物料衡算； 了解：化学过程的物料衡算。

化工过程中的能量衡算

2学时

1．主要讲授内容：能量衡算的基本方法和基本程序，物理、化学过程的能量衡算，物料衡算与热量衡算的联算。

2．重点：能量衡算的基本方法和基本程序，物理、化学过程的能量衡算。3．难点：物料衡算与热量衡算的联算。4．要求

理解：能量衡算的基本方法和基本程序； 掌握：物理过程的能量衡算；

了解：化学过程的能量衡算，物料衡算与热量衡算的联算。

化工设备选型和设计计算

4学时

1．主要讲授内容：化工设备工艺设计的内容，物料输送设备，换热设备的设计与选用，塔器、反应器、分离设备的设计，储罐容器选型和设计。

2． 重点：换热设备的设计与选用，化工设备工艺设计的内容，塔器、反应器、分离设备的设计。

3． 难点：储罐容器选型和设计。

4． 要求

理解：化工设备工艺设计的内容；

掌握：化工设备工艺设计的内容，塔器、反应器的设计； 了解：储罐容器选型和设计。

化工车间装置（布置）设计

2学时

1．主要讲授内容：结合车间布置设计图及示例，主要讲授车间产房布置设计，车间设备布置设计及要求。

2．重点：车间产房布置设计，车间设备布置设计及要求。3．难点： 车间产房布置设计，车间设备布置设计及要求 4．要求：

理解：车间布置设计图；

掌握：车间产房布置设计，车间设备布置设计及要求。

化工管路设计

4学时

1．主要讲授内容：依托典型设备的管道布置设计实例，讲述管道设计基础、绝热过程、化工管路设计内容及要求，管道布置图的绘制方法。

2．重点：化工管路设计内容及要求，管道布置图的绘制方法。3．难点：管道布置图的绘制方法。4．要求

理解：管道布置设计，化工管路设计内容及要求； 掌握：管道布置图的绘制方法； 了解：管道设计基础。

化工公用工程设计及安全知识

1学时

1．主要讲授内容：供水与排水、供热、供电、采暖与通风、安全和卫生。2．难点：供水与排水、供热、供电、采暖与通风、安全和卫生 3．要求：

了解：供水与排水、供热、供电、采暖与通风、安全和卫生的相关知识。

化工工程设计概算

1学时

1．主要讲授内容：工程概算费用、项目，工程项目设计概算的编制，引进项目投资编制办法。

2．难点：工程概算费用、项目，工程项目设计概算的编制 3． 要求

了解：工程概算费用、项目，工程项目设计概算的编制，引进项目投资编制办法。

化工环境工程设计

2学时

1．主要讲授内容：化工环境污染概况，化工污染物的种类及来源，化工生产的污染特点，化工生产中对环境有害的污染物，化工“三废”的一般处理方法、处理工程实例，化工污染防治的发展趋势，化工清洁生产与循环经济。

2．重点：化工“三废”的一般处理方法。3．要求

理解：化工污染物的种类及来源，化工生产的污染特点，化工生产中对环境有害的污染物；

掌握：化工“三废”的一般处理方法；

了解：化工环境污染概况，化工污染防治的发展趋势，化工清洁生产与循环经济。

化工设计常用软件介绍

2学时

1．主要讲授内容：化工软件发展概述，ASPEN PLUS 简介，工程绘图软件Auto CAD2005应用介绍。

2．重点：Auto CAD2005

3．难点：ASPEN PLUS，Auto CAD2005 4． 要求

理解：化工软件作用；掌握工程绘图软件Auto CAD2005应用；

了解：ASPEN PLUS。

八、教材主要参考资料

1．教材

《化工设计》，尹先清主编，北京：石油工业出版社，普通高等教育“十一五”规划教材，2006年第一版。

2．参考书

(1)《化工过程设计》，王静康主编，北京：化学工业出版社，2006年。(2)《化工设计》，黄璐，王保国，北京：化学工业出版社，2006年。

第四篇：《化工课程设计》教学大纲

《化工课程设计》教学大纲

适用专业：化学工艺制药与生物化工过程装备与控制工程

教学周数：2周学分数：2学分

一、课程设计的性质、目的与任务

课程设计是一总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程及有关先修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练。在整个教学计划中,它也起着培养学生独立工作能力的重要作用。通过本课程设计, 主要训练和培养学生的以下能力: 1.查阅资料,选用公式和搜集数据(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集)的能力；

2.树立既考虑技术上的先进性与可行性,又考虑经济上的合理性,并注意到操作时的劳动条件和环境保护的正确设 计思想,在这种设计思想的指导下去分析和解决实际问题的能力； 3.迅速准确的进行工程计算的能力,计算机应用能力； 4.用简洁的文字,清晰的图表来表达自己设计思想的能力。二.课程设计的主要内容与要求

本课程设计的内容是对板式精馏塔装置进行设计，主要内容与要求如下：

（1）设计方案的选定与说明。根据给定任务，对精馏装置的流程、操作条件，主要设备形式及材质的选取等进行简要论述；

（2）精馏塔的工艺计算。物料衡算，热量衡算,塔主要部位的压力和温度的确定；

（3）塔和塔板主要工艺尺寸的设计计算。确定塔高、塔板及塔板尺寸，对塔板进行流体力学校核计算，并绘出塔的操作负荷性能图；

（4）管路及其典型辅助设备（如再沸器、预热器、冷凝器）的选型和计算，包括典型辅助设备的主要工艺尺寸计算和设备型号规格的选定；（5）编写设计说明书；（6）绘制精馏装置的工艺流程图和精馏塔设备装配图。

精馏装置的工艺流程图，一般按1:100比例绘制，以单线图的形式绘制,标出主体设备和辅助设备的物料流向,物流量,能流量和主要化工参数测量点；

精馏塔设备装配图，一般按1:100比例绘制, 应包括设备的主要工艺尺寸,局部结构尺寸、技术特性表和接管表等。

三、课程设计教学的基本要求 １.教学基本要求

教师先给学生讲授板式塔精馏塔的基本知识：

教师应事先准备课程设计任务书、指导书及设计所需的规范和有关资料，安排适量的答疑时间指导学生。2.设计报告基本要求 2.1设计说明书的基本要求

设计说明书要求内容完整，条理清晰,书面清洁，字迹工整；计算要求方法正确,误差小于设计要求,计算公式和所用数据必须注明出处；图表应能简要表达计算的结果。设计说明书应包括以下主要内容：

（1）封面课程设计题目、班级、姓名、指导教师、时间（2）目录（3）设计任务书（4）设计方案简介

（5）设计条件及主要物性参数表（6）工艺设计计算（7）辅助设备的计算及选型（8）设计结果汇总表

（9）设计评述,设计者对本设计的评述及通过设计的收获体会（10）参考资料 2.2.图纸

工艺流程图采用2号图纸，设备装置图采用1号图纸，要求布局美观，图面整洁，图表清楚，尺寸标识准确，各部分线形精细符合国家化工制图标准。3.课程设计的步骤和时间按排 序号 1 2 3 4 5 6 内容

讲课、布置任务

阅读指导书和查阅资料

设计计算

编写说明书

绘图

考核和答辩 1.5 3 2 2 0.5

设计期间可组织学生观看塔设备教学录像，参观化工基础实验中心模型室了解塔内构件，使用课程设计软件帮助掌握和检验设计结果。

天数

备注

四、课程设计的考核

1.每位学生上交一份课程设计报告，内容包括：设计说明书、图纸、小结。

2.答辩，通常包括个别答辩和公开答辩两种形式。个别答辩采取随机抽样方式，公开答辩是在个别答辩的基础上,选出几个有代表性的学生在全班公开答辩。

3.根据课程设计报告、答辩成绩、课程设计过程中的表现，由指导教师按五级记分制评定成绩。

第五篇：《化工原理》教学大纲.

《化工原理》教学大纲

课程名称：中文名称 ：化工原理；英文名称：Principle of Chemical Engineering 课程编码：092077 学 分：2.0分

总 学 时：32学时（理论32学时）适应专业：给排水

先修课程：高等数学、大学物理、普通化学、计算技术等。执 笔 人：吴洪特、傅家新

审 订 人：

一、课程的性质、目的与任务

《化工原理》学科专业基础课。

化工原理也称“化工单元操作”或“化工过程与设备”，该课程由理论教学、课后实验二部分组成。①该课程重点阐述单元操作的基本原理和设备结构，扼要介绍相关的传递过程基础，是化学工程、化工工艺及其相近专业的一门专业主干必修课；②它以高等数学、物理及物理化学、计算技术为基础，将自然科学的普遍规律应用于解决工程问题，是承前启后、由理及工的桥梁；③该课程主要研究化工生产过程中以物理加工过程为主要背景归纳而成的若干共性规律，并应用这些共性规律进行设计计算、指导操作、强化过程及延伸拓展；④该课程强调工程观点、定量运算、实验技能和设计能力的训练，强调理论联系实际，培养学生分析和解决工程问题的能力。

通过对该课程的学习，主要解决流体流动等单元操作中有关过程与设备的设计和选型问题

二、教学内容与学时分配

绪论

（2学时）

一、课程背景、内容；

二、贯穿课程的三大守恒定律；

三、研究方法；

四、工程观点 第一章

流体流动

（10学时）

本章重点和难点：

一、静力学方程；

二、柏努利方程、三、连续性方程。第一节 流体静力学方程及应用

一、密度；

二、压力的表示方法；三流体静力学方程；

四、应用 第二节 流体流动的基本方程

一、基本概念；

二、连续性方程；

三、机械能衡算方程 第三节 流体流动现象

一、流动型态；

二、湍流基本概念；

三、管内流动分析；

四、边界层及分离 第四节 管内流体的阻力损失

一、沿程损失计算及层流阻力；

二、湍流阻力及摩擦系数 第四节 管内流体的阻力损失 局部损失 第五节 管路计算 简单管路

第二章

流体输送机械

（4学时）

本章重点和难点：

一、离心泵特性；

二、工作点流量调节；

三、离心泵的安装高度。第一节 离心泵

一、离心泵工作原理、部件；

二、离心泵的压头；

三、离心泵的主要参数；

四、离心泵的特性曲线及应用；

四、离心泵的工作点；

五、离心泵的安装高度；

六、离心泵类型、选用 第二节 其他类型泵

第三章 机械分离与固体流态化

（6学时）

本章重点和难点：

一、沉降分离；

二、过滤计算。第一节 筛分（自学）第二节 沉降分离

一、沉降原理；

二、重力分离设备；

三、离心分离设备 第三节 过滤

一、概述；

二、过滤基本理论；

三、过滤计算；

四、滤饼洗涤；

五、生产能力计算 第四章

搅拌（自学）

（0学时）

第一节 搅拌装置概述

搅拌功率 第二节 搅拌装置设计

第五章

传热

（10学时）

本章重点和难点：

一、三种传热方式（导热、对流、辐射）；

二、传热计算方法 第一节 概述 第二节 热传导

一、傅立叶定律；

二、稳定热传导计算 第三节 两流体间的热量传递

一、传热分析；

二、传热速率和传热系数；

三、间壁流体热交换及总传热系数；

四、传热速率方程及热量衡算；

五、平均温差计算；

六、壁温计算

第四节 给热系数

一、给热系数的影响因素；

二、无相变对流传热；

三、蒸气冷凝的给热系数；

四、液体沸腾的给热系数

三、教学基本要求

课堂教学应力求使学生弄清基本概念，熟练掌握基本内容。在了解基本概念的基础上，应当结合专业特点，理论联系实际，引导学生学会分析问题和解决问题的能力，努力克服死记硬背个别名词概念和条文的学习方法。教学方法上应贯彻少而精、启发式和形象化等原则，通过实物、挂图、幻灯、录象、课堂演示及课外实验等各种途径加深学生的印象，提高教学效果。授课教师除应吃透教材内容外，还应广泛阅读有关参考材料，注意本学科的发展，随时修改教材中已过时的内容，并适当介绍一些重要的新进展。

四、大纲说明

本大纲对每个章节的例题示范及习题讲授课时安排略显不足，实际上，结合我校学生的实际情况，根据多年的教学经验，化工原理的例题讲授不应少于总理论学时的三分之一。由于现在学生的工程计算能力普遍比较差，对工程计算问题应给予强化是化工原理的主要任务，因此，一些主要章节的例题讲解应不少于6学时。

六、教学参考书 1.谭天恩等，《化工原理》第三版，化学工业出版社。2.天津大学化工原理教研室编，《化工原理》第四版，化学工业出版社。