《高分子合成工艺课程设计》课程教学大纲.docx

1、高分子合成课程设计教学大纲课程名称：高分子合成课程设计课程英文名称：Curriculum Design on Polymer Material and Engineering课程编码：0901SJ044课程类别/性质：课程设计/必修学 分：2周 数：2开课单位：化工学院适用专业：高分子材料与工程先修课程：工程制图、化工原理、高分子化学、高聚物合成工艺学、聚合物反应工程一、课程简介高分子合成课程设计是高分了材料与工程专业-门工程实践教学环节，需要学生对聚合 反应釜设计或高分子产品工艺设计进行的一次综合性训练，具有总结性的实践性教学环节，使学 生进一步巩固加深所学的基础理论、基本技能和专业知识，使

2、之系统化、综合化。该实践环节要求学生完成课程设计后，系统掌握高分子材料合成原理及工艺设计；具备独立 设计中等复杂程度合成工艺的能力：树立正确的价值观，具有人文社会科学素养、社会责任感， 能够在专业工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。保证学生达成专业的相应毕 业要求。二、课程教学目标通过该实践教学环节的学习，使学生掌握高分子合成过程中设备选用、工艺流程、合成原理 的综合性知识，培养学生独立设计中等复杂程度合成工艺的能力，树立正确的价值观，正确评价 高分子合成复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律及文化的影响。为后续毕业设计和 就业奠定坚实的工程基础。在专业知识、实践能力、综合

3、素质等方面达到课程教学目标。1. 价值目标：具有创新精神和终身学习意识，能够不断提升自身的知识结构、技能和素质， 有创新创业能力、实践能力及自主学习与适应发展的能力。2. 知识和能力目标：（1）能认识到解决高分子材料与工程复杂工程问题有多种方案可选择，会通过文献研究寻 求可替代的解决方案。（毕业要求2.3）：（2）能够进行高分子材料工程相关系统或工艺流程设计，在设计中体现创新意识。（毕业 要求3.3）；（3）在高分材料工程相关设计中能够考虑安全、健康、法律、文化及环境等制约因素。（毕 业要求3.4）；（4）能分析和评价高分子科学与工程专业工程实践对社会、健康、安全、法律、文化的影 响，以及这些

4、制约因素对项目实施的影响，并理解应承担的责任。（毕业要求6.2）；（5）能够站在环境保护和可持续发展的角度思考高分子材料和工程专业工程实践的可持 续性，评价产品周期中可能对人类和环境造成的损害和隐患。（毕业要求7.2）；（6）能就专业问题，以口头、文稿、图表等方式，准确表达自己的观点，回应质疑，理解 与业界同行和社会公众交流的差异性。（毕业要求10.1）；（7）了解工程及产品全周期、全流程的成本构成，理解其中涉及的工程管理与经济决策。 （毕业要求11.2）；三、课程设计内容与基本要求课程设计为在校集中实践教学环节，时间为2周，共14天。1. 课程设计选题要求根据学生的实际情况，可考虑选择下列几

5、种类型的设计题目（或与指导教师协商确定符合教 学要求的类似题目）：（1）液相本体聚合釜设计（2）乳液聚合反应釜设计（3）20000t/a邻苯二甲酸二辛酯生产工艺设计（4）5000t/a醇酸树脂生产工艺设计（5）20000t/a聚酰胺生产工艺设计2. 课程设计内容的基本要求（1）设计的经济、技术背景；（2）生产方法、工艺流程的选择及说明（要绘制工艺流程图）；（3）装置的物料衡算及能量衡算；（4）主要设备的工艺设计及选型，并画出重要的结构图；（5）经济分析与项目评价；（6）设备或生产线的平面布置图；（7）撰写课程设计说明书。3. 课程设计内容设计内容一：液相本体聚合釜设计（以30000t/a聚丙烯

6、液相本体聚合釜为例说明）（2周） 设计内容（1）根据生产任务的要求进行聚合釜和闪蒸釜物料衡算（2）工艺流程设计 生产过程及主要工序组成 生产线数目的确定，确定聚合釜台数（3）热量衡算 物料升温阶段热量衡算 聚合阶段热量衡算 回收阶段热量衡算 冷凝阶段热量计算（4）聚合反应釜设计 聚合釜容积的计算 聚合釜的外形尺寸的设计 聚合釜内结构及搅拌轴封的设计 聚合釜的传热设计（4）闪蒸釜设计（5）绘制聚合釜设计及设备分布图（6）编写说明书设计要求（1）学生应详细阅读设计任务书，明确设计任务、内容和要求，明确设计步骤（2）工艺计算包括物料衡算、能量衡算，除了有数字计算之外还应有分析（3）设备图图面应清晰易

7、懂，按制图标准进行绘制（4）设计说明书应包含：目录，设计原则和设计依据，生产方法和工艺流程，工艺计算、 计算结果、设备设计图等设计内容二：乳液聚合釜设计（以5000t/a聚醋酸乙烯酯生产工艺设计为例说明）（2周） 设计内容（1）聚醋酸乙烯酯工艺计算 物料衡算 热量衡算（2）主要设备的工艺设计和选型 聚合釜容积确定 聚合釜简体直径与简体高度确定 搅拌器的计算 泵的选型 聚合釜及各设备选型（3）绘制聚合釜设计及设备分布图（4）编写设计说明书设计要求（1）学生应详细阅读设计任务书，明确设计任务、内容和要求，明确设计步骤（2）工艺计算包括物料衡算、能量衡算，除了有数字计算之外还应有分析（3）设备图图面

8、应清晰易懂，按制图标准进行绘制（4）设计说明书应包含：目录，设计原则和设计依据，生产方法和工艺流程，工艺计算、 计算结果、设备设计图等设计内容三：高分子工厂设计（以20000t/a邻苯二甲酸二辛酯生产工艺设计为例说明）（2 周）设计内容（1）根据产品性能及用途，进行配方设计。（2）选择邻苯二甲酸二辛酯的合成工艺，确定工艺参数，画流程图。（3）进行一级酯化段物料、二级酯化段物料物料衡算。（4）热量衡算（预热器、反应釜热量的衡算）。（5）设备工艺设计及选型，核算生产设备能力，列出设备一览表。 反应釜工艺计算 搅拌器的设计及选型 夹套传热面积的计算与核算 冷凝器的设计与选型（6）根据设计结果绘制生产

9、工艺流程图、车间布置图等。（7）编写设计计算说明书。设计要求（1）学生应详细阅读设计任务书，明确设计任务、内容和要求，明确设计步骤（2）工艺计算包括物料衡算、能量衡算。除了有数字计算之外还应有分析（3）生产工艺流程图应能表示出设备、管道、管件、阀门、仪表控制点等。要标注出设备 位号和名称、工艺条件、物料走向及必要的尺寸数据等。要有标题栏和图例说明（4）车间布置图至少用一张平面布置图表达出设备与建筑物、设备与设备之间的相对位置（5）设计说明书应包含：目录，设计原则和设计依据，生产方法和工艺流程及产品方案介 绍，原材料及产品的技术指标，工艺计算、计算结果、技术经济概算、设备一览表、原材料及动 力消

10、耗表及所引用的资料0录等设计内容四：高分子工厂设计（以5000t/a醇酸树脂生产工艺设计为例说明）（2周）设计内容（1）根据产品性能及用途，进行配方设计。（2）选择醇酸树脂的合成工艺流程，画流程图。（3）进行反应釜、兑稀釜物料衡算，列出物料衡算表。（4）热量衡算（传热系数的计算、反应釜热量衡算、冷却水消耗量）（5）设备工艺设计及选型，核算生产设备能力，列出设备一览表。 反应釜工艺计算 兑稀釜的设计 回流冷凝器的设计 泵的设计 储罐的设计（6）根据设计结果绘制生产工艺流程图、车间布置图等。（7）编写设计计算说明书。设计要求（1）学生应详细阅读设计任务书，明确设计任务、内容和要求，明确设计步骤（2

11、）工艺计算包括物料衡算、能量衡算。除了有数字计算之外还应有分析（3）生产工艺流程图应能表示出设备、管道、管件、阀门、仪表控制点等。要标注出设备 位号和名称、工艺条件、物料走向及必要的尺寸数据等。要有标题栏和图例说明（4）车间布置图至少用一张平面布置图表达出设备与建筑物、设备与设备之间的相对位置（5）设计说明书应包含：目录，设计原则和设计依据，生产方法和工艺流程及产品方案介 绍，原材料及产品的技术指标，工艺计算、计算结果、技术经济概算、设备一览表、原材料及动 力消耗表及所引用的资料目录等设计内容五：高分子工厂设计（以20000t/a聚酰胺生产工艺设计为例说明）（2周）设计内容（1）根据产品性能及

12、用途，进行配方设计。（2）选择聚酰胺生产工艺，确定工艺参数，画流程图。（3）进行物料衡算（醋酸调配物料衡算、盐液调配物料衡算、缩聚工序物料衡算）。（4）热量衡算（缩聚工序热量衡算、反应器热量的衡算、闪蒸器热量衡算）。（5）设备工艺设计及选型，核算生产设备能力，列出设备一览表。 反应釜工艺计算 搅拌器的设计及选型（6）根据设计结果绘制生产工艺流程图、车间布置图等。（7）编写设计计算说明书。设计要求（1）学生应详细阅读设计任务书，明确设计任务、内容和要求，明确设计步骤（2）工艺计算包括物料衡算、能量衡算。除了有数字计算之外还应有分析（3）生产工艺流程图应能表示出设备、管道、管件、阀门、仪表控制点等

13、。要标注出设备 位号和名称、工艺条件、物料走向及必要的尺寸数据等。要有标题栏和图例说明（4）车间布置图至少用一张平面布置图表达出设备与建筑物、设备与设备之间的相对位置（5）设计说明书应包含：目录，设计原则和设计依据，生产方法和工艺流程及产品方案介 绍，原材料及产品的技术指标，工艺计算、计算结果、技术经济概算、设备一览表、原材料及动 力消耗表及所引用的资料目录等课程设计教学内容及学习要求序号课程设计内容思政融入点要 求学时支撑毕业要 求指标点理解掌 握分析与应用1资料查阅、收集和整 理、设计方案确定及设 计计算参数的获取通过题目类型分析及讲解，引导学生 了解高分了合成在高分了专业领域 中的重要作

14、用，树立积极探索的精 神。高高中3天2. 3,6. 2,7.22工艺计算与设备主要 工艺结构计算引导学生进行绿色设计，尽可能减少 原材料的使用，同时充分考虑产品的中中高5天3. 3, 3. 4, 6. 2,7.2R1收再利用，最大限度降低对环境造 成的影响，实现可持续发展的目标。 引导学生建立低本增效观念。3绘制设计图纸及编写设计说明书要求学生独立完成合成工艺设计，培 养学生独立思考能力和积极探索、克 坚攻难精神。培养学生绘图能力，建立细致、细心、 耐心的工作学习作风。高中中5天3.4,6. 2, 11.24课程设计资料装订及 交稿低低低1天10.2注：在“要求”栏内以高、中、低来表示对学生学

15、习程度的要求，高为最高要求。理解指能对所学的内容作 归纳、分类、解释、总结、推断和一定程度的发挥。掌握指能理解学习材料的内涵和意义，包括具体分类、区别、 流程、误区等的认知和学习。可以借助三种形式来表明对材料的领会，一是转换，即用自己的话或用与原先表达 方式不同的方式表达自己的思想：二是解释，即对一项信息加以说明或概述：三隹推断，即估计将来的趋势（预 期的后果）。分析指能将所学的内容分解并找出它们的相互关系和构成，或能计划、创造、建造或有改变的重构。 应用指能将学习材料用于新的具体情境，包括原则、方法、技巧、规律的拓展，代表较高水平的学习成果。应用 需要建立对知识点掌握的基础上。四、课程设计地

16、点及组织管理课程设计地点：校内组织管理：由院、系指派经验丰富的专业教师担任指导教师。实行指导教师负责制，由指导 教师全面负责课程设计的指导与管理工作。五、课程设计方式及教学方法课程设计教学内容及学习要求序号课程设计内容教学方法1资料查阅、收集和整理、设计方案确定及设计计算 参数的获取课堂讲授，课后讨论，网络及数据库检索2工艺计算与设备主要工艺结构计算课堂讲授，课后讨论，网络及数据库检索3绘制设计图纸及编写设计说明书课堂讲授，课后讨论，数据库检索4课程设计资料装订及交稿学生自主完成六、考核及成绩评定方式1. 考核内容由指导教师对学生在课程设计期间的表现，所完成的装配图、零件图、设计计算说明书的质量和答辩情况进行