《化工安全设计基1》课程教学大纲

《化工安全设计基础》教学大纲一、课程基本信息课程名称化工安全设计基础FundamentalsofChemicalSafetyDesign课程编码CHM321811010开课院部化学工程学院课程团队（未设置）学分1.0课内学时16讲授16实验0上机0实践0课外学时0适用专业化工安全工程授课语言中文先修课程无机及分析化学、物理化学、化工原理（2-1）、化工原理（2-2）、化学反应工程课程简介（必修）《化工设计基础》是安全工程专业本科生的一门专业必修课。本课程以化工生产装置的工艺设计和安全为重点，讲述化工设计的基本内容、基本方法和基本程序；工艺方案确定；工艺计算及工艺流程设计；车间及设备布置设计；安全装置；工艺专业与非工艺专业的关系；设计文件的编制及各类工艺图的绘制与识读方法。通过本课程的学习，使学生对化工工程设计过程具有一个初步的完整概念。该课程的重要作用是后续配套实践课程《化工安全综合设计》的理论支撑和良好基础。通过将设计理论知识应用于设计实践技能的训练，提高学生的工艺流程设计、工艺计算、化工制图、编辑设计文件、使用规范化手册、有分析选用经验数据及合理设计安全装置等工程实践能力。培养和加强学生的工程意识和安全意识，掌握化工过程的基本设计方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的安全因素，对流程设计方案进行优选，体现创新意识。为相关的化工设计、毕业设计及今后工作打下良好的基础。"FundamentalsofChemicalEngineeringDesign"isacompulsorycourseforundergraduatesmajoringinsafetyengineering.Thiscoursefocusesontheprocessdesignandsafetyofchemicalproductionequipment,anddescribesthebasiccontents,basicmethodsandbasicproceduresofchemicaldesign.DeterminationofProcessPlan;Processcalculationandprocessflowdesign;layoutdesignofworkshopandequipment;Safetydevice;Therelationshipbetweenprocessspecialtyandnon-processspecialty;Thecompilationofdesigndocumentsandthedrawingandreadingmethodsofvariousprocessdrawings.Throughthestudyofthiscourse,studentscanhaveapreliminaryandcompleteconceptofthechemicalengineeringdesignprocess.Theimportantroleofthiscourseisthetheoreticalsupportandgoodfoundationofthefollow-upsupportingpracticalcourse"comprehensivedesignofchemicalsafety.Throughtheapplicationofdesigntheoryknowledgetothetrainingofdesignpracticeskills,students'processflowdesign,processcalculation,chemicaldrawing,editingdesigndocuments,usingstandardizedmanualsareimproved,havetheabilitytoanalyzeandselectempiricaldataandreasonablydesignsafetydevicesandotherengineeringpractices.Cultivateandstrengthenstudents'engineeringawarenessandsafetyawareness,masterthebasicdesignmethodsandtechniquesofchemicalprocesses,understandthesafetyfactorsthataffectthedesignobjectivesandtechnicalschemes,andoptimizetheprocessdesignscheme,reflectthesenseofinnovation.Itlaysagoodfoundationforrelatedchemicalengineeringdesign,graduationdesignandfuturework.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1M1目标1：掌握化工过程的基本设计方法和技术，了解化工工艺设计的基本程序、内容和方法；掌握化工安全相关工程基础知识和专业知识，熟悉化工设计相关技术标准。是1.22M2目标2：能够集成单元过程进行工艺流程设计，体现工程意识和安全理念。掌握化工安全设计的思路和方法，了解设计方案的影响因素。掌握PFD、PID设计及绘制。是3.13M3目标3：掌握一定的经济学和管理学知识，理解并掌握化工安全管理的原理与经济决策方法。是11.1三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内学时教学方式课外学时课外环节1第一章第一章化工设计概述本章重点难点：扩大初步设计内容和工作程序；化工装置工艺设计内容。1.1化工设计分类及设计阶段划分化工设计的作用和特点；按项目性质或设计性质分类。1.2化工设计内容与工作程序了解化工厂设计工作程序；掌握扩大初步设计内容和工作程序；了解工艺设计与非工艺设计的关系；设计文件编制。M12讲授、讨论2自学2第二章第二章方案确定及工艺计算本章重点难点：工艺方案选择；物料衡算和能量衡算；单耗与能耗；设备计算与选型；非定型设备条件图。2.1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；工艺流程设计及实例。2.2物料衡算和能量衡算物料衡算和能量衡算的任务、依据和方法；衡算结果的表达和分析。M12讲授、讨论2自学、识表3第二章第二章方案确定及工艺计算2.3单耗与能耗材料消耗（消耗定额、消耗量表）；能量消耗（意义、能耗折算值、装置能耗）。2.4设备工艺计算及选型定型设备和非定型设备；典型化工设备设计和选用的一般原则；设备计算结果表达。M22讲授、讨论2自测4第三章第三章工艺流程设计本章重点难点：工艺物料流程图（PFD）；工艺管道仪表流程图（PID）；典型设备的自控方案。3.1工艺流程图的分类工艺原则流程图、工艺物料流程图（PFD）、工艺管道仪表流程图（PID）及其设计要点。3.2工艺管道仪表流程图工艺管道仪表流程图（PID）的通用设计规定，设备、管道、管件、阀门和仪表的表示方法；首页图；PID实例识读。M24讲授、讨论4自学、识图5第三章第三章工艺流程设计3.3典型设备的自控方案泵类、压缩机、换热器、反应器及蒸馏塔等典型设备的自控方案设计。M22讲授、讨论2自学、作业6第四章第四章车间及设备布置设计本章重点难点：车间平面布置；各类典型设备布置；设备布置图的绘制与识读。4.1车间平面布置化工车间的组成；车间布置设计的依据、内容及程序；车间平面布置方案。4.2设备布置设计设备布置设计的内容和原则；典型设备布置方案。M12讲授、讨论2自测7第四章第四章车间及设备布置设计4.3设备布置图的绘制与识读设备布置图的内容和绘制程序；设备平立面布置图的标注；设备布置图的阅读及实例。M22讲授、讨论2识图、作业四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1.布置三次平时作业，综合性和实践性强；成绩采用百分制，根据作业完成准确性与合理性、是否按时上交、是否独立完成评分。2.考核学生对化工工艺设计基本知识的应用能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题、理论联系实际的能力；题型主要有识读绘图题、分析题和计算题等。30%2课后自测1.布置三次课后自测，规定时间内完成，采用线上或线下灵活考察。成绩采用百分制，根据完成准确性评分。2.考核学生对化工设计基本知识的掌握能力；题型主要有选择题、判断题、填空题等。15%3考勤随机点名、刷卡点名等5%4课堂表现随机检查学生上课精神状态、回答问题情况5%5期末考试1.闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分。2.主要考核学生对化工设计基本知识的掌握能力和应用能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题、理论联系实际的能力，题型主要有简答题、识读绘图题、分析题、计算题等。45%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M1平时作业30%A- 独立思考、按时完成，解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准确B- 解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案准确C- 解题思路不够清晰、步骤不完整、格式比较合理、答案有错误D- 作业抄袭，未能按时完成2M1课后自测20%[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59]3M1期末考试50%（见试卷评分标准）4M2平时作业30%A- 独立思考、按时完成，解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准确B- 解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案准确C- 解题思路不够清晰、步骤不完整、格式比较合理、答案有错误D- 作业抄袭，未能按时完成5M2课后自测20%[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59]6M2期末考试50%（见试卷评分标准）7M3平时作业30%A- 独立思考、按时完成，解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准确B- 解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案准确C- 解题思路不够清晰、步骤不完整、格式比较合理、答案有错误D- 作业抄袭，未能按时完成8M3课后自测20%[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59]9M3期末考试50%（见试卷评分标准）评分等级说明：[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59];[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[A,B,C]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[A,B]=[80-100,0-79]六