《化工设计》课程教学大纲

《化工设计》教学大纲课程名称：化工设计课程类别（必修/选修）：选修课程英文名称：ChemicalEngineeringDesign总学时/周学时/学分：32/4/2其中实验/实践学时：0先修课程：无机化学，有机化学，化工原理，化学反应工程等后续课程支撑：毕业设计，课程实践等授课时间：1-8周授课地点：6E-302授课对象：开课学院：化学工程与能源技术学院任课教师姓名/职称：答疑时间、地点与方式：1.课堂：每次上课的课前、课间和课后进行答疑；2.课外：可到12L303办公室进行答疑；3.线上：加微信或QQ实施线上答疑。课程考核方式：开卷（✓）闭卷（）课程论文（）其它（）使用教材：梁志武、陈声宗.化工设计.第四版.北京：化学工业出版社，2015.9.教学参考资料：（1）陈声宗主编，化工设计.北京：化学工业出版社，2008.（2）熊洁羽编，化工制图.北京：化学工业出版社，2007.（3）方利国、董新法编著，化工制图AutoCAD实战教程与开发.北京：化学工业出版社，2005.课程简介：本课程是针对化学工程与工艺专业的开设的一门专业必修课。本课程以化工生产车间(装置)的工艺设计为重点，讲述与国际化工设计相接轨、目前国内通用的化工设计的原则、方法、设计程序与技巧，和各种化工工艺图与化工设备图的绘制与阅读方法，以及计算机在化工设计计算与绘图中的应用。通过本课程的学习，使学生对化工生产车间(装置)设计的内容和步骤有较全面的了解，并具有初步的化工装置设计能力。课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑：课程教学目标支撑毕业要求指标点毕业要求目标1通过本课程的学习，掌握化工设计的基本程序、基本规律、基本方法，主要规范和思维方式，培养学生综合运用所学知识分析和解诀实际化学工程问题的能力3-1能够设计针对化学工程问题的解决方案，能够设计相关实验和方案以获得和实现分析数据采集、数据处理、生产流程3能够设计针对化学相关的工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、功能单元，并体现人文知识，考虑社会、健康、安全、法律法规、工程伦理等因素目标2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，为学生顺利开展毕业设计工作打下坚实的基础4-2能够根据化学工程实践的目的设计实验，并基于科学原理合理地分析与处理数据4能够采用科学方法对化学领域工程问题进行研究和分析，包括设计实验、处理与解释数据得到合理有效的结论目标3引导学生运用前期所学专业基础知识，根据化工开发实验结果，从工程实施的角度并考虑流程的安全性、经济合理性等，来进行化工流程的工艺设计乃至扩大到整个化工厂设计5-1掌握应用化学中相关分析技术和工具的使用方法，能够识别复杂问题中的各种制约条件，明确各种方法的局限性5能够针对化学领域的复杂问题，选择和使用恰当的技术和资源，应用现代工程和信息技术工具，包括对复杂化学问题的预测，并能够理解其局限性理论教学进程表周次教学主题授课教师学时数教学内容（重点、难点、课程思政融入点）教学模式（线上线下）线下教学方法作业安排支撑课程目标1化工设计的程序和内容康世民4重点：化工设计的种类，化工厂设计的工作程序，化工厂车间工艺设计的内容和工作程序。难点：扩大初步设计的内容和工作程序。课程思政融入点：介绍当代化工设计时代意义和价值，培养学生正确的化工发展价值观。课堂讲授和小组讨论要求学生阅读2篇以上本国内外关于化工设计的文章或书籍课程思政作业：要求学生课后了解我国著名的化工专家（如侯德榜等）目标一2工艺流程设计康世民4重点：工艺流程设计的步骤和内容，以及反应过程、原料预处理过程、产物的分离净化过程设计应考虑的问题。难点：管道仪表流程图的设备、管道、管件、阀门和仪表控制点的表达内容和方法，以及管道标注内容和方法。课程思政融入点：从工艺流程角度出发培育学生的独立思考能力、协作精神、沟通和交流的能力，引导学生学好专业知识、掌握专业本领，拓展多方面的能力，全面成长成才。线下课堂讲授和小组讨论要求学生画一个生物质发酵制备乙醇的工艺流程草图目标二3物料衡算和能量衡算康世民2重点：物料衡算的基本方法，包括质量守恒、衡算基准、基本步骤。难点：等温反应过程与绝热反应过程的热量衡算。课程思政融入点：从物料平衡和能量平衡引导分析正确但得失价值观。课堂讲授和小组讨论完成一道针对物料衡算知识点的计算分析题目标二3-4设备的工艺设计及化工设备图康世民4重点：化工设备选用的一般原则，非定型设备设计的主要程序,化工设备图的有关规范、表达，以及阅读化工设备图的方法和步骤。难点：非定型设备基本设计的内容和方法。线下课堂讲授和小组讨论设备的工艺设计知识点课堂问答目标三4-5车间布置设计康世民4重点：化工车间的组成、车间布置设计的依据、内容及程序；车间设备布置设计的内容；反应器、塔和换热器、及压缩机的布置方案及布置要点。难点：建筑物及其构建和设备的图示方法，设备的标注内容和标注方法。线下课堂讲授和小组讨论车间布置设计知识点课堂问答目标三5-6管道布置设计康世民4重点：化工车间布置设计的任务和要求；管架的类型和应用场合，管道在管架上的平面布置和立面布置的原则。难点：典型设备的管道布置中理解立式和卧式容器、换热器和塔的管道布置方案和布置要求。课程思政融入点：通过介绍车间和管道设计发展过程和历史，培养学生正确的化工设计价值观。线下课堂讲授和小组讨论分析典型的家用煤气管道布置时为什么需要有角度倾斜？目标三6-7非工艺专业康世民4重点：给排水、供电、供热及冷冻、采暖通风及空气调节工程的基本知识;燃烧与爆炸的起因及其危险程度。难点：化工设计中应遵循的安全防火设计规范，环境污染及其治理应遵循的标准、规范。课程思政融入点：介绍化工行业发展环保与安全的重要性。线下课堂讲授和小组讨论防火防爆知识点课堂问答课程思政作业：要求学生课后查阅我国相关的防火防爆政策目标二7工程设计概算及技术经济康世民2重点：化工设计工程的综合技术经济指标，投资与产品成本分析。难点：工程投资经济评价。课程思政融入点：结合工程设计概算及技术经济的课程内容，强调开发绿色环保、低成本的高新技术的重要性，促进学生对未来绿色化工的兴趣和发展。线下课堂讲授和小组讨论累积现金流图的画法与分析等知识点目标一8化工设计流程和内容串联总结分析康世民2重点：结合课程内容，让学生针对化学工业生产实际，综合运用所学的专业知识，进行设计方案的草拟、筛选、确定等工作，并进行最终工程设计的梳理和总结。难点：各章节内容的串联总结。课程思政融入点：分析和介绍国内外化工发展进程及影响，培养学生对化