专业课程设计任务计划书与指导书

材料和化工学院化学工程和工艺专业《化工课程设计》任务书课程设计题目：年产。。。。。吨。。。。生产车间初步设计或年产。。。。。吨。。。。工段生产车间初步设计（注：可按某一化工或生工产品实际生产过程自选课题或按老师要求课题）一、设计条件——选自某一化工、生工产品实际生产过程原始基础数据或课题给出（1）原料、辅料，配料比；（2）产品、副产品，产品率；（3）建设规模或生产能力；（4）热源条件；（5）生产时间和工作制度；（6）厂址地域和自然条件；（7）设计计算基础数据（取自实际生产过程技术参数和工艺条件）二、设计任务1．确定生产方案，工艺步骤设计和论证；

2．工艺技术参数、操作条件确定和说明；

3．工艺计算——物料衡算、能量（热量）衡算（按SI制计算）；4．关键设备、辅助设备设计计算和选型；（1）关键设备设计依据生产过程选之一关键设备做具体设计计算和选型（详算）——确定设备类型、制造材料要求，对设备外形和内部结构尺寸做设计计算；依据设计计算结果选择定型标准设备并做使用校核验算。（2）辅助设备设计

选一生产过程辅助设备（通常是换热器）做具体设计和选型选型（要求同上）。5．生产设备配置和车间部署设计6．设计结果汇总7．设计结果评析8．设计绘图（1）带控制点工艺步骤图（一张，A3或A4图幅）（2）关键设备（选设计之一）工艺条件图或结构尺寸图（一份，A3）（3）辅助设备（选设计之一）结构示意简图（一张，A3）（4）生产车间设备（平、立面）部署图（一份，A3）（5）厂貌平面部署图*（一张，A3）注：设计绘图可采取计算机CAD绘图（也可采取仪器绘制），关键设备工艺条件图应标注包含关键结构尺寸、技术特征和接管要求等表；图形、图标、图幅应符合《机械制图标准》要求。厂貌平面部署图可略。设计关键：工艺步骤设计和论证；工艺计算；关键设备、辅助设备设计计算和选型。三、完成设计文件设计说明书一份（文字≥10000字）；设计图纸一份（≥4张）。四、时间安排——四面（20天） 1.

给定《课程设计》任务书，经典工艺设计讲解。1天2.

检索搜集文件资料，方案分析比较，确定生产方案和工艺技术路线。2天3.

确定工艺步骤并论，并确定工艺技术参数和操作条件。2天4.

工艺设计计算---工艺技术参数确定、物料衡算、能量衡算等。3天5.

主、辅设备设计和选型，生产设备配置。4天6.车间设备部署设计。2天7.设计绘图。3天8.

编写《课程设计》说明书，修改并打印。2天9.《课程设计》答辩和小结。1天五、其它说明本课程设计包含《工艺设计》和《化工单元设备设计》两部分内容。工艺设计关键突出生产方法和工艺步骤设计和论证；化工单元设备设计关键突出关键设备和辅助设备设计计算和选型。设计说明书应包含上述两部分设计内容。6月13日参考文件资料[1]蒋维钧等，化工原理（上、下），北京：清华大学出版社，，二版[2]黄璐等编，化工设计，北京化学工业出版社教材出版中心.02[3]王静康编，化工设计，北京高教出版社.06[4]绉兰，闫传智，化工工艺设计，【M】,第一版，成全部：成全部科技大学出版社，1998.8[5]吴志泉，涂晋林等，化工工艺设计，上海：华东理工大学出版社，1992.10[6]化学工程师手册编辑委员会，化学工程师手册，北京：机械工业出版社，.1[7]刘镜定，车维新等，合成气工艺技术和设计手册，北京：化学工业出版社，.1[8]国家医管局上海医药设计院，化工工艺设计手册，北京化学工业出版社，二版，1996.1[9]时钧，汪家鼎等，化学工程手册，北京：化学工业出版社，第二版，1996.6材料和化工学院化学工程和工艺专业《化工课程设计》指导书一、目标和意义《化工课程设计》是一个总结性教学步骤，是培养我们综合利用《化工工艺学》、《化工原理》和《化工设备设计基础》等课程基础原理、基础理论，以完成某一化工产品工业实际生产过程一次初步设计训练。经过《化工课程设计》实训，掌握工艺步骤和生产设备设计基础标准、基础程序和基础方法，为毕业设计仍至负担工业生产全程设计打下良好基础；要树立正确设计思想和求是精神，本着严谨、负责、协调、创新工作作风，加强查阅资料搜集数据能力、正确地进行工程计算（电算）能力和能用简练文字、清楚图表来表示设计意图能力；培养综合应用知识能力、全方面思索问题和独立工作能力。二．设计指导思想依据课题任务书设计要求，按新建厂房通用工程项目标准进行设计。遵照“工艺优异技术成熟配置科学安全环境保护”设计标准，使设计内容既考虑技术上优异性和可行性，又考虑经济上合理性，同时注意操作安全性，劳动条件和环境保护等。所选定工艺步骤和生产设备必需能满足和完成课题设计项目所提出生产任务。三．课题确实定及要求1．以某一化工、生工产品实际生产过程自拟题目或选自指导老师所给定题目；能够独自完成，也能够组队共同完成（但设计参数须不一样）。2.生产方案确定要做比较，工艺步骤设计要做论证，应符合设计标准。3.设备设计应满足生产工艺和生产任务要求，结构简单合理，操作、调控方便，运行安全可靠，安装维修简易，尽可能选择定型标准设备。4.设计各项内容应符合国家或行业现行标准，设计绘图可采取CAD绘图也可绘图仪器绘图（符合《机械制图标准》）。5．对设计结果要作出客观、科学评析。四、设计程序1．选定“课程设计”题目（自拟课题者也可自拟课程设计任务书）。2．了解和明确设计任务和设计内容，查取、检索相关文件资料并做分析。3．遵照设计标准，比较并确定生产方案，确定工艺步骤并做工艺步骤说明和论证。4．参考实际生产经验和使用相关手册和图表，正确选择工艺条件、技术参数、物性数据和计算公式，对生产过程进行工艺计算——物料衡算和热量衡算，并对计算结果做汇总。5．依据工艺计算结果，对生产关键设备和辅助设备做设计计算和选型；依据生产需要做合理设备配置。6．依据生产设备配置做车间（设备）部署设计7．安全生产规程和三废处理方法——对安全生产、环境保护方法和资源综合利用提出思绪、路径和合理化提议。8．设计绘图9．编写设计说明书10．设计答辩（PPT）。五、设计文件设计文件是指完成《课题设计》结果，设计结果应包含两个：1．设计说明书一份（≥1万字）；2．设计绘图一份（4-5张）。六、设计说明书编写内容及要求

（一）设计说明书内容设计说明书内容应包含：设计任务书，目录，概述（总论），生产方案介绍，工艺步骤设计和论证，工艺计算（包含工艺技术参数和操作条件设计说明），设备设计计算及选型，生产设备配置和车间部署设计；安全生产、环境保护方法，设计结果评析和总结，参考文件等。文字整理要求：10000字左右。打印要求：正文小四宋体常规；标题宋体加粗：一级标题三号，二级标题四号，三级标题小四号。统一封面（见附件）。（二）设计说明书编写要求1．概述（总论）其内容：产品中英文名称，物化性质，质量实施标准，产品用途和销量；原料规格和要求；辅料规格和要求；多种生产方案介绍并比较其特点；本设计课题选定生产方案和工艺步骤；本课题所应完成设计任务和设计关键。设计任务指必需完成设计内容，对于工程“初步设计”要求，应完成以下任务：（1）生产方法确定，工艺步骤设计和论证

（2）工艺技术参数、操作条件确定和论证

（3）工艺计算——物料衡算、能量（热量）衡算（按SI制计算）（4）关键设备、辅助设备设计计算和选型。（5）生产设备配置和车间部署设计（6）安全生产规程和环境保护方法（7）设计结果评析（8）设计绘图设计关键：（1）、（3）、（4）项内容2．生产方案介绍，工艺步骤设计和论证（关键）

依据设计条件，（1）对所选定生产方案（或技术路线）做论证说明——以成功经验为例做佐证；（2）工艺步骤设计和论证——工艺步骤能够方框图也能够工艺原理图表示；工艺步骤说明要详述，充足说明其工艺原理、特点和要求等。设计条件指（选自某一化工产品实际生产过程原始基础数据）：①原料、辅料：（注明原料名称、规格、产地或起源、单位产品消耗比等）②产品：（注明产品、副产品名称、质量实施标准、产品关键用途等）③生产能力：（指产品生产能力或原材料处理量T/a或Kg/h）④热源条件：（指明所用热源，如饱和水蒸气压强为≤0.3Mpa；或其它热源）⑤生产时间：（注明包含年工作日、日工作时间，连续操作或间歇操作等。）⑥厂址地域和自然条件：（天候、降雨量、地势、占地面积等）4．工艺计算（关键）工艺计算应包含三方面内容：（1）技术参数、工艺条件设计和说明技术参数、工艺条件实质指设计计算基础数据，可参考该产品实际工业生产过程所选择技术参数和工艺条件，要做选择说明及参考起源。技术参数和工艺条件是工艺计算基础数所。设计计算基础数据（取自实际生产过程技术参数和工艺条件）具体指：①原料、辅料、产品和副产品物性数据等②工艺技术参数和技术要求等③配料比、原料消耗比、产品率、回收率等④选择设计基准（2）物料衡算和热量衡算工艺计算主体关键包含物料衡算、热量衡算两部分，计算单位采取SI制。工艺计算实质上是为设备设计和选型依据，即所以，依据设计计算基础数即生产全过程或按生产工段分别做物料衡算和热量衡算，并对计算结果做汇总（以图表形式表示）。5．关键生产设备、辅助设备设计和选型（关键）（1）关键生产设备——关键生产设备指生产过程至关关键设备，通常指：塔设备（填料塔板式塔）、反应器（发酵罐搅拌器）、过滤器、干燥器等分离设备。设计计算和选型内容：选择设备类型——按原料性质和工艺要求选依据物流量计算外形结构尺寸：计算结果——圆整——取标准型计算设备内部结构尺寸：计算结果——圆整——取标准型依据计算选型核实是否能完成生产任务确定设备选型——设备结构参数汇总（图表形式表示）绘制关键设备结构尺寸图（按机械制图标准绘制），标注技术要求及材质要求等。（2）辅助设备——辅助设备指生产过程对至关重设备起辅助作用设备，通常指：换热器、蒸发器、贮罐、泵、压缩机等设计计算和选型内容（以换热器为例）：①选换热器类型——列管式、固定管板式、板式等②依据换热任务估算传面积：计算结果——圆整——取标准型③按选择标准型换热器（传热面积）核实能否完成实际换热任务④确定换热器——依据面积、管长、管数等结构参数汇总（图表形式表示）⑤绘制换热器结构示意图（标注结构尺寸及技术要求）6．设备配置和车间部署车间部署应遵照车间部署标准，参考《化工设计》相关内容要求进行。依据生产过程各工段应配置生产设备——型号、规格、数量、所在工段（编号）。依据车间部署标准和要求，以设备外形图形式表示平面和立面部署情况。7．设计结果汇总设计结果汇总表应包含以下几项：（1）技术参数、操作条件汇总表（2）物料衡算汇总表（3）热量衡算汇总表（4）设备配置汇总表（5）其它附图、附表8．设计结果评析——即上述所设计内容尤其是关键设计内容，能否完成课题所提出生产任务做出较为客观评价：①理论依据科学性；②计算参数、引用公式、选择基准正确性；③计算结果可靠性；④通用工程初步设计适用、参考性等等。

七、设计绘图设计绘图应包含：（1）带控制点工艺（原理）步骤图一张（A3）。（2）关键设备（选设计之一）工艺条件图或结构尺寸图一份（A3）。（3）辅助设备（换热器）结构示意图一张（A3）。注：设备工艺条件图面应包含关键结构尺寸、技术特征和接管要求等表。（4）生产车间设备部署图（平面和立面）一份（A3）。（5）厂貌平面部署图一份（可略）。八、设计参考文件资料和附表：参考资料：通常不少于八本。设计附表包含（可另附，上已经有附者可略）：（1）产品质量实施标准、生产过程原料消耗配比汇总表（2）设计原始数据、工艺技术参数汇总表（3）物料衡算汇总表；能量衡算汇总表；（4）关键设备（选型）配置一览表；（5）辅助设备（选型）配置一览表。（6）系统平衡数据及其它。七、组织实施

1．指导老师：按课题分工负责2．答疑时间：暂定（六月中旬）。3．答疑地点：暂定理工楼401、404室。4．电脑室：理工楼413室（要预定、订记使用）八、成绩评分体系课程考评成绩分为五档：优异（≥90分）、良好（89-80分）、中等（79-70分）、及格（69-60分）、不及格（≤59分）

评定方法：设计说明书占50%，设计图纸占20%，答辩占20%，平时占10%。九、关键教参：。。。。。。附：化工单元设备设计内容A．列管式换热器选型设计(仅作辅助设备设计)

（1）生产方案选定

冷却介质及进出口温度确实定；冷、热流体通道选择；流向选择。

（2）工艺计算

物料及热量衡算；管程、壳程给热系数及总传热系数计算；管程、壳程阻力计算；对数平均温差修正。

（3）设备设计计算选型

列管式换热器选型及校核。

（4）绘制列管式换热器设计条件图B．反应釜（搅拌器）设计(可选作关键设备设计)

（1）生产方案选定

物料加热(冷却)方法选定；传热面及搅拌桨型式选定。

（2）工艺计算

物料衡算；反应釜操作周期、釜容积选定；釜传热计算；转速、搅拌功率确实定。

（3）设备设计计算

反应釜传热面大小及各尺寸确实定。（4）辅助设备设计计算和选型。——换热器、流体输送机械选型。

（5）绘制反应釜（搅拌器）设备设计条件图或设备结构尺寸图C．蒸发器设计(可选作关键设备设计)

（1）生产方案选定

蒸发器类型、效数及步骤确实定。

（2）工艺计算

物料及热量衡算；各效浓度及温度分布确实定。

（3）设备设计计算

蒸发室和加热室工艺尺寸计算，接管尺寸确实定。

（4）辅助设备设计计算和选型——冷凝器、真空泵选型。（5）绘制蒸发器设计条件图D．填料吸收塔设计(可选作关键设备设计)

（1）生产计方案选定

气液相平衡关系(温度、总压对平衡影响及非等温吸收平衡线)、吸收操作步骤确实定；填料类型、性能和选型。

（2）工艺计算

液气比选择；物料及热量衡算；液泛速度和压降计算。

（3）设备设计计算

塔径确实定；填料层高度计算(传质系数、传质单元数及传质单元高度)；液体分布和再分布装置；填料层支撑结构及接管口确实定。（4）辅助设备设计计算和选型——冷凝器、真空泵选型。

（5）绘制填料吸收塔设计条件图E．板式精馏塔设计(可选作关键设备设计)

（1）生产方案选定

操作压力、进料状态及加热方法确实定。

（2）工艺计算

物料衡算；回流比确实定；理论板数及实际塔板数确实定；热量衡算。

（3）设备设计计算

塔板型式、结构及关键尺寸选择；流体力学计算和校核；负荷性能图；塔体总高度计算。（4）辅助设备设计计算和选型——回流冷凝器、再沸器选型；接管尺寸确实定。

（5）绘制板式精馏塔设计条件图。F．转盘萃取塔设计(可选作关键设备设计)

（1）生产方案选定

转盘塔分散相、流比选择和确定。

（2）工艺计算

物料衡算；特征速度、临界转速、两相极限流速、转速和功率消耗等计算；相际传质面积和液滴平均直径；传质系数(滴内、滴外传质分系数，总传质系数)。

（3）设备设计计算

塔径及关键结构参数确实定。用扩散模型计算塔高(转盘塔内轴向混合，扩散模型近似解)；澄清段高度计算。转盘塔塔体、内件、附件及传动装置结构设计。（4）辅助设备设计计算和选型——管路、泵、流量