化工综合设计教学大纲(修订)

课程代码：09188170 课程名称：化工设计学分：4 周学时：6面向对象：本科生预修课程要求：化工原理、化工热力学、化学反应工程、工程制图、化工设备基础、化工仪表及自动化、无机化学、有机化学一、课程介绍（100-150字）（一）中文简介：本课程通过面向设计项目的实践教学过程，学习化学工程的现代设计方法与工具，了解化工设计的工作程序、内容、设计文档编制方法，实践经历设计一个化工厂的全过程，并初步掌握化工专业计算机仿真设计工具软件，以及基本的化工仿真设计方法，培养综合运用专业基础理论解决具体工程问题的能力。

（二）英文简介Through a practical study process of project-oriented, the students will learn modern methods and tools of chemical engineering design, understand the working procedure, contents and documentation, practically experience the whole process of designing a chemical plant by simulation, get familiar of the computer software and basic skills for chemical engineering simulation design, and receive an integrated training on the ability to solve engineering problems by application of the principles and theories they have learnt.二、教学目标(一)学习目标1、对化工设计阶段的划分，各设计阶段的工作内容和设计文档有一个总体的了解；2、能够在设计工作中自主地综合运用化学、热力学、单元操作、化学工艺学、化学反应工程、化工机械与设备、化工仪表与自动控制等专业基础知识；3、初步掌握一种通用和四种化工专业CAD工具软件，以及基本的化工CAD方法；4、学会团队工作方法；5、完成模拟项目的设计。

化工设计教学大纲 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT化工设计教学大纲课程名称：化工设计课程性质：专业主干课课程编号：06131180适用专业：化学工程与工艺～精细化工开课院系与教研室：化工与制药学院工艺教研室学时数：36学时学分：2学分一、讲课内容（一）化工设计概念理解：化工厂建设程序、设计单位专业设置。

掌握：前期设计的概念、内容、工程设计阶段的程序、要求。

（二）工艺设计：工艺专业的职责范围，主要设计内容，化工工艺专业与其它专业的关系。

工艺流程图绘制规定，带控制点工艺流程图绘制与规定、工艺发表与工艺说明书的内容和要求，物料衡算与平衡表、能量衡算，工艺设备计算及工艺数据表，设备概略布置图。

操作原则（备忘录）（三）工艺系统设计与管道仪表流程图工艺流程专业的职责范围及主要设计内容；系统专业与其它相关专业的关系与配合；工艺系统设计的基本技术要求；常见工艺装置的系统设计，管道仪表设计的内容与深度；辅助管道，公用工程系统仪表流程图的内容和深度；系统条件表及系统设计计算。

（四）装置布置设计及装置设备布置图装置布置专业的职责范围及主要设计内容；装置布置专业与相关其它专业的关系。

布置中的土建基本规则、规范及要求；装置布置设计的特点及趋势；布置设计中的规范要求、设备布置图的图面安排及视图要求；图面内容及标准方法，实例。

（五）管道设计及管道平面布置图管道专业的职责范围及主要设计内容；管道专业与其它专业的关系。

管道的设计要求，敷设方式，安装要求；管道布置图，空视图；管道平面布置图；管道空视图；管道机械（力学）设计（六）管道材料控制设计管道材料控制设计专业的职责范围和主要设计内容，管材专业与其它专业的关系；管道材料设计等级代号，管道材料选择，管道压力等级和尺寸设计；阀门、法兰、管道材料的标准与规范；管道的隔热保温设计，设计的依据及标准；设备管道的涂色规定；管道材料工程设计举例。

《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。

化工设计教学大纲一、课程概述本课程旨在培养学生能够掌握化工设计的基本理论和方法，具备进行化工过程设计的基本能力。

通过本课程的学习，学生将了解化工设计的基本原理、流程和方法，掌握化工设计中常用的计算方法和工具，培养实际问题解决的能力。

二、教学目标1.理论掌握：学生应掌握化工设计的基本理论，包括化工流程、化工装备、化工过程优化等方面的知识。

2.实践能力培养：学生应具备进行化工过程设计的基本能力，包括流程图绘制、装备选型和设计计算等方面的技能。

3.问题解决能力培养：学生应具备分析和解决实际化工设计问题的能力，包括结合理论知识进行问题分析、提出合理的解决方案等能力。

三、教学内容1.化工设计基础1.1化工流程概述1.2化工装备概述1.3化工过程优化概述2.化工流程设计2.1流程图绘制方法2.2化工流程模拟与优化方法2.3热力学计算方法2.4动力学计算方法3.化工装备设计3.1常用化工装备的分类和特点3.2化工装备选型方法3.3化工装备基本设计计算4.化工过程优化4.1化工过程优化的基本概念和原理4.2化工过程优化方法和工具4.3化工过程优化案例分析四、教学方法1.理论授课：教师通过讲授理论知识，介绍化工设计的基本原理和方法。

2.实践操作：学生通过进行实践操作，绘制流程图、进行装备选型和设计计算等，培养实际操作能力。

3.课堂讨论：通过案例分析和问题讨论，激发学生思考和研究的兴趣，培养问题解决能力。

4.实验实践：安排化工设计实验，让学生亲自进行实验操作和数据分析，提高实验实践能力。

五、评估方式1.平时表现：包括课堂表现、实践操作表现等。

2.期中考试：测试学生对化工设计基本理论和方法的掌握程度。

3.期末考试：综合考察学生对全部课程内容的理解和应用能力。

4.实验报告：评估学生在实验实践中的能力表现。

六、参考教材1.《化工设计基础》2.《化工流程模拟与优化》3.《化工装备设计与选型》4.《化工过程优化案例分析》七、教学资源1.实验室：提供化工设计实验所需的实验设备和材料。

化工综合实验教学大纲一、课程中文名称：化工综合实验/ Comprehensive Experiment of Chemistry Engineering二、课程编码：1121319007三、课程目标和基本要求化工综合实验是为了培养化学工程与工艺专业的学生，综合运用各化学学科理论知识和实践技能，来解决实际化学问题的能力而设计的。

所以本实验是在实验教学"通才教学"和“适度的专业教学”相结合的指导思想，面向应化专业本科生开设的一门独立的综合实验课。

为了培养化学工程与工艺专业学生化学实验技能，本实验强调培养创新精神、创新意识、创新能力的提高，重点训练学生综合运用各方面的知识、各种实验技能以完整地解决实际问题的能力，并结合学生具体情况因材施教，培养科学思维方法和训练科研能力，以完成基础实验课与专业课之间的衔接、过渡。

本实验课，内容上都具有一定的综合性，如无机与有机、物化与分析、分离与鉴定等多重组合。

有些实验是根据科研成果提炼设计的研究性实验，教师仅提出主题背景和指导方向，给学生留有充分的时间和空间思考、独立完成实验，以培养学生创新意识和创新能力。

在教学方法方面注意指导学生参阅文献，设计方案，对实验结果进行分析和讨论。

四、课程总学时：64 学时五、课程总学分: 2 学分六、适用专业和年级：化学工程与工艺专业/三年级七、实验项目汇总表：八、大纲内容：实验一：玻璃仪器的清洗[实验目的和要求]玻璃仪器是进行化学实验不可能缺少的仪器，玻璃仪器中有某些杂质将影响实验的最终结果。

本实验目的教会学生对玻璃仪器的清洗方法，怎样判断玻璃仪器已经清洗干净了。

[实验内容]1、判断所用的玻璃仪器中可能的杂质；2、选择合适的洗涤剂、洗涤方法进行清洗；3、判断玻璃仪器是否清洗干净[主要实验仪器与器材]1、具有污秽的玻璃仪器；2、各种洗涤剂、洗涤用具。

实验二：去离子水的制备[实验目的和要求]天然水和自来水中常混有钠、钙、钾、镁等金属离子的碳酸盐、硫酸盐和氯化物等杂质。

化工综合实验课程教学大纲（Integrated Chemical Engineering Experiment）一、课程概况课程代码：2501816学分：1学时：1周先修课程：有机化学，有机化学实验，无机化学，无机化学实验，物理化学，物理化学实验，分析化学，分析化学实验，仪器分析与实验，计算机在化学化工中的应用等适用专业：化学工程与工艺教材：叶明德主编，综合化学实验，浙江大学出版社，2011年12月课程归口：化工与材料学院课程团队：许鹏、孙潇楠、刘天宇、陈建欣、张金涛等课程性质与任务：本课程是化学工程与工艺专业的一门集中实践性环节，使学生在学习了大部分基础课、专业基础课和专业课程后，综合运用各化学学科理论知识和实践技能，来解决实际化学问题的能力而设计的。

通过本课程的实践进一步对本专业的现状和发展情况有一个更加感性的认识，为学生在最后一学期的毕业设计及毕业后的就业打下良好的基础。

本课程的任务是结合常规分析及仪器测量等手段，设立基础性、应用性和研究性三个层次的综合化学实验，培养学生综合解决实际问题的能力。

使得学生能从实际的化学研究，产品开发等方面培养解决综合性问题和实际问题的能力，更快地掌握科学研究和生产实践的思想方法和基本技能，拟定课题的具体任务和目标（或指标），并完成具体作品的设计和实践，最后根据实践过程内容，撰写相应的设计报告。

二、课程目标及对毕业要求分解指标点的支撑三、课程内容及要求（一）综合实验内容（1）食品中钙、镁、铁含量测定（2）一种铅（II）配合物的原位合成及结构表征（3）苯乙炔的制备及Sonogashira偶联反应（4）芳基硼酸的制备及Suzuki偶联反应（5）恒温槽的装配和性能测试（6）热电偶温度计的制备与标定（7）难溶盐的溶解度和溶度积常数的测定（8）氧化铝的形貌控制及其表征（9）纳米级羧甲基淀粉钠的制备（10）α-紫罗兰酮香料的合成及表征（11）金属的电化腐蚀及其防护（12）活性炭吸附在水处理研究中的应用（13）垃圾焚烧飞灰的重金属浸出毒性实验（14）茶叶中微量元素的测定与评价（15）水热法制备W掺杂TiO2光催化剂及其光催化性能研究（二）综合实验要求（1）本课程安排在第六学期的后半程开课，主要通过抽签方式决定所需要的完成的课题，集中在1周时间内完成。

《化工设计》课程教学大纲课程编号：总学时：40H学分：2.5基本面向：化学工程与工艺类本科生所属单位（教研室、实验室）：一、本课程的目的、性质及任务本课程是化学工程与工艺专业本科生的专业主干课程，目的是培养工艺专业学生对化工设计的基础设计技能。

本课程的任务是使学生了解设计的理论基础，了解设计的各种相关政策和规范，掌握设计文件的制作流程和技巧，使学生在学习后能够在相关指导文件的基础上进行化工工程工艺设计。

二、本课程的基本要求1 掌握国家和行业的基本设计政策和规范。

2 进行可行性研究、设计说明书等文本设计文件的撰写。

3 进行流程图、工艺配置图和条件图等图形设计文件的编制。

4 使计算机辅助制图达到熟练程度。

三、本课程的教学内容第一章概述（10学时）几个要点：1遵循国家的一系列方针和政策，如土地、投资导向、环保、消防（正确设计思想）；2以经济效益为中心；3采用的技术必须成熟可靠，不成熟的技术必须经过中间实验的考验方能采用；设计项目的性质：通用设计、因地制宜设计、扩建、技术改造。

第一节化工厂建设程序；第二节化工设计的基本知识第三节前期设计；第四节工程设计第二章工艺设计（8学时）第一节职责范围和主要设计内容第二节工艺流程图第三节工艺发表及工艺说明书第三章化工工艺计算（6学时）第一节物料衡算第二节能量衡算第三节有效能平衡和热力学效率第四章装置布置设计和装置设备布置图（6学时）第一节概述第二节土建基础知识第五章管道设计及管道平面布置图（10学时）第一节概述第二节管道布置设计第三节图纸的表达第四节管道和管件的各种表格第五节教学方式及辅助教学环节四、学时分配五、教学建议增加上机绘图实习以及课外设计计算，主要作业内容为：AutoCAD的熟练操作练习；典型工艺过程（合成氨、硫酸等）的物热衡算；带控制点的工艺流程图；典型非标准化工设备的工艺条件表；车间设备和管道布置图。

六、教材及主要参考书1.教材：化工工艺工程设计，周兰等编，成都科技大学出版社2.参考书：化工工艺设计概论，牛存镇等编，成都科技大学出版社化工工艺设计手册，上海医药工业设计院编，化学工业出版社。

化工设计教学大纲一、课程概述：本课程是化学工程及化学类专业的一门重要基础课，旨在培养学生的化工设计能力、创新能力和实践操作能力。

通过理论学习和实践操作相结合的方式，使学生能够掌握化工设计的基本理论和方法，熟悉化工设计的流程和要点，培养学生的分析问题、解决问题的能力。

二、课程目标：1.理解化工设计的基本概念和方法，掌握化工设计的基本流程和要点。

2.掌握化工设计中常用的计算方法和工具，包括化工热力学计算、质量平衡计算、能量平衡计算等。

3.培养学生的分析问题和解决问题的能力，提高学生的创新意识和实践操作能力。

4.培养学生的团队协作能力和沟通能力，培养学生的职业道德和社会责任感。

三、教学内容：1.化工设计的基本概念和方法1.1化工设计的定义和分类1.2化工设计的基本原理和要求1.3化工设计的流程和步骤2.化工设计中的基本计算方法和工具2.1化工热力学计算方法和工具2.2化工质量平衡计算方法和工具2.3化工能量平衡计算方法和工具3.化工设计中的实践操作与案例分析3.1化工实验室操作技巧3.2化工设计案例分析和解决方案3.3化工设计项目工作和实践操作4.化工设计的评价和改进4.1化工设计的评价指标和方法4.2化工设计的改进策略和措施4.3化工设计的经济性分析和可行性评估四、教学方法：1.理论讲授：通过教师授课的方式，讲解化工设计的基本概念和方法，介绍常用的计算方法和工具，并结合实例进行讲解。

2.实验操作：设置化工设计相关的实验内容，引导学生进行实验操作，通过实践锻炼学生的实际操作能力和问题解决能力。

3.讨论和案例分析：组织学生进行小组讨论和案例分析，引导学生思考和解决实际问题，培养学生的分析问题和解决问题的能力。

4.课程设计项目：以小组形式进行化工设计项目的实践操作，让学生亲身经历化工设计的全过程，培养学生的团队合作能力和实践操作能力。

五、考核方式：1.平时成绩：包括课堂表现、作业完成情况、实验操作成绩等。

《化工专业综合实验》课程教学大纲英文名称：Chemical Engineering Comprehensive Experiments课程类型：实践教学课程要求：必修学时/学分：48/3适用专业：化学工程与工艺一、课程性质与任务化工专业综合实验主要是根据专业特点以及围绕专业理论课的内容开设的，重点展示化工生产过程的基本原理、现象，培训基本的操作技能和分析手段。

要求学生独立（协作）完成实验的准备工作，实验数据处理及结果分析；在教师指导下完成实验的完整操作、样品采集和分析工作，对实验过程中出现的问题能够及时发现和处理。

通过实验可以加深学生对所学知识的感性认识，了解学科实验的基本内容能够，掌握实验操作和实验数据处理的基本方法，提高操作动手能力、观察能力、发现问题和解决问题的能力，培养学生严谨的科学作风，养成良好的科研习惯，树立团队合作精神，为后续的教学环节以及将来以应用能力为主的工作打下良好的基础。

二、课程与其他课程的联系化工专业综合实验是在该专业学生学习完各类化学课程、化工原理、化工热力学、化学反应工程、化工分离工程和、化工工艺学、石油加工工艺学等专业理论课的基础上开设的，并根据以上专业理论课配备了实验内容。

通过实验环节，提高学生解决实际问题的技能，为学生后续的实训、毕业设计（论文）等综合类实践环节奠定基础。

三、课程教学目标1.巩固所学的理论知识，初步建立设计实验方案的思维方式，熟悉各类实验室仪器设备的使用方法，进一步提高实验技能，为以后的毕业论文工作和未来的科研工作打好基础；2.通过实验的操作、数据记录及处理，，包括实验操作，采集、分析与解释数据，并通过信息综合得到合理有效的结论，提高学生利用所学的理论知识分析问题的能力和运用知识解决问题的能力，并具有初步的协助科学研究的能力；3.通过实验操作的正规训练和对实验废弃药品的正确处理，培养学生安全环保意识；4.培养学生团队协作能力，能够在团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。