《化工设计》课程教学大纲

实用文档《化工设计》课程教学大纲制定人：张丽娟教学团队审核人：陆杰开课学院审核人：饶品华课程名称：化工设计/ Chemical Process and Plant Design课程代码：043041适用层次（本/专科）：本科学时：32学分：2 考核方式：考查先修课程：化工原理，化工热力学，化工仪表与自动化适用专业：：化学工程与工艺专业教材：陈声宗《化工设计》普通高等教育“十一五”国家级规划教材化学工业出版社2012 主要参考书：1. 上海医工院编，《化工工艺设计手册》，化学工业出版社20092. Wells GL,Rose，《The Art of Chemical Process Desin》，Elsevier，19963. 王静康主编，《化工设计》，化学业出版社，20064. 吴嘉，《化工设计》，化学工业出版社，2002一、本课程在课程体系中的定位本课程是专业技术课，为选修课，学完后进行考核。

二、教学目标1、掌握设计的基本程序、基本规律、基本方法、主要规范和基本思维方式；化工2、给学生以扎实的化工设计基础训练和创新思维的培养；3、掌握工艺方案选择和工艺流程设计、以及车间设备布置和管道布置的原则、方法和步骤；4、掌握、热量衡算及设备的选型与工艺计算的原理和方法，并能运用计物料衡算算机进行工艺计算；5、掌握、设备布置图、管道布置图及化工设备图的表达内容、绘制方工艺流程图法和阅读方法，并能运用计算机绘制工艺流程图、设备布置图和化工设备图；6、了解非工艺专业的设计及概算的内容，设计的技术经济评价方法，为非工艺专业提供设计条件。

大全．实用文档三、教学效果1培养学生能掌握化工设计的工作程序、工作内容、设计结果的表达和文档的编制方法；学会化工专业计算机辅助设计的内容、工具和方法，培养学生初步掌握至少一种化工专业2.CAD 工具软件，以及基本的化工CAD方法。

正确的设计思想和初步的化工工艺设计能力，使学生具有为毕业设计和今后在工作岗位上3.进行设计工作打下良好的基础。

《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;七计算机在化工设计中的应用计算机软件图形处理；CAD辅助设计,工艺物料数据介绍；化工流程模拟系统;附：对大纲的说明一、开设化工工艺工程设计课程的目的;化工工艺设计是化工设计的灵魂,其内容是化工设计的核心;为了加强工程实践在教学过程中的比例,强化对学生设计能力的培养,以减罢用人单位对毕业生的再培训压力,提高学生的上岗工作能力;另外为使学生在校所学知识与化工设计、生产部门的实际需求相衔接,使学生在学习和工程实践过程中逐步实现由学生向工程师的转变;特开此课;二化工工艺工程设计课程的性质该课的内容是以现行化工设计院的设计内容和设计方法为依托,从培养工艺工程师的角度出发,重点介绍化工设计的基础知识、基本概念,设计思想、设计方法、设计步骤,以及计算机辅助设计等的工程技术类课;三化工工艺设计课程的内容化工工艺工程设计的内容包括：化工设计与建设程序、化工设计专业划分与和分工及相互之间的关系,设计时段及内容要求的划分;重点介绍了工艺、工艺系统,装置布置、管道设计与布置、管材设计与控制等专业的职责范围、设计中的规范、格式、要求和应完成的成品;整个内容的取材上具有先进、规范、实用的特点,即采用与国际化工设计相接轨,目前国内最先进的设计方法;内容比较全面,能满足初学者在设计中的基本需要;四教材的选择该课程主选教材是由长期从事化工设计工作并具有丰富设计经验及教学经验的人员邹兰、阎传智等人编写,四川大学出版社出版的化工工艺工程设计,部分内容参考其它专用教材;二、教学内容讲述说明一概念、程序、专业设置、设计阶段划分、部分设计依据及标准等只作介绍性讲述;二主要要求理解的内容是各设计专业的职责范围和工作内容,各专业之间相互关系,部分设计中的规范；基本的设计原则及设计标准;三该课程是一门化工工艺专业的工具性实用课,力求使学生在课堂上掌握：工艺专业中工艺流程图及带控制点工艺流程图绘制规定；工艺发表及说明书的内容；物料热量衡算；工艺设备计算及规定；系统设计的基本要求；管道仪表流程图的内容与深度；装置布置设计中土建知识与布置设计的相关要求；管道设计中的管道布置图、管道平面图、空视图设计与要求；管道材料控制与防腐、隔热设计;四在本课程讲述中计算机辅助设计不是重点,因为学生专门设置有“化工CAD辅助设计”这门课;五在课堂讲述中让学生基本掌握当前我国化工设计的启动、程序,专业分工、时段与任务职责的关系,当毕业上岗时能迅速上手工作;六练习与考查该课程的平时练习以须掌握的教学中规定的主要内容为主,其形式以案头作业和平时提问相结合;由于该课程是一门程序、规定、原则等较强的实用性课,综合性练习的可行性大;因此作业并不是每次课都布置,但布置作业以基本概念、基础知识为主,综合性大练习为辅;该课程的考核以考查方式为主,如进行方案系统分析评价,作某些单元系统的工艺或系统设计、管道平面设计等,以考查学生掌握设计知识的能力、分析和解决实际工程问题的能力;三、学时分配总学时18学时其中讲课16学时,习题2学时化工设计概念基本概念4学时工艺设计7学时化工系统设计5学时装置布置设计5学时管道及管道布置设计7学时管道材料控制4学时习题课4学时四、习题课与习题习题课以典型设计实例,综合分析、理论知识在工程实践中应用的要点,同时用实例讲解设计规范及标准在设计过程和成品中应用,以便让学生加深理解;五、教材1．以邹兰编化工工艺工程设计成教科大出版社为主;2．参考：①蔡尔辅,化工厂系统设计,北京：化工出版社②蔡尔辅,石油化工管线设计,北京：化工出版社③魏崇光,化工工程制图,北京：化工出版社④张浩勤,化工过程开发与设计,北京：化工出版社⑤麻德贤,化工过程分析与完成,北京：化工出版社执笔人：熊祥祖教研室主任：陈金芳教学院长主任：。

化工设计教案(全面)第一章：化工设计概述1.1 化工设计的定义与目的解释化工设计的概念阐述化工设计的目的和意义1.2 化工设计的分类与流程介绍化工设计的分类详细讲解化工设计的流程1.3 化工设计的原则与要求阐述化工设计的原则列举化工设计的要求第二章：化工原料选择与工艺路线设计2.1 化工原料的选择介绍化工原料选择的重要性讲解化工原料选择的依据和方法2.2 工艺路线设计解释工艺路线设计的概念详细讲解工艺路线设计的方法和步骤2.3 工艺参数的确定与优化介绍工艺参数的概念讲解工艺参数的确定和优化方法第三章：设备选型与布局设计3.1 设备选型的依据与方法解释设备选型的依据讲解设备选型的方法和步骤3.2 常用化工设备介绍介绍常用化工设备的类型和特点讲解设备选型的注意事项3.3 布局设计的原则与方法阐述布局设计的原则讲解布局设计的方法和步骤第四章：管道与仪表设计4.1 管道设计的基本原则与方法解释管道设计的基本原则讲解管道设计的方法和步骤4.2 仪表设计的基本原则与方法解释仪表设计的基本原则讲解仪表设计的方法和步骤4.3 管道与仪表的安装与调试介绍管道与仪表的安装方法讲解管道与仪表的调试方法第五章：安全与环保设计5.1 安全设计的基本原则与方法解释安全设计的基本原则讲解安全设计的方法和步骤5.2 环保设计的基本原则与方法解释环保设计的基本原则讲解环保设计的方法和步骤5.3 安全与环保的评估与改进介绍安全与环保的评估方法讲解安全与环保改进的方法和步骤第六章：化工过程控制系统设计6.1 过程控制的基本概念介绍过程控制的重要性阐述过程控制的基本概念和原理6.2 控制系统的组成与设计解释控制系统的基本组成讲解控制系统的设计方法和步骤6.3 常用控制仪表与设备介绍常用控制仪表和设备的类型与功能讲解控制系统的安装与调试方法第七章：化工工厂布置与结构设计7.1 工厂布置的原则与方法阐述工厂布置的原则讲解工厂布置的方法和步骤7.2 结构设计的基本原则与方法解释结构设计的基本原则讲解结构设计的方法和步骤7.3 工厂布置与结构设计的综合考虑介绍工厂布置与结构设计的相互关系讲解综合考虑因素的方法和步骤第八章：化工项目经济评估8.1 经济评估的基本方法介绍经济评估的概念和目的讲解经济评估的基本方法和步骤8.2 成本分析与计算解释成本分析的重要性讲解成本分析的方法和步骤8.3 收益预测与投资回报分析介绍收益预测的概念讲解收益预测和投资回报分析的方法和步骤第九章：化工项目施工与验收9.1 施工准备与组织阐述施工准备的重要性讲解施工准备的方法和步骤9.2 施工过程的管理与控制解释施工过程管理的重要性讲解施工过程的管理和控制方法9.3 项目验收的标准与程序介绍项目验收的标准和程序讲解项目验收的方法和步骤第十章：化工设计的改进与更新10.1 化工设计改进的依据与方法解释化工设计改进的依据讲解化工设计改进的方法和步骤10.2 化工设计更新的原则与程序阐述化工设计更新的原则讲解化工设计更新的方法和步骤10.3 化工设计改进与更新的实施与监督介绍化工设计改进与更新的实施方法讲解化工设计改进与更新的监督方法重点和难点解析重点环节1：化工设计的定义与目的解析：化工设计的概念和目的对于理解整个化工设计过程至关重要。

《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1》教学大纲课程编号：02140031 课程性质：核心必修课程名称：化工设计学时/ 学分：32/2英文名称：Chemical Design 考核方式：闭卷／开卷笔试选用教材：《化工设计》梁志武，陈声宗化学工业出版社先修课程：无机及分析化学、有机化学、化工制图与autoCAD、工程管理、文献检索与科技论文写作、化工原理、物理化学、应用化工热力学、化工仪表自动化、化工环保与治理、化工设备选型与设计、Aspen Plus软件及应用、化工技术经济、化学工艺学、化学反应工程适用专业：化学工程与工艺及相近专业一、课程目标通过本课程的理论教学，学生全面掌握化工设计的方法，能够运用所学知识进行化工项目的设计，包括厂址的选择、工艺方案确定和工艺流程的设计、设备的选型和设计、车间和管道的布置设计、非工艺设计和安全环保的评价，使学生具备下列能力：目标1：能运用化工专业知识在考虑经济、安全、环保等条件下进行厂址的选择、确定最佳工艺生产方案，进行工艺流程设计、设备的选型和设计，并能够进行环保和安全的评价。

目标2：能够运用化工相关行业和企业标准对车间和管道进行布置设计，并能够阅读和绘制工艺流程图、车间布置图和管道布置图。

目标3：能够通过对文献的研究和比较，结合化工专业知识对化工项目进行可行性研究、掌握化工厂设计程序和内容、初步设计和设计说明书的编写方法。

二、课程目标与毕业要求的对应关系三、教学活动对教学目标支撑矩阵四、教学基本内容注：★表示重点内容，▲表示难点内容，*表示选讲或自学内容。

课外时间为课内时间1.5倍。

五、教学方法与考核方式（一）、教学环节要求本课程的基本理论部分进行系统讲授。

讲课的内容注意系统性和逻辑性。

讲课时做到概念准确，重点突出，板书清楚，层次清晰，条理分明，并能承前启后，适当介绍实际应用的科研与工程实例。

课程教学形式采用多媒体课件与黑板讲授相结合的教学方式，合理运用问题教学或项目教学的教学方法。

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。

《化工设计概论》课程教学大纲—\课程目标：（一）总体目标：《化工设计概论》是化学工程与工艺专业的一门专业必修课。

它综合运用已学过的专业基础课和专业课，讨论化工工艺过程及其设备的设计和化工厂设计问题。

通过对化工生产过程的结构分析，了解构成工艺过程的结构，为化工过程的整合提供依据。

主要内容有化工设计概述；过程物料衡算及热量衡算；工艺过程分析和化工过程整合；工艺流程设计；主要设备初选；总图布置及储运，设备平面及立面布置；管路布置和设计；公用工程及环境保护等。

课程以化工设计为主线，综合运用化工原理、化学反应工程、化工热力学、CAD制图、化工设备机械基础、化工仪表及自动化、化工环保等课程的知识，讲授化学工艺过程和设备的设计及化工厂设计问题，着力培养学生创造性思维和灵活运用各方面知识来解决实际问题的能力，加强工程实践能力的培养。

（二）课程目标：课程目标1：根据化工过程中所涉及的化学反应、分离过程、物料衡算和能量衡算以及工艺过程相关设备设计和选型，具备确定工艺路线并对化工工艺过程进行系统评价的能力。

课程目标2：具备化工过程相关的设备设计、自动控制方案配置、并通过使用新的化学反应工程、分离技术、强化能量传递和热量传递以及物料传输过程中的创新技术，实现对化工工艺过程的强化和优化。

课程目标3：能够利用现代设计方法对工艺过程进行过程模拟，并能够对结果进行系统评价和优化，以工艺流程图（物料流程图PF&D图和带控制点的工艺流程图PI&D图），车间设备布置图、管路布置图、厂区布置图、设备条件图等形式体现工艺设计和优化的结果。

课程目标4：了解国家和各地区对相关对节能减排、环境保护和生态保护相关的政策法规，对化工工艺过程所涉及的环境污染物、健康危害和人身危害因素作系统的风险分析和评估，在化工工艺设计中，为环境保护、安全生产、人身健康和防护做出相应的系统设计和优化。

课程目标5：通过对工厂设计、厂区设计、公用工程设计以及化工工艺过程设计相关原则的系统了解，理解设计过程中，能量综合利用、废弃物排放和治理、人身安全防护等相关原则，并能够在具体的设计方案优化中得以体现。

《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》课程教学大纲一、 课程的教学目的和基本要求设计是工程技术的起点,设计是工程师的基本技能。

只有运用先进设计工具的工程师才能实施先进的工程设计，从而孕育出先进的工程技术成果。

本课程是学科工程技能训练课程，学生通过面向设计项目的实践学习过程，学习现代（化工专业）设计方法与工具，了解化工设计工作程序、工作内容、设计文档编制方法，从整体上实践学习化工设计的全过程，并初步掌握一种通用和一种化工专业CAD工具软件，以及基本的化工CAD方法，培养综合运用化学、热力学、单元操作、化学工艺学、化学反应工程、化机与设备、仪表与自控等化工专业基础理论解决具体工程问题的能力。

二、 相关教学环节安排本课程是一门实践教学课程，在教学安排上具有以下特点：1、教学过程面向模拟设计项目，以围绕完成项目进行的自主学习为核心学习手段；2、通过系列专题讲座对同学的实践过程进行宏观指导；3、通过分组和个别辅导对同学的实践过程进行微观指导；4、举行阶段性设计成果报告会，培养交流能力，督导教学过程有序进行；5、采取项目组合作承担项目的工作方式，培养团队工作精神和组织领导能力；6、采用计算机辅助教学技术，在校网范围内实行网上无纸教学过程；7、考试采用上机实作的方式进行。

三、 课程主要内容及学时分配平均每周课堂讲授2学时，实践教学4学时。

主要内容：绪论（课堂讲授学时：1）–课程的意义、内容、性质、任务、目标–教学模式与方法、考核、实施计划第1章化工设计概论 （课堂讲授学时：4，实践教学学时：8）1.1化工设计的类别和任务1.1.1化工过程设计与化工厂设计1.1.2化工设计阶段的划分1.2化工设计的内容和工作程序1.2.1项目可行性研究1.2.2化工过程概念设计1.2.3化工厂初步设计1.2.4化工厂施工图设计1.3现代化工设计的工具和方法1.3.1设计信息的获取1.3.2设计过程的自动化1.4设计结果的表达及设计文档的编制1.4.1设计说明书1.4.2工程图纸1.4.3设计条件表1.4.4设备、材料一览表1.4.5工程概算表1.5化工设计项目的技术经济评价1.5.1技术经济评价的类别1.5.2技术经济评价的指标体系第2章化工CAD基础（课堂讲授学时：15，实践教学学时：32）2.1化工CAD概述2.1.1化工CAD的内容与方法2.1.2化工CAD的工具软件2.2化工单元过程的仿真模型2.2.1流体输送单元2.2.2流股分割和混合单元2.2.3热过程单元2.2.4分离单元2.2.5反应器单元2.3化工流程的计算机辅助设计2.3.1化工流程计算机模型的构建2.3.2设计指标的实现2.3.3过程操作弹性及灵敏度分析2.3.4流程及操作条件优化2.3.5案例研究2.4化工设备的计算机辅助设计2.4.1化工设备设计的软件工具2.4.2典型化工设备设计示例2.5化工过程的计算机辅助经济评价期中考试（实践教学学时：3）第3章化工过程概念设计（课堂讲授学时：4，实践教学学时：8）3.1概述3.1.1概念设计的目的和内容3.1.2概念设计与应用基础研究的关系3.2化工工艺流程设计3.2.1工艺流程设计的内容与依据3.2.2物料衡算3.2.3能量衡算3.2.4化学反应途径的合成3.2.5分离过程的合成3.2.6工艺流程示意图3.3能量的管理与换热系统设计3.3.1换热系统的表示方法3.3.2换热系统的最小能耗3.3.3能量合理利用设计示例3.4化工过程的优化设计3.4.1连续生产过程的优化设计3.4.2间歇生产过程的优化设计3.5主要设备初选3.5.1设备初选的一般原则3.5.2设备类型的选择3.5.3设备规格的确定3.5.4各类设备的主要工艺参数3.6公用工程规格估算3.6.1公用工程规格的确定3.6.2公用工程成套设备的投资估算3.7化工过程概念设计的结果表达3.7.1物料工艺流程图3.7.2概念设计说明书3.7.3主要设备一览表第4章化工厂初步设计（课堂讲授学时：6，实践教学学时：8）4.1概述4.2工艺流程设计及PFD的绘制4.2.1工艺流程的细化4.2.2PFD的绘制4.3设备选型及典型非标设备的工艺设计4.3.1定型设备4.3.2非标准化系列设备4.3.3非标准设备4.4非工艺设计项目的处理4.4.1自动控制4.4.2公用工程4.4.3土建4.4.4储运及维修4.4.5环境、安全及工业卫生4.5工厂布置及总平面图设计4.6初步设计说明书的编制4.6.1总说明4.6.2总图与运输4.6.3化工工艺4.6.4空压站、氮氧站与冷冻站4.6.5自动控制4.6.6供电与电信4.6.7土建4.6.8给水、排水4.6.9环境保护4.6.10供热4.6.11采暖通风及空气调节4.6.12外部工艺及供热管道4.6.13储运4.6.14维修4.6.15消防4.6.16职业安全及工业卫生4.7设计概算书的编制4.7.1总则4.7.2概算文件的组成4.7.3概算文件的编制第5章化工厂施工图设计（课堂讲授学时：2，实践教学学时：8）5.1概述5.1.1施工图设计的主要任务5.1.2施工图设计的必要条件5.1.3施工图设计的基本程序5.1.4施工图设计开工报告的编制5.1.5施工图设计完工报告的编制5.1.6施工图设计基础资料5.1.7提供给非工艺专业的设计条件和要求5.2工艺管道及仪表流程图设计5.2.1工艺管道及仪表流程图的绘制5.2.2辅助管道系统图和蒸汽伴管系统图5.3装置布置设计5.3.1装置布置设计的内容5.3.2装置布置设计的一般要求5.3.3防火5.3.4防爆5.3.5典型设备的布置5.4管道设计5.4.1管道设计的原则及注意事项5.4.2管道设计的必需条件和资料5.4.3管道敷设的种类和一般要求5.4.4配管设计图的组成5.4.5管道布置图的绘制课程总结（设计结果汇报及答辩）（实践教学学时：6）四、 教材及主要参考书主要参考书：《过程设计软件》网络课件吴嘉 ftp://10.13.31.133/ppt/*.*《ASPEN Plus系列参考资料》，ASPEN Technology Co. Ltd.，ftp://10.13.31.133/reference/ Aspenplus 手册/*.*《化工过程数值模拟及软件》屈一新. 化学工业出版社《化工过程模拟与优化》杨有麒，项曙光. 化学工业出版社《Analysis, Synthesis, and Design of Chemical Processes》Turton R, Bailie RC, Whiting WB, Shaeiwitz JA.《The Art of Chemical Process Design》 Wells GL, Rose LM. Elsevier《Plant Design and Economics for Chemical Engineers》Peters MS, Timmerhaus KD. McGraw-Hill《Comceptual Design of Chemical Process》 Douglas JM. McGraw-Hill《Practical Process Engineering》Sandler HJ et al. McGraw-Hill《化工工艺设计手册》上海医药设计院编. 化学工业出版社《化工设计》王静康主编. 化学工业出版社《化工过程设计》倪进方主编. 化学工业出版社《化工设计》黄璐王宝国编. 化学工业出版社《化工设计》王红林陈砺编. 华南理工大学出版社《化工技术经济》. 宋航编. 化学工业出版社，2006。