《化工設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱

《化工設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱化工設(shè)計基礎(chǔ)FundamentalsofChemicalEngineeringDesign課程編碼CHM121011010開課院部化學(xué)工程學(xué)院課程團隊化工設(shè)計指導(dǎo)團隊學(xué)分1.0課內(nèi)學(xué)時16講授16實驗0上機0實踐0課外學(xué)時16適用專業(yè)化學(xué)工程與工藝授課語言中文先修課程工程制圖、化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)、化工儀表及自動化、化工原理（2-1）、化工熱力學(xué)、化工原理（2-2）、化學(xué)反應(yīng)工程（雙語）、技術(shù)經(jīng)濟學(xué)、分離工程、化工過程模擬課程簡介（必修）（課程簡介...）《化工設(shè)計基礎(chǔ)》是化學(xué)工程與工藝專業(yè)本科生的一門專業(yè)必修課。本課程以化工生產(chǎn)裝置的工藝設(shè)計為重點，講述化工設(shè)計的基本內(nèi)容、基本方法和基本程序；工藝方案確定及工藝流程設(shè)計；物料衡算、能量衡算及設(shè)備工藝設(shè)計；車間及設(shè)備布置設(shè)計；工藝專業(yè)與非工藝專業(yè)的關(guān)系；設(shè)計文件的編制及各類工藝圖的繪制與識讀方法。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對化工工程設(shè)計過程具有一個初步的完整概念。該課程的重要作用是第7學(xué)期配套實踐課程《畢業(yè)設(shè)計2-1》的理論支撐和良好基礎(chǔ)。通過將設(shè)計理論知識應(yīng)用于設(shè)計實踐技能的訓(xùn)練，提高學(xué)生的工藝流程設(shè)計、工藝計算、化工制圖、編輯設(shè)計文件、使用規(guī)范化手冊、有分析選用經(jīng)驗數(shù)據(jù)及合理解釋實際裝置設(shè)計特點等工程實踐能力。培養(yǎng)和加強學(xué)生的工程意識，掌握化工過程和化工產(chǎn)品開發(fā)全周期、全流程的基本設(shè)計方法和技術(shù)，了解影響設(shè)計目標(biāo)和技術(shù)方案的各種因素。能夠集成單元過程進行工藝流程設(shè)計，對流程設(shè)計方案進行優(yōu)選，體現(xiàn)創(chuàng)新意識。為相關(guān)的化工設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計及今后工作打下良好的基礎(chǔ)。(Courseintroduction...)"FundamentalsofChemicalEngineeringDesign"isacompulsorycourseforundergraduatesmajoringinchemicalengineeringandtechnology.Thiscoursefocusesontheprocessdesignofchemicalproductionequipmentandtellsthebasiccontents,methodsandproceduresofchemicaldesign.Determinationofprocessplananddesignofprocessflow;Materialbalance,energybalancecalculationandequipmentProcessDesign;Workshopandequipmentlayoutdesign;Therelationshipbetweenprocessspecialtyandnon-processspecialty;Thecompilationofdesigndocumentsandthedrawingandreadingmethodsofvariousprocessdrawings.Throughthestudyofthiscourse,studentscanhaveapreliminaryandcompleteconceptofthechemicalengineeringdesignprocess.Theimportantroleofthiscourseisthetheoreticalsupportandgoodfoundationofthe7thsemestersupportingpracticalcourse"graduationdesign2-1.Throughtheapplicationofdesigntheoryknowledgetothetrainingofdesignpracticeskills,students'processflowdesign,processcalculation,chemicaldrawing,editingdesigndocuments,usingstandardizedmanualsareimproved,havetheabilitytoanalyzeandselectempiricaldataandreasonablyexplainthedesignfeaturesofactualdevicesandotherengineeringpractices.Cultivateandstrengthenstudents'engineeringconsciousness,masterthebasicdesignmethodsandtechniquesofthewholecycleandprocessofchemicalprocessandchemicalproductdevelopment,andunderstandvariousfactorsthataffectthedesignobjectivesandtechnicalschemes.Beabletointegratetheunitprocesstodesigntheprocessflow,optimizetheprocessdesignscheme,andreflectthesenseofinnovation.Itlaysagoodfoundationforrelatedchemicalengineeringdesign,graduationdesignandfuturework.負(fù)責(zé)人大綱執(zhí)筆人審核人二、課程目標(biāo)序號代號課程目標(biāo)OBE畢業(yè)要求指標(biāo)點任務(wù)自選1M1目標(biāo)1：掌握化工過程和化工產(chǎn)品開發(fā)全周期、全流程的基本設(shè)計方法和技術(shù)，了解影響設(shè)計目標(biāo)和技術(shù)方案的各種因素。掌握化工工藝設(shè)計的基本程序、內(nèi)容和方法。熟悉化工設(shè)計相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。是3.12M2目標(biāo)2：能夠集成單元過程進行工藝流程設(shè)計，對流程設(shè)計方案進行優(yōu)選，體現(xiàn)創(chuàng)新意識。掌握PFD、PID設(shè)計及繪制方法。熟悉與工藝流程圖設(shè)計相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。是3.33M3目標(biāo)3：掌握化工項目管理的原理與經(jīng)濟決策方法。是11.1三、課程內(nèi)容序號章節(jié)號標(biāo)題課程內(nèi)容/重難點支撐課程目標(biāo)課內(nèi)學(xué)時教學(xué)方式課外學(xué)時課外環(huán)節(jié)1第一章化工設(shè)計概述本章重點難點：擴大初步設(shè)計內(nèi)容和工作程序；化工裝置工藝設(shè)計內(nèi)容。////21.1化工設(shè)計分類及設(shè)計階段劃分化工設(shè)計的作用和特點；按項目性質(zhì)或設(shè)計性質(zhì)分類。M10.5講授、討論0.5自學(xué)31.2化工設(shè)計內(nèi)容與工作程序了解化工廠設(shè)計工作程序；掌握擴大初步設(shè)計內(nèi)容和工作程序；了解工藝設(shè)計與非工藝設(shè)計的關(guān)系；設(shè)計文件編制。M11講授、討論1自學(xué)41.3化工項目管理與經(jīng)濟決策方法項目管理；經(jīng)濟可行性分析；綜合技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。M30.5講授、討論0.5自學(xué)5第二章方案確定及工藝計算本章重點難點：工藝方案選擇；物料衡算和能量衡算；單耗與能耗；設(shè)備計算與選型；非定型設(shè)備條件圖。////62.1生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇生產(chǎn)方法和工藝流程選擇的原則；工藝流程設(shè)計及實例。M1,M21講授、討論1自學(xué)72.2物料衡算和能量衡算物料衡算和能量衡算的任務(wù)、依據(jù)和方法；衡算結(jié)果的表達和分析。M1,M21講授、討論1自學(xué)、作業(yè)82.3單耗與能耗材料消耗（消耗定額、消耗量表）；能量消耗（意義、用能三環(huán)節(jié)、能耗折算值、裝置能耗）；節(jié)能技術(shù)思路。M11講授、討論1自學(xué)、作業(yè)92.4設(shè)備工藝計算及選型定型設(shè)備和非定型設(shè)備；典型化工設(shè)備設(shè)計和選用的一般原則；設(shè)備計算結(jié)果表達；非定型設(shè)備設(shè)計條件圖的繪制。M11講授、討論1自學(xué)、自測10第三章工藝流程設(shè)計本章重點難點：工藝物料流程圖（PFD）；工藝管道儀表流程圖（PID）；典型設(shè)備的自控方案。////113.1工藝流程圖的分類工藝原則流程圖、工藝物料流程圖（PFD）及其設(shè)計要點、帶控制點的工藝流程圖（PID）。M21講授、討論1自學(xué)、識圖123.2工藝管道儀表流程圖工藝管道儀表流程圖（PID）的通用設(shè)計規(guī)定，設(shè)備、管道、管件、閥門和儀表的表示方法；首頁圖；PID實例。M21講授、討論1自學(xué)、識圖133.3典型設(shè)備的自控方案泵類、壓縮機、換熱器、反應(yīng)器及蒸餾塔等典型設(shè)備的自控方案設(shè)計。M22講授、討論2識圖、作業(yè)143.4工藝流程圖繪制及識讀PFD、PID的繪制要求；PFD、PID的識讀方法。M21講授、討論1自測、作業(yè)15第四章車間及設(shè)備布置設(shè)計本章重點難點：車間平面布置；各類典型設(shè)備布置；設(shè)備布置圖的繪制與識讀。////164.1車間平面布置化工車間的組成；車間布置設(shè)計的依據(jù)、內(nèi)容及程序；車間平面布置方案。M11講授、討論1自學(xué)、識圖174.2車間設(shè)備布置設(shè)計車間設(shè)備布置設(shè)計的內(nèi)容和原則；典型設(shè)備布置方案。M12講授、討論2自學(xué)、識圖184.3設(shè)備布置圖的繪制與識讀設(shè)備布置圖的內(nèi)容和繪制程序；設(shè)備平立面布置圖的標(biāo)注；設(shè)備布置圖的閱讀及實例。M12講授、討論2自測、作業(yè)四、考核方式序號考核環(huán)節(jié)操作細(xì)節(jié)總評占比1平時作業(yè)1.布置三次平時作業(yè)，綜合性和實踐性強；成績采用百分制，根據(jù)作業(yè)完成準(zhǔn)確性與合理性、是否按時上交、是否獨立完成評分。2.考核學(xué)生對化工工藝設(shè)計基本知識的應(yīng)用能力，學(xué)生綜合運用所學(xué)知識分析問題、解決問題、理論聯(lián)系實際的能力；題型主要有識讀繪圖題、分析題和計算題等。30%2課后自測1.布置三次課后自測，規(guī)定時間內(nèi)完成，采用線上或線下靈活考察。成績采用百分制，根據(jù)完成準(zhǔn)確性評分。2.考核學(xué)生對化工設(shè)計基本知識的掌握能力；題型主要有選擇題、判斷題、填空題等。15%3期末考試1.閉卷考試，成績采用百分制，卷面成績總分100分。2.主要考核學(xué)生對化工設(shè)計基本知識的掌握能力和應(yīng)用能力，學(xué)生綜合運用所學(xué)知識分析問題、解決問題、理論聯(lián)系實際的能力，題型主要有簡答題、識讀繪圖題、分析題、計算題等。45%4考勤隨機點名、刷卡點名等5%5課堂表現(xiàn)隨機檢查學(xué)生上課精神狀態(tài)、回答問題情況5%五、評分細(xì)則序號課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)大致占比評分等級1M1平時作業(yè)30%[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59]2M1課后自測30%[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59]3M1期末考試40%[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59]4M2平時作業(yè)30%[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59]5M2課后自測30%[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59]6M2期末考試40%[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59]7M3平時作業(yè)40%[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59]8M3課后自測40%[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59]9M3期末考試20%[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59]評分等級說明：[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、教材與參考資料序號教