專業(yè)課程設(shè)計任務(wù)計劃書與指導(dǎo)書

材料和化工學院化學工程和工藝專業(yè)《化工課程設(shè)計》任務(wù)書課程設(shè)計題目：年產(chǎn)。。。。。噸。。。。生產(chǎn)車間初步設(shè)計或年產(chǎn)。。。。。噸。。。。工段生產(chǎn)車間初步設(shè)計（注：可按某一化工或生工產(chǎn)品實際生產(chǎn)過程自選課題或按老師要求課題）一、設(shè)計條件——選自某一化工、生工產(chǎn)品實際生產(chǎn)過程原始基礎(chǔ)數(shù)據(jù)或課題給出（1）原料、輔料，配料比；（2）產(chǎn)品、副產(chǎn)品，產(chǎn)品率；（3）建設(shè)規(guī)?；蛏a(chǎn)能力；（4）熱源條件；（5）生產(chǎn)時間和工作制度；（6）廠址地域和自然條件；（7）設(shè)計計算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（取自實際生產(chǎn)過程技術(shù)參數(shù)和工藝條件）二、設(shè)計任務(wù)1．確定生產(chǎn)方案，工藝步驟設(shè)計和論證；

2．工藝技術(shù)參數(shù)、操作條件確定和說明；

3．工藝計算——物料衡算、能量（熱量）衡算（按SI制計算）；4．關(guān)鍵設(shè)備、輔助設(shè)備設(shè)計計算和選型；（1）關(guān)鍵設(shè)備設(shè)計依據(jù)生產(chǎn)過程選之一關(guān)鍵設(shè)備做具體設(shè)計計算和選型（詳算）——確定設(shè)備類型、制造材料要求，對設(shè)備外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸做設(shè)計計算；依據(jù)設(shè)計計算結(jié)果選擇定型標準設(shè)備并做使用校核驗算。（2）輔助設(shè)備設(shè)計

選一生產(chǎn)過程輔助設(shè)備（通常是換熱器）做具體設(shè)計和選型選型（要求同上）。5．生產(chǎn)設(shè)備配置和車間部署設(shè)計6．設(shè)計結(jié)果匯總7．設(shè)計結(jié)果評析8．設(shè)計繪圖（1）帶控制點工藝步驟圖（一張，A3或A4圖幅）（2）關(guān)鍵設(shè)備（選設(shè)計之一）工藝條件圖或結(jié)構(gòu)尺寸圖（一份，A3）（3）輔助設(shè)備（選設(shè)計之一）結(jié)構(gòu)示意簡圖（一張，A3）（4）生產(chǎn)車間設(shè)備（平、立面）部署圖（一份，A3）（5）廠貌平面部署圖*（一張，A3）注：設(shè)計繪圖可采取計算機CAD繪圖（也可采取儀器繪制），關(guān)鍵設(shè)備工藝條件圖應(yīng)標注包含關(guān)鍵結(jié)構(gòu)尺寸、技術(shù)特征和接管要求等表；圖形、圖標、圖幅應(yīng)符合《機械制圖標準》要求。廠貌平面部署圖可略。設(shè)計關(guān)鍵：工藝步驟設(shè)計和論證；工藝計算；關(guān)鍵設(shè)備、輔助設(shè)備設(shè)計計算和選型。三、完成設(shè)計文件設(shè)計說明書一份（文字≥10000字）；設(shè)計圖紙一份（≥4張）。四、時間安排——四面（20天） 1.

給定《課程設(shè)計》任務(wù)書，經(jīng)典工藝設(shè)計講解。1天2.

檢索搜集文件資料，方案分析比較，確定生產(chǎn)方案和工藝技術(shù)路線。2天3.

確定工藝步驟并論，并確定工藝技術(shù)參數(shù)和操作條件。2天4.

工藝設(shè)計計算---工藝技術(shù)參數(shù)確定、物料衡算、能量衡算等。3天5.

主、輔設(shè)備設(shè)計和選型，生產(chǎn)設(shè)備配置。4天6.車間設(shè)備部署設(shè)計。2天7.設(shè)計繪圖。3天8.

編寫《課程設(shè)計》說明書，修改并打印。2天9.《課程設(shè)計》答辯和小結(jié)。1天五、其它說明本課程設(shè)計包含《工藝設(shè)計》和《化工單元設(shè)備設(shè)計》兩部分內(nèi)容。工藝設(shè)計關(guān)鍵突出生產(chǎn)方法和工藝步驟設(shè)計和論證；化工單元設(shè)備設(shè)計關(guān)鍵突出關(guān)鍵設(shè)備和輔助設(shè)備設(shè)計計算和選型。設(shè)計說明書應(yīng)包含上述兩部分設(shè)計內(nèi)容。6月13日參考文件資料[1]蔣維鈞等，化工原理（上、下），北京：清華大學出版社，，二版[2]黃璐等編，化工設(shè)計，北京化學工業(yè)出版社教材出版中心.02[3]王靜康編，化工設(shè)計，北京高教出版社.06[4]縐蘭，閆傳智，化工工藝設(shè)計，【M】,第一版，成全部：成全部科技大學出版社，1998.8[5]吳志泉，涂晉林等，化工工藝設(shè)計，上海：華東理工大學出版社，1992.10[6]化學工程師手冊編輯委員會，化學工程師手冊，北京：機械工業(yè)出版社，.1[7]劉鏡定，車維新等，合成氣工藝技術(shù)和設(shè)計手冊，北京：化學工業(yè)出版社，.1[8]國家醫(yī)管局上海醫(yī)藥設(shè)計院，化工工藝設(shè)計手冊，北京化學工業(yè)出版社，二版，1996.1[9]時鈞，汪家鼎等，化學工程手冊，北京：化學工業(yè)出版社，第二版，1996.6材料和化工學院化學工程和工藝專業(yè)《化工課程設(shè)計》指導(dǎo)書一、目標和意義《化工課程設(shè)計》是一個總結(jié)性教學步驟，是培養(yǎng)我們綜合利用《化工工藝學》、《化工原理》和《化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)》等課程基礎(chǔ)原理、基礎(chǔ)理論，以完成某一化工產(chǎn)品工業(yè)實際生產(chǎn)過程一次初步設(shè)計訓(xùn)練。經(jīng)過《化工課程設(shè)計》實訓(xùn)，掌握工藝步驟和生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)標準、基礎(chǔ)程序和基礎(chǔ)方法，為畢業(yè)設(shè)計仍至負擔工業(yè)生產(chǎn)全程設(shè)計打下良好基礎(chǔ)；要樹立正確設(shè)計思想和求是精神，本著嚴謹、負責、協(xié)調(diào)、創(chuàng)新工作作風，加強查閱資料搜集數(shù)據(jù)能力、正確地進行工程計算（電算）能力和能用簡練文字、清楚圖表來表示設(shè)計意圖能力；培養(yǎng)綜合應(yīng)用知識能力、全方面思索問題和獨立工作能力。二．設(shè)計指導(dǎo)思想依據(jù)課題任務(wù)書設(shè)計要求，按新建廠房通用工程項目標準進行設(shè)計。遵照“工藝優(yōu)異技術(shù)成熟配置科學安全環(huán)境保護”設(shè)計標準，使設(shè)計內(nèi)容既考慮技術(shù)上優(yōu)異性和可行性，又考慮經(jīng)濟上合理性，同時注意操作安全性，勞動條件和環(huán)境保護等。所選定工藝步驟和生產(chǎn)設(shè)備必需能滿足和完成課題設(shè)計項目所提出生產(chǎn)任務(wù)。三．課題確實定及要求1．以某一化工、生工產(chǎn)品實際生產(chǎn)過程自擬題目或選自指導(dǎo)老師所給定題目；能夠獨自完成，也能夠組隊共同完成（但設(shè)計參數(shù)須不一樣）。2.生產(chǎn)方案確定要做比較，工藝步驟設(shè)計要做論證，應(yīng)符合設(shè)計標準。3.設(shè)備設(shè)計應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)任務(wù)要求，結(jié)構(gòu)簡單合理，操作、調(diào)控方便，運行安全可靠，安裝維修簡易，盡可能選擇定型標準設(shè)備。4.設(shè)計各項內(nèi)容應(yīng)符合國家或行業(yè)現(xiàn)行標準，設(shè)計繪圖可采取CAD繪圖也可繪圖儀器繪圖（符合《機械制圖標準》）。5．對設(shè)計結(jié)果要作出客觀、科學評析。四、設(shè)計程序1．選定“課程設(shè)計”題目（自擬課題者也可自擬課程設(shè)計任務(wù)書）。2．了解和明確設(shè)計任務(wù)和設(shè)計內(nèi)容，查取、檢索相關(guān)文件資料并做分析。3．遵照設(shè)計標準，比較并確定生產(chǎn)方案，確定工藝步驟并做工藝步驟說明和論證。4．參考實際生產(chǎn)經(jīng)驗和使用相關(guān)手冊和圖表，正確選擇工藝條件、技術(shù)參數(shù)、物性數(shù)據(jù)和計算公式，對生產(chǎn)過程進行工藝計算——物料衡算和熱量衡算，并對計算結(jié)果做匯總。5．依據(jù)工藝計算結(jié)果，對生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備和輔助設(shè)備做設(shè)計計算和選型；依據(jù)生產(chǎn)需要做合理設(shè)備配置。6．依據(jù)生產(chǎn)設(shè)備配置做車間（設(shè)備）部署設(shè)計7．安全生產(chǎn)規(guī)程和三廢處理方法——對安全生產(chǎn)、環(huán)境保護方法和資源綜合利用提出思緒、路徑和合理化提議。8．設(shè)計繪圖9．編寫設(shè)計說明書10．設(shè)計答辯（PPT）。五、設(shè)計文件設(shè)計文件是指完成《課題設(shè)計》結(jié)果，設(shè)計結(jié)果應(yīng)包含兩個：1．設(shè)計說明書一份（≥1萬字）；2．設(shè)計繪圖一份（4-5張）。六、設(shè)計說明書編寫內(nèi)容及要求

（一）設(shè)計說明書內(nèi)容設(shè)計說明書內(nèi)容應(yīng)包含：設(shè)計任務(wù)書，目錄，概述（總論），生產(chǎn)方案介紹，工藝步驟設(shè)計和論證，工藝計算（包含工藝技術(shù)參數(shù)和操作條件設(shè)計說明），設(shè)備設(shè)計計算及選型，生產(chǎn)設(shè)備配置和車間部署設(shè)計；安全生產(chǎn)、環(huán)境保護方法，設(shè)計結(jié)果評析和總結(jié)，參考文件等。文字整理要求：10000字左右。打印要求：正文小四宋體常規(guī)；標題宋體加粗：一級標題三號，二級標題四號，三級標題小四號。統(tǒng)一封面（見附件）。（二）設(shè)計說明書編寫要求1．概述（總論）其內(nèi)容：產(chǎn)品中英文名稱，物化性質(zhì)，質(zhì)量實施標準，產(chǎn)品用途和銷量；原料規(guī)格和要求；輔料規(guī)格和要求；多種生產(chǎn)方案介紹并比較其特點；本設(shè)計課題選定生產(chǎn)方案和工藝步驟；本課題所應(yīng)完成設(shè)計任務(wù)和設(shè)計關(guān)鍵。設(shè)計任務(wù)指必需完成設(shè)計內(nèi)容，對于工程“初步設(shè)計”要求，應(yīng)完成以下任務(wù)：（1）生產(chǎn)方法確定，工藝步驟設(shè)計和論證

（2）工藝技術(shù)參數(shù)、操作條件確定和論證

（3）工藝計算——物料衡算、能量（熱量）衡算（按SI制計算）（4）關(guān)鍵設(shè)備、輔助設(shè)備設(shè)計計算和選型。（5）生產(chǎn)設(shè)備配置和車間部署設(shè)計（6）安全生產(chǎn)規(guī)程和環(huán)境保護方法（7）設(shè)計結(jié)果評析（8）設(shè)計繪圖設(shè)計關(guān)鍵：（1）、（3）、（4）項內(nèi)容2．生產(chǎn)方案介紹，工藝步驟設(shè)計和論證（關(guān)鍵）

依據(jù)設(shè)計條件，（1）對所選定生產(chǎn)方案（或技術(shù)路線）做論證說明——以成功經(jīng)驗為例做佐證；（2）工藝步驟設(shè)計和論證——工藝步驟能夠方框圖也能夠工藝原理圖表示；工藝步驟說明要詳述，充足說明其工藝原理、特點和要求等。設(shè)計條件指（選自某一化工產(chǎn)品實際生產(chǎn)過程原始基礎(chǔ)數(shù)據(jù)）：①原料、輔料：（注明原料名稱、規(guī)格、產(chǎn)地或起源、單位產(chǎn)品消耗比等）②產(chǎn)品：（注明產(chǎn)品、副產(chǎn)品名稱、質(zhì)量實施標準、產(chǎn)品關(guān)鍵用途等）③生產(chǎn)能力：（指產(chǎn)品生產(chǎn)能力或原材料處理量T/a或Kg/h）④熱源條件：（指明所用熱源，如飽和水蒸氣壓強為≤0.3Mpa；或其它熱源）⑤生產(chǎn)時間：（注明包含年工作日、日工作時間，連續(xù)操作或間歇操作等。）⑥廠址地域和自然條件：（天候、降雨量、地勢、占地面積等）4．工藝計算（關(guān)鍵）工藝計算應(yīng)包含三方面內(nèi)容：（1）技術(shù)參數(shù)、工藝條件設(shè)計和說明技術(shù)參數(shù)、工藝條件實質(zhì)指設(shè)計計算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可參考該產(chǎn)品實際工業(yè)生產(chǎn)過程所選擇技術(shù)參數(shù)和工藝條件，要做選擇說明及參考起源。技術(shù)參數(shù)和工藝條件是工藝計算基礎(chǔ)數(shù)所。設(shè)計計算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（取自實際生產(chǎn)過程技術(shù)參數(shù)和工藝條件）具體指：①原料、輔料、產(chǎn)品和副產(chǎn)品物性數(shù)據(jù)等②工藝技術(shù)參數(shù)和技術(shù)要求等③配料比、原料消耗比、產(chǎn)品率、回收率等④選擇設(shè)計基準（2）物料衡算和熱量衡算工藝計算主體關(guān)鍵包含物料衡算、熱量衡算兩部分，計算單位采取SI制。工藝計算實質(zhì)上是為設(shè)備設(shè)計和選型依據(jù)，即所以，依據(jù)設(shè)計計算基礎(chǔ)數(shù)即生產(chǎn)全過程或按生產(chǎn)工段分別做物料衡算和熱量衡算，并對計算結(jié)果做匯總（以圖表形式表示）。5．關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備、輔助設(shè)備設(shè)計和選型（關(guān)鍵）（1）關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備——關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備指生產(chǎn)過程至關(guān)關(guān)鍵設(shè)備，通常指：塔設(shè)備（填料塔板式塔）、反應(yīng)器（發(fā)酵罐攪拌器）、過濾器、干燥器等分離設(shè)備。設(shè)計計算和選型內(nèi)容：選擇設(shè)備類型——按原料性質(zhì)和工藝要求選依據(jù)物流量計算外形結(jié)構(gòu)尺寸：計算結(jié)果——圓整——取標準型計算設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸：計算結(jié)果——圓整——取標準型依據(jù)計算選型核實是否能完成生產(chǎn)任務(wù)確定設(shè)備選型——設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)匯總（圖表形式表示）繪制關(guān)鍵設(shè)備結(jié)構(gòu)尺寸圖（按機械制圖標準繪制），標注技術(shù)要求及材質(zhì)要求等。（2）輔助設(shè)備——輔助設(shè)備指生產(chǎn)過程對至關(guān)重設(shè)備起輔助作用設(shè)備，通常指：換熱器、蒸發(fā)器、貯罐、泵、壓縮機等設(shè)計計算和選型內(nèi)容（以換熱器為例）：①選換熱器類型——列管式、固定管板式、板式等②依據(jù)換熱任務(wù)估算傳面積：計算結(jié)果——圓整——取標準型③按選擇標準型換熱器（傳熱面積）核實能否完成實際換熱任務(wù)④確定換熱器——依據(jù)面積、管長、管數(shù)等結(jié)構(gòu)參數(shù)匯總（圖表形式表示）⑤繪制換熱器結(jié)構(gòu)示意圖（標注結(jié)構(gòu)尺寸及技術(shù)要求）6．設(shè)備配置和車間部署車間部署應(yīng)遵照車間部署標準，參考《化工設(shè)計》相關(guān)內(nèi)容要求進行。依據(jù)生產(chǎn)過程各工段應(yīng)配置生產(chǎn)設(shè)備——型號、規(guī)格、數(shù)量、所在工段（編號）。依據(jù)車間部署標準和要求，以設(shè)備外形圖形式表示平面和立面部署情況。7．設(shè)計結(jié)果匯總設(shè)計結(jié)果匯總表應(yīng)包含以下幾項：（1）技術(shù)參數(shù)、操作條件匯總表（2）物料衡算匯總表（3）熱量衡算匯總表（4）設(shè)備配置匯總表（5）其它附圖、附表8．設(shè)計結(jié)果評析——即上述所設(shè)計內(nèi)容尤其是關(guān)鍵設(shè)計內(nèi)容，能否完成課題所提出生產(chǎn)任務(wù)做出較為客觀評價：①理論依據(jù)科學性；②計算參數(shù)、引用公式、選擇基準正確性；③計算結(jié)果可靠性；④通用工程初步設(shè)計適用、參考性等等。

七、設(shè)計繪圖設(shè)計繪圖應(yīng)包含：（1）帶控制點工藝（原理）步驟圖一張（A3）。（2）關(guān)鍵設(shè)備（選設(shè)計之一）工藝條件圖或結(jié)構(gòu)尺寸圖一份（A3）。（3）輔助設(shè)備（換熱器）結(jié)構(gòu)示意圖一張（A3）。注：設(shè)備工藝條件圖面應(yīng)包含關(guān)鍵結(jié)構(gòu)尺寸、技術(shù)特征和接管要求等表。（4）生產(chǎn)車間設(shè)備部署圖（平面和立面）一份（A3）。（5）廠貌平面部署圖一份（可略）。八、設(shè)計參考文件資料和附表：參考資料：通常不少于八本。設(shè)計附表包含（可另附，上已經(jīng)有附者可略）：（1）產(chǎn)品質(zhì)量實施標準、生產(chǎn)過程原料消耗配比匯總表（2）設(shè)計原始數(shù)據(jù)、工藝技術(shù)參數(shù)匯總表（3）物料衡算匯總表；能量衡算匯總表；（4）關(guān)鍵設(shè)備（選型）配置一覽表；（5）輔助設(shè)備（選型）配置一覽表。（6）系統(tǒng)平衡數(shù)據(jù)及其它。七、組織實施

1．指導(dǎo)老師：按課題分工負責2．答疑時間：暫定（六月中旬）。3．答疑地點：暫定理工樓401、404室。4．電腦室：理工樓413室（要預(yù)定、訂記使用）八、成績評分體系課程考評成績分為五檔：優(yōu)異（≥90分）、良好（89-80分）、中等（79-70分）、及格（69-60分）、不及格（≤59分）

評定方法：設(shè)計說明書占50%，設(shè)計圖紙占20%，答辯占20%，平時占10%。九、關(guān)鍵教參：。。。。。。附：化工單元設(shè)備設(shè)計內(nèi)容A．列管式換熱器選型設(shè)計(僅作輔助設(shè)備設(shè)計)

（1）生產(chǎn)方案選定

冷卻介質(zhì)及進出口溫度確實定；冷、熱流體通道選擇；流向選擇。

（2）工藝計算

物料及熱量衡算；管程、殼程給熱系數(shù)及總傳熱系數(shù)計算；管程、殼程阻力計算；對數(shù)平均溫差修正。

（3）設(shè)備設(shè)計計算選型

列管式換熱器選型及校核。

（4）繪制列管式換熱器設(shè)計條件圖B．反應(yīng)釜（攪拌器）設(shè)計(可選作關(guān)鍵設(shè)備設(shè)計)

（1）生產(chǎn)方案選定

物料加熱(冷卻)方法選定；傳熱面及攪拌槳型式選定。

（2）工藝計算

物料衡算；反應(yīng)釜操作周期、釜容積選定；釜傳熱計算；轉(zhuǎn)速、攪拌功率確實定。

（3）設(shè)備設(shè)計計算

反應(yīng)釜傳熱面大小及各尺寸確實定。（4）輔助設(shè)備設(shè)計計算和選型?！獡Q熱器、流體輸送機械選型。

（5）繪制反應(yīng)釜（攪拌器）設(shè)備設(shè)計條件圖或設(shè)備結(jié)構(gòu)尺寸圖C．蒸發(fā)器設(shè)計(可選作關(guān)鍵設(shè)備設(shè)計)

（1）生產(chǎn)方案選定

蒸發(fā)器類型、效數(shù)及步驟確實定。

（2）工藝計算

物料及熱量衡算；各效濃度及溫度分布確實定。

（3）設(shè)備設(shè)計計算

蒸發(fā)室和加熱室工藝尺寸計算，接管尺寸確實定。

（4）輔助設(shè)備設(shè)計計算和選型——冷凝器、真空泵選型。（5）繪制蒸發(fā)器設(shè)計條件圖D．填料吸收塔設(shè)計(可選作關(guān)鍵設(shè)備設(shè)計)

（1）生產(chǎn)計方案選定

氣液相平衡關(guān)系(溫度、總壓對平衡影響及非等溫吸收平衡線)、吸收操作步驟確實定；填料類型、性能和選型。

（2）工藝計算

液氣比選擇；物料及熱量衡算；液泛速度和壓降計算。

（3）設(shè)備設(shè)計計算

塔徑確實定；填料層高度計算(傳質(zhì)系數(shù)、傳質(zhì)單元數(shù)及傳質(zhì)單元高度)；液體分布和再分布裝置；填料層支撐結(jié)構(gòu)及接管口確實定。（4）輔助設(shè)備設(shè)計計算和選型——冷凝器、真空泵選型。

（5）繪制填料吸收塔設(shè)計條件圖E．板式精餾塔設(shè)計(可選作關(guān)鍵設(shè)備設(shè)計)

（1）生產(chǎn)方案選定

操作壓力、進料狀態(tài)及加熱方法確實定。

（2）工藝計算

物料衡算；回流比確實定；理論板數(shù)及實際塔板數(shù)確實定；熱量衡算。

（3）設(shè)備設(shè)計計算

塔板型式、結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵尺寸選擇；流體力學計算和校核；負荷性能圖；塔體總高度計算。（4）輔助設(shè)備設(shè)計計算和選型——回流冷凝器、再沸器選型；接管尺寸確實定。

（5）繪制板式精餾塔設(shè)計條件圖。F．轉(zhuǎn)盤萃取塔設(shè)計(可選作關(guān)鍵設(shè)備設(shè)計)

（1）生產(chǎn)方案選定

轉(zhuǎn)盤塔分散相、流比選擇和確定。

（2）工藝計算

物料衡算；特征速度、臨界轉(zhuǎn)速、兩相極限流速、轉(zhuǎn)速和功率消耗等計算；相際傳質(zhì)面積和液滴平均直徑；傳質(zhì)系數(shù)(滴內(nèi)、滴外傳質(zhì)分系數(shù)，總傳質(zhì)系數(shù))。

（3）設(shè)備設(shè)計計算

塔徑及關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)確實定。用擴散模型計算塔高(轉(zhuǎn)盤塔內(nèi)軸向混合，擴散模型近似解)；澄清段高度計算。轉(zhuǎn)盤塔塔體、內(nèi)件、附件及傳動裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計。（4）輔助設(shè)備設(shè)計計算和選型——管路、泵、流量