1123S02044--化工设计-河北大学2023版本科专业人才培养方案教学大纲.docxVIP

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附件5-1

ADDINCNKISM.UserStyle《化工设计》课程教学大纲

（理论课程·2023版）

一、课程基本信息

课程号

1123S02044

开课单位

化学与材料科学学院

课程名称

（中文）化工设计

（英文）ChemicalEngineeringDesign

课程性质

选修

考核类型

考查

课程学分

2

课程学时

34

课程类别

学科基础课程（学科拓展课）

先修课程

高等数学、无机化学、有机化学、物理化学

适用专业（类）

材料化学专业

二、课程描述及目标

（一）课程简介

《化工设计》是一门化工专业课程，设计的内容较多，包括工艺流程选择、控制和设计，物料衡算、能量衡算、设备选型和设计、厂区车间布置设计、管路设计以及工艺过程中三废处理和环保设计等等内容，需要学生有很全面的知识，实践性很强。通过本课程的学习，力求使学生掌握化工设计不同阶段的设计内容，物料衡算和能量衡算的方法，掌握设备选型和设计的步骤，以及设备选型的依据及设计程序，了解厂区车间布置的原则，物料流程图（PFD图）和带控制点的工艺流程图（PID图）的绘制规定，了解化工厂三废处理以及环保设计知识，了解常用的化工设计软件的使用。本课程强调工程观点、定量运算和设计能力的训练。强调理论与实际的结合，提高分析问题，解决问题的能力。

（二）教学目标

课程目标1：通过学习本课程，力求使学生掌握化工设计不同阶段的设计内容，物料衡算和能量衡算、设备选型和设计的步骤及选型依据和设计程序；

课程目标2：通过学习本课程，使学生了解厂区车间布置原则，PFD图和PID图绘制规定，了解化工厂三废处理以及环保设计知识；

课程目标3：了解常用的化工设计软件的使用，包括AutoCAD以及ASPENPLUS等软件；

课程目标4：通过技术经济观点的传授，培养学生成为既具有扎实的基础理论知识，又能结合实际分析和解决问题的化学工作者；

课程目标5：了解怎样运用技术经济观点分析和处理实际化工生产问题。

三、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

权重

1-1：系统掌握数学、化学、材料等方面的基本理论和基本知识，并了解材料化学的知识体系和发展趋势；

课程目标1、2、3

0.3

2-2：具有一定的科学研究和实际工作能力，具有一定的批判性思维；

课程目标4、5

0.3

2-3：具有一定的运用计算机的能力和用英语进行交流的能力；

课程目标3

0.2

3-2：具有良好的科学文化素养，掌握科学的方法论。

课程目标1、2、3、4、5

0.2

四、教学方式与方法

采用多媒体教学方式，以教师讲授为主，充分利用多媒体的动画、声音效果，给学生提供尽量多的设计实例，另外安排期中测验即学生自主设计的生产车间，期末采取十人一组的化工产品设计方式，设计文件中包括PFD图和PID图的绘制，以及物料衡算和能量衡算，尤其注重绿色生产工艺以及三废处理方面的要求。

五、教学重点与难点

（一）教学重点

流程方案选择及流程控制方案的确定，物料衡算和能量衡算，设备选型和设计，车间布置和装置设计，管路设计，环保设计。

（二）教学难点

PFD图和PID图的绘制规定、流程控制方案的确定、设备选型原则。

六、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

基本要求

学时

教学

方式

对应课程目标

1

化工设计概述

通过本章的学习，要求学生生掌握化工生产的特点及化工介质特性，化工设计的分类以及化工设计的程序和内容。

4

讲授

课程目标1

2

第2章工艺路线与工艺流程设计

本章要求掌握工艺路线的确定原则，工艺流程设计的程序和内容；工艺流程图绘制方法以及典型单元设备的控制流程设计；安全生产的要求等。

6

讲授及演示

课程目标1

课程目标2

课程目标3

3

第3章化工过程中的物料衡算

本章要求掌握物料衡算的基本方法和基本程序。

2

讲授及演示

课程目标1

课程目标2

课程目标3

4

第4章化工过程中的能量衡算

本章要求掌握能量衡算的目的和依据，能量衡算的基本方法和基本程序，比热容和比焓的意义，显热和潜热的区别。

2

讲授及演示

课程目标1

课程目标2

课程目标3

5

第5章化工设备选型和设计计算

本章要求掌握化工设备设计的内容，离心泵、换热器、精馏塔的的设计和选用，了解反应器、分离设备、储罐容器的设计。

6

讲授及演示

课程目标1

课程目标2

课程目标3

6

第6章化工车间装置（布置）设计

本章要求掌握车间厂房布置的原则，厂房柱网设计，厂房宽度高度，车间内设备布置设计的原则和要求，掌握典型设备的布置，了解车间布置图的绘制方法和基本要求。

4

讲授及演示

课程目标1

课程目标2

课程目标3

7

第7章化工管路设计

本章要求掌握管道的组成，管道的分类，管径的计算，管材的选用，以及管件的形