化工工藝設計與化工過程開發(fā).doc

天津市高等教育自學考試課程考試大綱課程名稱：化工工藝設計與化工過程開發(fā) 2002年6月版 課程代碼：0713天津市高等教育自學考試課程考試大綱課程名稱：化工工藝設計與化工過程開發(fā) 課程代碼：0713第一部分 課程性質與目標一、課程性質與特點 化工工藝設計與化工過程開發(fā)是高等教育自學考試化學工程與化工工藝專業(yè)所開設的專業(yè)課之一，它是一門與實際工作聯系緊密，應用性較強的課程，是學生畢業(yè)后從事管理工程技術、項目研究開發(fā)與項目設計等工作必須掌握的一門課程。二、課程目標與基本要求 學生通過對本課程的學習，系統了解化工工程設計的全過程中各個環(huán)節(jié)，能結合所學的其它課程知識，掌握工程管理、化工工程設計及項目開發(fā)的基本方法和技能。課程基本要求： 1、掌握化工設計的工作程序； 2、掌握化工廠整套設計所包含的內容； 3、掌握化工工藝設計各個階段的工作原則及方法； 4、了解化工工藝人員與其它非工藝專業(yè)協同合作的內容，并配合完成非工藝設計任務。三、與本專業(yè)其它課程的關系 本課程是在學習了“化工原理”、“物理化學”、“反應工程學”、“化工工藝學”及“計算機應用”等課程基礎上設置的。通過本課程的學習，可加深學生對上述課程的深入理解及綜合利用的能力。第二部分 課程內容和考核目標第一章 化工設計概述一、學習目的與要求 通過本章學習使學生掌握化工設計程序、設計方法步驟及化工廠總平面和整套設計內容。二、考核知識點與考核要求（一）化工設計的工作程序（一般）理解：國家規(guī)定的基本建設程序。（二）化工廠整套設計包含的內容（次重點）理解：化工廠整套設計包含的內容。（三）化工工藝設計（重點）理解：化工工藝設計人員在各個設計階段需要做的工作。（四）整套設計中的全局問題（一般）識記：除工藝設計內容外，并與其他非專業(yè)人員協同合作，全面考慮和解決非工藝工程設計。第二章 工程項目的可行性研究一、學習目的與要求 本章掌握可行性研究的重要性及可行性研究內容方法。重點理解產品需求預測和擬建項目應考慮的因素。二、考核知識點與考核要求（一）市場調查（一般）識記：進行市場調查的必要性；市場調查的內容。（二）產品需求預測和預測方法（重點）理解：產品需求預測的必要性和預測方法。應用：運用平均增長率法、同歸分析法進行產品需求預測。（三）項目的擬建規(guī)模（次重點）識記：確定擬建規(guī)模應考慮的因素；如何求出合理經濟規(guī)模；經濟規(guī)模界限概念；產品“生命期”的概念。（四）原料路線和工藝技術路線的選擇（一般）理解：原料路線和工藝技術路線選擇的重要性及選擇原則。（五）項目投資和成本的結算（一般）理解：項目投資和成本估算的方法和規(guī)定。（六）資金的時間價值（一般）識記：資金時間價值的概念和計算資金時間價值的方法。（七）項目的財務評價（次重點）識記：財務評價的指標和評價判據，重點是財務評價的動態(tài)指標。應用：根據財務報表提供的數據，求算財務凈現值和財務內部收益率，并對項目作財務評價。（八）項目資金評價（次重點）理解：財務評價和國民經濟評價的區(qū)別；何種情況下需要同時進行兩種評價；國民經濟評價使用的評價參數和取值。（九）項目風險和不確定性分析（次重點）識記：多方案比較的取舍和擇優(yōu)可以使用的方法。理解：項目風險為什么是客觀存在的；盈虧平衡分析和敏感性分析如何進行。（十）環(huán)境影響報告（一般）理解：環(huán)境影響預評價在可行性研究中的地位；環(huán)境影響報告書的內容。第三章 工藝流程設計一、學習目的與要求 通過本章學習，了解工藝流程設計在設計中的關鍵性，并掌握化工工藝流程設計的階段、內容和方法，掌握繪制不同階段工藝流程圖的具體要求。二、考核知識點與考核要求（一）工藝流程圖（次重點）理解：物料流程圖、帶控制點工藝流程圖、管道儀表流程圖的讀圖和繪制。（二）化工典型設備的自控流程（次重點）應用：能與自控專業(yè)人員共同確定自控方案；繪制管道儀表流程圖和帶控制點工藝流程圖。（三）流程的組織與分析（重點）識記：泵、蒸餾塔、換熱系統、反應系統的典型自控流程；蒸餾塔側線采出流程，各類塔頂和塔底流程的適用情況；確定多組份蒸餾的流程方案的原則；帶吸收液循環(huán)的流程，不帶吸收液循環(huán)的流程及吸收解吸聯合使用的流程；物料循環(huán)的流程特點及工業(yè)實例；物料循環(huán)流程適用情況。第四章 物料衡算一、學習目的與要求 通過本章學習，主要了解物料衡算在設計中的基礎位置，并掌握物料計算的理論基礎、計算基準的選擇，各種情況下的物料計算步驟及方法，同時掌握物料計算中應用到的有關基本量的概念。二、考核知識點與考核要求（一）物料衡算的基本方法（一般）識記：物料衡算理論依據，物料平衡方程式及計算基準。（二）物料衡算中用到的基本量（次重點）理解：體積流量、摩爾流量、摩爾分率、質量分率、平均分子量、氣體的體積、氣體的密度、液體的體積、液體的密度、飽和蒸汽壓、轉化率和收益率、氣液平衡常數等基本量的求取和簡單運算。（三）某些常見物理過程的物料計算（重點）理解：增濕、部分冷凝、部分汽化等過程的物料計算方法。（四）用元素的原子平衡方法作物料衡算（次重點）應用：用原子平衡方法作物料衡算。（五）使用反應計量方程作物料衡算（次重點）應用：用反應計算方程作物料衡算。（六）利用聯系物作物料衡算（次重點）應用：用聯系物作物料衡算。（七）用收率、轉化率數據作物料衡算（重點）理解：用收率、轉化率數據作物料衡算；帶有物料循環(huán)的物系的物料衡算。第五章 熱量衡算一、學習目的與要求 通過本章學習，學生應該掌握在化工設計中熱量衡算的理論依據、系統的熱量平衡及熱量計算基準，并根據已給定數據掌握正確的熱量衡算步驟及方法。二、考核知識點與考核要求（一）熱量衡算的基本方法（次重點）理解：熱量衡算基本關系式；熱量計算方法；熱量衡算的基準。（二）熱量衡算使用的基本數據（一般）理解：熱量衡算常用數據（熱容、焓、汽化熱、反應熱、溶解熱）的求取。（三）一些物質的熱力學性質圖（一般）識記：焓濕圖、溫熵圖、水蒸汽焓熵圖、溶液焓濃圖等熱力學圖表，會讀圖并能從中取得設計所需數據。（四）一些常見物理過程的熱量衡算（次重點）理解：增濕、溶液稀釋，非等溫吸收過程的熱量衡算方法，能獨立進行此類過程的熱量衡算。（五）伴有化學反應過程的熱量衡算（重點）理解：伴有化學反應過程的熱量衡算方法。（六）化工生產常用熱載體（次重點）理解：化工生產常用熱載體的種類，各類熱載體的適用情況，如何選擇熱載體。（七）冷凍劑和載冷劑（次重點）理解：各種冷凍劑和載冷體的適用情況，如何選擇載冷體。（八）加熱劑、冷卻劑、冷凍劑量的計算（一般）應用：熱載體、冷凍劑、載冷劑使用量的計算方法。（九）動力消耗一覽表（一般）識記：動力消耗表的格式、內容；動力消耗的用途。（十）系統能量的合理利用（一般） 識記：工藝動力裝置、熱泵、有效能分析的概念；系統能量合理利用的發(fā)展趨勢。第六章 化工設備的工藝設計一、學習目的與要求 通過本章學習掌握化工設計中設備的計算方法及設備的合理選擇，要求學生在已給物料計算數據的基礎上，正確選擇設備型號、計算設備體積。二、考核知識點與考核要求（一）化工設備工藝設計的內容（次重點）識記：工藝設備一覽表的格式、填寫內容和深度。理解：工藝設計人員的任務是進行設備的工藝計算、標準設備造型及向設備設計人員提出非標準設備的設計條件。（二）泵的選擇（次重點）理解：對化工用泵的要求；泵型式的工藝計算。（三）換熱設備設計選擇（次重點）識記：各類型傳熱設備的性能比較及適用場合；換熱器的系列化及標準化；換熱器部分設計參數（流體流速、流體路途、兩端冷熱流體溫差、總傳熱系數、凝后系數）的經驗值。（四）貯缶的造型與設計（次重點）識記：塔型的選擇；填料塔塔徑的確定；填料高度的確定（吸收和蒸餾分別考慮）；最小噴淋密度；填料分段；板式塔塔徑的確定；理論塔板數的確定（吸收和蒸餾分別考慮）；板效率的確定。理解：貯存的系列化的標準；貯缶存儲量的確定；貯缶設計一般程序。非定型設備的設計程序；非定型設備設計條件圖；設備的管口方位圖。（五）攪拌釜式反應器的計算與選擇（重點）識記：攪拌釜式反應器攪拌器的選擇。理解：間歇及連續(xù)操作攪拌釜式反應器的計算方法。第七章 車間布置設計一、學習目的與要求 通過本章學習學生要了解化工廠車間布置設計內容方法，要求同學重點掌握化工車間的組成、車間整體布置及設備布置的基本原則，并能讀圖及繪制平面布置圖。二、考核知識點及考核要求（一）廠房整體布置和廠房輪廓設計（次重點）識記：車間的組成及廠房輪廓的確定；車間生產輔助用室和行政福利用室的配置原則。（二）車間設備布置設計（重點）理解：車間布置設計原則。（三）車間布置圖（次重點）應用：能讀懂并繪制車間布置圖。第八章 車間管路設計一、學習目的與要求 通過本章學習，了解化工車間管道設計方法，掌握選擇管材管徑壁厚的原則。二、考核知識點及考核要求（一）車間管路設計的內容及化工用管（一般）理解：化工用管的種類和適用場合。（二）化工管路常用閥門和管件（一般）理解：各類化工用閥門的性質和適用場合。（三）公稱壓力和公稱直徑（次重點）理解：國家規(guī)定的公稱壓力和公稱直徑。（四）管徑和壁厚的確定（次重點）理解：管徑和壁厚的確定。（五）管路布置設計（次重點）理解：管路布置的原則。（六）管路布置圖（次重點）應用：應用本章知識讀懂管道布置圖。第九章 概算一、學習目的與要求 通過本章學習，掌握化工工程設計中概算的內容及其編制。二、考核知識點及考核要求（一）設計概算的內容（一般）識記：設計概算的內容（二）概算的編制依據和編制方法（一般）識記：概算書的編制方法（三）設計概算所起的作用（一般）識記：設計概算所起的作用第三部分 有關說明與實施要求一、考核目標的能力層次表述 本課程的考核目標共分為三個能力層次：識記、理解、應用，它們之間是遞進等級的關系，后者必須建立在前者基礎上。其具體含義為： 識記：能知道有關的名詞、概念、知識的含義，并能正確認識和表述，是低層次的要求。 理解：在識記的基礎上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有關概念、原理、方法的區(qū)別與聯系，是較高層次的要求。應用：在理解的基礎上，能運用基本概念、基本原理、基本方法分析和解決有關的理論問題和實際問題。一般分為“簡單應用”和“綜合應用”，其中“簡單應用”指在理解的基礎上能用學過的一兩個知識點分析和解決簡單的問題；“綜合應用”指在簡單應用的基礎上能用學過的多個知識點綜合分析和解決比較復雜的問題，是最高層次的要求。二、指定教材 化工設計 黃璐 王保國編著 化學工業(yè)出版社 2001年版三、自學方法指導1、考生自學時，應先閱讀本大綱所列各章中的考核知識點和考核要求，以便突出重點，有的放矢地掌握課程內容。 2、在了解考試大綱內容的基礎上，根據考核知識點與考核要求，認真閱讀指定教材，把握各章節(jié)的具體內容，并融會貫通，在頭腦中形成完整的內容體系。3、在自學每一章節(jié)內容時，能夠在理解的基礎上加以記憶，避免在沒有理解情況下的死記硬背，同時在對一些知識內容進行理解把握時，善于聯系實際思考問題，從而達到深層次的認識水平。4、為提高自學效果，可以結合自學內容，動手做一些練習，這也是達到理解、記憶、應知應會的好辦法。四、對社會助學工作要求1、應熟知考試大綱對課程提出的總要求和各章的知識點。2、應掌握各知識點要求達到的能力層次，并深刻理解對各知識點的考核目。3、輔導時，應以考試大綱為依據，指定的教材為基礎，不要隨意增刪內容，以免與大綱脫節(jié)。4、輔導時，應對學習方法進行指導。提倡“認真閱讀教材，刻苦鉆研教材，主動爭取幫助，依靠自己學通”的方法。5、輔導時，要注意突出重點，對考生提出的問題，不要有問即答，要積極啟發(fā)引導。6、注意對應考者能力的培養(yǎng)，特別是對自學能力的培養(yǎng)，要引導考生逐步學會獨立學習，在自學過程中善于提出問題，分析問題，解決問題的能力。7、要使考生了解試題的難易與能力層次高低兩者不完全是一回事，在各個能力層次中回存在不同難度的試題。8、助學學時：本課程共3學分，總學時不少于54學時，建議助學學時分配如下：章次課程內容助學學時1化工設計概述62工程項目的可行性研究43工藝流程設計84物料衡算75熱量衡算66化工設備與工藝設計67車間布置設計78車間管路設計69概算4合計54五、關于命題考試的若干要求1、本大