化工原理課程設(shè)計(jì)教學(xué)大綱

1、化工原理課程設(shè)計(jì)（、）大綱課程名稱(chēng)：化工原理課程設(shè)計(jì)英文名稱(chēng)： Course Design of Principles of Chemical Engineering課程編號(hào)： 1804031(1804032)課程類(lèi)別：專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課學(xué) 時(shí) 數(shù)：四周(第四學(xué)期兩周和第五學(xué)期兩周) 學(xué) 分 數(shù)：4 學(xué)分使用專(zhuān)業(yè)：化學(xué)工程與工藝一、課程設(shè)計(jì)目的與任務(wù)化工原理課程設(shè)計(jì)是一門(mén)重要的實(shí)踐課程，是綜合運(yùn)用化工原理課程和有關(guān)先修課程所學(xué)知識(shí)，完成以化工單元操作為主的一次設(shè)計(jì)實(shí)踐。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)技能的基本訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的書(shū)本知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，也為畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。因此，化工原理課程

2、設(shè)計(jì)是提高學(xué)生實(shí)際工作能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。二、教學(xué)基本要求通過(guò)課程設(shè)計(jì)學(xué)生應(yīng)在下列幾個(gè)方面得到較好的培養(yǎng)和訓(xùn)練： 1. 使學(xué)生掌握化工設(shè)計(jì)的基本程序與方法；2. 結(jié)合設(shè)計(jì)課題，培養(yǎng)學(xué)生查閱有關(guān)技術(shù)資料及物性參數(shù)的獲取信息能力；3. 通過(guò)查閱技術(shù)資料，選用設(shè)計(jì)計(jì)算公式，搜集數(shù)據(jù)，分析工藝參數(shù)與結(jié)構(gòu)尺寸間的相互影響，增強(qiáng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力；4. 對(duì)學(xué)生進(jìn)行化工工程設(shè)計(jì)的基本訓(xùn)練，使學(xué)生了解一般化工工程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容與要求；5. 通過(guò)編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，提高學(xué)生文字表達(dá)能力，掌握撰寫(xiě)技術(shù)文件的有關(guān)要求；6. 了解一般化工制圖基本要求，對(duì)學(xué)生進(jìn)行繪圖基本技能訓(xùn)練。三、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配化工原

3、理課程設(shè)計(jì)應(yīng)以化工單元操作的典型設(shè)備為對(duì)象，課程設(shè)計(jì)的題目盡量從科研和生產(chǎn)實(shí)際中選題。化工原理課程設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：1. 設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介：包括對(duì)給定或選定的工藝流程、主要設(shè)備的型式進(jìn)行簡(jiǎn)要的論述。2. 主要設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算：包括工藝參數(shù)的選定、物料衡算、熱量衡算、設(shè)備的工藝尺寸計(jì)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。3. 典型輔助設(shè)備的選型和計(jì)算：包括典型輔助設(shè)備的主要工藝尺寸計(jì)算和設(shè)備型號(hào)規(guī)格的選定。4. 工藝流程圖：以單線圖的形式繪制，標(biāo)出主要設(shè)備和輔助設(shè)備的物料流向、物流量、能流量和主要化工參數(shù)測(cè)量點(diǎn)。5. 主要設(shè)備工藝條件圖：包括設(shè)備的主要工藝尺寸。6. 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)：掌握設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)方法和格式。包括設(shè)計(jì)任

4、務(wù)書(shū)、目錄、設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介與評(píng)述、工藝設(shè)計(jì)及計(jì)算、主要設(shè)備設(shè)計(jì)、工藝流程示意圖（AutoCAD），電算程序及符號(hào)說(shuō)明，設(shè)計(jì)結(jié)果總匯，設(shè)計(jì)結(jié)果的自我評(píng)價(jià)和結(jié)束語(yǔ)、參考文獻(xiàn)等，要求整個(gè)設(shè)計(jì)內(nèi)容全部用計(jì)算機(jī)打字排版、打?。ㄆ鋮⒁?jiàn)打印文本格式）。設(shè)計(jì)結(jié)果匯總表、參考文獻(xiàn)等內(nèi)容，并附工藝流程圖和主要設(shè)備結(jié)構(gòu)圖。7. 關(guān)于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用：掌握計(jì)算機(jī)編程計(jì)算。特別是優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算，要求學(xué)生自編程序，自己上機(jī)操作，在說(shuō)明書(shū)中附上計(jì)算框圖，計(jì)算機(jī)程序及符號(hào)說(shuō)明以及設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的排版、打印。設(shè)計(jì)內(nèi)容一：列管式（或板式）換熱器的設(shè)計(jì)（以管式換熱器的設(shè)計(jì)為例說(shuō)明）（2周）（一）設(shè)計(jì)內(nèi)容1 根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)的要求確定設(shè)計(jì)方案(1)

5、換熱器類(lèi)型的選擇(2)換熱器內(nèi)流體流入空間的選擇2 化工計(jì)算(1)傳熱面積的計(jì)算(2)管數(shù)、管程數(shù)及管子排列，管間距的確定(3)殼體直徑及殼體厚度的確定3 換熱器尺寸的確定及有關(guān)構(gòu)件的選擇4 換熱器流體阻力的計(jì)算及其輸送機(jī)械的選擇5 繪制流程圖及換熱器的裝配圖6 編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)（二）設(shè)計(jì)要求：1 在確定設(shè)計(jì)方案時(shí)既要考慮到工藝，操作的要求又要兼顧經(jīng)濟(jì)和安全上的要求。2 在化工計(jì)算時(shí)要求掌握傳熱的基本理論，有關(guān)公式，要知道查哪些資料，怎樣使用算圖以及怎樣選用經(jīng)驗(yàn)公式，并進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。3 要求根據(jù)國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇換熱器的構(gòu)件4 要求一部分學(xué)生利用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)及優(yōu)化設(shè)計(jì)方案5 要求必須掌握固定

6、管板式或浮頭式列管換熱器的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容二：蒸發(fā)裝置的設(shè)計(jì)（以標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)為例說(shuō)明） （2周）（一）設(shè)計(jì)內(nèi)容1 根據(jù)溶液的性質(zhì)及工藝要求確定蒸發(fā)器的操作條件，蒸發(fā)器的型式和蒸發(fā)操作的效數(shù)2 根據(jù)物料衡算及熱量衡算計(jì)算加熱蒸汽的消耗量及各效的蒸發(fā)量3 求出各效傳熱量和傳熱面積4 蒸發(fā)器尺寸的確定和有關(guān)構(gòu)件的選擇5 附屬設(shè)備的選型6繪制流程圖及蒸發(fā)器的裝配圖7編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（二）設(shè)計(jì)要求1 要求學(xué)生必須根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)合理選擇蒸發(fā)器的類(lèi)型2 要求學(xué)生掌握常用的試差法對(duì)多效蒸發(fā)器進(jìn)行工藝計(jì)算3 必須根據(jù)有關(guān)國(guó)標(biāo)來(lái)選擇蒸發(fā)器的構(gòu)件設(shè)計(jì)內(nèi)容三：填料（或板式）吸收塔的設(shè)計(jì)（以填料吸收塔的設(shè)計(jì)為例說(shuō)明） （

7、2周）（一）設(shè)計(jì)內(nèi)容1 吸收的汽液平衡關(guān)系的確定2 吸收流程的確定3 吸收劑的選擇及吸收劑用量的計(jì)算4 填料的選擇5 塔徑和填料層高度的計(jì)算6 進(jìn)行阻力計(jì)算及氣液輸送機(jī)械的選型7 塔的輔助裝置的選型(1) 噴淋裝置(2) 氣體分布器(3) 液體分布器(4) 氣體進(jìn)出口裝置(5) 填料支承裝置8 繪流程圖及吸收塔的裝配圖9 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（二）設(shè)計(jì)要求1 必須掌握填料塔設(shè)計(jì)的有關(guān)原理、步驟2 必須學(xué)會(huì)合理地選擇填料3 必須校核本設(shè)計(jì)是否滿(mǎn)足填料塔設(shè)計(jì)的有關(guān)設(shè)計(jì)要求4 必須依據(jù)國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇塔的附件如封頭、支座等5 要求部分學(xué)生利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容四：板式（填料）精餾塔的設(shè)計(jì)（以板式

8、精餾塔的設(shè)計(jì)為例說(shuō)明） （2周）（一）設(shè)計(jì)內(nèi)容1 設(shè)計(jì)方案的確定(1) 操作壓力(2) 進(jìn)料狀態(tài)(3) 加熱方式(4) 熱能利用2 工藝計(jì)算(1) 物料衡算(2) 熱量衡算(3) 回流比的確定(4) 理論塔板數(shù)的確定3 塔板及塔的主要尺寸的設(shè)計(jì)(1) 塔板間距的確定(2) 塔徑的確定(3) 塔板布置及板上流體流程的確定4 流體力學(xué)的計(jì)算及有關(guān)水力性質(zhì)的校核5 板式精餾塔輔助設(shè)備的選型6 繪制流程圖及精餾塔的裝配圖9 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（二）設(shè)計(jì)要求1 要求掌握連續(xù)精餾裝置設(shè)計(jì)原理與設(shè)計(jì)步驟2 要求部分學(xué)生能利用計(jì)算機(jī)通過(guò)逐板計(jì)算法求解理論塔板數(shù)3 要求學(xué)生知道進(jìn)料狀況及回流比對(duì)精餾過(guò)程的影響并做好

9、優(yōu)化設(shè)計(jì)4 必須依據(jù)國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選擇塔附件如：封頭、支座等學(xué)時(shí)分配如下： 課程設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)： 4周（其中：第四學(xué)期兩周和第五學(xué)期兩周）第一階段：下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)第二階段：閱讀設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)，查閱資料擬定設(shè)計(jì)程序和進(jìn)度計(jì)劃。第三階段：查閱文獻(xiàn)，收集有關(guān)數(shù)據(jù)，了解設(shè)備配置，安裝和操作的有關(guān)知識(shí)。第四階段：設(shè)計(jì)計(jì)算，繪圖和編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。第五階段：設(shè)計(jì)考核及評(píng)定成績(jī)。四、課程設(shè)計(jì)參考資料1天津大學(xué)化工原理教研室編.化工原理課程設(shè)計(jì)M.天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社，19942大連理工大學(xué)化工原理教研室編.化工原理課程設(shè)計(jì)M.大連：大連理工大學(xué)出版社，19943化學(xué)工程手冊(cè)編委會(huì)編.化學(xué)工程手冊(cè)（第二版）M.北京：化

10、學(xué)工業(yè)出版社，1996五、 考核及成績(jī)?cè)u(píng)定1考核內(nèi)容由指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生在課程設(shè)計(jì)期間的表現(xiàn)，所完成的設(shè)計(jì)圖紙、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的質(zhì)量和答辯情況進(jìn)行綜合考核。評(píng)定指標(biāo)如下：（1）考勤與遵守紀(jì)律情況 10%（2）圖紙數(shù)量和質(zhì)量 30%（3）工藝計(jì)算書(shū)和設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 40%（4）答辯（筆試和口試，主要是口試） 20%2成績(jī)?cè)u(píng)定依據(jù)上述考核內(nèi)容，最后采用優(yōu)（>90分）、良（8089分）、中（7079分）及格（6069分）、不及格（<60分）五級(jí)記分制評(píng)定學(xué)生課程設(shè)計(jì)成績(jī)。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下： 優(yōu)：課程設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)掌握牢固，選定方案及設(shè)計(jì)計(jì)算正確，結(jié)果可靠，計(jì)算書(shū)和說(shuō)明書(shū)書(shū)寫(xiě)認(rèn)真準(zhǔn)確，圖紙完整規(guī)范，具有獨(dú)立分析解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新精神或?qū)σ环矫嬗猩钊胩接?，答辯能流利清晰地闡述設(shè)計(jì)的主要觀點(diǎn)，回答問(wèn)題準(zhǔn)確。 學(xué)習(xí)態(tài)度認(rèn)真。良：課程設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)掌握良好，選定方案及設(shè)計(jì)計(jì)算正確，計(jì)算書(shū)和說(shuō)明書(shū)書(shū)寫(xiě)認(rèn)準(zhǔn)確，圖紙較完整規(guī)范，具有獨(dú)立分析解決問(wèn)題的能力，答辯基本能清晰地闡述設(shè)計(jì)的主要觀點(diǎn)，回答問(wèn)題較準(zhǔn)確，學(xué)習(xí)態(tài)度認(rèn)真。中：課程設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)掌握較好，選定方案及設(shè)計(jì)計(jì)算正確，計(jì)算書(shū)和說(shuō)明書(shū)書(shū)寫(xiě)認(rèn)真準(zhǔn)確，圖紙基本完整規(guī)范，答辯基本能闡述設(shè)計(jì)的主要觀點(diǎn)，回答問(wèn)題基本準(zhǔn)確，學(xué)習(xí)態(tài)度較認(rèn)真。及格：課程設(shè)計(jì)相關(guān)