《化工设计》教学大纲 课程名称：化工设计 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称：Chemical Engineering Design 总学时/周学时/学分：32/22 其中实验/实战学时：0 先傲课程：物理化学、高等数学、大学物理、基础化学、无机化学、有机化学等课程 后续课程支撑：毕业设计，课程实践等 授课时间：116周，周二，第3,4节课 授课地点：7B-205 授课对象：2019化学工艺1班：2019能源化学1班 开课学院：化学工程与能源技术学院 任课教师姓名/职称：康世民/副研究员 答疑时间、地点与方式： 1课堂：每次上课的课前、课间和课后进行答疑： 2.课外：可到12L303办公室进行答疑： 3.线上：加微信或QQ实施线上答疑。 课程考核方式：开卷()闭卷()课程论文()其它() 使用敦材：梁志武、陈声宗.化工设计.第四版.北京：化学工业出版社，2015.9. 教学参考资料：(1)陈声宗主编，化工设计.北京：化学工业出版社，2008.(2)熊洁羽编，化工制图.北京：化学工业出版社，2007.(3)方利国、董 新法编著，化工制图AutoCAD实战教程与开发.北京：化学工业出版社，2005. 课程简介：本课程是针对化学工程与工艺专业的开设的一门专业选修课。本课程以化工生产车间（装置）的工艺设计为重点，讲述与国际化工设计相接轨、 目前国内通用的化工设计的原则、方法、设计程序与技巧，和各种化工工艺图与化工设备图的绘制与阅读方法，以及计算机在化工设计计算与绘图中的 应用。通过本课程的学习，使学生对化工生产车间（装置）设计的内容和步骤有较全面的了解，并具有初步的化工装置设计能力
1 《化工设计》教学大纲 课程名称：化工设计 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称：Chemical Engineering Design 总学时/周学时/学分：32/2/2 其中实验/实践学时：0 先修课程：物理化学、高等数学、大学物理、基础化学、无机化学、有机化学等课程 后续课程支撑：毕业设计，课程实践等 授课时间： 1-16 周，周二，第 3，4 节课 授课地点：7B-205 授课对象：2019 化学工艺 1 班；2019 能源化学 1 班 开课学院： 化学工程与能源技术学院 任课教师姓名/职称： 康世民/副研究员 答疑时间、地点与方式： 1.课堂：每次上课的课前、课间和课后进行答疑； 2.课外：可到 12L303 办公室进行答疑； 3.线上：加微信或 QQ 实施线上答疑。 课程考核方式：开卷（✓）闭卷（）课程论文（）其它（ ） 使用教材：梁志武、陈声宗. 化工设计. 第四版. 北京：化学工业出版社，2015.9. 教学参考资料：（1）陈声宗主编，化工设计.北京：化学工业出版社，2008.（2）熊洁羽编，化工制图.北京：化学工业出版社，2007.（3）方利国、 董 新法编著，化工制图 AutoCAD 实战教程与开发.北京：化学工业出版社，2005. 课程简介：本课程是针对化学工程与工艺专业的开设的一门专业选修课。本课程以化工生产车间(装置)的工艺设计为重点，讲述与国际化工设计相接轨、 目前国内通用的化工设计的原则、方法、设计程序与技巧，和各种化工工艺图与化工设备图的绘制与阅读方法，以及计算机在化工设计计算与绘图中的 应用。通过本课程的学习，使学生对化工生产车间(装置)设计的内容和步骤有较全面的了解，并具有初步的化工装置设计能力
课程敦学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程款学目标 支撑毕业要求指标点 华业要求 目标1： 6能够基于工程相关背景知识进行合理分析，评价专业工程 掌握化工设计的基本程序、基本规律、基本方法、主要规 6-2了解能源化工相关领域的技术标准、知识 实践和能源化工产品生产中的复杂工程问题解决方案对社 范和基本思维方式，给学生以扎实的化工设计基础训练和 产权、产业政策和法律法规，理解不同社会文 会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责 创新思维的培养 化对工程活动的影响 任。 目标2： 学握工艺方案选择和工艺流程设计、以及车间设备布置和 5能够针对能源化工生产中的复杂工程问题，开发、选择与 5-2能够选择与使用恰当的技术手段和仪器 管道布置的原则、方法和步骤：掌握热量衡算及设备的选 使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包 设备，对复杂工程问题进行分析、计算与设计： 型与工艺计算的原理和方法：掌握设备布置图、管道布置 括对产品开发和生产中的复杂工程问题的预测与模拟，并能 图及化工设备图的表达内容、绘制方工艺流程图法和阅读 够理解其局限性。 方法 目标3： 了解非工艺专业的设计及概算的内容，设计的技术经济评 4能够基于科学原理并采用科学方法对新型化学电源、生物 价方法，为非工艺专业提供设计条件：增强学生的工程概 4-2能够基于工程基础知识，根据对象特征， 质能源、氢能等新能源生产过程中复杂工程问题进行研究， 念和技术经济意识，使学生具备化学工程师的基本素质。 选择研究路线，设计可行的实验方案 包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理 有效的结论。 理论教学进程表 授课教 学时 教学内容（重点、难点、课程思政融入 散学模式 周次 教学主题 教学方法 作业安排 支撑课 师 数 点) (线上/线下) 程目标 2
2 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1： 掌握化工设计的基本程序、基本规律、基本方法、主要规 范和基本思维方式，给学生以扎实的化工设计基础训练和 创新思维的培养 6-2 了解能源化工相关领域的技术标准、知识 产权、产业政策和法律法规，理解不同社会文 化对工程活动的影响 6 能够基于工程相关背景知识进行合理分析，评价专业工程 实践和能源化工产品生产中的复杂工程问题解决方案对社 会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责 任。 目标 2： 掌握工艺方案选择和工艺流程设计、以及车间设备布置和 管道布置的原则、方法和步骤；掌握热量衡算及设备的选 型与工艺计算的原理和方法；掌握设备布置图、管道布置 图及化工设备图的表达内容、绘制方工艺流程图法和阅读 方法 5-2 能够选择与使用恰当的技术手段和仪器 设备，对复杂工程问题进行分析、计算与设计； 5 能够针对能源化工生产中的复杂工程问题，开发、选择与 使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包 括对产品开发和生产中的复杂工程问题的预测与模拟，并能 够理解其局限性。 目标 3： 了解非工艺专业的设计及概算的内容，设计的技术经济评 价方法，为非工艺专业提供设计条件；增强学生的工程概 念和技术经济意识，使学生具备化学工程师的基本素质。 4-2 能够基于工程基础知识，根据对象特征， 选择研究路线，设计可行的实验方案 4 能够基于科学原理并采用科学方法对新型化学电源、生物 质能源、氢能等新能源生产过程中复杂工程问题进行研究， 包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理 有效的结论。 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教 师 学时 数 教学内容（重点、难点、课程思政融入 点） 教学模式 （线上/线下） 教学方法 作业安排 支撑课 程目标
能力培养作业：要 重点：化工设计的种类，化工厂设计的 求学生阅读2篇以 工作程序，化工厂车间工艺设计的内容 上本国内外关于化 和工作程序。 课堂讲授 化工设计的程序和 工设计的文章或书 1-3 康世民 难点：扩大初步设计的内容和工作程序。 线上 和小组讨 籍 目标一 内容 课程思政融入点：介绍当代化工设计时 论 课程思政作业：要 代意义和价值，培养学生正确的化工发 求学生查阅和了解 展价值观。 我国近代以来的化 工典型人物和事迹 康世民 重点：工艺流程设计的步骤和内容，以 及反应过程、原料预处理过程、产物的 分离净化过程设计应考虑的问题。 难点：管道仪表流程图的设备、管道、 管件、阀门和仪表控制点的表达内容和 课堂讲授 课后作业：要求学 生画一个生物质发 3-4 工艺流程设计 方法，以及管道标注内容和方法。 线上 和小组讨 目标二 论 酵制备乙醇的工艺 课程思政融入点：从工艺流程角度出发 流程草图 培育学生的独立思考能力、协作精神、 沟通和交流的能力，引导学生学好专业 知识、掌握专业本领，拓展多方面的能 力，全面成长成才。 物料衡算和能量衡 重点：物料衡算的基本方法，包括质量 课后作业：完成一 5-6 康世民 2 守恒、衡算基准、基本步骤。 线上 课堂讲授 算 道针对物料衡算知 目标二 和小组讨 难点：等温反应过程与绝热反应过程的 识点的计算分析题 3
3 1 - 3 化工设计的程序和 内容 康世民 5 重点：化工设计的种类，化工厂设计的 工作程序，化工厂车间工艺设计的内容 和工作程序。 难点：扩大初步设计的内容和工作程序。 课程思政融入点：介绍当代化工设计 时 代意义和价值 ，培养学生正确的化工发 展价值观。 线 上 课堂讲授 和小组讨 论 能力培养作业： 要 求学生阅读 2 篇以 上本国内外关于化 工设计的文章或书 籍 课程思政作业： 要 求学生查阅和了解 我国近代以来的化 工典型人物和事迹 目标一 3 - 4 工艺流程设计 康世民 3 重点：工艺流程设计的步骤和内容，以 及反应过程、原料预处理过程、产物的 分离净化过程设计应考虑的问题。 难点：管道仪表流程图的设备、管道、 管件、阀门和仪表控制点的表达内容和 方法，以及管道标注内容和方法。 课程思政融入点：从工艺流程角度出发 培育学生的独立思考能力、协作精神、 沟通和交流的能力，引导学生学好专业 知识、掌握专业本领，拓展多方面的能 力，全面成长成才。 线 上 课堂讲授 和小组讨 论 课后作业：要求学 生画一个生物质发 酵制备乙醇的工艺 流程草图 目标二 5 - 6 物料衡算和能量衡 算 康世民 2 重点：物料衡算的基本方法，包括质量 守恒、衡算基准、基本步骤。 难点：等温反应过程与绝热反应过程的 线 上 课堂讲授 和小组讨 课后作业：完成一 道针对物料衡算知 识点的计算分析题 目标二
热量衡算。 论 课程思政融入点：从物料平衡和能量平 衡引导分析正确但得失价值观。 重点：化工设备选用的一般原则，非定 型设备设计的主要程序，化工设备图的 课堂讲授 课堂练习：设备的 设备的工艺设计及 有关规范、表达，以及阅读化工设备图 7-8 化工设备图 康世民 的方法和步骤。 线下 和小组讨 工艺设计知识点课 目标二 论 堂问答 难点：非定型设备基本设计的内容和方 法。 重点：化工车间的组成、车间布置设计 课堂练习：车间布 的依据、内容及程序：车间设备布置设 置设计知识点课堂 计的内容：反应器、塔和换热器、及压 问答 缩机的布置方案及布置要点。 课堂讲授 课程思政作业：要 9-10 车间布置设计 康世民 4 难点：建筑物及其构建和设备的图示方 线下 和小组讨 求学生观看近5年 目标二 法，设备的标注内容和标注方法。 论 来全国大学生“化 工设计”大赛经典 视频，并重点对比 赛视频中车间布置 设计部分进行评论 重点：化工车间布置设计的任务和要求： 课堂讨论：分析典 管架的类型和应用场合，管道在管架上 课堂讲授 11-12 管道布置设计 型的家用煤气管道 康世民 的平面布置和立面布置的原则。 线下 和小组讨 目标二 布置时为什么需要 难点：典型设备的管道布置中理解立式 论 有角度倾斜？ 和卧式容器、换热器和塔的管道布置方
4 热量衡算 。 课程思政融入点：从物料平衡和能量平 衡引导分析正确但得失价值观。 论 7 - 8 设备的工艺设计及 化工设备图 康世民 4 重点：化工设备选用的一般原则，非定 型设备设计的主要程序, 化工设备图的 有关规范、表达，以及阅读化工设备图 的方法和步骤。 难点：非定型设备基本设计的内容和方 法。 线下 课堂讲授 和小组讨 论 课堂练习：设备的 工艺设计知识点课 堂问答 目标二 9 -10 车间布置设计 康世民 4 重点：化工车间的组成、车间布置设计 的依据、内容及程序；车间设备布置设 计的内容；反应器、塔和换热器、及压 缩机的布置方案及布置要点。 难点：建筑物及其构建和设备的图示方 法，设备的标注内容和标注方法。 线下 课堂讲授 和小组讨 论 课堂练习：车间布 置设计知识点课堂 问答 课程思政作业： 要 求学生观看近 5 年 来全国大学生“化 工设计”大赛经典 视频，并重点对比 赛视频中车间布置 设计部分进行评论 目标二 11 -12 管道布置设计 康世民 4 重点：化工车间布置设计的任务和要求； 管架的类型和应用场合，管道在管架上 的平面布置和立面布置的原则。 难点：典型设备的管道布置中理解立式 和卧式容器、换热器和塔的管道布置方 线下 课堂讲授 和小组讨 论 课堂讨论：分析典 型的家用煤气管道 布置时为什么需要 有角度倾斜？ 目标二
案和布置要求。 课程思政融入点：通过介绍车间和管道 设计发展过程和历史，培养学生正确的 化工设计价值观。 课堂练习：防火防 重点：给排水、供电、供热及冷冻、采 暖通风及空气调节工程的基本知识：燃 爆知识点课堂问答 烧与爆炸的起因及其危险程度。 课堂讲授 课程思政作业：要 13-14 非工艺专业 康世民 难点：化工设计中应遵循的安全防火设 线下 和小组讨 求学生查阅和了解 目标三 计规范，环境污染及其治理应遵循的标 我国当前在化工环 准、规范。 论 保安全最新政策， 课程思政融入点：介绍化工行业发展环 以及习近平主席关 保与安全的重要性。 于环保方面的讲话 课后作业：工程设 计概算及技术经济 重点：化工设计工程的综合技术经济指 知识点 标，投资与产品成本分析。 课程思政作业：要 15 工程设计概算及技 难点：工程投资经济评价。 课堂讲授 求学生查阅和了解 术经济 康世民 课程思政融入点：结合工程设计概算及 线下 和小组讨 我国《中国制造 目标三 技术经济的课程内容，强调开发绿色环 论 保、低成本的高新技术的重要性，促进 2025》、《绿色制 学生对未来绿色化工的兴趣和发展。 造工程实施指南 (2016-2020年)》 等相关开展绿色制 5
5 案和布置要求。 课程思政融入点：通过介绍车间和管道 设计发展过程和历史，培养学生正确的 化工设计价值观。 13-14 非工艺专业 康世民 4 重点：给排水、供电、供热及冷冻、采 暖通风及空气调节工程的基本知识; 燃 烧与爆炸的起因及其危险程度。 难点：化工设计中应遵循的安全防火设 计规范，环境污染及其治理应遵循的标 准、规范。 课程思政融入点：介绍化工行业发展环 保与安全的重要性。 线下 课堂讲授 和小组讨 论 课堂练习：防火防 爆知识点课堂问答 课程思政作业：要 求学生查阅和了解 我国当前在化工环 保安全最新政策， 以及习近平主席关 于环保方面的讲话 目标三 15 工程设计概算及技 术经济 康世民 2 重点：化工设计工程的综合技术经济指 标，投资与产品成本分析。 难点：工程投资经济评价。 课程思政融入点：结合工程设计概算及 技术经济的课程内容，强调开发绿色环 保、低成本的高新技术的重要性，促进 学生对未来绿色化工的兴趣和发展。 线下 课堂讲授 和小组讨 论 课后作业：工程设 计概算及技术经济 知识点 课程思政作业：要 求学生查阅和了解 我 国 《中国制造 2025》、《绿色制 造工程实施指南 （2016-2020 年）》 等相关开展绿色制 目标三
造体系建设的政策 和规划 重点：结合课程内容，让学生针对化学 工业生产实际，综合运用所学的专业知 识，进行设计方案的草拟、筛选、确定 等工作，并进行最终工程设计的梳理和 课堂讨论：分析和 课堂讲授 16 化工设计流程和内 康世民 总结。 线下 总结扩大初步设计 和小组讨 目标一 容串联总结分析 难点：各章节内容的串联总结。 程序图的主要流程 论 课程思政融入点：分析和介绍国内外化 和内容相关知识点 工发展进程及影响，培养学生对化工行 业发展正确的价值观。 合计 课程考核 评价依据及成绩比例(%) 课程目标 支撑毕业要求指标点 作业 考试 课堂测验 目标一 6-2 10 15 25 目标二 5-2 10 35 5 50 目标三 4-2 10 15 25 总计 30 65 5 100 备注：)根据《东莞理工学院考试管理规定》第十二条规定：旷课3次（或6课时）学生不得参加该课程的期终考核。2)各项考核标准见附件所示。 6
6 造体系建设的政策 和规划 16 化工设计流程和内 容串联总结分析 康世民 2 重点：结合课程内容，让学生针对化学 工业生产实际，综合运用所学的专业知 识，进行设计方案的草拟、筛选、确定 等工作，并进行最终工程设计的梳理和 总结。 难点：各章节内容的串联总结。 课程思政融入点：分析和介绍国内外化 工发展进程及影响，培养学生对化工行 业发展正确的价值观。 线下 课堂讲授 和小组讨 论 课堂讨论：分析和 总结扩大初步设计 程序图的主要流程 和内容相关知识点 目标一 合计 课程考核 课程目标 支撑毕业要求指标点 评价依据及成绩比例（%） 作业 考试 课堂测验 目标一 6-2 10 15 25 目标二 5-2 10 35 5 50 目标三 4-2 10 15 25 总计 30 65 5 100 备注：1）根据《东莞理工学院考试管理规定》第十二条规定：旷课 3 次（或 6 课时）学生不得参加该课程的期终考核。2）各项考核标准见附件所示
大纲编写时间：2022年2月4日 系（部）审查意见： 我系（专业）课程委员会已对本课程数学大纲进行了审查，同意执行。 系（部）主任签名： 简3央 日期：2022 年2月22日 7
7 大纲编写时间：2022 年 2 月 4 日 系（部）审查意见： 我系（专业）课程委员会已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。 系（部）主任签名： 日期： 2022 年 2 月 22 日
附录：作业考核和课程测试评分标准表 作业和课程测试评分标准 评分标准 观测点 A(90-100) B(70-89 G(60-70) D(0-50) 概念比较清楚，作业比较认真， 概念基本清楚，答题基本正 概念不太清楚，答题错误 基本概念掌握程度 概念清楚，答题正确。 答题比较正确。 确。 较多。 概念比较清楚，作业比较认真， 概念基本清楚，答题基本正 概念不太清楚，答题错误 解决问题的方案正确性 解题思路清晰，计算正确 答题比较正确。 确。 较多。 按时完成，书写较为一般， 未交作业或后期补交，不 按时完成，书写工整、清晰， 按时完成，书写清晰，主要符号、 完成态度 部分符号、单位按照规范执 能辨识，符号、单位等不 符号、单位等按规范要求执行 单位按照规范执行 行 按照规范执行
8 附录：作业考核和课程测试评分标准表 作业和课程测试评分标准 观测点 评分标准 A(90-100) B(70-89) C(60-70) D(0-50) 基本概念掌握程度 概念清楚，答题正确。 概念比较清楚，作业比较认真， 答题比较正确。 概念基本清楚，答题基本正 确。 概念不太清楚，答题错误 较多。 解决问题的方案正确性 解题思路清晰，计算正确 概念比较清楚，作业比较认真， 答题比较正确。 概念基本清楚，答题基本正 确。 概念不太清楚，答题错误 较多。 完成态度 按时完成，书写工整、清晰， 符号、单位等按规范要求执行 按时完成，书写清晰，主要符号、 单位按照规范执行 按时完成，书写较为一般， 部分符号、单位按照规范执 行 未交作业或后期补交，不 能辨识，符号、单位等不 按照规范执行