河北科技大学化学与制药工程学院 化工原理课程设计 教学大纲 执笔:郑学明 审定:于奕峰 批准:刘方方 化工基础教学部制定 二000年十月 化工原理课程设计 教学大纲 总学时:集中安排一周 、课程设计的性质和任务 课程设计是综合应用本门课程和有关先修课程所学知识,完成以单元操 作为主的一次设计实践。通过课程设计使学生掌握化工设计的基本程序和方 法,并在査阅技术资料,选用公式和数据,用简洁文字、图表表达设计结果 及制图等能力方面得到一次基本训练。在设计过程中还应培养学生树立正确 的设计思想和实事求是、严肃负责的工作作风 课程设计的内容和要求 设计方案简介 对给定或选定的工艺流程、主要设备的型式进行简要的论述 2主要设备的工艺设计计算 物料衡算。工艺参数的选定。设备结构的设计和工艺尺寸的设计计算。 3辅助设备的选型 典型辅助设备主要工艺尺寸的计算,设备型号。规格的选定。 4.工艺流程图 以单线图的形式绘制,标出主体设备与辅助设备的物流方向、物流量 能流量、主要测量点。 5主要设备的工艺条件图 图面应包括设备的主要工艺尺寸,技术特性表和接管表。 6.设计说明书内容 设计任务书; 目录 设计方案简介; 工艺计算及主要设备设计
河北科技大学化学与制药工程学院 化 工 原 理 课 程 设 计 教 学 大 纲 执笔：郑学明 审定：于奕峰 批准：刘方方 化工基础教学部制定 二０００年十月 化 工 原 理 课 程 设 计 教 学 大 纲 总学时：集中安排一周 一、课程设计的性质和任务 课程设计是综合应用本门课程和有关先修课程所学知识，完成以单元操 作为主的一次设计实践。通过课程设计使学生掌握化工设计的基本程序和方 法，并在查阅技术资料，选用公式和数据，用简洁文字、图表表达设计结果 及制图等能力方面得到一 次 基本 训 练。 在 设计 过 程 中还 应 培养 学 生树 立 正确 的设计思想和实事求是、严肃负责的工作作风。 二、课程设计的内容和要求 ⒈设计方案简介 对给定或选定的工艺流程、主要设备的型式进行简要的论述。 ⒉主要设备的工艺设计计算 物料衡算。工艺参数的选定。设备结构的设计和工艺尺寸的设计计算。 ⒊辅助设备的选型 典型辅助设备主要工艺尺寸的计算，设备型号。规格的选定。 ⒋工艺流程图 以单线图的形式绘制，标出主体设备与辅助设备的物流方向、物流量、 能流量、主要测量点。 ⒌主要设备的工艺条件图 图面应包括设备的主要工艺尺寸，技术特性表 和 接 管表 。 ⒍设计说明书内容 设计任务书； 目录； 设计方案简介； 工艺计算及主要设备设计；
辅助设备的计算和选型; 设计结果汇总 设计评述 参考资料。 三、课程设计的题目类型及选题要求 1.精馏塔设计 针对不同物系,双组分或多组分,常压或减压以及筛板、浮阀等不同板 型和工艺条件立题。 蒸发器设计 针对不同物系的多效蒸发装置立题。 3.千燥器设计 针对不同物料、不同型式的干燥器立题。 四、课程设计的基本环节 1.设计动员,发题 阅读设计指导书,查阅资料、拟定设计程序和进度计划 3.现场调查。设计指导教师负责帮助学生拟定调査提纲。按排0 天进行现场调查。 4设计计算、绘图、编写设计说明书 5设计考核,评定成绩。考核的内容包括:说明书和图纸的质量:完成 题目的难度;独立完成设计情况:答辩情况。采取审定与答辩相结合的方式 成绩评定按百分制记分 附:执行大纲的若干说明 1.关于题目要求 题目类型以精馏、吸收、干燥为主,因为这些类型题目能较好满足综合 应用本门课程所学知识的要求,其它类型题目根据需要逐步增加 在选题时要求在给定的物系〔料〕。操作条件、型式等方面尽量做到多样 化,以利学生独立完成。使题目具有不同的难度,以便适应不同程度的学生 在设计内容上各题目应规定必须完成的基本部分和酌情进行的加深部 分,即学生在完成基本部分后,可以在流程、主要设备型式、设计方法的评 选,利用电算工具进行方案比较或制图等某一方面予以扩充加深。 关于电算工具的使用 在课程设计中使用电算工具应是提高课程设计质量的重要方面 应当尽量创造条件使学生进行计算机辅助设计,可以先在部分学生中试
辅助设备的计算和选型； 设计结果汇总； 设计评述； 参考资料。 三、课程设计的题目类型及选题要求 ⒈精馏塔设计 针对不同物系，双组分或多组分，常压或减压以及筛板、浮阀等不同板 型和工艺条件立题。 ⒉蒸发器设计 针对不同物系的多效蒸发装置立题。 ⒊干燥器设计 针对不同物料、不同型式的干燥器立题。 四、课程设计的基本环节 ⒈设计动员，发题。 ⒉阅读设计指导书，查阅资料、拟定设计程序和进度计划。 ⒊现 场 调查 。 设计 指 导教 师 负责 帮 助学 生 拟定 调 查提 纲。 按 排 0 .５ — １ 天进行现场调查。 ⒋设计计算、绘图、编写设计说明书。 ⒌设计考核，评定成绩。考核的内容包括：说明书和图纸的质量；完成 题目 的 难度 ；独 立 完成 设 计情 况 ；答辩 情 况 。采取 审 定与 答 辩相 结 合的 方 式， 成绩评定按百分制记分。 附：执行大纲的若干说明 ⒈关于题目要求 题目类型以精馏、吸收、干燥为主，因为这些类型题目能较好满足综合 应用本门课程所学知识的要求，其它类型题目根据需要逐步增加。 在选 题 时要 求 在给 定 的物 系〔 料〕。操 作条 件 、型 式等 方 面尽 量 做到 多 样 化 ，以 利 学 生独 立 完成 。使 题目 具 有不 同 的难 度 ，以 便适 应 不同 程 度的 学 生。 在设计内容上各题目应规定必须完成的基本部分和酌情进行的加深部 分，即学生在完成基本部分后，可以在流程、主要设备型式、设计方法的评 选，利用电算工具进行方案比较或制图等某一方面予以扩充加深。 ⒉关于电算工具的使用 在课程设计中使用电算工具应是提高课程设计质量的重要方面。 应当尽量创造条件使学生进行计算机辅助设计，可以先在部分学生中试
行,逐步扩大。 3关于设计资料 每个类型题目编写一份设计指导书,指导书的内容包括课程设计的目的 设计的内容和要求〔包括说明书和图纸的具体要求〕 整个设计进行 的步骤一一设计注意事项一一设计中若干问题的说明一一设计参考资料目 录 4.关于课程设计的指导方法 在整个课程设计进行过程中,如何对学生施行指导才有利于学生两个能 力的培养,尚有待实践和总结,这也是提高课程设计质量的重要环节,务必 给予重视 化工原理课程设计任务书 设计题目:乙醇精馏塔 、设计任务及条件 1、进料含乙醇38.2%,其余为水(均为质量分率,下同) 2、产品乙醇含量不低于93.1 3、釜残液中乙醇含量不高于0.01%: 4、生产能力5000T/Y乙醇产品,年开工7200小时 5、操作条件: ①间接蒸汽加热:②塔顶压强:1.03atm(绝对压强) ③进料热状况:泡点进料:④回流比:R=5 ⑤单板压降:75mm液柱 三、设计内容 a)流程的确定与说明:b)塔板和塔径计算:c)塔盘结构设计ⅰ.浮阀塔盘工艺尺寸及 布置简图:ii.流体力学验算:iii.塔板负荷性能图。 d)其它i.加热蒸汽消耗量:ii.冷凝器的传热面积及冷却水的消耗量 e)流程图 化工原理课程设计教学大纲 周数:23周 适用专业:化工、药物制剂、化学制药、高分子材料与科学工程 生物工程、过程装备与控制专业 制定人:化工原理教研室 制定时间:2002.9 课程设计的目的和任务 课程设计是“化工原理”课程的一个总结性教学环节,是培养学生综合运用本门课程及有关先修课程的基 本知识去解决某一设计任务的一次训练,在整个教学计划中它也起着培养学生独立工作能力的重要作用 通过课程设计就以下几个方面要求学生加强锻炼 1.查阅资料选用公式和搜集数据的能力 2.树立既考虑技术上的先进性与可行性,又考虑经济上的合理性,并注意到操作时的劳动条件和环境保护
行，逐步扩大。 ⒊关于设计资料 每个类型题目编写一份设计指导书，指导书的内容包括课程设计的目的 ——设计的内容和 要 求〔 包 括说 明 书和 图 纸的 具 体 要求 〕 —— 整 个设 计 进行 的步骤——设计注 意 事项 — —设 计 中若 干 问题 的 说 明— — 设计 参 考资 料 目 录。 ⒋关于课程设计的指导方法 在整个课程设计进行过程中，如何对学生施行指导才有利于学生两个能 力的培养，尚有待实践和总结，这也是提高课程设计质量的重要环节，务必 给予重视。 化工原理课程设计任务书 一、设计题目：乙醇精馏塔 二、设计任务及条件 1、 进料含乙醇 38.2%，其余为水（均为质量分率，下同） 2、 产品乙醇含量不低于 93.1%； 3、 釜残液中乙醇含量不高于 0.01%； 4、 生产能力 5000T/Y 乙醇产品，年开工 7200 小时 5、 操作条件： ①间接蒸汽加热；②塔顶压强：1. 03 atm（绝对压强） ③进料热状况：泡点进料； ④回流比：R=5 ⑤单板压降：75mm 液柱 三、设计内容 a) 流程的确定与说明； b) 塔板和塔径计算； c) 塔盘结构设计 i. 浮阀塔盘工艺尺寸及 布置简图； ii. 流体力学验算； iii. 塔板负荷性能图。 d) 其它 i. 加热蒸汽消耗量； ii. 冷凝器的传热面积及冷却水的消耗量 e) 流程图 化工原理课程设计教学大纲 周数：2~3 周 适用专业：化工、药物制剂、化学制药、高分子材料与科学工程、 生物工程、过程装备与控制专业 制定人： 化工原理教研室 制定时间：2002.9 一、课程设计的目的和任务 课程设计是“化工原理”课程的一个总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程及有关先修课程的基 本知识去解决某一设计任务的一次训练，在整个教学计划中它也起着培养学生独立工作能力的重要作用， 通过课程设计就以下几个方面要求学生加强锻炼： 1. 查阅资料选用公式和搜集数据的能力； 2. 树立既考虑技术上的先进性与可行性，又考虑经济上的合理性，并注意到操作时的劳动条件和环境保护
的正确设计思想,在这种设计思想指导下去分析和解决实际问题的能力 3.迅速准确地进行工程计算(包括电算)的能力 4.用简洁的文字清晰的图表来表达自己设计思想的能力 程设计的基本要求 1课程设计来源要求 课程设计题可以结合科研成果提出具有一定生产规模的单元操作设计题,也可以从生产实际中调查和搜集 题目,另外也可根据资料和手册,编制符合教学要求的题目 2.设计说明书的基本要求 要求包括以下几个内容: (1)目录 (2)设计题目 (3)流程示意图 (4)流程和方案的说明及论证 (5)设计结果概要(主要设备尺寸,各种物料量和操作状态,能耗指标,设计时规定的主要操作参数及附 属设备的规格型号及数量) (6)设计计算与说明 (7)对设计的评述及有关问题的分析讨论 (8)参考文献目录 3.图纸要求 画工艺流程图和装配图一张,制图时必须按照国家有关机械制图标准制图 4电算要求 学生使用电算时,除上述要求外还应列出注释(包括符号说明),主要程序的框图及程序运行结果 5主要设计题目要求 争取生产实习与设计相结合,针对不同的专业方向选择适宜的课题 6课程设计评分要求 分为四个部分分别要求 (1)说明书的质量度45% (2)图纸质量25% (3)答辩20% (4)平时表现 附录一列管换热器的设计 设计内容 1根据生产任务的要求确定设计方案 (1)换热器类型的选择 (2)换热器内流体流入空间的选择 2化工计算 (1)传热面积的计算 (2)管数、管程数及管子排列,管间距的确定 (3)壳体直径及壳体厚度的确定 3换热器尺寸的确定及有关构件的选择 4换热器流体阻力的计算及其输送机械的选择 5绘制流程图及换热器的装配图 6编写说明书
的正确设计思想，在这种设计思想指导下去分析和解决实际问题的能力； 3. 迅速准确地进行工程计算（包括电算）的能力； 4. 用简洁的文字清晰的图表来表达自己设计思想的能力。 二、课程设计的基本要求 1 课程设计来源要求 课程设计题可以结合科研成果提出具有一定生产规模的单元操作设计题，也可以从生产实际中调查和搜集 题目，另外也可根据资料和手册，编制符合教学要求的题目。 2.设计说明书的基本要求 要求包括以下几个内容： (1) 目录 (2) 设计题目 (3) 流程示意图 (4) 流程和方案的说明及论证 (5) 设计结果概要（主要设备尺寸，各种物料量和操作状态，能耗指标，设计时规定的主要操作参数及附 属设备的规格型号及数量） (6) 设计计算与说明 (7) 对设计的评述及有关问题的分析讨论 (8) 参考文献目录 3. 图纸要求 画工艺流程图和装配图一张，制图时必须按照国家有关机械制图标准制图 4 电算要求 学生使用电算时，除上述要求外还应列出注释（包括符号说明），主要程序的框图及程序运行结果 5 主要设计题目要求 争取生产实习与设计相结合，针对不同的专业方向选择适宜的课题 6 课程设计评分要求 分为四个部分分别要求: (1) 说明书的质量度 45% (2) 图纸质量 25% (3) 答辩 20% (4) 平时表现 10% 附录一 列管换热器的设计 一、设计内容 1 根据生产任务的要求确定设计方案 (1)换热器类型的选择 (2)换热器内流体流入空间的选择 2 化工计算 (1)传热面积的计算 (2)管数、管程数及管子排列，管间距的确定 (3)壳体直径及壳体厚度的确定 3 换热器尺寸的确定及有关构件的选择 4 换热器流体阻力的计算及其输送机械的选择 5 绘制流程图及换热器的装配图 6 编写说明书
二、设计要求 1在确定设计方案时既要考虑到工艺,操作的要求又要兼顾经济和安全上的要求 2在化工计算时要求掌握传热的基本理论,有关公式,要知道查哪些资料,怎样使用算图以及怎样选择经 验公式,并进行优化设计 3要求根据国家有关标准来选择换热器的构件 4要求一部分学生利用计算机来辅助设计及优化设计方案 5要求必须掌握固定管板式或浮头式列管换热器的设计 附录二填料吸收塔的设计 、设计内容 1吸收的汽液平衡关系的确定 2吸收流程的确定 3吸收剂的选择及吸收剂用量的计算 4填料的选择 5塔径和填料层高度的计算 6进行阻力计算及气液输送机械的选型 7塔的辅助装置的选型 (1)喷淋装置 (2)气体分布器 (3)液体分布器 (4)气体进出口装置 (5)填料支承装置 8绘流程图及吸收塔的装配图 9编写设计说明书 设计要求: 1必须掌握填料塔设计的有关原理、步骤 2必须学会合理地选择填料 3必须校核本设计是否满足填料塔设计的有关设计要求 4必须依据国家有关标准来选择塔的附件如封头、支座等 5要求部分学生利用计算机进行辅助设计 附录三板式精馏塔的设计 设计内容 1设计方案的确定 (1)操作压力 (2)进料状态 (3)加热方式 (4)热能利用 2工艺计算 (1)物料衡算 (2)热量衡算 (3)回流比的确定 (4)理论塔板数的确定
二、设计要求： 1 在确定设计方案时既要考虑到工艺，操作的要求又要兼顾经济和安全上的要求。 2 在化工计算时要求掌握传热的基本理论，有关公式，要知道查哪些资料，怎样使用算图以及怎样选择经 验公式，并进行优化设计。 3 要求根据国家有关标准来选择换热器的构件 4 要求一部分学生利用计算机来辅助设计及优化设计方案 5 要求必须掌握固定管板式或浮头式列管换热器的设计 附录二 填料吸收塔的设计 一、设计内容 1 吸收的汽液平衡关系的确定 2 吸收流程的确定 3 吸收剂的选择及吸收剂用量的计算 4 填料的选择 5 塔径和填料层高度的计算 6 进行阻力计算及气液输送机械的选型 7 塔的辅助装置的选型 (1) 喷淋装置 (2) 气体分布器 (3) 液体分布器 (4) 气体进出口装置 (5) 填料支承装置 8 绘流程图及吸收塔的装配图 9 编写设计说明书 二、设计要求： 1 必须掌握填料塔设计的有关原理、步骤 2 必须学会合理地选择填料 3 必须校核本设计是否满足填料塔设计的有关设计要求 4 必须依据国家有关标准来选择塔的附件如封头、支座等 5 要求部分学生利用计算机进行辅助设计 附录三 板式精馏塔的设计 一、 设计内容 1 设计方案的确定 (1) 操作压力 (2) 进料状态 (3) 加热方式 (4) 热能利用 2 工艺计算 (1) 物料衡算 (2) 热量衡算 (3) 回流比的确定 (4) 理论塔板数的确定