课程类别：

集中实践教学环节

学时：

2周

课程性质：

专业综合实践

考核方式：

考查

英文名称：

Chemical Process DesignTraining

使用教材：

自编课程设计指导书

先修要求：

工程制图、化工原理、化学反应工程、化工自动化与仪表、化工制图CAD、化工过程模拟、化工技术经济、化工过程分析与合成、化工设计

编制依据：

化学工程与工艺专业本科人才培养方案（2017年修订）

适用专业：

化学工程与工艺

适用年级：

2017、2018

授课学期：

第7学期

归属单位：

化学工程学院

编制时间：

2020.8.20

执笔人：

罗孜

审核人：

葛武杰

R3设计/开发解决方案

3.3能够集成单元过程进行化工工艺流程设计与过程控制设计，对工艺流程设计方案进行优选和优化，体现创新意识；

目标1

3.4能够将社会、健康、安全、法律、文化、环境及可持续发展理念贯穿于设计环节中；

目标2

R6工程与社会

6.1熟悉化工领域相关技术标准、知识产权、产业政策和法律法规，了解企业的管理系统；

目标3

R10沟通

10.1掌握化工技术领域科技文献、报告和设计文稿的写作方法，并能将内容有效表达给业界或公众。

目标4

R11项目管理

11.2了解化工产品全周期、全流程的成本构成，理解其中涉及的工程管理与经济决策问题。

目标5

1

第一章工艺流程的选择和设计

2天

1,2,5

2

第二章物料衡算及能量衡算

4天

1,4,5

3

第三章标准设备的选型及非标设备的设计

2天

2,3,5

4

第四章PFD、PID图的绘制

2天

2,3,4

5

第五章设备平面布置图的绘制

1天

2,3,4

6

第六章环保与技术经济评估及其他非公艺部分

1天

3,4,5

7

第七章设计说明书的撰写

2天

4

化工工艺设计（0700000211）

合计2周

2周

思政内容

结合省情、国情、世情介绍化工行业发展，激发学生拼搏精神

重点难点

设计资料的收集，工艺路线的对比、选择、设计

学时分配

2天

教学方法

教师讲解、课堂讨论

预期学习成果

1、掌握化工设计常用数据（原料、产品的产能、工艺经济参数、物性数据、计算公式、图表）的获得和使用方法；

2、掌握工艺路线对比方法，能够根据收集资料选择合适工艺路线；

3、掌握常用工艺单元的设计方法。

对应课程目标

1,2,5

思政内容

以影视作品中的物流衡算、能量衡算场景启发学生树立严谨的工程计算理念

重点难点

物流衡算、能量衡算

学时分配

4天

教学方法

教师答疑、课堂讨论

预期学习成果

掌握化工工艺单元物料衡算和能量衡算方法，能够在团队协作的情况下完成较大工艺单元的物理和能量衡算。

对应课程目标

1,4,5

思政内容

结合中国制造2025,介绍大型机械加工技术、激发学生爱国情怀

重点难点

标准设备的选型、非标设备的设计

学时分配

2天

教学方法

教师答疑、课堂讨论

预期学习成果

1、掌握常用非标设备的设计方法；

2、掌握常用标准设备的选型方法；

3、掌握设备设计温度、压力、材质的选择方法；能够根据温度、压力及物料组成选择合适的设备材质；

4、掌握设备条件表的编制办法，能够根据设备工艺计算结果完成设备条件表的编制。

对应课程目标

2,3,5

思政内容

结合国情、世情介绍CAE的发展现状，激发学生学习热情

重点难点

常用工艺控制方案的设计，PFD、PID的绘制方法

学时分配

2天

教学方法

教师答疑、课堂讨论

预期学习成果

1、掌握常用工艺控制方案的设计，能够根据工艺需要选择、设计合适的控制方案；

2、掌握PFD、PID的绘制方法，能够在团队协作的情况下完成PFD、PID工程图纸的绘制。

对应课程目标

2,3,4

思政内容

分享优秀比赛作品中工艺图纸，启发学生图纸设计中的美学设计理念

重点难点

设备平面布置图的绘制

学时分配

2天

教学方法

教师答疑、课堂讨论

预期学习成果

掌握设备平面布置图的绘制方法，能够根据工艺流程图、设备一览表并结合环保、安全要求完成设备平面布置图的设计。

对应课程目标

2,3,4

思政内容

以绿色技能环保的三废处理处理方案，引导学生树立化工环保理念

重点难点

三废处理方案、低碳节能、技术经济评价

学时分配

2天

教学方法

教师答疑、课堂讨论

预期学习成果

1、掌握三废处理的基本原则和低碳节能评估方法；

2、掌握非工艺部分的设计方法。

对应课程目标

3,4,5

思政内容

分析解读全国大学生化工设计竞赛中设计范本规范的专项金奖案例

重点难点

设计说明的撰写、规范格式要求

学时分配

2天

教学方法

教师答疑、课堂讨论

预期学习成果

1、了解设计说明书的组成及要求，能够根据任务要求团队协作完成设计说明书的撰写。

2、掌握设计说明书的规范格式要求并加以运用。

对应课程目标

4

设计日志（10%）

设计说明书（50%）

设计图纸（40%）

个人工作量修正

课程目标1

3.3

20

20

课程目标2

3.4

10

16

26

课程目标3

6.1

10

5

15

课程目标4

10.1

5

24

29

课程目标5

11.2

10

10

合计

10

50

40

±10

100

优：90~100

良：80~89

合格：60~79

不合格：0~59

课程

目标1

设计说明书：工艺计算部分，占比30%

完整给出设计所需参数条件，能够很好的对所选化工产品生产流程进行工段划分，完整地进行工艺设计中的物料衡算、能量衡算、设备选型与计算重点内容核算，计算过程和依据合理，计算与分析正确，数据准确可靠。

给出了设计所需参数条件，能够较好的对所选化工产品生产流程进行工段划分，完成了工艺设计中的物料衡算、能量衡算、设备选型与计算重点内容核算，计算过程和依据较为合理，计算数据正确。

给出了设计主要参数条件，能够对所选化工产品生产流程进行一定的工段划分，基本完成了工艺设计中的物料衡算、能量衡算、设备选型与计算重点内容核算，计算过程无大错。

不能给出了设计主要参数条件，不能够对所选化工产品生产流程进行一定的工段划分，不能完成了工艺设计中的物料衡算、能量衡算、设备选型与计算重点内容核算，计算结果数据存在原则性错误。

设计说明书：自动控制设计部分，占比10%

能够准确合理地对典型的化工设备（反应器、塔类、泵、换热器等）进行自控方案分析设计，给出正确合理的自控设计条件表，能够确保装置安全稳定运行。

能够较好地对典型的化工设备（反应器、塔类、泵、换热器等）进行自控方案分析设计，给出合理的自控设计条件数据，能够确保装置安全稳定运行。

能够对典型的化工设备（反应器、塔类、泵、换热器等）进行一定地自控方案分析设计，给出部分自控设计条件数据。

不能够对典型的化工设备（反应器、塔类、泵、换热器等）进行自控方案分析设计，无法给出自控设计条件数据。

课程

目标2

设计说明书：

工艺方案详解部分，占比20%

所选设计方案新颖，设计合理，分析比选论证充分合理，对工艺方案细节的描述准确合理。

所选设计方案较好，设计较为合理，分析比选论证充分合理，对工艺方案的描述准确。

所选设计方案可行，设计基本合理，分析比选论证无大错，对工艺方案的描述基本准确。

所选设计方案存在明显错误，设计不合理，分析比选论证有原则性错误，对工艺方案的描述存在问题。

设计图纸：

工艺物料流程图，占比40%

PFD内容正确与完整，流程结构合理，表示清晰正确，主项内及主项间物料进出口完整、标识正确，物料流向标识、流股工艺参数正确，物流表完整无误，美观符合国家标准。

PFD内容正确与完整，流程结构较为合理，主项内及主项间物料进出口完整，物料流向标识、流股工艺参数正确，物流表完整，图纸整洁符合国家标准。

PFD内容基本正确，流程结构较基本合理，物料流向标识、流股工艺参数正确，物流表正确，图纸质量达到基本要求。

PFD与设计流程不符合，内容完整性较差，物料流向标识、流股工艺参数存在较大问题，图纸质量达不到基本要求。

课程

目标3

设计日志

小组成员之间任务分工合理，按设计任务书要求完成所有的工作量，日志记录详细，体现出小组成员的团结协作和对项目任务安排管理执行。

小组成员之间任务分工较为合理，基本按设计任务书要求完成工作量，日志记录较为详细，基本能体现出小组成员的团结协作和对项目任务安排管理执行。

小组成员之间任务分工基本合理，能完成所有的工作量，部分不能满足设计任务书要求，日志记录完整，一定程度能体现出小组成员的团结协作和对项目任务安排管理执行。

小组成员之间任务分工不合理，不能完成工作量或完全不满足设计任务书要求能完成所有的工作量，日志记录不明确。

设计说明书：

安全与环保设计，占比10%

能够很好的结合设计项目厂区的自然环境和社会环境，考虑国家环保设计标注规范，运用先进、高效的资源能源回收和三废处理设计方案，并提出对厂区生产管理要求。

能够较好地结合设计项目厂区的自然环境和社会环境，考虑国家环保设计标注规范，运用资源能源回收和三废处理设计方案，并提出对厂区生产管理要求。

能够考虑项目厂区的自然环境和社会环境，以及国家环保设计标注规范，提出三废处理设计方案，并提出对厂区生产管理要求。

没有考虑项目厂区的自然环境和社会环境，以及国家环保设计标注规范，没有提出三废处理设计方案，未提出对厂区生产管理要求。

课程

目标4

设计说明书：文本格式规范，占比10%

设计说明书结构严谨、逻辑性强，论述层次清楚，语言准确，文字流畅；

结构合理，符合逻辑，文章层次分明，语言准确，文字通顺

结构基本合理，层次较为分明，文理通顺

内容空泛，结构混乱，文字表达不清，错别字较多

设计图纸：

带控制点的工艺流程图，占比60%

P&ID图的格式非常规范，图框、标题栏、图幅、图标、图像图例等正确无误，单元控制逻辑、管道组合号正确规范，符合国家标准，P&ID图与PFD图工艺流程一致

P&ID图的格式规范性较好，图框、标题栏、图幅、图标、图像图例等使用正确，单元控制逻辑、管道组合号使用合理，符合国家标准，P&ID图与PFD图工艺流程一致

P&ID图的格式基本规范，图框、标题栏、图幅、图标、图像图例等使用基本正确，单元控制逻辑、管道组合号使用无大错，符合国家标准，P&ID图与PFD图工艺流程基本一致

P&ID图的格式规范性很差，图框、标题栏、图幅、图标、图像图例等使用存在较多问题，单元控制逻辑、管道组合号使用不会，不符合国家标准，P&ID图与PFD图工艺流程存在较大差异

课程

目标5

设计说明书：

项目背景，占比10%

项目背景调研充分合理，分析逻辑缜密，对立项依据能较深刻地分析或有独到之处，对于化工产品的生命周期和全流程特点分析全面

项目背景调研较为合理，对立项依据能进行合理分析，能对于化工产品的生命周期和全流程特点进行较好分析

项目背景调研基本合理，立项依据无大问题，能进行一定分析，对于化工产品的生命周期和全流程特点进行基本分析

项目背景调研不合理，立项依据缺乏，对于化工产品的生命周期和全流程特点理解存在偏差

设计说明书：

技术经济评价，占比10%

对工程概算费用分类说明清晰完整，化工设计工程的综合技术指标进行了全面分析计算，评价方法合理，数据结论可靠。

对工程概算费用作了分类说明，对化工设计工程的综合技术指标进行了分析计算，评价方法较为合理，数据结论正确。

对工程概算费用分类进行基本说明，存在部分遗漏，对化工设计工程的综合技术指标进行了计算，评价方法基本合理。

对工程概算费用分类说明不完整，没有化工设计工程的综合技术指标进行了分析或计算，评价方法存在问题，数据结论不可靠。