课程名称：化工设计概论                                    课程代码：2475
第一部分  课程性质与自考本科目标
一、课程性质与特点
《化工设计概论》是高等教育自学考试化学工程专业的必修课，是培养和提高自学应考者从技术角度解决化工过程设计能力而设置的一门专业课，其特点是从实际出发，培养同学实践与理论结合和独创性。
二、课程目标与基本要求
本课程设置目标是对已具备了化工专业所必须的基础知识的自学者，对化工厂整体设计的基本原理、基本程序和基本方法能有系统的了解，为更好地解决工程实际问题打下基础。
基本要求：1、掌握一定的化工设计必须的基础知识，提高对工程概念的认识；2、掌握化工设计中基本计算技能，具有能解决简单物料计算、能量衡算和设备计算与选择的能力；3、对工艺流程图内容及绘制要求要有一定了解，对化工车间组成、设计原则及绘图要求应有初步了解。
三、与本专业其它课程的关系
本课程是在学习了相关专业基础课，如：化工原理、物理化学、化工制图、化学反应工程及相应专业课基础后安排本门课程，即可进一步运用和深化理解前期课程，并能在实际中的应用。
第二部分 考核内容与考核目标
第一章 化工设计程序和内容
一、学习目的与要求
通过本章学习，使考生掌握化工设计程序、设计方法步骤及化工车间设计内容。
二、考核知识点与考核目标
（一）化工设计工作程序（重点）
识记：按基本建设要求，化工设计分几个阶段
理解：化工车间设计的主要内容（重点）
理解：化工技术人员在各个阶段中的主要工作（次重点）

第二章 工艺流程设计
一、学习目的与要求
通过本章学习，了解工艺流程设计在化工设计中的重要性，并掌握化工工艺流程设计阶段、内容和方法，掌握各个阶段工艺流程图绘制方法。
二、考核知识点与考核目标
（一）工艺流程设计内容（次重点）
      识记：工艺流程设计的几项任务
理解：工艺流程设计方法
（二）工艺流程图（重点）
识记：工艺流程设计阶段
识记：带控制点工艺流程图的内容
理解：带控制点工艺流程图的绘制方法
理解：流程图中管道及管件表示方法
（三）工艺流程的组织与分析（次重点）
识记：典型设备自控流程
识记：管道仪表控制点的表示方法

第三章 工艺计算
一、学习目的与要求
    在本章学习中，主要物料衡算热量衡算及单元设备计算的基本原理和基本方法。通过本章学习，要求考生应掌握基本原理、相关概念，并能熟练掌握各种物理和化学过程的计算。
二、考核知识点与考核要求
（一）物料衡算基本方法（一般）
识记：物料衡算理论依据，物料平衡方程式及计算基准
（二）物料衡算中常用的基本量(次重点)
理解：流量的表示方法：转化率、收率、选择性、单程转化率、单程收率等基本概念
（三）物理过程物料衡算（重点）
应用：物理过程如稀释、精馏、干燥等过程物料衡算方法
（四）化学反应过程物料衡算（重点）
识记：化学反应过程物料计算基本方法
应用：用物料平衡方程式进行各类化学反应过程的物料计算
（五）热量衡算基本方程（次重点）
识记：热量衡算计算方法及步骤、热量计算基准
理解：热量计算中系统中各种热量的计算方法
（六）过程热量计算（重点）
应用：化学过程反应热及过程热效应的计算
（七）化工生产中常用的换热介质（一般）
识记：加热剂和冷却剂种类及选择
应用：换热介质用量及传热面积的计算
（八）设备设计与选择的基本要求（一般）
识记：设备选择的几个基本要求
应用：能根据生产过程选择设备型式、材料
（九）定型设备选择（次重点）
识记：定型设备与非定型设备
理解：一般定型设备如：泵、换热装置等类型、结构特点
应用：掌握生产过程中泵及换热装置的选择方法
（十）反应设备计算和选择（重点）
识记：化学反应设备的类型
理解：搅拌釜式反应器各个部件的作用
应用：根据具体生产过程选择搅拌釜式反应器的搅拌型式和计算传热面积；
根据给定的生产任务和设计搅拌釜式反应器体积、贮罐体积及其它们的材质；根据处理物料性质，选择设备装填系数。

第四章 车间布置设计
一、学习目的与要求
通过本章学习，考生应了解化工厂车间布置设计内容和方法，重点掌握化工车间的组成，车间轮廓设计和设备布置识记的基本原则，车间平面图的内容及绘制方法。
二、考核知识点及考核目标
（一）厂房整体布置和厂房轮廓设计（次重点）
识记：车间组成、车间轮廓设计中相关结构（如：柱网、车间长、跨度、门、窗、楼梯、吊装孔等）
理解：车间轮廓设计中相关结构设计原则
（二）车间设备布置设计（重点）
理解：设备布置的几项基本原则
应用：典型设备的布置原则和方法
（三）车间平面布置图的绘制（次重点）
简单应用：对给定的设计任务能掌握平面布置图绘制的基本方法（如：设计步骤、选择比例、设备及车间主要结构的表示方法）

第五章  化工管路布置设计
一、学习目的与要求
通过本章学习，了解化工车间管道设计的内容和方法，掌握化工管道的管径、管材、壁厚选择原则，能读管道布置图。
二、考核知识点及考核要求
（一）管道布置设计内容和工作程序（一般）
识记：管道布置设计内容和程序
（二）管道及其阀件（次重点）
识记：了解化工车间管道材质、阀件及管道连接件基本种类
理解：管道公称直径、公称压力的基本概念
简单应用：根据处理物料性质选择管道材料、阀门
（三）管道设计（重点）
识记：管道管径规格和公称压力分类
简单应用：根据化工过程条件，计算和选择管道公称直径、公称压力和壁厚
（四）管道布置原则和方法（重点）
识记：管道布置基本技术
理解：管道布置中的基本原则
简单应用：了解典型设备管路布置基本规范
（五）管道布置图及管道保温
识记：管道布置图在设计哪个阶段完成
简单应用：能读懂管道布置图，在车间现场能辨别管道各种标识

第六章  工艺设计与非工艺设计的关系
一、学习目的与要求
考生通过本章学习，应该了解工艺工程师与非专业设计者之间责任关系，应该完成的非工艺设计内容。
二、考核知识点与考核目标
（一）工艺设计与非工艺设计关系（一般）
识记：非工艺设计的内容
理解：工艺专业和非工艺专业在车间设计中的合作程序
（二）土建设计（重点）
识记：掌握化工厂房建筑物、构筑物及厂房分类
理解：掌握化工厂房基本结构尺寸及对化工厂房的特殊要求
（三）其它非专业设计（次重点）
识记：了解专业设计者向卫生工程、自控、机械、电气工程设计者提供的各项条件
理解：卫生工程、自控、机械、电气设计的内容

第七章  设计说明书和概算的编制（一般）
一、学习目的与要求
考生通过本章学习，了解初步设计文件的编制，掌握设计说明书的编制方法，了解概算在工程建设中重要性及概算书的编制格式。
二、考核知识点与考核目标
（一）初步设计阶段设计说明书的编制（一般）
      识记：初步设计阶段设计说明书内容
（二）概算书的编制（一般）
识记：设计概算在工程建设项目中的作用
理解：概算书的编制方法及工程项目经济指标分析
第三部分  有关说明与实施要求
一、考核的能力层次表述
本大纲在考核目标中，按照“识记”、“理解”、“应用”三个能力层次规定其应达到的能力层次要求。各能力层次为递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上，其含义是：
识记：能知道有关的名词、概念、知识的含义，并能正确认识和表述，是低层次的要求。
理解：在识记的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系，是较高层次的要求。
应用：在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法联系学过的多个知识点分析和解决有关的理论问题和实际问题，是最高层次的要求。

二、教材
    1、指定教材：
《化工设计概论》（高职高专规划教材）（第二版）侯文顺，化学工业出版社，2005
    2、参考教材：
《化工设计》黄璐、王保国，化学工业出版社，2001
     [注]：参考教材中第四章、第五章中物料衡算和热量衡算基本方法为参考重点

三、自学方法指导
1、在开始阅读指定教材某一章之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标，以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。
2、阅读教材时，要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每一个知识点，对基本概念必须深刻理解，对基本理论必须彻底弄清，对基本方法必须牢固掌握。
3、在自学过程中，既要思考问题，也要做好阅读笔记，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，这可从中加深对问题的认知、理解和记忆，以利于突出重点，并涵盖整个内容，可以不断提高自学能力。
4、完成书后作业和适当的辅导练习是理解、消化和巩固所学知识，培养分析问题、解决问题及提高能力的重要环节，在做练习之前，应认真阅读教材，按考核目标所要求的不同层次，掌握教材内容，在练习过程中对所学知识进行合理的回顾与发挥，注重理论联系实际和具体问题具体分析，解题时应注意培养逻辑性，针对问题围绕相关知识点进行层次（步骤）分明的论述或推导，明确各层次（步骤）间的逻辑关系。

四、对社会助学的要求
1、应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。
2、应掌握各知识点要求达到的能力层次，并深刻理解对各知识点的考核目标。
3、辅导时，应以考试大纲为依据，指定的教材为基础，不要随意增删内容，以免与大纲脱节。
4、辅导时，应对学习方法进行指导，宜提倡"认真阅读教材，刻苦钻研教材，主动争取帮助，依靠自己学通"的方法。
5、辅导时，要注意突出重点，对考生提出的问题，不要有问即答，要积极启发引导。
6、注意对应考者能力的培养，特别是自学能力的培养，要引导考生逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题，分析问题，做出判断，解决问题。
7、要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在各个能力层次中会存在着不同难度的试题。
8、助学学时：本课程共4学分，建议总课时72学时，其中助学课时分配如下：
章 次  内 容  学 时
一 化工设计程序和内容 4
二 车间工艺流程设计 8
三 工艺计算  28
四 车间布置设计 8
五 化工管路布置设计 12
六 工艺设计与非工艺设计的关系 8
七 设计说明书和概算的编制 4
合     计 72

五、关于命题考试的若干规定
(包括能力层次比例、难易度比例、内容程度比例、题型、考试方法和考试时间等)
1、本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试内容。试题覆盖到章，适当突出重点。
2、试卷中对不同能力层次的试题比例大致是："识记"为25%、"理解"为30％、"应用"为45％。
3、试题难易程度应合理：易、较易、较难、难比例为2：3：3：2。
4、每份试卷中，各类考核点所占比例约为：重点占65%，次重点占25%，一般占10%。
5、试题类型一般分为：单项选择题、填空题、判断改正题、简答题、计算题。
6、考试采用闭卷笔试，考试时间150分钟，采用百分制评分，60分合格。

六、题型示例
（一）单项选择题
化工供电中断造成人身伤亡时，按国家标准电力负荷为（）
A、三级负荷     B、一级负荷     C、二级负荷     D、一般负荷
（二）填空题
化工工程项目从设想到建成投产需经过            阶段。
（三）判断改正题
化工设计是一门涉及基础知识较窄的课程（            ）
（四）简答、简算题：
试说明车间生产中所使用的设备种类（举出5种形式）
某产品纯度为99％（其余为水），该产品生产规模为年产5000吨，收率为80％，试计算实际生产多少吨该产品才能完成生产任务。
（五）计算题：
有一湿纸浆含水71％，干燥后原有水的60％除去，试计算：
   （1）干纸浆的组成；
   （2）每公斤湿纸浆移去的水分质量。