化工原理课程设计记录

化工原理课程设计记录（精选9篇）

篇1：化工原理课程设计记录

化工原理课程设计

摘 要 本次设计是针对二元物系的精馏问题进行分析、选取、计算、核算、绘图等，是较完 整的精馏设计过程。我们对此塔进行了工艺设计，包括它的辅助设备及进出口管路的计算，画出了塔板负荷性能图，并对设计结果进行了汇总。此次设计的筛板塔是化工生产中主要的气液传质设备。此设计的精馏装置包括精馏 塔，再沸器，冷凝器等设备，热量自塔釜输入，物料在塔内经多次部分气化与部分冷凝进 行精馏分离，由塔顶产品冷凝器中的冷却介质将余热带走。本次设计是精馏塔及其进料预 热的设计，分离质量分数为 20％的苯-甲苯溶液，使塔顶产品苯的质量分数达到 95%，塔 底釜液质量分数为 2%。综合工艺操作方便、经济及安全等多方面考虑，本设计采用了筛板塔对苯-甲苯进行分 离提纯，塔板为碳钢材料，按照逐板计算求得理论板数为 12。根据经验式算得全塔效率为 0.5386。塔顶使用全凝器，部分回流。精馏段实际板数为 10，提馏段实际板数为 13。实际 加料位置在第 11 块板。精馏段弹性操作为 2.785，提馏段弹性操作为 2.864。塔径为 1.4m。通过板压降、漏液、液泛、液沫夹带的流体力学验算，均在安全操作范围内。确定了操作 点符合操作要求。

关键词：苯-甲苯；精馏；负荷性能图；精馏塔设备结构-I-化工原理课程设计

Abstract This design is in two yuan of the distillation analysis, selection, calculation, calculation and drawing, is a complete distillation design process.This tower was process design, including its auxiliary equipment and import and export pipeline calculation, draw plate load performance diagram, and the design results are summarized.The design of the sieve plate tower is the chemical industry in the production of gas-liquid mass transfer equipment.The design of rectifying device comprises a distillation column reboiler, condenser and other equipment, heat from the reactor input, material in the column after repeated partial gasification and partial condensation distillation separation by top product condenser cooling medium to heat away.The design of distillation column and its feed preheating design, separation and mass fraction of 20% benzeneII-化工原理课程设计 前 言 课程设计是化工原理课程的一个非

篇2：化工原理课程设计记录

本次化工原理课程设计历时两周，是学习化工原理以来第一次独立的工业设计。化工原理课程设计是培养学生化工设计能力的重要教学环节，通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法；学会各种手册的使用方法及物理性质、化学性质的查找方法和技巧；掌握各种结果的校核，能画出工艺流程、塔板结构等图形；理解计算机辅助设计过程，利用编程使计算效率提高。在设计过程中不仅要考虑理论上的可行性，还要考虑生产上的安全性和经济合理性。

在短短的两周里，从开始的一头雾水，到同学讨论，再进行整个流程的计算，再到对工业材料上的选取论证和后期的程序的编写以及流程图的绘制等过程的培养，我真切感受到了理论与实践相结合中的种种困难，也体会到了利用所学的有限的理论知识去解决实际中各种问题的不易。

我们小组的课程设计是甲醇——水筛板式精馏塔设计图。在开始时，我们不知道如何下手，书中的计算步骤看起来比较简单，但其书上的计算步骤与我们自己的计算步骤有少许差异，在这些差异面前，我们显得有些不知所措，通过查阅《化工原理》，《化工工艺设计手册》，《物理化学》，《化工原理课程设计》等书籍，和在网上搜索到的理论和经验数据。我们慢慢地找到了符合我们课程设计是实验数据。并逐渐建立了自己的模版，自己的计算过程。

在实际计算过程中，我们还发现由于没有及时将所得结果总结，以致在后面的计算中不停地来回翻查数据，这会浪费了大量时间。为此，在计算玩精馏塔精馏段方程后，把其可能被后来计算所用到的重要数据列于几张数据表中，方便四人在计算时能及时查找数据，节省了大量时间。在做完提馏段计算后把所有计算步骤和计算得到的数据汇成表格。让指导老师检查其可行性。经老师挑出数点不符合实际操作的环节和计算数据后，我们又经过讨论和修改。最终得到了老师的肯定。

篇3：化工原理课程设计记录

关键词：化工原理,课程设计,教学改革,探索

化工原理课程设计是化工原理课程教学中综合性和实践性较强的教学环节, 是理论联系实际的桥梁。通过化工原理课程设计, 要求学生综合运用本课程和前修课程的基本知识, 进行融汇贯通的独立思考, 在现定的时间内完成指定的化工设计任务, 从而得到化工工程设计的初步训练。通过课程设计, 可以使学生如下几个方面的能力得到提高: (1) 熟查阅文献资料, 搜集有关数据, 正确选用公式。 (2) 在兼顾技术上先进性, 可行性, 经济上合理性的前提下, 综合分析设计任务要求。确定化工工艺流程。进行设备选型, 并提出保证过程正常, 安全运行所需要的检测和计量参数。 (3) 准确而迅速地进行过程设计及采用计算机辅助计算进行主要设备的工艺设计计算。 (4) 用精练的语言, 简洁的文字, 清晰的图表来表达自己的设计思想和计算结果[1,2]。 (5) 使学生逐步树立正确的设计思想和经济观点, 提高学生综合运用所学知识, 独立分析和解决工程实验问题的能力[3]。为此, 我们院校在化工原理课程设计方面进行了一系列的教学改革与探索, 取得了令人满意的成效。

1 化工原理课程设计中目前存在的问题

(1) 题目内容要求方面, 设计题目选择范围窄, 几年都一成不变或者只对其中的产量进行简单地改动, 选题单调雷同现象较为普遍。大多数学生基本上是照葫芦画瓢, 相互之间抄袭现象严重。

(2) 课程设计大多是在课堂教学和教师指导下进行, 学生没有机会深入相关企业, 缺少工程意识, 与实际相结合太少, 而且题目大多是在给定条件下进行的验证性设计, 学生无法对设计方案进行分析和优化。

(3) 随着高校大规模的扩招, 指导教师中青年教师的比例在大大增加, 但他们几乎是从高校进入高校, 缺少实践经验, 指导学生的能力要想提高就需要利用业余时间到工厂企业进行锻炼, 从而积累自己的实践经验。

(4) 目前的考核评价体系不公平公正, 难以调动学生的设计积极性, 无法培养学生的创新意识和工程实践能力。

2 化工原理课程设计的教学改革与探索

为了解决以上问题, 我们化工教研室进行了一系列改革, 具体如下:

2.1 精心选题

首先化工原理课程设计题目选择的原则是以能较好满足综合应用本门课程所学知识的要求, 同时应具有较好的工业应用前景, 理论与实际相结合。像精馏、吸收、传热、干燥这些题目, 几乎涵盖了前面所学的所有知识和单元操作, 同时也可根据需要适当增加萃取等题目。为了充分调动学生的主观能动性和增加题目的新颖性, 鼓励教师将自己的科研项目作为部分课题进行设计。

其次选题时相关物性数据要能直接从文献中查到, 同时给定的物系、操作条件尽量多样化, 利于学生独立完成, 避免相互间的抄袭。

最后题目应具有一定的难度与深度, 一是为了适应不同程度的学生, 二是对学生好的学生有一定的挑战性。

2.2 合理调整设计时间, 加强工程实践性

以往的课程设计时间大多为两周, 学生普遍反映两周时间有点仓促, 同时由于指导教师实践经验有限, 针对这些问题以及设计题目要与生产实际相结合的原则, 我们对设计时间进行了调整, 由两周改为了三周, 增加的一周主要是带领学生到工厂企业进行专业认识实习, 当然认识实习并不是单独进行的, 这样调整的目的是把课程设计穿插于认识实习中, 让学生边设计边实习, 带着问题有目的地进行认识见习, 回来后再把自己在厂里的所见所闻与理论相结合, 用来指导自己的课程设计。

2.3 改革设计指导过程, 加强指导, 培养学生分析和解决工程问题的能力

化工原理课程设计是培养和提高学生独立工作能力的实践课程, 由学生在教师的指导下独立完成一个课题的设计。课程设计的主要计算内容已在《化工原理》课中讲过, 因此设计过程中课堂讲授的时间不宜过多, 教师可根据设计课题的具体内容选择一些难点进行课堂讲解, 大部分设计内容应由学生独立完成。具体教学安排如下: (1) 设计启动阶段:由指导教师下达设计任务, 简要介绍设计内容、设计方法和设计要求, 布置学生借阅设计参考书。 (2) 设计阶段:学生在教师的指导下, 独立完成查阅技术资料和物性参数、选择设计方案、进行设计计算与优化、绘制工艺流程图与设备工艺条件图、编写设计说明书等设计任务。 (3) 设计答辩阶段:学生设计完成后, 进行课程设计答辩, 通过答辩, 使学生对设计的方法和技能有进一步的认识和提高。

2.4 加大计算机在课程设计绘图和计算中的应用, 强化学生的计算机应用能力

随着计算机软件的开发普及, 计算机在化工生产、化工设计和教学等方面的应用越来越广泛[4,5], 其应用价值也已逐渐得到认可和承认。为了提高课程设计的质量和层次, 加大计算机应用能力的训练, 也是21世纪化工教育改革的重点。计算机技术在化工原理课程设计中的应用主要有以下几方面: (1) 将原有手写的课程设计说明书改为用计算机输入、排版和打印。 (2) 课程设计中计算量相当大, 而且有一部分计算还需要试差, 校核, 手工计算繁琐、速度慢易出错, 如果改用计算机编程计算如Excel, MATLAB对换热器传热系数的选取过程进行校核计算, 不仅可以节省时间, 增加准确度, 同时很大程度上提高了学生的计算机辅助计算能力。 (3) 除了计算, 绘图也是课程设计过程中的重要组成部分, 一般要求学生绘制三到四张图纸, 包括塔设备图或换热器设备图, 设备零件图及PID图, 手工绘制速度慢, 质量差强人意, 改革后我们要求学生统一用Auto CAD软件进行绘制。学生的绘图能力和绘图质量都得到了很大的提高。

2.5 加强青年教师实践教学水平和指导能力的锻炼

目前高校的绝大多数青年教师是从高校进入高校的, 实践经验少, 指导实践教学经验明显不足, 针对此问题, 我们化工教研室的青年教师们积极响应学校的“到基层去, 到企业去锻炼”, 利用课余时间和假期到附近的心连心、晋开集团、神马正华集团等一批化工企业进行锻炼和学习, 提高自己的业务水平和实践经验。

2.6 改革考核评价体系, 公平公正考核, 提高学生综合素质

课程设计不同于平时的作业, 在设计中需要学生自己作出决策, 即自己确定方案, 选择流程, 查取资料, 进行过程和设备计算。并要对自己的选择作出论证和核算, 经过反复的分析比较, 择优选定最理想的方案和合理的设计, 所以需制定切实可行的考核方案, 使学生的主体作用和教师的主导作用能有机结合, 考核方案分四项内容。 (1) 过程中的考核 (平时成绩) :占总成绩的25%, 其中, 纪律10%。设计内容的完成情况占15%。按时到位, 不迟到, 不早退, 不旷课, 在老师的指导下能独立按要求和进度顺利完成设计内容, 在设计过程中, 勤学好问, 独立思考, 善于钻研, 有一定的创新性, 操作规范, 其本功扎实。符合上述要求可得满25分, 否则, 酌情扣分。 (2) 课程设计说明书占25%。层次清楚, 语言表达规范、准确, 内容符合要求。有雷同者, 不给分, 下学年重修。 (4) 设备装配图约占20分, 根据课程设计的要求用Auto CAD完成图纸, 绘制清晰, 按要求规范打印。 (5) 答辩成绩占总成绩的30%。答辩由原来的教师问学生答改为开放式答辩, 根据答辩情况酌情给分。综合上述四项得课程设计总成绩, 以优、良、中、差确定成绩。其中优为90~100分, 良为80~90分, 中为60~80分, 差为60分以下。

3 结语

通过精心选题;合理调整设计时间, 加强工程实践性;改革设计指导过程, 加强指导;加大计算机在课程设计绘图和计算中的应用;加强青年教师实践教学水平和指导能力的锻炼;改革考核评价体系, 公平公正考核等措施, 学生参与化工原理课程设计的积极性大大提高, 同时从设计中也学到了很多新知识, 提高了学生的实践能力, 培养了学生的创新意识, 增强了学生的使命感, 强化了学生的计算机应用技能, 教学效果得到了极大的提高。

参考文献

[1]柴诚敬, 王军, 张缨.化工原理课程设计[M].天津:天津科学技术出版社, 2006:38.

[2]任晓光, 宋永吉, 李翠清.化工原理课程设计指导[M].北京:化学工业出版社, 2009:87.

[3]叶枫, 王靖.将工程设计引入化工原理课程设计教学的尝试[J].化工高等教育, 2005 (2) :99-100.

[4]张廷红, 何平.建立面向21世纪的化工原理课程体系[J].西南科技大学学报:哲学社会科学版, 2007, 27 (3) :88-90.

篇4：化工原理课程设计的改革与实践

关键词：课程设计；教学改革；实践教学

化工原理课程设计是化工类相关专业学生学习化工原理课程必修的环节之一，是对化工原理、化工制图、化工机械、化工仪表及自动化、化工热力学等知识的综合性训练。通过课程设计，能够培养和训练学生各方面实践能力：查阅资料，选用公式和搜集数据（包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集）的能力；树立既考虑技术上的先进性，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，在这种设计思想的指导下去分析和解决实际问题的能力；迅速准确地进行工程计算的能力；用简洁的文字、清晰的图表来表达自己设计思想的能力。在设计中，学生需要自己做出决策，自己确定方案、选择流程、查取资料，进行过程和设备计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的分析比较，择优选定最理想的方案和合理的设计。因此，课程设计是培养学生独立工作能力的有益实践。笔者从事了5届的课程设计教学，在不断思考中总结了一些经验，现将自己在教学中发现的问题以及一些思考做一介绍，以期提高教学效果。

一、设计题目既要立足实际又要兼顾学生所学

课程设计的基本要求是通过设计使每个学生都受到相应的工程训练，使学生在将来的就业及工作中受益。因此，课程设计的选题应该立足于工程的实际问题，例如，可以截取某化工项目的一部分让学生进行设计，如合成氨生产设计、PVC生产设计等，让学生切实贴近实际。此外，由于学生在大学所学课程的内容大多偏于理论学习，一些实验课程也往往以验证型实验为主，学生的设计能力、工程意识非常薄弱，因此设计题目应该尽可能包括在化工原理课程中所学过的单元操作，如精馏、吸收、传热、流体输送等，让他们循序渐进地进行设计，不至于产生畏难情绪。

二、所涉及的物质应尽可能为常见物质

设计过程中涉及很多物理性质，例如设计中往往需要不同温度下的密度、粘度、导热系数、扩散系数、表面张力等，有些物理性质不太容易直接查到，对于刚刚学习文献查阅的学生来说这也是设计中需要解决的一个问题。因此，所涉及的物质最好是一些常见的物质，如苯、甲苯、乙醇、丙醇等，其性质在物化手册上就能查到，能简化学生的工作量，也减少设计计算中出错的可能性。

三、做好指导工作

根据教学经验，学生在接到设计任务书后，往往不知道如何入手，非常茫然。指导教师必须做好相应的指导工作，帮助学生有条不紊地开始设计任务。在两周的设计过程中，必须要有集中授课时间，而且集中授课时间每周不少于4个学时，并利用网络教学平台与学生互动，及时解决学生设计中遇到的问题。

1.指导学生查阅文献

工艺流程、设备的选择优化需要大量的文献作支持。学生在初次接触工程设计时，需要教师指导如何查阅文献，查阅哪些文献，所获取的文献数据如何取舍等，让学生在查阅文献方面得到更好训练。

2.指导学生严格遵循设计规范

教师要使学生明白完成设计不同于其他课程作业，所进行的设计必须保证技术上先进、经济上合理、安全可靠等原则，因此，整个设计从图纸的绘制到设备选型、设备布置、厂房布置等都必须遵循国家的相关设计标准及规范。教师要指导学生学会正确使用标准和规范，从工艺和设备等全方位考虑问题，从而培养学生的工程思维和创新能力。

3.引导学生运用计算机

当今的化工设计建立在有强大数据库支持的、模块化的、应用计算机进行设计的基础之上。通用化工软件已经在现代化工设计中得到了广泛使用，极大地提高了设计的效率和质量，因此，设计的过程中不可避免地需要应用计算机对操作参数进行计算，对工艺流程进行绘制。计算机辅助设计软件AutoCAD在我校已经盛行已久，学生对该软件的运用较为熟悉，可利用其进行流程图及设备图的绘制。为了提高设计的先进性，学院目前使用的模拟软件为Aspen Plus，可对流程进行模拟计算。经过一个学期的理论与实践相结合，学生已对相关计算机软件有了相应的了解。指导教师将软件应用到课程设计中，不仅可以提高设计水平，也可以提高学生的学习兴趣。

4.指导学生撰写正规的课程设计说明书

为了达到工程训练目的，教师要求学生严格按照设计院标准，编制一份正规的设计说明书，内容包括设计的文本部分及图纸。本部分严格按照设计顺序进行编写，首先选择最佳的工艺及设备方案，确定设备的工艺参数；然后进行物料衡算、热量衡算、设备工艺尺寸的计算，进行设备（包括全部辅助设备）选型及管道规格计算；最后进行技术上的可行性、生产上的安全性及经济上的合理性论证等。图纸部分包括设计项目的流程图（A2图纸）和主要设备的结构图（A1图纸，包括主视图、俯视图、剖视图）。提交课程设计作品时要装订成册，这样做的目的主要是培养学生严谨的工作态度。由于每个教师需要负责整个班级学生的设计，而每个学生设计计算的正确性无法一一审核，因此，必须要求学生从设计一开始就以严肃认真的态度对待设计工作，训练其独立分析和判断结果正确性的能力。

四、严格考核制度

课程设计不同于平时求解习题，设计计算的依据和答案往往不是唯一的，需要学生自己做出决策，并对自己选取的方案进行合理性论证和核算，从技术上的可行性和经济上的合理性上进行分析比较。一个好的设计应该进行多种方案的比较，需反复多次计算方可得到，因此，只有严格考核制度才能使学生真正得到锻炼。

第一，平时成绩占总成绩的30%。主要包括在设计过程中是否有主动性，能否按时按进度完成设计内容，能否独立思考、勤于钻研，是否有创新意识等；第二，设计说明书占总成绩的40%。要求语言精练、简洁，考查图表是否清晰，说明书的撰写是否规范，图纸的质量是否符合相应的标准，布局是否合理等；第三，答辩占总成绩的30%。答辩是课程设计的最后一个环节，每个学生要叙述自己的设计思路、方案选取的原则、计算依据等，教师通过提问，可以检查学生对所设计内容掌握的程度以及从设计中所得到的训练等。总之，要从而多方面考查学生的综合能力及学习主动性。

五、鼓励学生参加设计竞赛

国内每年都会组织大型的化工设计大赛，参赛对象为来自全国各大高校的化工专业学生。通过课程设计相关的训练后，教师可鼓励学生积极参加设计竞赛。学生通过参加竞赛，可自觉运用所学知识分析问题、解决问题，并且相互协作，充分发挥潜力，激发积极性与主动性。

综上所述，通过化工原理课程设计，不仅培养了学生的工程意识、综合运用知识的能力，強化了化工设计类课程的教学和实践，也为学生专业课程的学习、生产实践及毕业设计打下了良好的基础。

参考文献：

[1]刘保柱，于凤文，朱菊香.Aspen Plus应用于化工原理课程设计的实践[J].化工高等教育，2007（2）：23-25.

[2]金一粟，周永华，满瑞林.化工原理的延伸教学—化工设计[J].湖南医科大学学报（社会科学版），2008，10（6）：225-226.

[3]高浩其，徐挺，李维维.“知行合一、双核协同”现代工程师培养模式的探索[J].高等工程教育研究，2007（4）：18-27.

[4]赵如松，高劲松.构建以设计为主线的化工实践教学体系的尝试[J].化工高等教育，2005（3）：102-104.

篇5：化工原理课程设计总结

本学期顺利完成了化学工程与工艺专业共100名同学的化工原理课程设计，总体来看学生的工艺计算、过程设计及绘图等专业能力得到了真正有效的提高，可以较好地把理论学习中的分散知识点和实际生产操作有机结合起来，得到较为合理的设计成果，达到了课程综合训练的目的，提高了学生分析和解决化工实际问题的能力。同时，在设计过程中也存在者一些共性的问题，主要表现在：

一、设计中存在的问题

1．设计过程缺乏工程意识。

学生在做课程设计时所设计的结果没有与生产实际需要作参考，只是为了纯粹计算为设计，缺乏对问题的工程概念的解决方法。

2.学生对单元设备概念不强。

对化工制图、设备元件、材料与标准不熟悉，依葫芦画瓢的不在少数，没有达到课程设计与实际结合、强化“工程”概念的目的。绘图能力欠缺，如：带控制点工艺流程图图幅设置、比例及线型选取、文字编辑、尺寸标注以及设备、仪表、管件表示等绘制不规范。

3.物性参数选择以及计算。

在化工原理课程设计工程中首要的问题就是物性参数选择以及计算，然而学生该开始并不清楚需要计算哪些物性参数以及如何计算。这对这些问题，指导老师应在开课之初给学生讲一下每个单元操作所需的物性参数，每个物性参数查取方法以及混合物系物性参数的计算方法，还有如何确定体系的定性温度。

二、解决措施

1.加强工程意识。

设计过程中鼓励学生多做深层次思考，综合考虑经济性、实用性、安全可靠性和先进性，强化学生综合和创新能力的培养；引导学生积极查阅资料和复习有关教科书，学会正确使用标准和规范，强化学生的工程实践能力。为了增强学生的工程意识提出以下措施：一是在化工原理课程讲述过程中应加强对学生工程意识的培养，让同学明确什么是工程概念，比如：理论上的正确性，技术上的可行性，操作上的安全性，经济上的合 理性，了解工程问题的计算方法。比如试差法、因此分析法等。二是查阅文献或深入生产实际，了解现代化工生产单元设备作用原理以及设计理念，增强对设备的感性认识。三是应让学生明白工程问题的解决方法有多个实施方案，最后应综合考虑操作费用和经济费用以及安全性等多个方面来确定最优方案。

2.强化工程制图本领。

为了提高学生工程制图能力，应强化计算机应用。在课程设计开设之前应开设AutoCAD课程，利用AutoCAD软件绘图，即精确又快速，也有利于适应今后实际工程设计的新要求。此外利用计算机应用程序也可代替试差方法繁琐的人工计算。

3.引导学生学会统筹兼顾，从工艺和设备全方位考虑设计问题。

化工原理课程设计是一个即繁琐又费时的过程，这要求老师和学生都要有耐性，要客观的对待每一个步骤，不能想当然更不能为了凑结果而修改数据。应科学地对待每一个数据，经得起深究和考验。

篇6：《化工原理》课程设计教学大纲.

课程编码： 学 时：2.5周 学 分： 开课学期：第五学期 课程类别：实践性教学环节 课程性质：专业技术基础课课程设计 适用专业：化学工程与工艺，应用化学

教

材：《化工原理课程设计》，贾绍义，柴诚敬主编，天津大学出版社

一.课程设计目的与任务

化工原理课程设计是学生学完基础课程及化工原理之后，进一步学习化工设计的基础知识，培养学生化工设计能力的重要教学环节，也是学生综合运用《化工原理》和相关先修课程的知识，联系化工生产实际，完成以化工单元操作为主的一次化工设计的实践。通过这一环节，使学生初步掌握化工单元操作设计的基本程序和方法，熟悉查阅技术资料、国家技术标准，正确选用公式和数据，运用简洁文字和工程语言正确表述设计思想和结果；并在此过程中使学生养成尊重实际向实践学习，实事求是的科学态度，逐步树立正确的设计思想、经济观点和严谨、认真的工作作风，提高学生综合运用所学知识，独立解决实际问题的能力。

二.课程设计的内容及工作量

1.课程设计题目

单元操作过程工艺设计 2.设计内容

（1）完成主体设备的工艺设计计算（2）完成辅助设备的工艺计算及选型

（3）用CAD绘制工艺流程图及主体设备工艺条件图各一张（4）编写设计说明书 3.设计步骤：

（1）课程设计准备工作 进行课程设计，首先要认真阅读、分析下达的设计任务书，领会要点，明确所要完成的主要任务。为完成该任务应具备那些条件，开展设计工作的初步设想。然后进行一些准备工作。准备工作可分两类，一是结合任务进行生产实际的调研。二是查阅、收集技术资料。在设计中所需资料一般有以下几种：有关生产过程的资料，如工艺流程、生产操作条件、控制指标和安全规程等，设计所涉及物料的物性参数，在设计中所涉及工艺设计计算的数学模型及计算方法，设备设计的规范及实际参考图等。

（2）确定设计方案

按任务书提供的条件及要求，结合所掌握的资料进行分析研究，选定适宜的流程方案及设备的类型，并初步形成工艺流程简图。（3）工艺设计计算

选择适宜的数学模型和计算方法，按任务书规定要求、给定条件以及现有资料进行工艺设计计算，即进行物料衡算、热量衡算等。以获得物流量、能流量、各物流的组成、状态等信息。同时获得设备的结构工艺尺寸。（4）结构设计

在工艺设计基础上，即可获得设备的主要工艺尺寸。由此完成设备结构工艺条件图。

（5）工艺设计说明书

将以上设计所获得工艺流程方案、工艺设计计算主要步骤及结果、主要设备工艺条件图汇集成工艺设计说明书。4.设计说明书

（1）封面：课程设计题目、学生班级及姓名、指导教师、时间（2）目录（3）设计任务书（4）概述与设计方案简介（5）设计条件及主要物性参数表

（6）工艺设计计算：此部分含内容较多，设计者应根据设计计算篇幅，适当划分为若干小节，使之条理清晰（7）辅助设备的计算及选型

（8）设计结果汇总表：主要有两个表，其一为物料衡算表，其二为设备操作条件及结构尺寸一览表

（9）设计评述：介绍设计者对本设计的评价及设计的学习体会（10）工艺流程图及设备工艺条件图（11）参考资料（12）主要符号说明

三.指导教师的职责 课程实际的指导教师必须由具体讲师以上职称或具有硕士以上学位的教师担任，青年教师在承担此课之前必须进行岗前培训。指导教师的职责如下： 1.每名指导教师指导学生人数15～20名，至少应准备8个以上设计内容、要求明确题目；

2.提供必要的参考资料及可供选择的样图；

3.与学生一起进行方案论证，帮助学生确定最后的设计方案； 4.教师应及时掌握学生的设计进度，及时答疑、督促检查； 5.引导学生发挥主观能动性，鼓励创新；

6.指导教师应坚守岗位，每天至少与学生见面一次。

四.设计参考资料

1.化学工程手册编委会，化学工程手册，化学工业出版社，2002 2.袁一主编，化学工程师手册，化学工业出版社，2002 3.邝生鲁主编，化学工程师技术全书（上、下），化学工业出版社，2002 4.刘光启主编，化学化工物性数据手册（上、下），化学工业出版社，2002 5.匡国柱 史启才主编，化工单元过程及设备课程设计，化学工业出版社，2002 6.国家医药管理局上海医药设计院编，化工工艺设计手册 第二版（上、下），化学工业出版社，1996 7.郑晓梅主编，化工制图，中国石化出版社，2001

制定人：张永强

审定人：

批准人：

篇7：《化工原理课程设计》教学大纲

课程名称：化工原理课程设计 学

分：2 周数：2周

适用专业：化学工程与工艺、应用化学、环境工程、高分子材料与工程、生物工程、过程装备与控制专业等。

执 笔 人：傅家新，王任芳 审 订 人：吴洪特

一、目的与任务

化工原理课程设计是“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.用简洁的文字和清晰的图表来表达自己设计思想的能力。

二、教学基本要求 课程设计题目来源要求

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（或设备工艺条件图）一张，制图时必须按照国家有关机械制图标准制图 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 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

三、课程设计内容

根据理论课时和课程设计课时的长短，结合各专业的实际情况，分别酌情考虑选择下列几种类型的设计题目：

1.换热器的设计 2.蒸发装置的设计 3.填料吸收塔的设计 4.板式精馏塔的设计 5.干燥器的设计

设计的具体内容及具体要求如下：

设计内容一：列管式（或板式）换热器的设计（以管式换热器的设计为例说明）（2周）

（一）设计内容 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 换热器尺寸的确定及有关构件的选择 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： 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。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用经验公式，并进行优化设计。要求根据国家有关标准来选择换热器的构件 要求一部分学生利用计算机来进行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

设计内容二：蒸发装置的设计（以标准蒸发器的设计为例说明）

（2周）

（一）设计内容 根据溶液的性质及工艺要求确定蒸发器的操作条件，蒸发器的型式和蒸发操作的效数 2 根据物料衡算及热量衡算计算加热蒸汽的消耗量及各效的蒸发量 3 求出各效传热量和传热面积 蒸发器尺寸的确定和有关构件的选择 5 附属设备的选型

6绘制流程图及蒸发器的装配图 7编写设计说明书

（二）设计要求 要求学生必须根据设计任务书合理选择蒸发器的类型 2 要求学生掌握常用的试差法对多效蒸发器进行工艺计算 3 必须根据有关国标来选择蒸发器的构件

设计内容三：填料（或板式）吸收塔的设计（以填料吸收塔的设计为例说明）

（3周）

（一）设计内容 吸收的汽液平衡关系的确定 2 吸收流程的确定 吸收剂的选择及吸收剂用量的计算 4 填料的选择 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 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 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 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

设计内容四：板式（填料）精馏塔的设计（以板式精馏塔的设计为例说明）

（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 塔板及塔的主要尺寸的设计(1)塔板间距的确定(2)塔径的确定

(3)塔板布置及板上流体流程的确定 流体力学的计算及有关水力性质的校核 5 板式精馏塔辅助设备的选型 6 绘制流程图及精馏塔的装配图 9编写设计说明书

（二）设计要求 要求掌握连续精馏装置设计原理与设计步骤 要求部分学生能利用计算机通过逐板计算法求解理论塔板数 要求学生知道进料状况及回流比对精馏过程的影响并做好优化设计 4 必须依据国家有关标准选择塔附件如：封头、支座等

设计内容五 干燥器的设计（以气流干燥器的设计为例说明）

一、设计内容 1 干燥条件的确定 干燥器的物料及热量衡算，以确定空气出口状态及空气气量 3 气流干燥器的主体设计

3周）2周）

（（(1)干燥管直径的计算(2)干燥管高度的计算 流体阻力的计算及风机选型 5 辅助设备的选型(1)换热器的选型(2)除尘器的选型(3)加料机的选型

（二）设计要求 熟悉空气湿度图的用法并了解在工程设计上的应用 学会查找文献，确定最优公式来计算空气出口温度及干燥管高度 3 要求部分同学上机对干燥器的选择方案实行优化

四、时间安排（黑体 五号 粗体）：内容（宋体 五号）

《化工原理》课程设计安排在第六学期进行，时间2~3周。具体安排如下：（1）资料查阅、收集和整理、设计方案确定及设计计算参数的获取

（7天）（2）工艺计算与设备主要工艺结构计算

（7天）（3）绘制设计图纸及编写设计说明书

（5天）（4）课程设计资料装订及答辩

（2天）

五、组织管理

1．由院、系指派经验丰富的专业教师担任指导教师

2．课程设计实行指导教师负责制，由指导教师全面负责课程设计的指导与管理工作

六、成绩考核与评定 1．考核内容

由指导教师对学生在课程设计期间的表现，所完成的设计图纸、设计说明书的质量和答辩情况进行综合考核。具体评定标准如下：

（1）考勤与遵守纪律情况

10%（2）图纸数量和质量

30%（3）工艺计算书和设计说明书

40%（4）答辩（笔试和口试，主要是口试）

20% 2．成绩评定

依据上述考核内容，最后采用优（>90分）、良（80～89分）、中（70～79分）及格（60～69分）、不及格（<60分）五级记分制评定学生课程设计成绩。

七、主要参考资料

天津大学化工原理教研室编《化工原理课程设计》

篇8：化工原理课程设计记录

计算机科技的进步是计算机软件的应用和发展突飞猛进, 使现代工业飞快发展。由于化工原理课程设计所采用的公式多, 计算工作量大, 并且复杂, 学生做起来费时费力。随着工程软件的发展, 利用工程软件进行化工原理课程设计, 可以给学生注入现代设计理念, 使学生的计算量和计算强度大幅度降低, 使学生的设计水平得到大大提到, 以便适应企业将来的需要[2,3,4]。

一、利用EXCEL软件简化计算

Excel是微软公司办公软件Office的重要组成部分, Excel具有强大的数据分析和数据处理能力, 在分析、计算和优化复杂工程问题时应用较广。例如, 回归分析试验或统计数据, 求解多变量、非线型方程组, 定量预测技术、经济可行性等。化工类专业的学生在大一学习过计算机基础, 学生比较熟悉该软件。Excel具有自动填充功能、简单函数功能以及单变量求解功能, 利用Excel的自动填充功能可以自动计算一些要逐板计算法或者图解法求解的一些化工问题, 该方法高效、准确、简便, 减少学生的计算量, 提高学生的积极性[5,6]。大多数院校的化工原理课程设计题目大多选择的是精馏塔 (含换热器) 的设计, 对于精馏塔 (含换热器) 的设计, 需要多次的反复试差计算, 再确定气液两相的相平衡关系;精馏塔塔顶、塔底的温度的确定;理论塔板数的逐板计算和图解计算;适宜回流比的确定;换热器传热系数的选取与校核;精馏塔负荷性能图的绘制等方面均可以使用Excel软件, 从而简化很多烦琐的计算, 并且计算结果相对于手工计算更趋合理和可靠性, 可使学生对Excel的功能有深层次的认识和理解。

比如:利用逐板计算方法计算精馏塔的理论塔板数, 需要交替利用相平衡方程和操作线方程进行多次重复计算, 当理论塔板数很多时, 若是手工计算必将难以胜任的。而利用Excel具有循环功能, 只需要输入操作线方程和平乡县方程中所需要的判断条件和参数, 精馏段理论板数、加料板位置以及全塔理论板数就能很快得到。

刘承先[7]进行精馏塔理论板数的计算时使用了Excel, 利用Excel软件强大的数据处理能力, 既显示出利用手进行逐板计算法的准确, 还显示出各板汽液组成能算出的优点, 而且免去了烦琐的逐板计算法, 特别是在操作性计算类型中更显示出优越性。结果表明, Excel软件无论是对简单的二元精馏还是对多元物系复杂的精馏, 均可减轻试差或计算的麻烦。

刘俏[8]等人在计算不同回流比下各个塔板上的汽-液平衡组成时也使用了利用Excel软件, 通过物系的温度-组成数据表, 求取各板上泡点液利用了其液相组成, 即可快速找到不同回流比下最大泡点差所对应的理论板———灵敏板。当进料组成及回流比发生波动时, 既有助于控制精馏塔的正常运转, 又稳定了馏出液的组成。

二、利用Aspen Plus流程模拟软件使设计变得高效、快捷

化工过程流程模拟就是将一个由许多过程组成的化工流程用数学模型表现, 用计算机求解描述整个化工生产过程的数学模型, 得到有关该化工过程性能的信息。受数据可得性和手算可行性的限制, 教师往往选择简单或简化的化工原理课程设计题目, 难以真正反映实际的化工设计过程, 势必使课程设计的效果受到影响。因此, 有必要将先进的计算机模拟技术引入计算过程中。

化工过程流程模拟软件Aspen Plus的单元模块类似于化工原理课程中的单元操作, 都是将抽象出操作过程中的共性来进行数学建模, 从而对计算问题进行解决;但Aspen Plus软件根据自己的算法建立了一系列的模型以适应计算机计算的, 用户只要解决问题时, 根据不同模型的特点选择即可[9,10,11,12]。

化工原理课程设计的工艺计算中的部分环节, 如:获得理想物系理论板数和回流比之间的关系可以利用流程模拟软件Aspen Plus中的DSTWU这一简捷法设计模块[2];利用灵敏度分析工具可以优化设计进料板的位置, 确定最适宜的进料位置;获得化工原理课程设计所需要的物性参数;利用Aspen Plus中的严格精馏计算模块RADFRAC和换热计算HEATX模块对冷凝器和再沸器的热负荷以及换热器面积和公用工程耗量进行计算;充分挖掘Aspen Plus的各项功能可以计算总费用等等。通过Aspen Plus软件可以全部完成化工原理课程设计中的工艺计算部分, 这样显著提高设计的效率, 避免手工计算的高工作量, 而且设计结果更可靠, 更贴近工程实际。

三、利用Auto CAD软件强化学生工程意识

化工类专业一般开设有Auto CAD和化工原理两门课, 并且Auto CAD在化工原理课程之前先行开设, 为了强化学生的计算机应用能力, 在化工原理课程设计中可以要求学生利用Auto CAD来进行画图, 淘汰费时费力的手工画图。比如可以要求学生利用AUTOCAD解决如下问题:绘制相平衡曲线;图解法求取理论塔板数;不规则平衡线下的最小回流比的求取;板式塔的汽液负荷性能图;工艺流程图;工艺条件图;装配图;吸收计算中利用CAD查询法求取传质单元数;三元物系萃取的图解计算[13,14,15,16]。

由于Auto CAD的图解过程直观、简单、精确, 可以大大提高学生将计算机应用于工程计算的能力, 培养学生的工程意识, 为培养高水平应用型人才目标打下了一定的基础。

例如:XD=0.95, XF=0.40, XW=0.05, R=1.6, q=1.22, α=2.92, 精馏段操作线方程:yn+1=0.667xn+0.317;提馏段操作线方程:yn+1=1.44xn-0.022, 泡点进料, 塔顶为全凝器, 利用Auto CAD软件求取理论塔板数的方法精馏塔的理论塔板数的求取见图1。

四、结束语

将计算机技术与工程问题相结合, 利用工程软件辅助设计是提高化工原理课程设计质量的有效方法, 一次成功的化工原理课程设计训练, 可以有效培养学生的创新精神科学和计算能力, 提高学生学习的积极性和主动性, 提高学生的工程观念和综合能力, 从而培养出以工程软件为工具的高等技术应用型人才。

摘要：本文介绍了Excel、Aspen Plus、AutoCAD三种软件在化工原理课程设计的应用, 免去了粗糙、烦琐、耗时的手工计算, 以期使学生的计算机用能力和工程能力得到培养。

篇9：化工原理课程教学反思

摘 要：化工原理课程是一门重要的专业必修课，起到由理论到工程的桥梁作用。本文结合该门课程的特点和本校在化工原理教学中的实际，就化工原理教学方法进行反思，以提高学生的积极性，做到学以致用。

关键词：化工原理；教学方法；学习兴趣

化工原理课程是各高校中与化学化工相关的专业性很强的必修课，学习该课程需综合运用数学物理、化学、计算技术等基础知识，分析和解决化工类型生产问题，培养学生的工程概念以及解决、分析实际化工问题的能力。化工原理的主要内容有流体流动、输送、传热和传质的基本原理以及主要单元操作如液体精馏、气体吸收、过滤和萃取等典型设备构造、操作原理、过程计算、设备选型、实验研究方法等。

由于化工原理课程原理较难、内容庞杂、操作多、公式繁琐，学生大多数都认为它是一门较难学好的课程，对它不感兴趣，有畏难思想。而且现在高校普遍压缩教学课时，化工原理课程内容多、学时少，教师几乎不能在有限的时间内把所有知识点都讲到、讲透。笔者结合化工原理教学的实际，就如何组织好课堂教学，改变学生的被动学习状态，激发学生的学习热情进行探讨。

一、从生活出发，理论联系实际

化工原理的理论内容本身较枯燥乏味，学生在课上会出现开小差、昏昏欲睡等问题。在讲原理时与生活相结合，不仅能调动学生的洞察、想象和思维能力，同时也能培养学生对化工原理课程的兴趣，有利于提高教学质量。

二、用对比的教学方法，建立内在联系

化工原理课程中的单元操作都可分解为动量传递、热量传递、质量传递这三种传递过程和三者的结合，简称“三传”。三种传递现象中存在着类似的规律和内在的联系。传递过程是联系各单元操作的一条主线。因此在某些章节中，有很多理论、公式都非常相似。在授课过程中，若能将类似的知识点进行对比和归纳，既有利于学生复习学过的内容，又有利于加深对新知识的理解和掌握。如热量传递中的给热问题就和气体吸收中的双模模型相似，间壁传热：（1）热流体以对流传热方式把热量向临近壁面传递；（2）存在温差的两个间壁面之间通过热传导传热；（3）另一侧间壁再通过对流传热把热量传递给另一侧的冷流体。气体的传质吸收与此类似，被吸收气体在气膜内通过分子扩散到气液界面，在界面处快速溶解，然后再以分子扩散的方式在液膜中扩散至主体。此外，吸收速率的推理可与传热速率相类似。

讲授中采用对比法，用学生已掌握的内容去理解新内容，可以使学生易于接受新内容，理解当中的理论，起到事半功倍的作用，还可以引导学生从多个角度分析、解决问题，从而培养他们的创新意识。

三、采用多媒体辅助教学

在教学中，运用多媒体，可把教师从粉笔板书的传统教学方式中解脱出来，既节省了课时，又能营造出和谐轻松的课堂气氛。更为重要的是，像换热器、离心泵和塔设备等常用的化工生产设备，学生往往没有接触过，没有空间概念，如果还是用板书来讲解的话，要浪费很多的时间和精力在黑板上画图，而且图形也可能会有一定的失真，最终事倍功半。倘若使用多媒体教学的话，可以用三维的立体动画清晰生动地展示这一过程，逼真地重现设备操作和设备内部结构，使得复杂结构直观化，抽象概念简单化，在课堂上就可以给学生一种很强的实物感。

多媒体的运用，将化工生产直接“搬入”课堂，增强了学生的学习兴趣，有些学生甚至会把自己在帮家里干活中遇到的问题也拿来问，真真正正让大家感受到化工原理的重要性。

四、重视实验，尽快建成化工原理实验室

化工原理课程包括教学、实验和设计三个环节，化工原理实验可以验证所学理论知识，也是培养学生科研能力和技术工作能力的一种有效手段，上好实验课将有助于理论教学质量的提高。目前，本校化学专业的学生只是进行了化工原理理论知识的学习，学校、学院尽快地建立实验室是非常有必要的，通过实验可以缓解学生对化工原理课程带来的厌学情绪。实验课内容有基本实验和综合设计性实验两部分，前期可以先进行基础实验，如雷诺实验、离心泵实验、过滤实验、精馏实验、干燥实验等，实现对化工原理的工程概念由感性认识到理性认识的飞跃。完成实验后，还要撰写一份符合规范的实验报告，后期再根据学生的具体情况开展综合性实验。

对于实验的组织，可实行开放式实验教学模式。即上课开始时教师不再对实验原理、操作步骤、仪器使用等进行讲解，这些内容都由学生自己完成，教师起到督导的作用，对学生的实验过程仅提供一些意见。因此，为了能顺利完成实验，学生必须做好实验前的准备工作，通过不断的思考和资料查找调动学生学习的积极性。而且通过准备工作，学生对实验中遇到的一些问题，就会尝试着分析和解决，使学生加深对化工原理课程认识的同时培养了解决实际问题的能力。

五、结束语

综上所述，为了使学生能够掌握化工原理的基本知识，学会解决工程问题的思维方法，并掌握处理具体工程问题的方法，要求教师不仅要吃透课程内容，还要精心准备教学内容，讲究授课方法和技巧，针对教学内容的不同应用多种方法来组织、实施教学，这样才能提高学生学习的主动性，使学生快乐自觉地学习。

参考文献：

[1]白薇扬，谭怀琴，赵清华，等.化工原理课程教学设计浅析[J].广州化工，2011，39（23）：146-147，150.