南京工業(yè)大學(xué)編 （高綱號(hào) 0322）
一、《工廠設(shè)計(jì)概論》課程的基本要求
工廠設(shè)計(jì)概論是化學(xué)工程、化工工藝專業(yè)的一門專業(yè)課，它應(yīng)用并集成各種已學(xué)過(guò)的專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課，如物理化學(xué)、化工原理、化工熱力學(xué)、傳遞工程原理、化工分離過(guò)程、化工反應(yīng)工程及計(jì)算機(jī)應(yīng)用等專業(yè)知識(shí)，來(lái)討論化工工藝過(guò)程設(shè)計(jì)及全廠設(shè)計(jì)問(wèn)題。是一門知識(shí)面非常廣泛的綜合性課程。
通過(guò)本課程學(xué)習(xí)，要求掌握化工工藝工程設(shè)計(jì)及全廠設(shè)計(jì)的基本概念，基本方法與策略，熟悉計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法，了解一些新的過(guò)程合成與分析方法。
本課程包括課堂教學(xué)與課程設(shè)計(jì)實(shí)踐兩部分。通過(guò)教學(xué)與實(shí)踐的密切配合，經(jīng)濟(jì)分析與技術(shù)方案的結(jié)合論證，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用各種已學(xué)過(guò)的知識(shí)，系統(tǒng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
二、考試內(nèi)容及說(shuō)明
第一章 化工過(guò)程設(shè)計(jì)
1.1過(guò)程工程
1.2過(guò)程設(shè)計(jì)
1.3計(jì)算機(jī)輔助化工過(guò)程設(shè)計(jì)的硬件和軟件
本章的基本要求
了解國(guó)內(nèi)外化工設(shè)計(jì)發(fā)展概況，化工過(guò)程設(shè)計(jì)定義及主要內(nèi)容，計(jì)算機(jī)輔助化工設(shè)計(jì)發(fā)展歷程及其作用。
1.過(guò)程工程
（1）了解過(guò)程工程的主要內(nèi)容。
（2）熟悉過(guò)程開(kāi)發(fā)的主要內(nèi)容。
（3）熟悉過(guò)程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。
（4）熟悉過(guò)程改善的主要內(nèi)容。
（5）掌握平價(jià)過(guò)程工程工作的基本基準(zhǔn)。
2.過(guò)程設(shè)計(jì)
（1）了解國(guó)外現(xiàn)代化工過(guò)程設(shè)計(jì)的主要步驟。
（2）掌握過(guò)程設(shè)計(jì)的基本目標(biāo)。
3.計(jì)算機(jī)輔助化工過(guò)程設(shè)計(jì)的硬件和軟件
（1）了解計(jì)算機(jī)輔助化工設(shè)計(jì)的作用。
（2）了解計(jì)算機(jī)輔助化工設(shè)計(jì)軟件的發(fā)展史。
（3）熟悉常用的計(jì)算機(jī)輔助化工設(shè)計(jì)軟件。
（4）了解計(jì)算機(jī)輔助化工設(shè)計(jì)的新發(fā)展動(dòng)向。
本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)
一、重點(diǎn)
1.過(guò)程工程的主要組成部分。
2.過(guò)程設(shè)計(jì)工作的要點(diǎn)。
3.在當(dāng)前計(jì)算機(jī)助化工設(shè)計(jì)軟件中，已經(jīng)達(dá)到應(yīng)用水平的化工工藝模塊有哪些？
4.目前用于化工過(guò)程設(shè)計(jì)的專家系統(tǒng)有哪些？
第二章 化工廠設(shè)計(jì)概述
2.1化工設(shè)計(jì)的工作程序
2.2化工工藝設(shè)計(jì)
2.3整套設(shè)計(jì)中的全局性問(wèn)題
本章的基本要求
掌握化工廠或工程項(xiàng)目基本建設(shè)程序及其內(nèi)容：了解整套設(shè)計(jì)中心的全局性問(wèn)題：要求對(duì)化工工藝設(shè)計(jì)的綜合性有一個(gè)比較全面和深刻的認(rèn)識(shí)。
1.化工設(shè)計(jì)的工作程序
（1）掌握我國(guó)現(xiàn)行工程項(xiàng)目的基本建設(shè)程序。
（2）熟悉國(guó)外現(xiàn)行工程項(xiàng)目的基本建設(shè)程序。
（3）了解項(xiàng)目建議書申報(bào)目的和作用。
（4）熟悉項(xiàng)目建議書的主要內(nèi)容。
（5）了解可行性研究的基本任務(wù)、目的和意義。
（6）熟悉可行性研究的主要內(nèi)容。
（7）掌握可行性研究報(bào)告的主要內(nèi)容。
（8）了解設(shè)計(jì)任務(wù)書的作用。
（9）熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)書的主要內(nèi)容。
（10）了解設(shè)計(jì)階段的劃分依據(jù)。
（11）掌握三階段設(shè)計(jì)、兩階段設(shè)計(jì)和一階段設(shè)計(jì)的概念。
（12）掌握初步設(shè)計(jì)的性質(zhì)和任務(wù)。
（13）掌握擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)的性質(zhì)和任務(wù)。
（14）掌握施工圖設(shè)計(jì)的性質(zhì)和任務(wù)。
2.化工工藝設(shè)計(jì)
（1）了解化工工藝設(shè)計(jì)的地位和作用。
（2）掌握化工工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容。
（3）熟悉在初步設(shè)計(jì)或擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)中，化工工藝設(shè)計(jì)程序及內(nèi)容。
（4）掌握在化工工藝設(shè)計(jì)中，施工圖設(shè)計(jì)程序和內(nèi)容。
（5）熟悉初步設(shè)計(jì)文件內(nèi)容。
（6）掌握在化工工藝設(shè)計(jì)中，施工圖設(shè)計(jì)文件的主要內(nèi)容。
3.整套設(shè)計(jì)中的全局性問(wèn)題。
（1）了解在化工設(shè)計(jì)中，必須考慮的全局性問(wèn)題。
（2）了解廠址選擇在化工設(shè)計(jì)中的地位和作用。
（3）熟悉在廠址選擇中，應(yīng)該考慮的各種因素。
（4）了解總圖布置設(shè)計(jì)的任務(wù)。
（5）掌握化工廠總圖布置主要應(yīng)該滿足的要求。
（6）了解化工生產(chǎn)中，常用物料的燃燒和爆炸性質(zhì)。
（7）熟悉化工生產(chǎn)中發(fā)生火災(zāi)與爆炸的主要原因。
（8）掌握化工設(shè)計(jì)中應(yīng)該考慮的防火防爆問(wèn)題。
（9）了解化工生產(chǎn)中常見(jiàn)的毒物和污染物。
（10）熟悉化工設(shè)計(jì)中防毒和環(huán)境保護(hù)方面的考慮。
（11）了解公用工程的內(nèi)容。
（12）了解常見(jiàn)的自動(dòng)。
（13）熟悉自動(dòng)控制設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。
（14）了解化工生產(chǎn)中，土建設(shè)計(jì)中的特點(diǎn)。
（15）熟悉土建設(shè)計(jì)的內(nèi)容。
本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)
一、重點(diǎn)
1.我國(guó)現(xiàn)行工程項(xiàng)目的基本建設(shè)程序。
2.國(guó)外現(xiàn)行工程項(xiàng)目的基本建設(shè)程序。
3.可行性研究的主要內(nèi)容。
4.設(shè)計(jì)計(jì)劃任務(wù)書的主要內(nèi)容。
5.設(shè)計(jì)階段的劃分原則。
6.初步設(shè)計(jì)、擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求。
7.在初步設(shè)計(jì)中，化工工藝設(shè)計(jì)的程序和內(nèi)容。
8.在化工工藝中，施工圖設(shè)計(jì)文件的主要內(nèi)容。
9.在化工廠廠址選擇時(shí)，應(yīng)該考慮的主要因素。
10.在化工廠總圖布置中，應(yīng)該滿足的要求。
11.化工生產(chǎn)中，發(fā)生火災(zāi)和爆炸的主要原因。
12.化工設(shè)計(jì)中的防火防爆問(wèn)題。
13.在化工工藝設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮的防火防爆問(wèn)題。
14.化工設(shè)計(jì)中的防毒與環(huán)境保護(hù)問(wèn)題。
15.在公用工程設(shè)計(jì)中，如何考慮“能量自給”問(wèn)題。
16.給排水工程的主要內(nèi)容。
17.常用的自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)信號(hào)聯(lián)鎖及自動(dòng)控制系統(tǒng)。
18.化工生產(chǎn)中，火災(zāi)危險(xiǎn)類別的劃分。
19.建筑物的耐火等級(jí)。
二、難點(diǎn)
1.我國(guó)現(xiàn)行工程項(xiàng)目的基本建設(shè)程序的具體內(nèi)容及其每一步的功能。
2.我國(guó)化工行業(yè)中，可行性研究報(bào)告的主要內(nèi)容。
3.施工圖設(shè)計(jì)的內(nèi)容和深度。
4.初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書的主要內(nèi)容。
5.在化工設(shè)計(jì)中，應(yīng)在哪幾方面考慮防火防爆措施。
6.化工設(shè)計(jì)中應(yīng)如何考慮防毒和環(huán)保問(wèn)題。
7.化工廠的動(dòng)力配置方式。
8.自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置設(shè)計(jì)功能。
9.土建設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)功能。
第三章 物理衡算與熱量衡算
3.1簡(jiǎn)單的物料衡算
3.2帶有循環(huán)流的物料衡算
3.3熱量衡算
3.4化工流中的物料衡算與熱量衡算
3.5計(jì)算機(jī)輔助過(guò)程能量衡算與熱量衡算
本章的基本要求
通過(guò)大量習(xí)題分析，熟練掌握簡(jiǎn)單物料衡算和熱量衡算方法；掌握具有反應(yīng)、分離等操作單元的簡(jiǎn)單化工過(guò)程物料衡算與熱量衡算方法，其中要求熟練掌握手工計(jì)算方法，熟悉計(jì)算輔助計(jì)算方法。了解計(jì)算機(jī)輔助過(guò)程能量衡量算與物料衡算的策略和方法。
1.簡(jiǎn)單的物料衡算
（1）掌握簡(jiǎn)單的衡算模型。
（2）掌握混合器和分離器的物料衡算方法。
（3）掌握具有化學(xué)反應(yīng)的物料衡算方法。
（4）掌握簡(jiǎn)單化工過(guò)程物料衡算方法。
（5）能夠運(yùn)用簡(jiǎn)單代數(shù)解方法進(jìn)行再循環(huán)問(wèn)題的計(jì)算。
2.帶有循環(huán)流的物料衡算
（1）了解迭代法求解再循環(huán)物料衡算過(guò)程。
（2）熟悉非迭代法求解再循環(huán)物料衡算過(guò)程。
3.熱量衡算
（1）掌握基本熱量衡算方法。
（2）掌握帶有循環(huán)流的物料衡算與熱量衡算方法。
（3）掌握簡(jiǎn)單化工過(guò)程的物料衡算與熱量衡算方法。
4.化工流程中的物料衡算與熱量衡算
（1）了解化工工藝過(guò)程中物料衡算和熱量衡算的特點(diǎn)。
（2）熟悉化工過(guò)程流程中的物料衡算和熱量衡算策略及方法。
（3）掌握手工計(jì)算的策略和方法。
（4）熟悉帶循環(huán)回路的化工過(guò)程物料衡算與熱量衡算過(guò)程。
5.計(jì)算機(jī)輔助過(guò)程能量衡算與熱量衡算
（1）了解計(jì)算機(jī)輔助能量衡算與物料衡算的特點(diǎn)和常用方法。
（2）熟悉序貫?zāi)K法計(jì)算的基本內(nèi)容。
（3）掌握混合器、分離器等基本單元的物料衡算和熱量衡算的一般模型。
（4）了解聯(lián)立方程法求解過(guò)程。
本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)
一、重點(diǎn)
1.簡(jiǎn)單化工過(guò)程的物料衡算。
2.順序模塊法的計(jì)算特點(diǎn)。
3.具有再循環(huán)問(wèn)題的單代數(shù)解。
4.單元操作過(guò)程的物料衡算。
5.用迭代法和非迭代法，求解帶循環(huán)回路的化工過(guò)程物料衡算問(wèn)題的解題思路。
6.基本化工單元操作過(guò)程的熱量衡算。
7.基本化工單元操作過(guò)程物料衡算與熱量衡算的手工計(jì)算策略和方法。
8.計(jì)算機(jī)輔助能量衡算與物料衡算的序貫?zāi)K法基本計(jì)算策略。
9.計(jì)算機(jī)輔助能量衡算與物料衡算的聯(lián)立方程法基本計(jì)算策略。
二、難點(diǎn)
1.具有化學(xué)反應(yīng)的物料衡算。
2.帶有混合器、分離器等簡(jiǎn)單設(shè)備的化工過(guò)程物料衡算。
3.具有化學(xué)反應(yīng)或吸收等簡(jiǎn)單單元操作過(guò)程的物料衡算。
4.帶有循環(huán)流股的簡(jiǎn)單化工過(guò)程物料衡算代數(shù)解。
5.非迭代法求解再循環(huán)物料衡算的幾種求解方法。
6.計(jì)算機(jī)輔助能量衡算與物料衡算的序貫?zāi)K法基本計(jì)算過(guò)程。
第四章 流程的組織與分析
4.1過(guò)程合成
4.2反應(yīng)的合成
4.3熱交換網(wǎng)絡(luò)的合成
4.4批處理過(guò)程的合成
本章的基本要求
通過(guò)典型事例分析，了解化工流程的組織過(guò)程。掌握化工流程的組織原則，以及全流程過(guò)程合成的基本原理，主要方法與策略。熟悉熱交換網(wǎng)絡(luò)的合成、反應(yīng)的合成、分離過(guò)程的合成和批處理過(guò)程的合成的概念與方法。
1.過(guò)程合成
（1）了解一般化工過(guò)程的組成系統(tǒng)。
（2）掌握反應(yīng)途徑的合成方法。
（3）掌握分離技術(shù)的選擇原則。
（4）掌握能量管理與組合原則。
2.反應(yīng)的合成
（1）了解設(shè)備及過(guò)程方法選擇的重要性。
（2）了解進(jìn)行反應(yīng)途徑合成時(shí)，必須綜合考慮的主要因素。
3.熱交換網(wǎng)絡(luò)的合成
（1）了解熱交換網(wǎng)絡(luò)成合的重要性。
（2）掌握熱交換網(wǎng)絡(luò)合成的基本原理與方法。
（3）掌握熱流和冷流的概念。
（4）了解流股的復(fù)合曲線的類型。
（5）掌握窄點(diǎn)與熱交換網(wǎng)絡(luò)的小能耗的關(guān)系。
（6）掌握小搭配數(shù)的概念。
（7）了解熱交換網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)方法。
（8）熟悉熱交換網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)步驟。
4.分離過(guò)程的合成
（1）了解化工生產(chǎn)中常用的分離方法。
（2）掌握分離方法初選原則。
（3）了解多組分混合物分離順序的合成方法。
（4）熟悉精餾塔網(wǎng)絡(luò)的合成與優(yōu)化方法。
5.批處理過(guò)程的合成
（1）了解批處理過(guò)程的概念。
（2）熟悉批處理過(guò)程特點(diǎn)。
（3）掌握過(guò)程合成的優(yōu)化方法。
本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)
一、重點(diǎn)
1.流程的組織應(yīng)考慮的因素。
2.分離技術(shù)的選擇。
3.反應(yīng)途徑的合成。
4.熱交換網(wǎng)絡(luò)的合成基本概念。
5.熱交換網(wǎng)絡(luò)的小能耗的概念。
6.能耗與設(shè)備投資相互消長(zhǎng)的權(quán)衡與小搭配數(shù)的關(guān)系。
7.熱交換網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)。
8.反應(yīng)產(chǎn)品的分離。
9.多組分混合物分離過(guò)程。
10.精餾塔網(wǎng)絡(luò)的合成方法。
11.單一設(shè)備間隙操作過(guò)程的佳化過(guò)程。
二、難點(diǎn)
1.開(kāi)路循環(huán)反應(yīng)途徑和閉路循環(huán)途徑。
2.反應(yīng)器選擇、設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的基本因素。
3.熱交換系統(tǒng)的表示方法。
4.熱交換網(wǎng)絡(luò)的小能耗分析。
5.熱交換網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中的小搭配數(shù)的計(jì)算。
6.熱交換網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的基本方法。
7.分離方法初選原則。
8.精餾塔網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化。
9.過(guò)程合成的佳化。
10.單一產(chǎn)品間隙生產(chǎn)過(guò)程設(shè)計(jì)的優(yōu)化過(guò)程。
第五章 經(jīng)濟(jì)分析與評(píng)價(jià)
5.1經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)與投入產(chǎn)出模型
5.2企業(yè)投資及成本估算
5.3經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)
本章的基本要求
掌握在化工設(shè)計(jì)中，貫徹始終并決定終決策與設(shè)計(jì)方案優(yōu)選的主要經(jīng)濟(jì)分析與評(píng)價(jià)方法。通過(guò)自學(xué)和練習(xí)，掌握投資估算和成本估算等有關(guān)計(jì)算方法。熟悉典型的累計(jì)現(xiàn)金流通圖；了解國(guó)內(nèi)外常用的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)和方法。
1.經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)與投入產(chǎn)出模型
（1）了解經(jīng)濟(jì)分析理論的發(fā)展情況。
（2）了解Leontief理論的基本原理。
（3）掌握Leontief理論模型。
2.企業(yè)投資及成本估算。
（1）了解投入、產(chǎn)出的概念。
（2）熟悉現(xiàn)金流入、流出的概念。
（3）掌握工程項(xiàng)目的現(xiàn)金流出的內(nèi)容。
（4）掌握投資的組成。
（5）掌握固定資本的組成。
（6）了解流動(dòng)資金的含義。
（7）熟悉投資估算方法。
（8）熟悉產(chǎn)品成本的概念。
（9）熟悉可變成本、固定成本的概念。
（10）了解國(guó)內(nèi)可行性研究中的成本組成。
（11）了解國(guó)外可行性研究中的成本組成。
（12）掌握企業(yè)利潤(rùn)、企業(yè)收益的計(jì)算方法。
（13）了解成本核算的步驟。
3.經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)
（1）了解經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的目的和意義。
（2）了解經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法。
（3）熟悉金錢的時(shí)間價(jià)值概念。
（4）掌握現(xiàn)金流通圖的功能。
（5）了解常用的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法。
（6）熟悉用于經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的基本指標(biāo)。
本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)
一、重點(diǎn)
1.Leontief經(jīng)濟(jì)模型的簡(jiǎn)化式。
2.固定資本、流動(dòng)資本的概念。
3.因內(nèi)可行性研究中的項(xiàng)目建設(shè)總投資組成。
4.目前我國(guó)采用的投資估算方法。
5.成本估算方法。
6.典型累計(jì)現(xiàn)金流通圖的含義及用途。
7.經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)。
二、難點(diǎn)
1.如何運(yùn)用Leontief理論分析實(shí)際經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。
2.國(guó)外可行性研究中的項(xiàng)目建設(shè)總投資組成。
3.如何進(jìn)行建設(shè)項(xiàng)目的投資估算。
4.國(guó)內(nèi)外常用計(jì)算折舊方法。
5.建設(shè)項(xiàng)目的成本估算。
6.運(yùn)用現(xiàn)金流通圖對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析與評(píng)價(jià)。
7.國(guó)內(nèi)外常用經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法。
第六章 流程與控制
6.1工藝流程設(shè)計(jì)的意義和任務(wù)
6.2工藝流程圖
6.3化工典型設(shè)備的自控流程
本章的基本要求
了解工藝流程設(shè)計(jì)的意義和任務(wù)；掌握各類工藝流程圖的內(nèi)容及用途。要求通過(guò)自學(xué)，能夠繪制各類工藝流程圖。能夠熟練運(yùn)用儀表控制點(diǎn)、閥門及管件的圖形符號(hào)。了解化工設(shè)備典型的自控流程。
1.工藝流程設(shè)計(jì)的意義和任務(wù)
（1）了解工藝流程設(shè)計(jì)的重要性。
（2）了解工藝流程設(shè)計(jì)任務(wù)。
2.工藝流程圖
（1）了解工藝流程圖的類型。
（2）熟悉各類工藝流程圖的功能。
（3）掌握各類工藝流程圖的繪制方法。
3.化工典型設(shè)備的自控流程
（1）了解典型設(shè)備的自控流程。
（2）掌握儀表控制點(diǎn)中所標(biāo)注的參量代號(hào)和功能代號(hào)含義。
本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)
一、重點(diǎn)
1.工藝流程設(shè)計(jì)的地位和作用。
2.各類工藝流程圖的內(nèi)容。
3.儀表控制點(diǎn)、閥門及管件的圖形符號(hào)。
二、難點(diǎn)
1.工藝流程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)。
2.工藝流程草圖的用途及其組成。
3.工藝物料流程圖的作用及其特點(diǎn)。
4.帶控制點(diǎn)工藝流程圖的作用、特點(diǎn)及組成。
5.熟練運(yùn)用儀表控制點(diǎn)、閥門及管件的圖形符號(hào)。
[說(shuō)明] 本教材第225頁(yè)上所列的儀表控制點(diǎn)的參量代號(hào)和功能代號(hào)，系指較早版本的設(shè)計(jì)規(guī)范，有些代號(hào)現(xiàn)已不太用?，F(xiàn)將常幾種（有改動(dòng)的）代號(hào)呈列如下，供參考。
參量代號(hào)：F-流量 L-液位
功能代號(hào)：I-指示 R-記錄在案 C-調(diào)節(jié) S-聯(lián)鎖 A-報(bào)警 T-變送