《化工单元操作》课程标准

学模块（如图 1），课程模块以化工生产职业岗位作业流程、工作任务为导向，根据生产
技术的功能与用途不同，按企业的具体职业岗位的职能而设置。每一模块以化工过程单元
操作为主线，结合化工生产常用设备、电器及自动化的相关知识，包含每个化工单元操作
的简介、技术应用、操作依据、设备构造、操作方法、常见故障分析处理等内容，从而培
《化工单元操作》课程标准
一、课程基本信息
第一部分：前言
课程代码 课程性质
020219 必修课
课程类型 课程属类
(理论+实践)课 化工技术类
课程部门
化工系
开课单位
化工原理教研室
课程名称
计划课时 曾用名称
化工单元操作 120
英文名称
Chemical Engineering Unit Operation
课程学分
四、课程设计思路 从人才培养目标出发，认真剖析人才培养的知识、能力、素质三个层面的相互关系，
以师资队伍建设、实验室建设为重点，积极进行教学改革，优化课程体系与教学内容，注 重能力培养，重视现代化教学手段的运用，构建当代科技和社会发展需要的新的课程体系。 课程教学内容方面，强调共性规律和方法。化工原理课程已形成许多基本概念和方法，在 各种典型单元操作的教学过程中，突出其共性规律和方法（如速率、推动力、阻力、传质 单元数与传质单元高度等），帮助同学们掌握化工单元操作中最基本的知识、规律、概念 以及运用数、理、化等基础知识去研究解决实际工程问题的方法。
10 分
化工基础
适用专业
应用化工技术、有机化工生产技术、高聚物生产技术、精细化学品生产技 术
先修课程
高等数学、物理、物理化学、机械制图、计算技术
《化工单元操作》何灏彦主编、《化工单元操作实训》何灏彦主编、《化工 建议选用教材
单元过程课程设计》王明辉主编
二、课程性质 《化工单元操作》是应用化工技术专业的一门专业核心课，其主要内容是以化工生产
本课程教学活动分为理论教学、实验教学、仿真训练和课程设计四大部分，12 个教 学模块。每一模块以化工过程单元操作为主线，结合化工生产常用设备、电器及自动化的 相关知识，包含每个化工单元操作的简介、技术应用、操作依据、设备构造、操作方法、 常见故障分析处理等内容，从而培养学生单元操作的岗位技能和技术应用能力。
中的物理加工过程为背景，依据操作原理的共性，分成为若干单元操作过程，学习各单元 操作的基本原理、基本计算、典型设备及生产中的操作控制方法。课程所涉的知识和技能 在实际生产中具备很高的应用价值，是培养学生专业职业能力的一门必不可少的工程课 程。
《化工单元操作》要求综合运用基础化学、物理化学、化工制图等基础知识来分析和 解决化工生产过程中的工程问题，在培养化工技术人才中担负着由理及工、由基础到专业 的过渡，在培养学生运用工程观点分析、解决化工生产实际问题方面起着十分重要的作用， 在应用化工技术专业的教学体系中处于承上启下、不可或缺的地位。
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掌握基本计算公式的物理意义、使用方法和适用范围； 了解典型设备的构造、性能和操作原理，并具有设备初步选型及设计的能 力。 技能目标： 熟悉常见化工单元操作的操作方法； 掌握主要单元操作过程及设备的基本计算方法； 具有查阅和使用常用工程计算图表、手册、资料的能力； 初步具有选择适宜操作条件、寻找强化过程途径和提高设备效能的能力； 具有安全、环保的技能和意识； 具有从过程的基本原理出发，观察、分析、综合、归纳众多影响生产的因 素，运用所学知识解决工程问题的学习能力、应用能力、写作能力、创新 能力、协作能力。
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事物不断发展。
一、课程内容及要求
第三部分：课程内容和要求
在企业调研的基础上，《化工单元操作》根据化工类专业的人才培养目标和本课程面
对的实际工作岗位和工作任务，安排本课程的教学内容：以原《化工原理》课程内容为基
础，将《化工装备》、《电器与仪表》的相关知识进行有机融合。课程内容共分 12 个教
模块五 蒸发 教学目的：掌握蒸发的基本概念和单效蒸发的原理。 基本要求：掌握蒸发的定义、类型、流程和单效蒸发的原理。 重点与难点：蒸发的流程与原理。 教学内容：5.1蒸发设备 5.2单效蒸发 考核要求：掌握蒸发的基本概念、蒸发流程和单效蒸发的原理。 思考题（作业）： 模块六 干燥 教学目的：了解干燥的基本概念和原理，掌握干燥过程的计算和干燥器的选型。 基本要求：掌握湿空气的性质及湿度图。掌握干燥过程的物料衡算、热量衡算和恒定干燥 条件下干燥时间的计算。了解各种干燥器的性能、结构及适用范围。 重点与难点：干燥器的物料衡算与热量衡算；干燥速度与干燥时间。 难点：空气干燥器 的热量恒算。 教学内容：6.1 湿空气的热力学性质和湿度图
养学生单元操作的岗位技能和技术应用能力。
《化工单元操作》课程模块
流动模 块
传热 模块
热发 冻
非气液 固 液 结 新
均体体 体 体 晶 型
相的的 的 的
分
物吸蒸 干 萃
离
系收馏 燥 取
技
的
术
分
离
具体内容及要求如下：
图 1 《化工单元操作》课程模块
绪论
教学目的：对本课程有总体的了解，清楚本课程的性质和任务及单元操作在化工过程中的
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6.2 干燥过程的物料衡算与焓衡算 6.3 干燥速率计算 6.4 干燥器 考核要求：了解干燥的基本概念和原理，掌握干燥过程的计算和干燥器的选型。 模块七 蒸馏 教学目的：掌握精馏的原理和流程，了解精馏塔的设计过程。 基本要求：掌握两组分理想溶液的相平衡关系, 精馏的原理和流程。掌握两组分连续精馏 的计算。了解恒沸精馏和萃取精馏原理、流程和计算。掌握间歇精馏、简单精馏、平衡精 馏的原理与计算。 重点与难点：双组分连续精馏分析和计算；精馏塔的操作因素分析。难点：进料热状况对 提馏段的影响；回流比的影响及其选择。 教学内容：7.1 两组分溶液的气液平衡 7.2 平衡蒸馏和简单蒸馏 7.3 精馏原理和流程 7.4 两组分连续精馏的计算 7.5 间歇精馏 7.6 特殊精馏 7.7 认知精馏设备 考核要求：熟悉精馏的理论基础，掌握精馏的原理和流程，了解精馏塔的设计过程。 模块八 吸收 教学目的：了解吸收的流程和原理，掌握吸收的计算和吸收塔的设计。 基本要求：了解传质机理, 掌握吸收速率方程以及低浓度气体吸收过程及计算。了解高含 量气体吸收及化学吸收的特点及计算。掌握脱吸塔的过程及计算。 重点与难点：吸收、解析塔的计算。难点：高浓度气体吸收过程计算；化学吸收。 教学内容：8.1 气液相平衡 8.2 传质机理与吸收速率 8.3 吸收塔的计算 8.4 吸收系数 8.5 认知吸收设备
二、方法能力目标： 自我学习能力：养成良好的学习习惯和适合个人的高效率学习方法； 自我管理能力：能自定目标、自我监督、自我评价、自我改进和调整。 信息处理能力：善用搜索引擎、网络资源和图书馆资料； 数字应用能力：高效获得所需数字信息，解读并做分类、汇总、统计、计算等 整理，并在计算结果的基础上发现问题并做出一定评价与结论； 外语应用能力：能阅读、翻译化工类外文资料。
三、课程基本理念
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本课程以“工学结合”课程开发的基本理念为指导，运用工作过程系统化的课程设计方 法，基于工作过程序化课程内容、组织教学进程。在各种典型单元操作的教学过程中，突 出其共性规律和方法（如速率、推动力、阻力、传质单元数与传质单元高度等），帮助同 学们掌握化工单元操作中最基本的知识、规律、概念以及运用数、理、化等基础知识去研 究解决实际工程问题的方法，并注重情感态度与价值观等方面的基本要求，突出学生职业 素养和职业能力的培养，提高学生的综合素质、就业竞争能力和社会适应能力。
三、社会能力目标： 健康身心体能：有良好的道德素质、身体素质和心理素质； 与人交流能力：能从容交谈、发言、讨论、演讲、报告和书面表达； 与人合作能力：养成自信、守信、尊重、宽容、公正、公平、担责、坦诚等素 养； 解决问题能力：能综合运用所学知识和技能，以高度的责任心和积极探索的态 度，创造性地解决生活和工作中面临的新问题，适应未来不断 变化的需求。 革新创新能力：能针对事物现状，以创新思维和技法为主要手段，通过提出改 进或革新的方案，勇于实践并能调整和评估创新方案，以推动
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教学目的：了解非均相物系的性质、分离目的及分离方法。掌握过滤的基本原理, 过滤速 率方程及其应用, 掌握过滤的计算。了解过滤设备的结构特性及操作。掌握重力沉降及离 心沉降的基本原理。了解沉降设备的结构。掌握沉降设备的计算及选用。掌握固体流态化 和气力输送的基本概念。了解流化床的主要特征，掌握流化床的操作范围。 基本要求：了解非均相物系的性质、分离目的及分离方法；掌握重力沉降和离心沉降的基 本原理、沉降速度的定义、意义、计算方法和应用；熟悉降尘室、旋风分离器的主要性能； 熟悉过滤操作的基本概念、过滤基本方程式；了解过滤常数的测定方法； 了解过滤设备 的结构、特点。 重点与难点：过滤基本方程式，旋风分离器的操作原理。 教学内容：4.1 颗粒和颗粒群的特性 4.2 重力沉降 4.3 离心沉降 4.4 过滤 考核要求：了解非均相物系的性质、分离目的及分离方法。
地位。
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基本要求：掌握单元操作处理问题的方法，了解本课程与相关课程的关系。 重点与难点：单元操作概念；基本研究方法；工程观点。 教学内容：化工过程与单元操作；基本研究方法；过程的衡算、平衡与速率；工程观点。 考核要求：了解本课程与相关课程的关系。 模块一 流体流动及输送 教学目的：学习流体流动的考察方法。掌握流体在静止和流动时的质量和能量守恒规律及 应用。了解流体流动时的内部结构。掌握流体流动阻力损失的原因及其计算方法。掌握流 体输送管路的计算及流速和流量的测定。了解化工生产中常用的流体输送设备的结构, 掌 握其工作原理和选用。 基本要求：要求学生能明确各个基本概念，对连续流动过程中各个系统能进行物料、能量 衡算；能灵活地使用机械能衡算式解决实际中的各个问题。了解因次分析法的方法、应用 及其重要性。了解流体输送机械在化工生产中的作用；掌握离心泵的结构、工作原理、主 要性能参数、特性曲线及其应用、泵的安装、操作注意事项、泵的选型；掌握离心泵的流 量调节、串并联特征；了解其它类型的液体输送设备，如往复泵、旋转泵、计量泵等。了 解气体输送设备的工作原理、特点及主要性能参数。 重点与难点：流体静力学基本方程及其应用；连续性方程，柏努利方程及其应用；管内流 体流动助力；管路计算。难点：机械能衡算式——柏努利方程；复杂管路的计算。离心泵 的特性曲线；离心泵的安装高度；离心泵的工作点；离心泵的选用、安装和操作；气体输 送与压缩机械。离心泵的特性曲线；离心泵的工作点。 教学内容： 1.1 流体静力学基本方程 1.2 流体在管内的流动 1.3 流体的流动现象 1.4 流体在管内的流动阻力 1.5 管路计算 1.6 流量测量 1.7 液体输送机械 1.8 气体输送和压缩机械 考核要求：掌握流体在静止和流动时的质量和能量守恒规律及应用。了解流体流动时的内 部结构。掌握流体流动阻力损失的原因及其计算方法。掌握流体输送管路的计算及流速和
第二部分：课程目标 总目标：
通过本课程的学习，使学生获得常见化工单元操作过程及设备的操作技能、基础 知识和基本计算能力，并受到足够的操作技能训练和职业素质培养，为学生学习后续 专业课程和将来从事工程技术工作，实施操作控制、工艺调整、生产管理奠定知识、 技能、态度基础。 一、专业能力目标
知识目标： 能正确理解各单元操作的基本原理；
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流量的测定。了解化工生产中常用的流体输送设备的结构, 掌握其工作原理、安装高度计 算和选用。 模块二 传热 教学目的：掌握三种传热方式的基本定律和计算方法。重点掌握对流传热及其计算。了解 换热器的类型、结构。掌握列管式换热器的结构、设计及选用。了解新型换热器的结构及 原理。掌握强化传热的途径。 基本要求：掌握传热方式的基本定律和计算方法。重点掌握对流传热及其计算。了解换热 器的类型、结构。掌握列管式换热器的结构、设计及选用。了解新型换热器的结构及原理。 掌握强化传热的途径。 重点与难点：热传导；对流传热；传热过程基本方程；换热器的计算；管壳式换热器的设 计和选用。难点：传热过程基本方程。 教学内容：24.1 概述 2.2 热传导 2.3 对流传热概述 2.4 传热计算 2.5 对流传热系数关联式 2.6 辐射传热 2.7 换热器 考核要求：掌握传热基本方式，了解热传导的计算，掌握传热的计算，掌握对流传热系数 的计算，掌握换热器的设计选型。 模块三 冷冻 教学目的：了解制冷的分类及应用、冷冻剂与载冷体的选择原则及常用种类；压缩蒸气制 冷设备的结构及作用。理解制冷的基本原理、压缩蒸气制冷循环的基本过程、制冷能力的 表示及影响因素，选择适宜的操作条件。 重点与难点：制冷的基本原理、压缩蒸气制冷循环的基本过程。 教学内容：3.1 了解冷冻过程及其应用 3.2 认知冷冻设备 3.3 获取冷冻知识 模块四 非均相物系分离