陕西国际商贸学院
化工原理 课程标准
一、课程基本信息
二、课程的性质与任务及设置目的
（一）课程性质与任务
《化工原理》是制药工程专业的一门专业核心课，化工原理主要研究对象是化学工业生产过程中最具有一般意义的基本过程和典型设备问题。其主要内容是以化工生产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、典型设备及选用原则和方法、设备在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。
通过本课程的教学，要求学生掌握现代化化工生产中各个单元操作的基本原理和过程描述，熟悉典型设备的机构和工艺计算，能够分析解决化工生产中出现的问题。
（二）前后续课程的安排
前导课程：高等数学、计算机基础、英语、大学物理、无机化学、有机化学、分析化学、制药工程制图；
后续课程：制药分离工程、中药制药工程原理与设备、化工仪表及自动化、制药车间管理、生产与运作管理、药物制剂过程装备与工程设计。
三、课程目标
（一）总体目标
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，为学生课程名称
化工原理 课程编号 140203401 考试/考查 考试 总学时
56 实验（实训）学时 8 总学分 3.5 课程性质
专业核心课 适用专业 制药工程 开课单位
医药 学院
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、技能和态度基础。
（二）具体目标
1.知识目标
（1）能正确理解各单元操作的基本原理；
（2）能正确理解本课程中基本计算公式的物理意义、使用方法和适用范；
（3）能熟悉典型设备的构造、性能和操作原理，并具有设备初步选型及设计的能力。
2.能力目标
（1）能正确了解常见化工单元操作的操作方法；
（2）能正确掌握主要单元操作过程及设备的基本计算方法；
（3）能正确查阅和使用常用工程计算图表、手册和资料；
（4）能初步进行选择适宜操作条件、寻找强化过程途径和提高设备效能；
（5）具有安全、环保的技能和意识；
（6）能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。
3.素质目标
（1）能理解本课程与其它课程的联系，初步具备综合运用所学知识、技能和方法，分析和解决工程实际问题的能力。
（2）具有良好的工程素养、安全生产理念和环保意识。
（3）具有学习科学探究方法和自主学习能力，良好的思维习惯和职业规范，能运用相关的专业知识、专业方法和专业技能解决工程中的实际问题。
（4）发展好奇心与求知欲，发展科学探索兴趣，具有坚持真理、勇于创新、实事求是的科学态度与科学精神。
（5）理解科学技术与社会的相互作用，形成科学的价值观；养成学生的团队合作精神，具备创新潜能、较强的实践能力和良好的与人沟通交流能力。
四、课程设计思路
（一）课程设置的依据
在企业调研的基础上，根据化工原理这一工作任务对知识和技能的需要，对该课程的内容选择作了模块化的改革，打破以知识传授为主要特征的传统学科课
程模式，基于工作过程系统化建设该课程。以流体流动与输送、沉降与过滤、传热、吸收等化工生产的操作单元为载体来设计教学情境，且每一载体均是一个相对完整的工作过程。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。
（二）课程目标、内容制定的依据
1．根据制药工程专业人才培养目标
本专业旨在培养适应社会主义现代化建设及地方经济和社会发展需要，德、智、体、美全面发展，具有健康的体格、稳定的心理素质、较强的社会适应能力、良好的科学素养及工程素质，具有制药生产工艺和设备的设计与改进、生产与管理、药品质量控制等方面的基本知识，具备生产工艺设计与改进、药品质量控制及生产管理的能力，能够从事医药产品生产、工程和工艺设计、药品生产安全与质量控制工作的高级应用技术型人才。
2.根据人才培养的能力要求
（1）具有制药工程、药品生产管理，工艺设计及药品生产质量监控的能力；
（2）具有较强的实践操作能力和一定的就业与创业能力；
（3）具有较强的创新意识、独立获取新知识和终身学习的能力；
（4）具有较强的人际沟通、团结协作和社会活动能力。
（三）课程目标实现的途径
在教学与情境的内容的选择中，主要考虑以下几方面因素来培养和建构学生的专业知识和职业技能：
（1）根据科学技术的发展和当前医药行业的发展状况对化工生产技术专业的要求，充分考虑高等职业教育对理论知识的要求及学生的可持续发展的需要。
（2）突出我校特色，加强实践技能训练和学生生产实际知识的获得，培养学生综合分析和运用知识的能力，培养高素质的技能型人才。
（3）依据制药工程生产技术专业人才培养方案中的“化工原理”课的教学要求与学时来设计。
教学过程中，通过校企合作，校内外实训基地实习等多种途径，采取工学结合的培养模式，以任务单的方式，让学生在学习过程中构建相关理论知识，并提升职业能力。
教学效果评价采取形成性评价与终结性评价相结合的方式，重点评价学生的职业能力。
五、教学内容、基本要求与学时分配
（一）课程教学内容
第一章绪论（4学时）
教学目的与要求
1.熟悉化工行业中常见的物理单位制、工程单位制和SI单位制，能正确进行三种单位制的换算。
2.能熟练进行化工生产中简单的物料衡算和热量衡算。
3.建立起正确的化工单元操作概念。
教学内容
1.单元操作的概念、分类，“三传理论”；
2.化工原理的研究内容、课程性质、学习方法；
3.物料衡算的计算方法；
4.能量衡算的计算方法；
5.单位制和量纲。
重点
1.了解化工原理研究的主要内容，单元操作的概念和“三传理论”；
2.熟悉物料衡算和能量衡算的计算方法；
3.了解国际单位制和量纲含义。
教学建议
理论讲授、例题分析
第二章流体流动（14学时）
教学目的与要求
1.能正确陈述流体力学中常见的基本概念，如密度、体积、比体积、压强、表压、真空度、绝对压力、粘度、流量、流速、层流、湍流等。
2.能熟练利用静力学方程进行有关计算；能利用静力学原理解决工程中的实际问题，如：测定压强差及压强、测量液面位置和确定液封高度等。
3.能正确应用流体流动的连续性方程进行流体流动时的的有关物料衡算，能解决流体输送中管道的管径的确定及选型。
4.能正确应用柏努利方程进行流体流动时有关的能量衡算，能解决工程中的实际问题，如：流体流动时流量和流速的确定、设备的相对位置的确定和输送机械功率的确定等。
5.能陈述牛顿粘性定律，能计算雷诺参数并判断流体的流动形态。
6.能进行流体在管内阻力的计算，.能正确进行简单管路的计算和较复杂的管路系统计算。
7.能使用化学工程设计手册和有关技术规范，会查阅各种工程图表。
8.能正确理解流速和流量的测定原理，能使用流量计测定管路的流量。
教学内容
1.密度、压强、绝压、表压、真空度的有关概念、有关表达式和计算；
2.流体静力学平衡方程式；
3.流量和流速概念；
4.稳定流和不稳定流概念；
5.连续性方程式及有关应用、计算；
6.柏努利方程式及有关应用、计算；
7.黏度含义；
8.牛顿黏性定律及有关应用、计算；
9.雷诺实验和雷诺准数；
10.流体流动形态——层流、过度态、湍流；
11.直管阻力计算公式；
12.局部阻力计算公式，局部阻力系数，当量直径；
13.简单管路计算；
14.复杂管路（并联管路）计算；
重点
1.掌握密度、压强、绝压、表压、真空度的有关概念、有关表达式和计算；
2.掌握流体静力学平衡方程式；掌握流体流动的基本概念——流量和流速，掌握稳定流和不稳定流概念；
3.掌握连续性方程式、柏努利方程式及有关应用、计算；掌握牛顿黏性定律及有关应用、计算；
4.掌握雷诺实验原理、雷诺数概念及计算、流体三种流态判断；
5.掌握流体流动阻力计算，掌握简单管路计算，了解复杂管路计算方法；
教学建议
讲授、多媒体视频、例题分析、工程案例分析、课堂讨论、提问
第三章流体输送（8学时）
教学目的与要求
1.能正确陈述解离心泵的工作原理、主要部件、主要性能参数、特性曲线及应用。
2.能正确理解离心泵的安装高度、气蚀现象、离心泵的流量调节和工作点。
3.能陈述离心泵的类型，正确掌握离心泵的选用、安装调试及操作。
4.能正确掌握离心泵的流量调节、串并联特征。
5.能陈述其它类型泵如往复汞，旋转泵的工作原理，简单结构，操作及使用范围。
6.能正确陈述气体输送机械如离心式通风机，往复式压缩机的工作原理，简单结构，操作及使用范围。
7.能管理常用流体输送机械的正常运转，找出故障的原因并加以解决。
8.能正确掌握常用气体输送机械的安装及基本操作。
教学内容
1.离心泵工作原理、结构、主要性能参数、特性曲线、工作点；
2.汽蚀现象；
3.离心泵最大安装高度；
4.往复泵结构和工作原理；
5.旋转泵结构和工作原理；
6.通风机、鼓风机、压缩机工作原理；
7.真空现象和表示方法；
8.真空技术和真空泵；
重点
1.掌握离心泵的工作原理、结构及主要性能参数；
2.掌握离心泵特性曲线、管路特性曲线、工作点；理解汽蚀现象成因，掌握离心泵最大安装高度计算；
3.了解往复泵和旋转泵结构；
4.了解风机结构和工作原理；
5.了解真空泵、真空技术及相关知识。
教学建议
讲授、多媒体视频、例题分析、工程案例分析、课堂讨论、提问
第四章传热（14学时）
教学目的与要求
1.能了解传热在化工生产中的应用，能正确陈述传热的基本概念和理论，传热的基本方式及特点。
2.能正确陈述傅里叶定律，能陈述导热系数的概念及常见材料的导热系数的范围。
3.能进行单层及多层平壁及圆筒壁的稳定热传导导热速率的计算。
4.能对对流传热过程作简要分析，熟悉牛顿冷却定律形式、意义及对流传热系数。
5.能正确理解影响对流传热系数的主要因素，准数方程式和各准数的物理意义。
6.能熟练掌握对流传热过程的计算。
7.能正确陈述间壁式换热器的类型及列管式换热器的结构，型式及选用原则。
8.会选择、安装和操作常用的换热器。
9.能对传热过程进行强化和控制。
10.能管理常用传热设备的正常运转，找出故障的原因并加以解决。
11.能了解传热实验的基本原理、操作方法及步骤、操作注意事项。
12.能正确记录、收集、整理和处理数据
教学内容
1.传热的三种方式；
2.稳态传热与非稳态传热；
3.傅立叶定律；
4.通过平壁的稳态导热；
5.通过圆壁的稳态导热；
6.对流传热基本原理；
7.无相变的对流传热；
8.有相变的对流传热；
9.换热器；
10.稳态换热计算；
11.辐射传热。
重点
1.掌握三种传热方式概念；
2.掌握稳态传热和非稳态传热含义；
3.掌握傅立叶定律及相关知识；
4.掌握平壁稳态导热计算、圆壁稳态导热计算方法；
5.掌握对流传热基本原理，无相变对流传热和有相变对流传热；
6.掌握传热过程的有关计算；
7.了解流化床传热原理；
8.了解换热器及相关知识；
9.了解辐射传热基本概念和原理。
教学建议
讲授、多媒体视频、例题分析、工程案例分析、课堂讨论、提问
第五章吸收（8学时）
教学目的与要求
1.能陈述吸收基本原理，分类了解其在化工、食品、生物工程等行业中的应用。
2.能陈述吸收剂的选择原则。
3.能正确理解亨利定律的内容、形式和应用、平衡溶解度概念、相平衡与吸收过程的关系。
4. 能正确陈述传质机理中分子扩散和扩散系数、涡流扩散等基本概念。
5.能陈述费克定律、双膜理论内容和意义；会用双膜理论解释吸收传质机理。
6.能掌握吸收（解吸）速率方程式形式、意义及吸收系数间的关系。
7.能进行填料吸收（解吸）塔的计算：吸收剂的选择；物料衡算与操作线方程式；吸收剂用量计算、最小液气比（气液比）、适宜液气比的计算及其选择。
教学内容
1.吸收的含义、目的，吸收的分类、方法、流程；
2.气液相平衡；
3.传质过程的理论；
4.吸收速率方程式。
重点
1.掌握吸收的含义、目的，亨利定律，双膜理论，吸收剂的选择原则；
2.熟悉吸收的分类、方法、流程，相际平衡的概念，吸收速率方程的表达形式；
3.了解分子扩散、湍流扩散，填料吸收塔的计算。
教学建议
讲授、例题分析、工程案例分析、课堂讨论、提问
（二）实验（实训）教学内容
实验项目(一) 雷诺实验（2学时）：
1.项目类别：必做
2.项目性质：验证性
3.项目主要目的要求：
（1）观察流体在管内流动的两种不同流型。
（2）测定临界雷诺数。
4.主要仪器：玻璃试验导管、低位贮水槽、循环水泵、稳压溢流水槽、缓冲水槽以及流量计
5.实验考核方法：基本操作，实验报告
实验项目(二) 柏努利实验（2学时）：
1.项目类别：必做
2.项目性质：验证性
3.项目主要目的要求：
（1）加深对能量转化概念的理解；
（2）观察流体流经扩大管、缩小管段时，各截面上静压变化。
4.主要仪器：实验导管、稳压溢流水槽和三对测压管
5.实验考核方法：基本操作，实验报告
实验项目(三) 流体流动阻力测定（2学时）：
1.项目类别：必做
2.项目性质：验证性
3.项目主要目的要求：
（1）掌握流体流经直管和管阀件时阻力损失的测定方法，通过实验了解流体流动中能量损失的变化规律。
（2）测定直管摩擦系数λ与雷诺准数Re的关系，将所得的λ~Re方程与公认经验关系比较。
（3）测定流体流经闸阀等管件时的局部阻力系数ξ。
（4）学会压差计和流量计的使用方法。
（5）观察组成管路的各种管件、阀件，并了解其作用。
4.主要仪器：离心泵，不同管径、材质的管子，各种阀门或管件，转子流量计等。
5.实验考核方法：基本操作，实验报告
实验项目(四) 离心泵特征曲线测定（2学时）：
1.项目类别：必做
2.项目性质：验证性
3.项目主要目的要求：
（1）了解离心泵结构与特性，学会离心泵的操作；
（2）掌握离心泵特性曲线测定方法。
4.主要仪器：底阀、移动框架、离心泵、转速传感器、倒U型压差计、涡轮流量计、离心泵流量调节阀、流量校正阀、、均压环、光滑管、粗参管、局部阻力阀、压力表、压力传感器、阻力流量调节阀、温度计、真空表真空度传感器、泵灌水口、排水口（关）、灌水阀、放水阀。
5.实验考核方法：基本操作，实验报告
（三）课程学时安排
章目教学内容
教学环节
理论教学学时实验（实训）教学学时
一绪论 4
二流体流动14
三流体运输8
四传热14
五吸收8
实验一雷诺实验 2
实验二伯努利实验 2
实验三流体流动阻力测定 2
实验四离心泵特征曲线测定 2
总计总学时48 8
六、课程实施建议
（一）教学模式
理论教学与实践教学相结合
（二）教学方法
教师在教学中应营造这样一种氛围，教师和学生一起以探究的精神，积极主动地解决生产实际中的问题。在这个过程中老师应注重学生素质的全面培养，关注学生在学习中存在的困难和问题，采取有效的教学策略引导和帮助学生，同时不断发展教师自身对学生和课程本身的理解。在教学过程中，学生是学习的主体，教学必须从学生实际出发，激发他们的学习兴趣和潜力。
1.注重工作任务导向教学和工程案例教学
工作任务导向是学生在课程营造的“真实的虚拟”职业情境中，以生产实际中的一个真实或虚拟的任务为载体，学生运用所学的知识和技能，采用科学的思维方法与合理的途径去探究、寻求与解决问题，从而获得知识、能力和素质的学习过程；关注学生经历探究过程、获得理智和情感体验、积累经验知识和科学知识的方法。教师要引导学生整理获得的信息，应用科学的思维和方法进行分析，通过分析和归纳总结，找出规律，得出结论。要让每个学生在这个过程中发挥主动积极的作用。
工程案例教学是将生产实际中的一个事件、情景或过程作为剖析对象，通过老师的引导、分析，同学间的讨论、沟通、交流，去发现和探究其中所用的知识和理论，分析解决问题的科学研究方法。在这个过程中，老师是一个引导者和参
与者，可以提高学生的学习主动性和积极性，培养学生的科学思维，创新思维、团队精神和工程素养。
2.注重学生“动脑”与“动手”的结合
将实际职业情境简化加工成具有普遍意义的学习情境——“真实的虚拟”情境，让学生在实践操作训练中，渗透理论知识的讲解，才能将实践知识和理论知识有机地结合起来，才能全面提高学生知识、能力与素质，既能使学生掌握专业技术知识，又能培养学生的专业实践技能。
3.鼓励学生之间的交流与合作学习
教师应根据不同的教学内容，创造各种条件和形式，开展学生之间的交流。鼓励他们运用口头、书面、讨论、研讨等方式进行交流，鼓励开展开放性的讨论，对彼此的科学解释进行探讨和质疑，要引导学生学会放弃不合理或错误的结论，接受更为科学的解释。对于比较简单的问题，可由学生自己分析解决。对于比较复杂的问题，鼓励以小组协作的形式，进行合作学习，发挥每一个人的长处，尤其是在实践教学环节中，明确要求同学间的团结协作。培养学生尊重他人、尊重科学的作风和团队精神。
4.利用丰富的教学资源进行教学
化工原理课程所涉及的理论知识抽象难懂且复杂纷繁，需要具备很强的高等数学知识，化工设备又往往结构复杂，学生往往难以接受。多媒体技术和网络技术具有强大的信息传播功能，是进行课程教学的极为有利条件。利用现代信息技术的根本目的在于促进学生的自主学习，改变传统的学习方式，看到信息时空，通过学习效率。通过多媒体动画讲解那些繁琐、枯燥的基本概念和理论，分析讲解那些看不见、摸不着的化工设备的内部结构及其工作原理，可以让学生能够比较轻松的理解和接受。利用计算机软件模拟仿真系统进行实践教学，是实训条件不足的一个重要补充。
（三）教学手段
1.理论教学采用板书讲授和多媒体、工程案例教学相结合，扩大信息量，便于学生理解和接受。
2.根据教学内容的不同，采取启发式、研讨式等多种教学方式，促进学生之间的交流与合作学习，激发学生的学习主动性。
七、考核与评价
（一）考核方式
理论知识考核采取课堂提问、课堂练习、作业、研究性习题、学习态度考核、阶段性考核和期末综合性考核等多种形式相结合的方式进行。
课程评价要促进学生在科学素养方面的全面发展，也要能有利于学生的个性化发展，积极倡导评价目标多元化和评价方式的多样化。坚持终结性评价与过程性评价相结合，定性评价与定量评价相结合，学生自评、互评与他人评价相结合，努力将评价贯穿于学习过程中。
坚持评价内容的全面性和合理性，坚持评价方式和结果的公正性及客观性。以利于引导学生的学习方式的转变，培养学生健康的人格。
（二）成绩构成
1.过程考核
形成性评价，是在教学过程中对学生的学习态度和各类作业、任务单完成情况进行的评价；总结性评价，是在教学活动结束时，对学生整体能力情况的评价。建议平时的学习态度占10%、书面作业占40%、课堂讨论、提问情况占20%、实作占10%、最后总结性评价占20%。
2.终结性考核
以期末笔试为主，从主观和客观两方面进行理论知识的考核。总成绩为100分。
3.总成绩
总成绩=过程考核×40%+终结性考核×60%。
本课程按百分制考评，60分为合格。
八、课程教学资源
（一）教材选用建议
（1）教材采用王志魁、刘丽英、刘伟主编、化学工业出版社出版的《化工原理》（第四版）。
（2）在使用教材时，应根据客观条件的差异、学生现有水平的差异、具体教学情况的差异，结合教学的实际需要，灵活和有创造性地使用教材。对教材内容、编排顺序、教学方法进行取舍调整。
（二）教材编写建议
（1）教材应充分体现任务引领、行动导向的课程设计思路。
（2）教材内容选择应体现当前化工行业现状，教材应突出实用性、开放性和职业定向性，应避免把职业能力简单理解为纯粹的技能操作，同时要具有前瞻性，应将本专业领域的发展趋势及当前行业发展中应遵循的新规范、新技术和职业资格标准及时纳入其中。
（3）教材编写中要突出对学生学习方法的指导，教材编写时应设计相应的学习指导语，教材中给予针对性的提示，指导学生进行科学的学习，以帮助学生掌握学习方法，为后续的专业学习打下基础。
（4）编写教材时，课后习题要多样化，不仅要有巩固知识的基础题，还应设计一些开放性习题、研究性习题。教材中的实践教学设计不仅要具有可操作性，还要设计一些创新性的实验，选取一些来自生活和生产实际中的测试项目和教师的科研课题，让学生自主在课余时间完成，培养学生的实践能力和创新精神。
（5）教材应以学生为本，文字表述要简明扼要，内容展现应图文并茂、突出重点、重在提高学生学习的主动性和积极性。
（三）参考书目
（1）陈敏恒主编.化工原理上、下册.化学工业出版社.1999 年6 月第 2 版（2）姚玉英主编.化工原理（新版）上、下册. 天津大学出版社. 1999 年8 月第1 版
（3）贾绍义柴诚敬主编.化工传质与分离过程.化学工业出版社. 2001 年第1 版
（4）王绍亭陈涛主编.化工传递过程基础.化学工业出版社.1987 年11 月第1 版
（5）蒋维钧主编.化工原理上、下册.清华大学出版社.2003 年2 月第二版（6）夏清等编，《化工原理（上、下册）》，天津大学出版社， 2006 年出版
九、附录
（一）编制依据
依据陕西国际商贸学院2014年药学专业人才培养方案。
（二）课程标准审批
编写教师：编写日期
教研室审批：审批日期
院（部）审批：审批日期
备注：无实验的课程在“五、教学内容、基本要求与学时分配”中
须撰写（一）（三）；有课实验的课程，须撰写（一）（二）（三）；实验课须撰写（二）（三）。
1.2简要阐述环境工程学的主要任务及其学科体系。 解：环境工程学作为环境学科的一个重要分支，主要任务是利用环境学科以及工程学的方法，研究环境污染控制理论、技术、措施和政策，以改善环境质量，保证人类的身体健康和生存以及社会的可持续发展。 图1-2是环境工程学的学科体系。 1.3去除水中的悬浮物，有哪些可能的方法，它们的技术原理是什么？ 解：去除水中悬浮物的方法主要有：沉淀、离心分离、气浮、过滤（砂滤等）、过滤（筛网过滤）、反渗透、膜分离、蒸发浓缩等。 上述方法对应的技术原理分别为：重力沉降作用、离心沉降作用、浮力作用、物理阻截作用、物理阻截作用、渗透压、物理截留等、水与污染物的蒸发性差异。 1.4空气中挥发性有机物（VOCs）的去除有哪些可能的技术，它们的技术原理是什么？ 解：去除空气中挥发性有机物（VOCs）的主要技术有：物理吸收法、化学吸收法、吸附法、催化氧化法、生物法、燃烧法等。 上述方法对应的技术原理分别为：物理吸收、化学吸收、界面吸附作用、氧化还原反应、生物降解作用、燃烧反应。 1.5简述土壤污染可能带来的危害及其作用途径。 解：土壤污染的危害及其作用途径主要有以下几个方面：①通过雨水淋溶作用,可能导致地下水和周围地表水体的污染;②污染土壤通过土壤颗粒物等形式能直接或间接地为人或动物所吸入;③通过植物吸收而进入食物链,对食物链上的生物产生毒害作用等。 1.6环境净化与污染控制技术原理可以分为哪几类？它们的主要作用原理是什么？ 解：从技术原理上看，环境净化与污染控制技术原理可以分为“隔离技术”、“分离技术”和“转化技术”三大类。隔离技术是将污染物或者污染介质隔离从而切断污染物向周围环境的扩散，防止污染近一步扩大。分离技术是利用污染物与污染介质或其它污染物在物理性质或化学性质上的差异使其与介质分离，从而达到污染物去除或回收利用的目的。转化技术是利用化学或生物反应，使污染物转化成无害物质或易于分离的物质，从而使污染介质得到净化与处理。 1.7《环境工程原理》课程的任务是什么？ 解：该课程的主要任务是系统、深入地阐述环境污染控制工程，即水质净化与水污染控制工程、大气（包括室内空气）污染控制工程、固体废物处理处置与管理和资源化工程、物理性污染（热污染、辐射污染、噪声、振动）控制工程、自然资源的合理利用与保护工程、生态修复与构建工程以及其它污染控制工程中涉及到的具有共性的工程学基础、基本过程和现象以及污染控制装置的基本原理，为相关的专业课程打下良好的理论基础。 第二章质量衡算与能量衡算 2.1某室内空气中O3的浓度是0.08×10-6（体积分数），求： （1）在1.013×105Pa、25℃下，用μg/m3表示该浓度； （2）在大气压力为0.83×105Pa和15℃下，O3的物质的量浓度为多少？ 解：理想气体的体积分数与摩尔分数值相等 由题，在所给条件下，1mol空气混合物的体积为V1＝V0·P0T1/P1T0＝22.4L×298K/273K＝24.45L
制药工程原理与设备总 复习题 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
中药制药工程原理与设备：是运用化学工程学的原理与方法，研究和探讨中药制药过程中的原料、半成品到成品，利用相应的设备进行加工的过程和方法的一门学科。 单元操作：没有化学反应的纯物理过程的加工处理。 1．依据雷诺准数从高到低，管内流动流体的流动状态可划分为湍流、过渡流、层流。 2.对于液体，温度升高，黏度减小；对于气体，温度升高，黏度增大。 3.大气压强为×104Pa时，真空度1×104Pa对应的绝对压强是×104Pa。 定态流动：指任一点上流速、压强等物理量均不随时间而变，仅随位置而变。 非定态流动：指流体流速、压强等物理量随时间而变。 理想流体：若流体流动时没有流动阻力，即流体的流动阻力为零，这种流体称为 =绝对压强—大气压 粘滞力：运动着的流体内部相邻两流体层间的相互作用力。是流体粘性的表现, 称为粘滞力或粘性摩擦力。 粘性：流体在运动状态时抗拒内在向前运动的特性。 如何根据Re值的大小来判断流体在圆形直管内的流动状态雷诺公式：Re=Du ρ/μ m 、流体密度ρ和动力粘度μ）， Re<=2000（μ：动力粘度；D: 管内径；流速u m 时，层流；Re>=4000时，湍流；2000 第I 篇 习题解答 第一章 绪论 简要概述环境学科的发展历史及其学科体系。 解：环境学科是随着环境问题的日趋突出而产生的一门新兴的综合性边缘学科。它经历了20世纪60年代的酝酿阶段，到20世纪70年代初期从零星的环境保护的研究工作与实践逐渐发展成为一门独立的新兴学科。 环境学科是一门正在蓬勃发展的科学，其研究范围和内涵不断扩展，所涉及的学科非常广泛，而且各个学科间又互相交叉和渗透，因此目前有关环境学科的分支学科还没有形成统一的划分方法。图1-1是环境学科的分科体系。 图1-1 环境学科体系 简要阐述环境工程学的主要任务及其学科体系。 解：环境工程学作为环境学科的一个重要分支，主要任务是利用环境学科以及工程学的方法，研究环境污染控制理论、技术、措施和政策，以改善环境质量，保证人类的身体健康和生存以及社会的可持续发展。 图1-2是环境工程学的学科体系。 图1-2 环境工程学的学科体系 环境工程学 环境净化与污染控制技术及原理 生态修复与构建技术及原理 清洁生产理论及技术原理 环境规划管理与环境系统工程 环境工程监测与环境质量评价 水质净化与水污染控制工程 空气净化与大气污染控制工程 固体废弃物处理处置与管理 物理性污染控制工程 土壤净化与污染控制技术 废物资源化技术 环境学科体系环境科学 环境工程学 环境生态学 环境规划与管理 去除水中的悬浮物，有哪些可能的方法，它们的技术原理是什么 解：去除水中悬浮物的方法主要有：沉淀、离心分离、气浮、过滤（砂滤等）、过滤（筛网过滤）、反渗透、膜分离、蒸发浓缩等。 上述方法对应的技术原理分别为：重力沉降作用、离心沉降作用、浮力作用、物理阻截作用、物理阻截作用、渗透压、物理截留等、水与污染物的蒸发性差异。 空气中挥发性有机物（VOCs）的去除有哪些可能的技术，它们的技术原理是什么 解：去除空气中挥发性有机物（VOCs）的主要技术有：物理吸收法、化学吸收法、吸附法、催化氧化法、生物法、燃烧法等。 上述方法对应的技术原理分别为：物理吸收、化学吸收、界面吸附作用、氧化还原反应、生物降解作用、燃烧反应。 简述土壤污染可能带来的危害及其作用途径。 解：土壤污染的危害及其作用途径主要有以下几个方面：①通过雨水淋溶作用,可能导致地下水和周围地表水体的污染;②污染土壤通过土壤颗粒物等形式能直接或间接地为人或动物所吸入;③通过植物吸收而进入食物链,对食物链上的生物产生毒害作用等。 环境净化与污染控制技术原理可以分为哪几类它们的主要作用原理是什么解：从技术原理上看，环境净化与污染控制技术原理可以分为“隔离技术”、“分离技术”和“转化技术”三大类。隔离技术是将污染物或者污染介质隔离从而切断污染物向周围环境的扩散，防止污染近一步扩大。分离技术是利用污染物与污染介质或其它污染物在物理性质或化学性质上的差异使其与介质分离，从而达到污染物去除或回收利用的目的。转化技术是利用化学或生物反应，使污染物转化成无害物质或易于分离的物质，从而使污染介质得到净化与处理。 《环境工程原理》课程的任务是什么 制药工程专业描述 篇一：制药工程专业课课程介绍 制药工程专业课课程介绍 制药工程（Pharmaceutical Engineering）专业是一个以培养从事药品制造工程技术人才为 目标的 化学（chemistry）、药学（pharmacy）和工程学（engineering）交叉的工科专业。本专 业培养具备制药工程方面的专业知识基础，掌握化学、生物学、药学、制药工程与技术等学科 的基本理论，具有从事药品、药用辅料、医药中间体及其相关产品的技术开发、工程设计和产 品生产质量管理等方面能力的高素质复合型制药工程应用型人才。 一，制药工程课程的培养 培养要求： 1、具有良好的职业道德、强烈的爱国敬业精神、高度的社会责任意识和深厚的人文科学 素养； 2、具有从事制药工程工作所需的自然科学知识以及一定的经济管理知识； 3、具有良好的质量管理、环境保护、职业安全和社会服务意识； 4、 掌握药品制造的基本理论与技术、 工程设计的基本原理与方法和生产质量管理 （GMP） 与控 制等方面的基本知识，掌握药品生产工艺流程制订与车间设计的方法和原理，了解制药 工程学科的发展前沿和药品生产新工艺、新技术与行设备的发展动态； 5、能综合运用所学的制药工程科学理论、分析提出和解决制药工程问题的方案，具有解 决制药 工程实际问题的能力； 6、具有对药品新资源、新产品和新工艺进行研究开发和设计的初步能力，具有良好的开 拓精神 和创新意识以及获取专业新知识的能力； 7、了解制药工程专业领域众多的技术标准，熟悉国家关于药品生产、药品安全、环境保 护、社 会责任等方面的政策和法规； 8、具有较好的组织管理、交流沟通、环境适应和团队合作的能力； 9、具有应对药品生产、使用中和公共卫生中突发事件的初步能力； 10、具有一定的国际视野和跨文化环境下的交流、竞争与合作的初步能力。 制药工程的主要课程中包括 普通教育课： 必修课：形势与政策、军事理论、思想道德修养与法律基础、中国近代史纲要，毛泽东 制药工程学作业一 一、名词解释 1、项目建议书 2、设计任务书 3、预审 4、复审 5、调试原则 6、风玫瑰图 二、填空 1、一般大、中型工程项目的可行性研究报告由（）或各省、市、自治区的主管部门负责预审，报国家计委审批，或由（）委托有关单位审批。 2、重大项目和特殊项目的可行性研究报告，由国家计委会同有关部门预审，报（）审批。小型工程项目按隶属关系报（）批准即可。 3、初步设计阶段成果主要有（）和（）。 4、在初步设计阶段，（）是整个设计的关键。 5、按照深度不同，可行性研究可分为（）、（）和（）三个阶段。 6、初步可行性研究偏差范围应在（）以内。可行性研究应在（）以内。 7、我国的制药工程项目，一般采用两阶段设计，即先进行（），经审查批准后再进行（）。 8、厂址方案比较侧重于厂址的（）、（）和（）三个主要方面的综合分析和比较。 9、厂址地区的主导风向是指（）。风向频率是在一定的时间内，某风向出现的次数占（）的百分比。 10、原料药生产区应布置在全年主导风向的（），而洁净区、办公区、生活区应布置在常年主导风向的（）， 以减少有害气体和粉尘的影响。 三、问答 1、简述一个工程项目从计划建设到交付生产一般要经历以下的基本工作程序。 2、简述厂址选择的基本原则。 3、简述总平面设计的原则 4、请回答总平面设计的技术经济指标都是什么。 5、什么是厂区划分？ 6、什么是地理测量坐标系和建筑施工（AB）坐标系？ 7、空气的洁净等级都有什么？ 8、请回答洁净厂房总平面设计原则。 参考答案 项目建议书是投资决策前对工程项目的轮廓设想，主要说明项目建设的必要性，同时初步分析项目建设的可能性。项目建议书是为工程项目取得立项资格而提出的，是设计前期各项工作的依据。设计任务书是确定工程项目和建设方案的基本文件，是设计工作的指令性文件，也是编制设计文件的主要依据。 预审由预审主持单位负责进行，或委托有关单位组织设计、科研、企业等方面的专家参加，在广泛听取意见的基础上，提出预审意见。 复审是为了杜绝可行性研究报告有原则性错误或研究的基础依据或社会环境发生重大变化时而举行的。 调试原则：从单机到联机到整条生产线；从空车到以水代料到实际物料。当以实际物料试车，并生产出合格产品(药品)，且达到装置的设计要求时，制药工程项目即告竣工。此时，应及时组织竣工验收。 当地气象部门根据多年的风向观测资料，将各个方向的风向频率按比例和方位标绘在直角坐标系中，并用直线将各相邻方向的端点连接起来，构成一个形似玫瑰花的闭合折线，这就是风玫瑰图。 一般大、中型工程项目的可行性研究报告由国家主管部门或各省、 制药工程专业课课程介绍 制药工程( Pharmaceutical Engineering )专业是一个以培养从事药品制造工程技术人才为目标的化学( chemistry )、药学( pharmacy )和工程学( engineering )交叉的工科专业。本专业培养具备制药工程方面的专业知识基础，掌握化学、生物学、药学、制药工程与技术等学科的基本理论，具有从事药品、药用辅料、医药中间体及其相关产品的技术开发、工程设计和产品生产质量管理等方面能力的高素质复合型制药工程应用型人才。 一，制药工程课程的培养 培养要求： 1、具有良好的职业道德、强烈的爱国敬业精神、高度的社会责任意识和深厚的人文科学素养； 2、具有从事制药工程工作所需的自然科学知识以及一定的经济管理知识； 3、具有良好的质量管理、环境保护、职业安全和社会服务意识； 4、掌握药品制造的基本理论与技术、工程设计的基本原理与方法和生产质量管理( GMP )与控制等方面的基本知识，掌握药品生产工艺流程制订与车间设计的方法和原理，了解制药工程学科的发展前沿和药品生产新工艺、新技术与行设备的发展动态； 5、能综合运用所学的制药工程科学理论、分析提出和解决制药工程问题的方案，具有解决制药工程实际问题的能力； 6、具有对药品新资源、新产品和新工艺进行研究开发和设计的初步能力，具有良好的开拓精神和创新意识以及获取专业新知识的能力； 7、了解制药工程专业领域众多的技术标准，熟悉国家关于药品生产、药品安全、环境保护、社会责任等方面的政策和法规； 8、具有较好的组织管理、交流沟通、环境适应和团队合作的能力； 9、具有应对药品生产、使用中和公共卫生中突发事件的初步能力； 第1章 1.稳态流动、非稳态流动、理想流体、表压强、真空度、直管阻力、局部阻力2．依据雷诺准数从高到低，管内流动流体的流动状态可划分为层流 区、 过渡区、湍流区。 3.大气压强为9.81×104Pa时，真空度1×104Pa对应的绝对压强是 8.81*10^4 Pa。 4. 一定流量的水在圆形直管内呈层流流动，若将管内径增加一倍，流速将为原 来的（ A）倍。 A 0.25 B 0.5 C 2 D 4 5.某液体在一等径直管中稳态流动，若体积流量不变，管内径减小为原来的一半， 假定管内的相对粗糙度不变，则层流时，流动阻力变为原来的(C )。 A．4 倍 B．8 倍 C．16 倍 D．32 倍 6.大气压强为9.81×104Pa时，表压1.2×103Pa对应的绝对压强是（A ）Pa. A 9.93×104 B9.69×104 C 9.81×104 D 9.69×103 7. 水以2m·s-1的流速在?35mm×2.5mm钢管中流动，水的粘度为1×10-3Pa·s， 密度为1000kg·m-3,其流动类型为（ B ）。 A. 层流 B. 湍流 C. 过渡流 D.无法确定 8. 装在某设备进口处的真空表读数为-50kPa,出口压力表的读数为100kPa, 此 设备进出口之间的绝对压强差为( A )kPa。 A. 150 B. 50 C. 75 9. 如左图安装的压差计，当拷克缓慢打开时，压差 计中的汞面将（ B ）。 A. 左低右高 B. 等高 C. 左高右低 D. 无法确定 10.现要输送45m3.h-1的水，若管内水的流速约取2.5m.s-1，则可选（B ）钢管。 A. φ76×3mm B. φ88.5×4mm C. φ108×4mm 11.请用所学知识，解释空气能够托起沉重的飞机飞行的原因。 制药工程学作业三 1、某反应物的转化率可用该反应物的（）与反应物的（）之比来表示，即 2、某产物的收率（产率）可用（）与（）之比来表示，即 也可用该产物的（）与（）之比来表示，即 3、若反应体系中存在副反应，则在各种主、副产物中，（）与（）之比称为反应的选择性，即 4、综上，收率=（）×选择性 5、产品的生产工艺过程通常由若干个物理工序和化学反应工序所组成，各工序都有一定的收率，各工序的（）即为总 收率。 6、物理变化热是指（）或（）时所产生的热效应，常见的有（）和（）。 7、空间时间不等于物料在反应器内的停留时间。只有对于（），空间时间才与物料的停留时间相等，并为管式反应器内物料的（），即 8、对于等温等容过程，同一反应在（）下，达到相同转化率时，在间歇釜式反应器中所需要的反应时间与在（）中所需要的空间时间相同。 9、通过搅拌，可以加速（）之间的混合，提高（）速率，促进反应的进行或加快物理变化过程。10、试述推进式搅拌器的机理和特点。 11、试述涡轮式搅拌器的机理和特点。 12、液体的（）越大，流动阻力就越大；而在达到完全湍流区之前，随着液体（）的增大，流动阻力也随之增大。因此，当小直径高转速搅拌器用于中高粘度的液体搅拌时，其（）会因巨大的流动阻力而大为缩小。对于（）粘度液体的搅拌，宜采用大直径低转速搅拌器。 13、平浆式搅拌器可使液体产生切向和径向运动，可用于简单的（）、溶解和（）等过程。但是，即使是斜浆式搅拌器，所造成的轴向流动范围也不大，故当釜内液位较高时，应采用（），或与（）配合使用。当旋转直径达到釜径的0.9倍以上，并设置多层浆叶时，可用于（）粘度液体的搅拌。 14、锚式和框式搅拌器在层流状态下操作，主要使液体产生（）流动，基本不产生轴向流动，故难以保证轴向混合均匀。但此类搅拌器的搅动范围很大，且可根据需要在浆上增加（），以进一步增大搅拌范围，所以一般不会产生死 1.2 简要阐述环境工程学的主要任务及其学科体系 解：环境工程学作为环境学科的一个重要分支，主要任务是利用环境学科以及工程学的方法，研究环境污染控制理论、技术、措施和政策，以改善环境质量，保证人类的身体健康和生存以及社会的可持续发展。 图1-2 是环境工程学的学科体系。 1.3 去除水中的悬浮物，有哪些可能的方法，它们的技术原理是什么？ 解：去除水中悬浮物的方法主要有：沉淀、离心分离、气浮、过滤（砂滤等）、过滤（筛网过滤）、反渗透、膜分离、蒸发浓缩等。上述方法对应的技术原理分别为：重力沉降作用、离心沉降作用、浮力作用、物理阻截作用、物理阻截作用、渗透压、物理截留等、水与污染物的蒸发性差异。 1.4空气中挥发性有机物（VOCs）的去除有哪些可能的技术，它们的技术原理是什么？ 解：去除空气中挥发性有机物（VOCs）的主要技术有：物理吸收法、化学吸收法、吸附法、催化氧化法、生物法、燃烧法等。上述方法对应的技术原理分别为：物理吸收、化学吸收、界面吸附作用、氧化还原反应、生物降解作用、燃烧反应。 1.5简述土壤污染可能带来的危害及其作用途径。 解：土壤污染的危害及其作用途径主要有以下几个方面：①通过雨水淋溶作用，可能导致地下水和周围地表水体的污染：②污染土壤通过土壤颗 粒物等形式能直接或间接地为人或动物所吸入：③通过植物吸收而进入食物链，对食物链上的生物产生毒害作用等。 1.6环境净化与污染控制技术原理可以分为哪几类？它们的主要作用原理是什么？ 解：从技术原理上看，环境净化与污染控制技术原理可以分为“隔离技术”、“分离技术”和“转化技术”三大类。隔离技术是将污染物或者污染介质隔离从而切断污染物向周围环境的扩散，防止污染近一步扩大。分离技术是利用污染物与污染介质或其它污染物在物理性质或化学性质上的差异使其与介质分离，从而达到污染物去除或回收利用的目的。转化技术是利用化学或生物反应，使污染物转化成无害物质或易于分离的物质，从而使污染介质得到净化与处理。 1.7《环境工程原理》课程的任务是什么？解：该课程的主要任务是系统、深入地阐述环境污染控制工程，即水质净化与水污染控制工程、大气（包括室内空气）污染控制工程、固体废物处理处置与管理和资源化工程、物理性污染（热污染、辐射污染、噪声、振动）控制工程、自然资源的合理利用与保护工程、生态修复与构建工程以及其它污染控制工程中涉及到的具有共性的工程学基础、基本过程和现象以及污染控制装置的基本原理，为相关的专业课程打下良好的理论基础。 第二章质量衡算与能量衡算 2.1某室内空气中03的浓度是0.08 X10-6（体积分数），求： （1）在1.013 X05Pa、25C下，用口g/n3表示该浓度； （2）在大气压力为0.83 X05Pa和15C下，03的物质的量浓度为多少？ 解：理想气体的体积分数与摩尔分数值相等 《制药工程学》教学大纲 英文课程名称: Pharmaceutical Engineering 课程编号： 总学时：48 其中理论课学时：48 ；实验（或上机）学时：0 总学分：3 先修课程：高等数学、物理化学、有机化学、分析化学、化工原理、药理学、药物合成反应、药物化学、天然药物化学、化学制药工艺学、化工制图。 适用专业：制药工程 开课单位：化学与制药工程学院制药教研室 执笔人：审校人： 一、课程简介 制药工程学是制药工程专业的主干专业课程，也是我校制药工程专业的特色建设专业课程。是在综合运用先修课程知识的基础上，通过教学使学生能将所学理论知识与工程实际衔接起来，使学生能够从工程和经济的角度去考虑技术问题，并逐步实现由学生向制药工程师的转变。 通过本课程的学习使掌握制药工程项目的基本设计程序和方法；掌握工艺流程设计的基本原则和方法以及不同深度的工艺流程图；掌握基本的制药工艺计算——物料衡算和能量衡算；掌握原料药生产的关键设备——反应器的基本原理、设计计算及选型；掌握制药专用设备的工作原理、特点及选用方法；掌握制药工程非工艺设计的基本知识。 二、课程教学内容 第一章制药工程设计概述 第一节项目建议书 第二节可行性研究 第三节设计任务书 第四节设计阶段 第五节施工、试车、验收和交付生产 第二章厂址选择和总平面设计 第一节厂址选择 第二节总平面设计 第三节洁净厂房的总平面设计 第三章工艺流程设计 第一节概述 第二节工艺流程设计技术 第三节工艺流程图 第四章物料衡算 第一节概述 第二节物料衡算基本理论 第三节物料衡算举例 第五章能量衡算 第一节概述 第二节热量衡算 第三节过程的热效应 第四节热量衡算举例 第五节加热剂、冷却剂及其他能量消耗的计算第六章制药反应设备 第一节反应器基础 第二节釜式反应器的工艺计算 第三节管式反应器的工艺计算 第四节反应器型式和操作方式选择 第五节搅拌器 第七章制药专用设备 第一节药物粉体生产设备 第二节提取设备 第三节丸剂生产设备 第四节片剂生产设备 第五节胶囊剂生产设备 第六节针剂生产设备 第七节口服液剂生产设备 第八章车间布置设计 第一节概述 第二节厂房建筑和车间组成 第三节化工车间的布置设计 第四节制药洁净车间的布置设计 第五节设备布置图 第九章管道设计 第一节概述 第二节管道、阀门及管件 第三节管道布置中的常见技术问题 第四节管道布置技术 第五节管道布置图简介 第十章制药工业与环境保护 第一节概述 第二节污染防治措施 第三节废水处理技术 第四节废气处理技术 第五节废渣处理技术 广东化工 2012年第15期· 176 · https://www.doczj.com/doc/7713892085.html, 第39卷总第239期制药工程原理与设备教学研究 李红霞，刘瑞江，张业旺 (江苏大学药学院，江苏镇江 212013) [摘要]简要介绍了《制药工程原理与设备》课程的性质、内容、教学目标和发展状况；详细介绍了课程教师队伍建设、课程内容改革、课程教学主线的建立、多媒体教学效果、课程工程概念的培养以及课程授课方式和考查方式的改善等课程教学研究成果；指出了课程教学改革、发展和提高的方向。 [关键词]制药工程原理与设备；制药工程；课程；教学研究 [中图分类号]G4 [文献标识码]B [文章编号]1007-1865(2012)15-0176-02 Teaching Research on Course of Pharmaceutical Engineering Principle and Equipment Li Hongxia, Liu Ruijiang, Zhang Yewang (School of Pharmacy, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China) Abstract: The character, content, teaching goal and development status of pharmaceutical engineering principle and equipment course were briefly reviewed; Teaching research results, including build of teaching troop, reformation of course content, instauration of main teaching line of course, affect of multimedia teaching courseware, training of engineering idea, improvement of teaching mode and examination mode, were introduced in details; The trends of reforming, developing and improving course teaching were also analyzed. Keywords: pharmaceutical engineering principle and equipment；pharmaceutical engineering；course；teaching research 《制药工程原理与设备》课程是建立在高等数学、大学物理、化工制图、化工设备机械基础、物理化学、生物化学、化工原理等课程知识基础上的一门综合性的工程技术课程。它根据药物研究和工业化生产的全过程，从原料的预处理、合成反应的基本原理、反应混合物的分离和纯化、原料药的获得和贮存，直到最后的制剂生产和制药生产的三废处理，讲述了药物满足GMP要求的基本原理和生产设备的设计和应用，成为制药工程专业非常重要的必修课程。其内容包括制药反应工程与设备、分离工程与设备、制剂工程原理、GMP设计、制药工程与工艺设计、制药公用系统工程等内容[1]，目标是让学生掌握制药生产中反应器的设计原理和工艺计算，掌握工艺流程设计和车间设计的原理和方法，能够综合运用化学、药学、制剂学和工程学的基本理论和技能，实现药物生产的工业化和现代化[2]。 为适应专业发展的要求，创造制药工程专业新的佳绩，全国高等院校都相继开出了《制药工程原理与设备》课程，江苏大学制药工程专业从2006级本科教学开始，在专业课程体系改革中设立该课程名称，其实质是将原来课程体系中的《药厂反应设备及车间工艺设计》、《制药工程分离工程》、《GMP》、《药厂三废处理》等课程进行整合而成。通过一段时间的教学改革和研究，形成了一套适合制药工程本科专业《制药工程原理与设备》课程教学的方法和体系，现将课程教学改革和研究内容总结如下。 1 课程教学队伍的建设 课程建设的首要问题就是教学队伍的建设问题，建立一支优良的精通全课程内容的教师队伍是保证课程教学效果的先决条件[3]。江苏大学制药工程从办学开始就一直注重教学队伍的建设， 对《制药工程原理与设备》课程，专业教研室选择具有良好化学反应工程基础和工厂工程设计经验的教师总体负责，由高水平归国博士后担任生物反应工程内容的讲解，聘请具有丰富实践经验的药厂GMP工程师专门从事GMP设计教学，选择具有环保和安全背景药学教师从事制药三废处理等公用系统工程的授课，建立了适合课程教学的整体教师队伍，保证了课程教学的质量。 2 课程内容的改革 根据学校和专业开出的基础课程内容，教学小组对《制药工程原理与设备》课程的内容进行了增减。由于江苏大学制药工程分属于药学院，依托于生药学硕士专业，工程基础课程相对较少，因此，课程在讲述药物化学合成反应时，扩充了化学反应工程反应器基本理论的内容，并在此基础上对药物生产常用的搅拌釜进行了全面的讲解，以满足学生具备工程基础的要求； 江苏大学制药工程包括化学制药、生物制药和中药制药三个方向，方向的不同导致分离方法各不相同，为此，《化工原理》课程也由本教研室承担，将《化工原理》课程中基本的分离单元操作与《制药工程原理与设备》中的分离工程原理内容整合起来，避免了分离部分内容的重复；同时，增加目前《化工原理》和《制药工程原理与设备》中未讲述的分离方法，增加液-固萃取、双水相萃取、液膜萃取、反胶团萃取、超临界流体萃取、膜分离、吸附和离子交换分离、色谱分离、水蒸气蒸馏、分子蒸馏、电泳、亲和纯化、细胞破碎和分离、泡沫分离、沉淀以及中药分离常用的水提醇沉法、醇提水沉法和半仿生提取法等，包含了制药工程专业所有的分离方法。 关于制剂工程原理部分，由于内容量大，设备多，原理和方法复杂，而《制药工程原理与设备》教材中关于制剂工程原理的介绍仅仅是介绍了制剂工程的基础部分，不能满足制药工程专业人才的要求，为此江苏大学制药工程将其单独开设为《制剂工程》课程，课程内容和学时等都得到了保证，为制药工程本科专业毕业生知识体系的广度和深度提供了保障；同时，《制剂工程》与《制药工程原理与设备》课程在同一学期开课，使得两门课程形成互补，也满足了学期末的制药工程设计实践教学的要求。因此，在《制药工程原理与设备》课程教学过程中，教学小组取消了制剂工程原理部分的讲解。 关于制药工程与工艺设计部分，增加工程设计的基本程序内容、药厂选址、工艺流程的选择、设计和优化、工艺流程图的绘制方法、物料流程图的绘制、车间布置设计等内容的介绍，实现制药生产原料的回收利用和能量的综合利用，实现制药生产的环保和安全化，使制药工程与工艺设计的全过程完整化。在制药工程公用系统工程介绍过程中，详细介绍制药工业三废处理的内容，使制药生产真正满足GMP和环保的要求。 3 紧抓课程主线授课 《制药工程原理与设备》课程授课过程中，要以药物研究和工业化生产的基本过程为主线讲解，课程主线决定了课程授课内容的前后顺序。药物研究和工业化生产的基本过程为：原料首先经预处理后进行反应，反应后分离纯化混合物得原料药，原料药经制剂工艺得到最终的药物，即：原料→预处理→反应→分离纯化→原料药→制剂→药物。其中，反应为药物生产的中心，具有决定性作用，没有反应就没有药物成分的获得，因此课程首先讲解化学反应工程和生物反应工程的内容。围绕反应的就是反应的预处理和分离纯化，属于物理操作过程，除了《化工原理》中基本的单元操作外，还包括所有的制药分离工程的内容，是课程授课的第二大部分内容。经分离和纯化后得到原料药，经过制剂生产得到需要的药物，制剂原理作为单独的课程分列在制药工程专业课程体系中。药物生产的最终任务是将药物生产工业化，工程化概念尤其重要，因此制药工程与工艺的设计成为教学授课的又 [收稿日期] 2012-09-18 [基金项目] 江苏大学教学改革与研究项目(2011JGYB065) [作者简介] 李红霞(1978-)，女，山西人，讲师，博士，主要从事制药工程的教学和研究工作。 制药工程原理与设备重点 绝对压力：以绝对真空为基准测得的压力称为绝对压力。表压：当被测流体的压强高于外界的大气压强时，用压强表测量，其读书反映了被测流体的绝对压强高于外界压强的数值，简称表压。真空度：当被测流体压强低于外加大气压强时，用真空表测量，其读数反应了流体的绝对压强低于外界大气压强的数值，称为真空度。稳态流动，在流体流动系统中，若任一点处的温度，压力，流速等与流动有关的参数仅随位置而变，而不随时间而变，这种流动即为稳态流动，（随时间改变即为非稳态流动）。直管阻力，流体流经一定管径的直管时，因流体的内摩擦而产生的阻力称为直管阻力。局部阻力：流体流经管路中的管件（弯头，三通），阀门以及进口，出口，扩大，缩小等局部位置时，其流速的大小和方向都会发生变化，且流动会受到强烈的干扰和冲击，使涡流加剧，由此产生的阻力称为局部阻力。雷诺数Re≤ 2000流体为层流；Re≥4000 流体为湍流。气缚现象：在泵启动前，由于泵内存在部分空气，空气的密度远小于液体的密度，叶轮旋转对其产生的离心力很小，叶轮中心处所形成的低压不足以造成吸入液体所需的真空度，此时泵启动了但不能输送液体这叫做气缚现象。气蚀现象，泵内的低压区产生的气泡飞向高压区时破裂或凝结，在金属表面破裂凝结时产生很高的压强，液体指点打击金属，使泵体产生振动和噪声，仅随表明逐渐疲劳而破坏这种现状叫做气蚀现象。打旋现象：搅拌过程中，若液体为低粘度液体，且叶轮转速足够高，则液体在离心力的作用下涌向釜壁并下凹，再沿釜壁上升，结果形成一个漏斗形的旋涡，且叶轮的转速越大，旋涡的下凹深度就越深，这种现象称为打旋。溶解度：在一定温度下，溶质在溶剂中的最大溶解能力称为该溶质在该溶剂中的溶解度。过饱和度：同一温度下，过饱和溶液与饱和溶液的浓度差。过饱和现象：在一定温度T1下加入溶剂得到饱和溶液，但是弱降低温度到T2，此时溶液的浓度稍高于T2下的溶解度，溶液不会析出晶体，出现了溶液浓度高于溶解度的现象，称为过饱和现象。相对挥发度：溶液中易挥发组分与难挥发组分的挥发度之比称为相对挥发度。理论板：若离开塔板的气相组成yn与液相组成xn之间达到平衡，则称这种塔板为理论板。回流比：习惯上将回流液体量与塔板产品采出量之比称为回流比。漏液，若孔速过低，则板上液体会从筛孔直接落下，这种现象称为漏液。液泛：当气相或液相的流量过大，以至降液管内的液体不能顺利流下时，液体便开始在管内积累。当管内液位增高至溢流堰顶部时，两板间的液体将连 第I篇习题解答 第一章绪论 1.1简要概述环境学科的发展历史及其学科体系。 解：环境学科是随着环境问题的日趋突出而产生的一门新兴的综合性边缘学科。它经历了20世纪60年代的酝酿阶段，到20世纪70年代初期从零星的环境保护的研究工作与实践逐渐发展成为一门独立的新兴学科。 环境学科是一门正在蓬勃发展的科学，其研究围和涵不断扩展，所涉及的学科非常广泛，而且各个学科间又互相交叉和渗透，因此目前有关环境学科的分支学科还没有形成统一的划分方法。图1-1是环境学科的分科体系。 图1-1 环境学科体系 1.2 简要阐述环境工程学的主要任务及其学科体系。 解：环境工程学作为环境学科的一个重要分支，主要任务是利用环境学科以及工程学的方法，研究环境污染控制理论、技术、措施和政策，以改善环境质量，保证人类的身体健康和生存以及社会的可持续发展。 图1-2是环境工程学的学科体系。 环境工程学环境净化与污染控制技术及原理 生态修复与构建技术及原理 清洁生产理论及技术原理 环境规划管理与环境系统工程 环境工程监测与环境质量评价 水质净化与水污染控制工程 空气净化与大气污染控制工程 固体废弃物处理处置与管理 物理性污染控制工程 土壤净化与污染控制技术 废物资源化技术 环境学科体系 环境科学 环境工程学 环境生态学 环境规划与管理 图1-2 环境工程学的学科体系 1.3 去除水中的悬浮物，有哪些可能的方法，它们的技术原理是什么？ 解：去除水中悬浮物的方法主要有：沉淀、离心分离、气浮、过滤（砂滤等）、过滤（筛网过滤）、反渗透、膜分离、蒸发浓缩等。 上述方法对应的技术原理分别为：重力沉降作用、离心沉降作用、浮力作用、物理阻截作用、物理阻截作用、渗透压、物理截留等、水与污染物的蒸发性差异。 1.4 空气中挥发性有机物（VOCs）的去除有哪些可能的技术，它们的技术原理是什么？ 解：去除空气中挥发性有机物（VOCs）的主要技术有：物理吸收法、化学吸收法、吸附法、催化氧化法、生物法、燃烧法等。 上述方法对应的技术原理分别为：物理吸收、化学吸收、界面吸附作用、氧化还原反应、生物降解作用、燃烧反应。 1.5 简述土壤污染可能带来的危害及其作用途径。 解：土壤污染的危害及其作用途径主要有以下几个方面：①通过雨水淋溶作用,可能导致地下水和周围地表水体的污染;②污染土壤通过土壤颗粒物等形式能直接或间接地为人或动物所吸入;③通过植物吸收而进入食物链,对食物链上的生物产生毒害作用等。 1.6 环境净化与污染控制技术原理可以分为哪几类？它们的主要作用原理是什么？ 解：从技术原理上看，环境净化与污染控制技术原理可以分为“隔离技术”、“分离技术”和“转化技术”三大类。隔离技术是将污染物或者污染介质隔离从而切断污染物向周围环境的扩散，防止污染近一步扩大。分离技术是利用污染物与污染介质或其它污染物在物理性质或化学性质上的差异使其与介质分离，从而达到污染物去除或回收利用的目的。转化技术是利用化学或生物反应，使污染物转化成无害物质或易于分离的物质，从而使污染介质得到净化与处理。 制药工程学模拟试卷 1 答案及评分标准 专业 _____ 班级 _______学号________ _________ 题号一二三四五总分 分数 评卷人 一、单项选择题 (每题 2 分，30 题，共 60 分) 1. 化工及制药工业中常见的过程放大方法有____D____。 A. 逐级放大法和相似放大法 B. 逐级放大法和数学模拟放大法 C. 相似放大法和数学模拟放大法 D. 逐级放大法、相似放大法和数学模拟放大 法 2. 釜式反应器可以采用的操作方式有____D____。 A. 间歇操作和连续操作 B. 间歇操作和半连续操作 C. 连续操作和半连续操作 D. 间歇操作、半连续操作及连续 操作 3. 釜式反应器串联操作时，串联的釜数以不超过____C____个为宜。 A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 4. 自催化反应宜采用____B____。 A. 间歇操作搅拌釜 B. 单釜连续操作搅拌釜 C. 多个串联连续操作搅拌釜 D. 管式反应器 5. 理想管式反应器中进行的反应，反应器的空间时间 C 与物料在反应器中的停留时间之间的关系为：____D____。 A.> C B.= C C.< C D. 不能确定 6. 对于等温等容过程，同一反应在相同条件下，为了达到相同转化率，在间歇 理想釜式反应器所需要的反应时间与在管式理想流动反应器中所需要的空间 时间 C 之间的关系为：____B____。 第 1 页共7 页 A.> C B.= C C.< C D. 不能确定 7. 对于反应级数大于零的同一反应，达到一定转化率时，理想管式流动反应器 所需要的反应器体积与理想连续釜式反应器所需要的有效容积之比(称为容积效 率)为____E____。 A.=1 B. 1 C.=0 D.0 E.0 1 8. 对于平行反应，若主反应级数高于副反应级数，则不宜选用____A____。 A. 连续釜式反应器 B. 管式反应器 C. 间歇釜式反应器 9. 正常操作时，物料呈阶跃变化的反应器是____C____。 A. 间歇操作搅拌釜 B. 单釜连续操作搅拌釜 C. 多个串联连续操作搅拌釜 D. 管式反应器 10. 理想反应器中的物料流型有____C____。 A. 滞流和湍流 B. 对流和涡流 C. 理想混合 D. 稳定流动和不稳定流动 E.并流和逆流 和理想置换 11. 在反应系统中, 反应消耗掉的反应物的摩尔数与反应物的起始摩尔数之比称 为____D____。 A. 瞬时收率 B. 总收率 C. 选择率 D. 转化 率 E. 反应速率 12. 在反应过程中，反应器的物料组成等参数与位置无关的基本反应器是 ____B____。 A. 间歇反应釜 B. 理想混合反应器 C. 理想置 换反应器 D. 多个串联反应釜 E. 实际管式反应器. 13. 有一平行反应： a 1 1 C C ，活化能为 E1 A+B R (目的产物) r k R 1 A B a 2 2 A+B S r k C C ，活化能为 E2 S 2 A B 若 E1>E2 时，则提高温度将使选择性____A____。 A. 提高 B.降低 C.不变 D. a1>a2，b1>b2 时提高 E. a1 59. 一球形石英颗粒, 在空气中按斯托克斯定律沉降, 若空气温度由20℃升至50℃, 则其沉降速度将___________ 。 60. 降尘室的生产能力只与降尘室的__________和__________有关, 而与__________无关。 61.03007过滤介质阻力忽略不计, 滤饼不可压缩, 则恒速过滤过程中滤液体积 由Ｖ 1 增多至Ｖ 2 ＝２Ｖ 1 时则操作压差由ΔＰ 1 增大至ΔＰ 2 ＝＿＿＿＿＿＿＿。 62. 0308已知ｑ为单位过滤面积所得滤液体积Ｖ／Ｓ, ｑ e 为Ｖ e ／Ｓ, Ｖ e 为过 滤介质的当量滤液体积( 滤液体积为Ｖ e 时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介 质的阻力) , 在恒压过滤时, 测得Δτ／Δｑ＝3740ｑ＋200 则过滤常数Ｋ＝ ＿＿＿＿＿＿＿, ｑ e ＝＿＿＿＿＿＿＿。 63.03013 一个过滤操作周期中, ”过滤时间越长生产能力越大”的看法是＿＿＿＿＿, ”过滤时间越短, 生产能力越大”的看法是＿＿＿＿＿。过滤时间有一个＿＿＿＿＿值, 此时过滤机生产能力为＿＿＿＿＿＿。 64.03014 过滤机操作循环中, 如辅助时间τ D 越长则最宜的过滤时间将＿＿＿＿＿＿。 65. 03015 对不可压缩性滤饼ｄＶ／ｄτ正比于ΔＰ的＿＿＿＿方, 对可压缩滤饼ｄＶ／ｄτ正比于ΔＰ的＿＿＿＿方。１; １－Ｓ 66.03016 对恒压过滤, 介质阻力能够忽略时, 过滤量增大一倍, 则过滤速率为原来的＿＿＿＿＿＿＿＿。 67. 03017对恒压过滤, 当过滤面积Ｓ增大一倍时, 如滤饼不可压缩, 则过滤速率增大为原来的＿＿＿＿倍, 如滤饼可压缩, 过滤速率增大为原来的＿＿＿＿倍。 69.03025按φ s ＝Ａ p ／Ａ定义的球形度( 此处下标ｐ代表球形粒子) , 最大值 为＿＿＿φ s 越小则颗粒形状与球形相差越＿＿＿。环境工程原理第二版课后答案
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