《化工单元操作》课程标准

1《化工单元操作》课程标准课程名称：化工单元操作适用专业：应用化工、石油化工的等化工类相关专业课程类别：专业核心课修课方式：必修课程时数：256学时一、课程性质和任务（一）课程定位《化工单元操作》是承前启后、由理及工的桥梁，主要研究化工过程中各种单元操作，是一门强调工程观念、定量运算、设计、操作能力的训练，强调理论和实际相结合、提高分析问题、解决问题的能力及应用知识的综合技能课程，是高职院校化工类专业学生在具备了必要的数学、物理、物理化学、化工制图和计算技术等基础知识之后必修的专业课，目的使学生获得今后从事化工生产过程与化工生产工艺操作、管理等必备的技能。课程内容是以化工生产企业工段长以上岗位职工所需的职业能力为依据进行设置，其功能是使学生掌握常用的化工单元操作过程和反应过程的相关原理及相应设备操作及维护技能，会进行化工单元过程方案的选择、设备的选用及部分设备的简单设计，为今后学习《化工工艺》、《反应过程与技术》、《精细化工生产技术》、《石油加工生产技术》等核心课程的学习打下坚实的基础，注重培养学生的自学能力、分析问题和解决问题的能力、人际沟通能力，为走上工作岗位打下良好的基础。(二)课程设计思路按照“以能力为本位，以职业实践为主线，以项目课程为主体”的总体设计要求，以化工专业工程技术人员的相关工作任务和职业能力分析为依据，构建工作过程完整的课程体系。该门课程以培养化工单元过程方案选择能力、设备选用与简单设计能力、装置的操作运行能力为基本目标，打破传统的学科完整体系，构建工作过程完整的学习过程，紧紧围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容，突出工作任务与知识的联系，让学习者在职业实践活动的基础上掌握知识，增强课程内容与职业岗位能力要求的相关性，提高学习者的自学能力与就业能力。学习项目选取的基本依据是该门课程的工作领域和工作任务，具体以常用的化工单元操作为线索进行设计，包括:化工管路、流体输送过程、碳酸钙悬浮液2及非均相物系的分离、换热操作、吸收操作、精馏操作、干燥操作、其他单元操作操作简介等八个学习情境，各学习情境按照认识工艺流程-了解主要设备-明确加工物系-理解工艺指标-分析检验结果-评定考核过程等若干工作任务来训练学生化工岗位的操作技能，以工作任务为中心引出相关知识。根据各学习情境的内容总量及在该门课程中的地位分配课时数，按照“学历证书与职业资格证书嵌入式”的高等职业教育的设计要求，课程内容与要求的确定充分考虑化工总控工职业资格标准的相关要求。（三）课程目标总体目标是使学生具备化工单元操作必备的理论知识，即掌握流体输送、非均相物系的分离、传热、吸收、精馏、干燥、其他单元操作等化工单元的基本原理及操作过程的相关知识，能根据工作任务需要选取不同的单元操作方式及不同类型装置，能对操作效果进行评价并提出建设性意见。使学生毕业后能胜任应用化工、石油化工等相关企业生产一线的需要，成为服务于化工等企业生产一线的高素质技能型专门人才。能力目标：通过本课程的学习,使学生具有如下能力:树立安全使用和维护化工设备的意识,达到劳动部的精馏工、吸收工、干燥工、化工总控工等中、高级工的职业标准。具体如下：1．掌握安全操作规程、工艺操作规程；2．看懂PFD图、配管图、工艺流程图,能进行简单管路的设计和安装；3．能使用公用工程（水、点、气、汽等），能熟练地开、停及运行常见的化工单元操作（泵、传热、精馏、吸收、过滤、干燥）装置和反应装置；4．会查阅有关工程计算图和手册，能借助工程计算图表和手册进行简单的操作型和设计型计算，并通过计算分析操作过程进行的效果；5．能识别和排除化工单元装置运行中常见故障；6．实施QHSE及清洁生产。知识目标：1．掌握物料衡算和热量衡算的原理及运用原则，化工物料的物理性质和各种参数；2．掌握流体流动的基本规律，掌握流体输送机械的结构、工作原理；33．掌握传热基本规律，传热系数、传热热阻、传热速率的基本概念，强化和抑制传热的途径；4．掌握传质的基本规律，传质速率的影响因素，强化传质的措施，理解其工作过程,熟悉传质设备的基本结构；5．能根据工作任务需要选取不同的单元操作方式及不同类型的装置，会对操作效果进行评价并能提出建设性意见。素质拓展目标：1．引导学生自我规划和自主学习，通过不断分析自己的能力水平和知识体系，制定自我发展的能力；2．对现有的技术和方法进行剖析，寻求改进的能力；3．学习多种渠道获取信息的方法，掌握对信息进行归纳分析的能力；4．在操作中能运用知识达到环境保护的要求；5．能用掌握的企业管理和成本核算知识进行岗位成本核算，指导节能降耗的途径；6．通过真实岗位设置下的协同操作训练，增强团队合作意识和组织协调能力。职业技能证书考核要求：通过本课程的学习，学生最终可获得精馏工、吸收工、干燥工或化工总控工中、高级技能证书。（四）前导课程：高数、工科化学、化工制图及ATOUCAD、计算机操作技能。（五）后续课程：《化工工艺》、《反应过程与技术》、《精细化工生产技术》。二、课程内容标准（一）学习情境划分及学时分配学习情境教学学时学习情境名称学习任务课堂教学时数实践教学时数1．化工管路认识化工管路的构成，熟悉压力管道的分类与分级，掌握密度、流量、流速等概念及相关计算515小计5152．流体输送过程2.1．流体内部两点间的压强差及贮罐液位的测284量2.2．流体输送方式的选择442.3.流体输送时的流动阻力442.4.流体流量的测量22.5.液体输送机械的选用、安装及操作4202.6.气体输送设备的选用、安装及操作2小计18363．碳酸钙悬浮液及非均相物系的分离3.1.碳酸钙悬浮液的分离443.2.沉降48小计8124．换热操作4.1．换热流程与换热设备的认识24.2．传热方式一-----热传导284.3．传热方式二-----热对流444.4.传热方式三-----热辐射24.5.传热过程的计算44.6．换热方案的分析与评价24.7.换热器的使用与维修2小计18125.吸收操作5.1．吸收过程的相平衡关系45.2．吸收速率方程及吸收总系数45.3.吸收的物料衡算45.4.塔径及填料层高度的计算45.5.吸收操作分析4205.6．解吸及其计算25.7.塔设备选型及填料选择2小计242056．精馏操作6.1．气液相平衡46.2．精馏的物料衡算46.3.精馏过程的计算46.4.连续精馏的操作分析446.5．其他蒸馏方式2166.6.精馏设备46.7.精馏塔的操作2小计24207．干燥操作7.1．干燥设备及干燥方案的选择27.2．湿空气的性质247.3.湿空气的湿度图及湿物料中水分的性质27.4.干燥过程的计算47.5．干燥器的操作24小计1288．其他单元操作8.1．蒸发48.2．结晶48.3.吸附18.4.色谱分离技术18.5.膜分离18.6.分离方法的选择18.7.化工设备的故障诊断48小计168合计125131顶岗实习认证培训6课程的重点、难点及解决办法情境任务重点难点解决办法化工管路管子的连接、阀门的正确使用及安装、管路故障处理管路的安装及故障处理采取项目教学法，以工作任务为出发点，激发学生的学习兴趣，教学中注重创设情境。充分运用多媒体教学手段，直观演示工厂图片、工厂生产过程帮助学生了解化工企业和化工生产过程；通过组织现场参观、观察记录、操作实践训练、把学生引向教学内容，理实一体化、寓教、学、做于一体，充分体现学生在完成工作任务的过程中学习工作过程知识。流体输送过程（1）伯努利方程及应用；（2）离心泵的构造、工作原理、性能、离心泵的选用及安装高度的计算；（3）气蚀、气缚现象；（4）离心泵的实际操作及维护；（5）离心泵单元仿真操作。伯努利方程及应用；离心泵的工作原理、安装高度的计算；离心泵的拆装及故障处理；异常事故处理。碳酸钙悬浮液及非均相物系的分离（1）沉降的基本原理及基本计算；（2）过滤原理及基本计算；（3）板框过滤机的操作。沉降速度的计算；板框过滤机的操作及异常事故的处理换热操作（1）换热器的分类与结构；（2）换热器的基本原理及基本计算；（3）列管式换热器的选型；（4）换热器的实际操作；（5）换热器的仿真操作。换热器的基本原理及基本计算；换热器的开、停车操作；换热器的异常事故处理。吸收操作（1）化学吸收、高浓度吸收及多组分吸收的工作原理、特点及应用；（2）低浓度吸收原理及基本计算；（3）吸收塔的实际操作；（4）吸收解吸仿真操作。低浓度吸收原理及基本计算；吸收塔、解吸塔的异常事故处理。精馏操作（1）精馏及其他蒸馏方式的原理；（2）双组份连续精馏塔的计算；（3）简单板式塔的设计；（4）精馏塔的全回流操作、部分回流操作、产品质量的控制调节；（5）精馏塔的仿真操作。双组份连续精馏塔的计算；简单板式塔的设计；产品质量的控制调节；精馏塔异常事故的处理。干燥操作湿空气的性质及湿度图；物料干燥的基本原理及计算；干燥设备的类型及选用；干燥器的操作。湿度图；物料衡算；干燥器异常事故的处理。其他单元操作蒸发、结晶、吸附、膜分离、色谱分离技术、化工设备故障诊断故障诊断7（二）学习情境描述学习情境1化工管路教学时间20学习目标1.掌握化工单元操作在化工生产中的地位、作用及发展；2.化工管路的构成及安装。教学内容【知识点】1.化工单元操作的性质、作用、单元操作的概念、特点及分类；2.管件、阀门、管路布置基本知识；3.简单管路的拆装。【技能点】认识化工生产过程；会使用常用工、量、器具，会简单管路的拆卸与安装。教学方法现场参观、现场教学教、学、做同步教学条件化工设备陈列室或实训基地、管路拆装实训室考核评价学习过程评价+理论考核学生的知识和能力要求工程数学知识、物理化学、化工制图、计算机应用能力教师的知识和能力要求教师资格、实践操作技能、计算机应用能力、计算机软件应用能力学习情境2流体输送过程教学时间54学习目标1.流体输送方案的分析、选择与评价；2.流体流动参数的测量；3.流体输送机械的选用、安装与操作；4.气体输送设备的选用与操作。教学内容【知识点】流体动力学、流体在管内流时的摩擦阻力基本知识，离心泵的工作原理、技术性能、操作、选用及安装高度的计算，往复泵的工作原理、结构及操作【技能点】能进行离心泵、往复泵的实际操作、维护与保养、选用、常见故障的处理；会离心泵、液位控制、压缩机的仿真操作。教学方法任务引领、现场教学、图片、多媒体仿真等教学条件流体输送实训中心、仿真实训室考核评价学习过程评价+理论考核学生的知识和能力要求工程数学知识、物理化学、化工制图、计算机应用能力教师的知识和能力要求教师资格、实践操作技能、计算机应用能力、计算机软件应用能力学习情境3碳酸钙悬浮液及非均相物系的分离教学时间20学习目标1.了解沉降、过滤基本知识；2.熟练掌握过滤机的结构、工作原理及操作教学内容【知识点】重力沉降、离心沉降、过滤操作基本知识、板框过滤机的结构、工作原理及操作【技能点】具备板框过滤机操作、维护、保养、常见故障处理、选用能力；教学方法现场教学、现场操作8教学条件过滤实训中心考核评价学习过程评价+理论考核学生的知识和能力要求工程数学知识、物理化学、化工制图、计算机应用能力教师的知识和能力要求教师资格、实践操作技能、计算机应用能力、计算机软件应用能力学习情境4换热操作教学时间30学习目标1.掌握传热基本知识；2.掌握传热方程；3.熟悉列管换热器的操作；4.熟悉换热器单元仿真操作学习内容【知识点】换热流程与换热设备的认识；传热基本理论；换热设备的操作运行；换热方案的分析与评价；换热设备的简单设计【技能点】列管式换热器操作、运行维护、选用；能根据操作规程，进行换热器的正常操作、故障分析及处理能力。教学方法任务驱动、现场教学、启发式、讨论式教学条件换热实训室、仿真实训室考核评价学习过程评价+理论考核学生的知识和能力要求工程数学知识、物理化学、化工制图、计算机应用能力教师的知识和能力要求教师资格、实践操作技能、计算机应用能力、计算机软件应用能力学习情境5吸收操作学习时间44学习目标1.熟悉溶液、相平衡知识；2.掌握吸收过程的物料恒算；3.了解填料塔知识。学习内容【