生物技术和应用专业（生化制药方向）

生物技术及应用专业（生化制药方向） 《生化制药单元操作》课程标准

1．课程概述 1.1课程性质

本课程是高职高专应用生物技术专业的一门专业必修课程。

在《数学》、《无机及分析化学》等基础课与专业课之间，起承上启后的作用，是自然科学领域的基础课向工程科学的专业课过渡的入门课程。

通过本教程的学习，使学生了解和掌握气体吸收、蒸馏、结晶、萃取等传质的基本原理，选择以传递过程和研究方法为主线来组织教学内容，理论联系实际，掌握相应的单元操作设备的设计、操作、选型等技能，增加解决工程实际问题的能力。

其主要任务是介绍流体吸收、蒸馏、结晶、萃取等传质的基本原理，主要生化制药单元操作的典型设备构造、操作原理、过程计算、设备选型及日常维护等。这些都密切联系生产实际，以培养学生运用基础理论分析和解决生化制药单元操作中各种工程实际问题的能力，为专业课学习和今后的工作打下较坚实的基础。 1.2设计思路

生化制药单元操作是高职高专应用生物技术专业大部分学生就业后要从事的工作。本课程的功能是培养学生运用基础理论分析和解决生化制药单元操作中各种工程实际问题的能力，为专业课学习和今后的工作打下较坚实的基础。因此本课程在应用生物技术专业中处于非常重要的地位，将来无论是科学研究还是在工厂工作，都是非实用的。

以物质的吸收、蒸馏、结晶、萃取等传质单元操作过程和研究方法为主线来组织教学内容，建立生物分离过程及设备课程的教学内容体系，各单元操作的阐述按四段式展开：过程分析—过程描述—过程及设备计算—操作程序及常见问题的处理措施。过程分析指的是对一个特定的生物分离过程进行分解，用已掌握的

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物理和物化知识对其现象作定性、定量分析；过程描述是用相关定理和定律对过程规律进行描述；过程计算分为设计型计算和操作型计算，突出工程研究方法实验法的应用；操作程序及常见问题的处理措施是用已掌握的知识来规范操作及分析解决生产上和设备上的实际问题，起到培养学生学以致用，理论联系实际的能力。同时，适当拓宽课程内容，补充新的有用内容和先进的技术成果．未来的化学技术发展将面临各种各样的新问题，因此必须具有较宽的知识面，了解新的技术进展，这样才能有较宽的解决问题的思路，更具有创造性，所以适当扩展了课程内容。例如在生物分离方面，膜分离是近三十年来发展起来的新分离方法，运用范围相当广泛，既可用于非均相混合物分离，扣除细小颗粒、细菌等， 又可以用于分离气相及液相均相混合物，且操作条件温和，因此增加膜分离看来也是必要的，在教学内容中融入生物分离领域中最新的研究成果和发展新动向、新设备。

教学方式包括课堂讲授、讨论课和各种形象教学（多媒体、实验、仿真实验、课程设计和生产性实习等），增加生物分离发展的新理论、新动向，以拓宽学生的知识面。使学生全面了解生物分离过程中的单元操作原理，牢固树立工程观点，培养分析和解决工程问题的能力。

生物分离及设备的实践教学环节包括单元操作实验、生产性实训和课程设计等，它是有效培养学生工程实践能力、全面提高学生素质的重要环节。在教学实践活动中，我们始终将培养学生的工程意识和操作规范放在第一位，并贯穿到教学的全过程中。由于在学习本课程前学生都没接触过生产实践，缺乏工程实践的感性认识，往往不善于将课程内容与生产实际联系起来。为此在学习分离课程初期，安排学生进行认识实习是非常必要的，结合应用生物系的生产性实训车间、干燥、蒸馏、吸收等实验装置，使学生熟悉生物分离生产的实际情况，增加感性认识。做到实验教学与课堂教学相配合，积极为学生创造动手机会，鼓励学生自行进行实验过程的设计和设备的组装，培养他们的创新意识，同时通过解答实验思考题，或让学生提出改进实验的设想，激发他们独立思考的能力。本课程为80学时，计4学分。 2．课程目标

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本课程的课程目标是使学生掌握流体吸收、蒸馏、结晶、萃取等传质的基本原理及主要分离操作中的典型设备构造、操作原理、过程计算、设备选型等，培养学生运用基础理论分析和解决制药生物生产中各种工程实际问题的能力。 2.1 能力目标 能力目标：

（1）能够正确查阅给定物质在不同温度及压力下的物性参数。

（2）能够运用传热、传质等基本原理，对精馏塔进行正常的开、停车操作

及日常巡检维护操作，并对常见的故障及排除。对相应的单元操作过程进行工艺设计及设备的选型。

（3）能够熟悉传热、传质等基本原理，掌握收塔的操作要点，能对吸收塔

进行正常的开、停车操作及日常巡检维护操作，并对常见的故障及排除。 （4）能够正确操作及运行、维护主要的结晶、萃取设备。

（5）能够根据给定的工艺参数，合理选用生物单元操作，编制一套完整的

精馏塔、吸收塔的设计计算书并画出工艺流程图，列出设备清单。

2.2 知识目标

（1）掌握传质分离过程操作的基本类型及基本理论。

（2）掌握传质设备的分类、工作过程、用途和主要技术性能。 （3）掌握气体吸收过程的理论依据、计算步骤及主要构造。 （4）掌握蒸馏塔中理论板的计算方法及蒸馏塔的主要构造。 （5）掌握萃取、结晶的分类、技术特点及其主要设备的构造 2. 3素质目标

（1）明确职业岗位所处的重要位置,不断提高自身职业能力； （2）树立实事求是,精益求精的职业意识； （3）培养分析问题、解决问题的能力；

（4）根据操作规程和工艺流程，进行规范操作和维护。 3．课程内容和教学要求 序号 典型工作任务 技能内容与教学要求 知识内容与教学要求 参考学时 理论 实践 3 1 吸收工段1、能够掌握气体吸收的工1、根据吸收的性质进行分7 第 3 页 共 9 页

工艺业应用和分类 类操作 设计、2、计算出吸收塔的操作线2、熟悉CO2吸收过程中操作及最小液气比； 的一些基本概念。 及设3、能够确定填料塔的直3、掌握气液相平衡方程式备选型和径、高度及进出口直---享利定律，如吸收塔的径。 物料衡算、操作线方程、日常4、能够确定填料型号及数吸收速率方程等。 维护 量。 4、能进行传质单元高度、5、能够计算出整个塔体、传质单元数及填料层高度管路的压力降及所需的计算。 风机的功率大小等。 5、运用气液相平衡原理和6、能够选出标准型号管填料的特性，对吸收塔进子、阀门以及风体的型行气液相平衡原理和进出号及大小。 口物料守衡计算。 7、能对吸收塔进行正常的6、根据气体流动的柏努利开、停车操作。 方程及填料的性能参数进8、熟悉吸收设备的分类与行计算。 结构类型、附件 7、结合管件和风机的标准9、能进行日常巡检维护操及各种型号进行选择。 作，并对常见的故障及8、掌握吸收操作的工艺流排除。 程及各阀门、管道的作用。 9、吸收塔的开、停车操作和正常操作要点； 10、掌握影响吸收操作的因素及控制，并进行现场操作。 11、根据生产原理，进行日常巡检维护操作，并对常见的故障及排除 第 4 页 共 9 页

1、能够运用各种类型的结1、掌握各类结晶的基本原16 晶操作； 理； 4 2、能够进行基本的结晶计2、熟悉结晶设备的结构、算； 原理及分类； 3、能够对掌握常见结晶设3、对常见的结晶设备进行备的结构、类型及附选用； 溶液的浓缩、结晶2 及设备选型和日常维护 件； 4、能对结晶设备进行正常的开、停车操作； 4、掌握结晶操作的工艺流程及各阀门、管道的作用。 5、能进行日常巡检维护操5、熟悉结晶工艺的开、停作，并对常见的故障及排除。 车操作和正常操作要点； 6、掌握影响结晶操作的因素及控制，并进行现场操作。 7、根据生产原理，进行日常巡检维护操作，并对常见的故障及排除 1、能够掌握各种蒸馏操作1、根据蒸馏的性质和原理18 6 蒸馏塔的设计、操作3 及设备选型和日常维护 在不同生物生产中的进行分类操作； 运用和分类； 2、熟悉理想溶液的气液相2、能进行双组分连续精馏平衡； 计算； 3、掌握精馏的基本原理； 3、能够确定理论塔板与回4、进行全塔的物料衡算； 流比； 4、能够确定塔板的类型及性能； 5、确定精馏段及提馏段的操作线方程和进料热状况的影响；。 5、能够计算出整个塔体、6、运用气液相平衡原理，管路的压力降。 进行理论板数的确定；回第 5 页 共 9 页