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1、化工工程论文展示模板制药工程和生物技术《化工原理》课程探讨摘要：《制药工程》在20世纪末才成为一门专业确定下来。在此之前制药工程的内容分散于化学制药、生物化工、药物制剂、中药制药等相关专业中,随着生命科学与医药产业的快速发展,促进了知识与技术的交叉融合和完善。《化工原理》是化学化工及其相关专业必修的一门专业基础课程,它涉及动量传递、热量传递和质量传递三大部分的内容,它研究的是在相关反应过程中所涉及的物理过程,有若干的相关典型操作。关 键 词:制药工程,生物技术,化工原理 一、制药工程和生物技术的特点制药工程技术由药物成分的获得和药物成分的分离纯化两部分构成。前者涉及化
2、学制药、生物制药、中药制药中的化学反应、微生物发酵、酶催化合成、基因工程、中药粗提取过程等。后者就是选用恰当的分离技术使药物的粗品按成分分离纯化,在制药工程和生物技术中其粗品具有有效成分含量很低、药物成分的稳定性通常较差,特别是生物活性物质对温度、酸碱度都十分敏感,遇热或某些化学试剂会失去活性或分解、原料药的产品质量要求,特别是对产品所含杂质的种类及其含量要求比有机化工产品严格得多[1]的特点,一般选用物理过程完成此部分操作。二、教材分析现行的制药工程和生物技术专业根据其技术的特点开设的相应课程为《制药工程》,选用的教材为《制药工程导论》或《制药工程原理与设备》(《中药
3、制药工程原理与设备》)等。其教材根据内容分成两类,一类教材由化学反应过程的反应合成技术包括化学反应器和生化反应器;传质过程如蒸馏、萃取、吸附、离子交换、色谱分离技术、结晶分离、过滤和离心分离、膜分离、制剂技术等内容构成;另一类教材由传质过程和制剂技术等内容构成。而与之相关的基础课、专业基础课有高等数学、工程数学、物理学、物理化学、制药工程制图等。相关课程有制药机械、中药药剂学或药剂学等。将反应器、传质过程和制剂技术三部分内容在同一课程申进行,而在现行减少学时为主导的情况下,会出现内容多、内容差异大、学习难度增大、学习重点不清代写本科毕业论文楚等问题。同时,工程技术中必不
4、可少的操作:如对流体在管道内的均相流动和流体的输送、非均相流动和流体、传热过程都是制药工程和生物技术中非常常见的操作,也是对传质过程、反应器设计影响非常大的过程未进行学习。这样就不利于知识系统的学习及一些相关单元操作(如过滤、沉降等)的学习理解。因此在大多数工科类院校的制药工程专业和生物技术专业均开设《化工原理》,而其它内容则放在相应课程中。三、《化工原理》课程的重难点由于制药工程和生物技术专业的课程中有大量关于药物和生物方面的课程(特别是理科院校的制药工程和生物技术专业),因此,其相应的工程课学时较少。所以在《化工原理》的教学内容中应考虑其专业特点以及不断减少的教学学
5、时,选讲经典单元操作,同时注意系统介绍涉及三传的理论,具体单元操作的重点、难点,以利于学生通过选讲的典型单元操作的学习,培养学习能力,使之能对相似单元操作进行自学。1.单元操作的基本概念贯穿所有单元操作的基本概念有物料恒算、能量恒算、过程速率三个基本概念,是我们根据工艺要求设计计算设备和校核设备计算的基础理论。物料恒算和能量恒算是我们久已了解的基本概念,但在单元操作的计算中要重视,特别要注意恒算的范围和恒算的基准两个问题。在实际学习中常由于恒算的范围和恒算的基准的不一致而导致错误,在各单元操作中的物料、能量恒算中加以强调,建立牢固概念,避免错误。物料恒算的基准一般选择时
6、间,而能量恒算的基准一般有时间和温度两个基准。过程速率是工程中必须强调的重要因素,过程速率大可以使完成相同生产能力的设备尺寸减小,从而减少设备费用和操作费用。过程速率与过程的推动力成正比、与过程的阻力成反比。过程的推动力越大、过程的阻力越小,为完成相同的产能所需的设备尺寸就越小。这既关系到设备的设计也关系到技术经济。对于过程速率的确定离不开对过程平衡的讨论。在《化工原理》中会涉及到许多的平衡问题,因为许多过程(溶解与结晶,吸湿与干燥,吸收与解吸等)是双向的,因此会有如热平衡、溶解平衡、汽液平衡等等。无论是什么平衡,通过过程平衡的研究使我们能够了解并获得过程进行的方向、极
7、限和推动力。以溶解与结晶为例,是制药中非常常见的单元操作,我们可以分析当形成饱和溶液时的浓度为平衡浓度,如果溶液的实际浓度小于平衡浓度,操作是溶解的方向而溶液的实际浓度大于平衡浓度时操作只可能是结晶,这样我们就能判断过程进行的方向,平衡浓度就是过程的极限,实际浓度与平衡浓度的差就为过程的推动力。以此类推可以分析其他过程。2.雷诺准数(Re)在流体流动中要认真了解和掌握雷诺准数(Re),Re是我们在流体流动、传热、传质中均要使用的准数。在《化工原理》中,所有的单元操作中,均存在流体的运动,Re是描述流体在设备内强制流动状态的准数。Re=1u
