一、基础基石课程
这是所有工科专业的共同基础,也是解决工程问题的工具。
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数学: 高等数学、线性代数、概率论与数理统计。数学是描述工程问题的语言。
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物理: 大学物理,重点是力学、热学、电磁学。
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化学:
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无机化学 & 有机化学: 了解物质的基本性质和反应,是理解工艺的基础。
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分析化学: 侧重于工业分析。
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物理化学: 非常重要! 热力学、动力学、相平衡等是化工设计的核心理论基础。
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二、专业核心课程(化工的灵魂)
这是化工区别于其他专业最核心的部分,俗称 “三传一反”。
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化工热力学
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研究内容: 学习物料的能量转换(热-功)、相态变化(气-液-固平衡)、反应平衡等规律。
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要解决的问题: “这个反应需要多少能量?”、“在什么条件下混合物能分离?”、“这个过程能自发进行吗?”
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地位: 化工过程的 “指南针” ,判断过程的方向和极限。
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化工原理(或称为单元操作)
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研究内容: 这是化工的精华。任何复杂的化工生产过程都可以分解成一系列基本的物理操作单元。
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核心单元操作包括:
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流体流动与输送(动量传递): 如何用泵和管道输送流体。
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传热: 如何给反应器加热或冷却(用换热器)。
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传质与分离: 如何提纯和分离混合物(如精馏、吸收、萃取、干燥、膜分离等)。
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地位: 化工过程的 “工具箱” ,教你使用各种“工具”完成生产任务。
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化学反应工程
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研究内容: 研究化学反应在工业规模反应器中的进行规律。它关心温度、压力、浓度、催化剂、物料流动方式等如何影响反应的速率和效果。
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要解决的问题: “为了达到--产量,反应器应该设计成多大?什么形状?如何操作?”
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地位: 化工过程的 “心脏” ,是连接化学和工程的桥梁。
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化工过程设计与优化
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研究内容: 学习如何将上述所有“单元操作”和反应器像搭积木一样组合起来,形成一个完整、高效、经济的工艺流程。会使用Aspen Plus等流程模拟软件。
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地位: 化工知识的 “综合实践” ,通常是毕业设计的内容。
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化工仪表与自动控制
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研究内容: 学习如何用传感器、仪表和自动控制系统来保证生产过程的稳定、安全和高效。
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要解决的问题: “如何让年产百万吨的工厂自动运行,并将温度、压力等参数精确控制在要求范围内?”
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三、辅助与拓展课程
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化工设备机械基础: 学习压力容器、塔器、换热器等化工设备的机械设计规范和要求,保证设备强度和安全。
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过程安全与环保: 学习如何识别和控制化工生产中的风险(火灾、爆炸、有毒物质泄漏),以及如何处理“三废”(废水、废气、废渣),实现绿色生产。
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工程经济学: 学习对化工项目进行成本估算、效益分析和投资决策。
四、实践环节
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实验课程: 化工原理实验、专业综合实验等,验证理论,熟悉设备。
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课程设计: 完成一个特定单元(如精馏塔、换热器)的设计计算。
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工厂实习: 深入化工厂,亲眼目睹实际的生产装置和流程,将理论与实践结合。
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毕业设计: 通常是一个完整的工艺设计项目,综合运用四年所学知识。