青海大學化學反應工程緒論

1、青海大學化工學院青海大學化工學院緒緒 論論 化學反應工程的概念化學反應工程的概念 化學反應工程的研究對象、內容及任務化學反應工程的研究對象、內容及任務 化工生產(chǎn)中設備的分類化工生產(chǎn)中設備的分類 化學反應工程的研究方法化學反應工程的研究方法 化學反應工程的發(fā)展趨勢化學反應工程的發(fā)展趨勢 講授范圍及要求講授范圍及要求一、化學反應工程的概念一、化學反應工程的概念 化學反應工程是使化學反應實現(xiàn)工業(yè)化的技術科學。化學反應工程是使化學反應實現(xiàn)工業(yè)化的技術科學。 化學工業(yè)生產(chǎn)過程：化學工業(yè)生產(chǎn)過程： 包括物理變化和化學反應過程，化學反應是生產(chǎn)包括物理變化和化學反應過程，化學反應是生產(chǎn)過程的核心過程的核心 工

2、程學工程學(Engineering)的任務需要的任務需要定量計算。定量計算。雖然化工廠雖然化工廠中反應器的投資占總投資比例不一定很大，但要求的中反應器的投資占總投資比例不一定很大，但要求的計算精計算精度度卻很高。卻很高。N2 + 3H2 2NH3反應器反應器原料凈化原料凈化分離分離依據(jù)催化劑的要求依據(jù)催化劑的要求N2中脫中脫H2O,脫脫CO2H2 中脫中脫S,脫脫O2動力車間動力車間Utility依據(jù)反應產(chǎn)品依據(jù)反應產(chǎn)品組成來設計組成來設計反應器的計算精度反應器的計算精度 換熱面積的計算精度換熱面積的計算精度 它是決定其它設備的配置，決定總投資，總能耗的關鍵。它是決定其它設備的配置，決定總投資

3、，總能耗的關鍵。1、動力學：、動力學：研究動態(tài)過程進行的速率的科學。研究動態(tài)過程進行的速率的科學。 2、本征動力學：、本征動力學：又稱化學動力學，是在理想條件下研究又稱化學動力學，是在理想條件下研究化學反應進行的機理和反應物系組成、溫度、壓力等參數(shù)化學反應進行的機理和反應物系組成、溫度、壓力等參數(shù)對反應速率影響的動力學。對反應速率影響的動力學。 3、宏觀反應動力學、宏觀反應動力學:在工業(yè)規(guī)模的化學反應器中，化學反在工業(yè)規(guī)模的化學反應器中，化學反應過程與質量、熱量及動量傳遞過程同時進行，研究這種應過程與質量、熱量及動量傳遞過程同時進行，研究這種化學反應與物理變化綜合過程的動力學稱為宏觀化學反應與

4、物理變化綜合過程的動力學稱為宏觀反應反應動力動力學。學。 Na2SO4+2CNa2S+2CO2 反應器內發(fā)生的過程涉及多種學科反應器內發(fā)生的過程涉及多種學科,并有復雜的交互作用并有復雜的交互作用化學化學- 熱力學熱力學, 動力學動力學, 計量學計量學流體力學流體力學 傳質和傳熱學傳質和傳熱學控制與自動化控制與自動化催化化學催化化學只有清楚地了解只有清楚地了解,分析了各項物理化學過程的機理分析了各項物理化學過程的機理,經(jīng)過合理的簡化后經(jīng)過合理的簡化后,才能形成數(shù)學模型才能形成數(shù)學模型最后通過必要的數(shù)學工具表達出所要的結果最后通過必要的數(shù)學工具表達出所要的結果黑箱或黑箱或經(jīng)驗模型經(jīng)驗模型機理模型機

5、理模型在反應器設計中往往采用介于經(jīng)驗在反應器設計中往往采用介于經(jīng)驗和機理之間的是半經(jīng)驗模型和機理之間的是半經(jīng)驗模型,質量傳遞過程傳質因素質量傳遞過程傳質因素質量傳遞過程傳質因素R邊緣反應物濃度高邊緣反應物濃度高中央反應物濃度低中央反應物濃度低此處反應較快 動量傳遞速率動量傳遞速率 熱量傳遞速率熱量傳遞速率化學反應化學反應 反應機理反應機理 反應速率反應速率 過程速率過程速率 工程放大工程放大 質量傳遞速率質量傳遞速率 物理變化物理變化 實驗反應器實驗反應器 工業(yè)反應器工業(yè)反應器 處理量處理量 工程優(yōu)化工程優(yōu)化 宏觀反應動宏觀反應動力學力學本征動力本征動力學學4 4、課程的性質和地位：、課程的性

6、質和地位： 化學反應工程化學反應工程是我?；瘜W工程與工藝專業(yè)的專業(yè)是我校化學工程與工藝專業(yè)的專業(yè)基礎課，是教育部頒發(fā)的基礎課，是教育部頒發(fā)的普通高校本科專業(yè)目錄和介普通高校本科專業(yè)目錄和介紹紹中的化學工程與工藝專業(yè)必修的中的化學工程與工藝專業(yè)必修的4 4門主干課程之一；門主干課程之一；是國家工程教育專業(yè)認證標準規(guī)定的化工類專業(yè)的專業(yè)是國家工程教育專業(yè)認證標準規(guī)定的化工類專業(yè)的專業(yè)基礎課；也是化學工程系重點建設的課程之一?；A課；也是化學工程系重點建設的課程之一。20052005年列為校級精品建設課程。年列為校級精品建設課程。20072007年確定為省級重點建設課程。年確定為省級重點建設課程。2

7、0102010年列為青海大學年列為青海大學2 2類建設課程。類建設課程。20122012年授予校級精品課程。年授予校級精品課程。二、化學反應工程的研究對象、內容及任務二、化學反應工程的研究對象、內容及任務1、研究對象：、研究對象：工業(yè)反應、工業(yè)反應過程及工業(yè)反應器。工業(yè)反應、工業(yè)反應過程及工業(yè)反應器。2、研究內容：、研究內容：以有關化學工業(yè)生產(chǎn)過程為背景，研究化學以有關化學工業(yè)生產(chǎn)過程為背景，研究化學反應與傳遞過程相互作用的基本規(guī)律，用以考察、解釋、反應與傳遞過程相互作用的基本規(guī)律，用以考察、解釋、處理實際工程問題，指導反應器的設計、放大和優(yōu)化。處理實際工程問題，指導反應器的設計、放大和優(yōu)化。

8、3、任務：、任務：（1）研究化學反應與傳遞過程相互作用的基本規(guī)律，得到）研究化學反應與傳遞過程相互作用的基本規(guī)律，得到適合不同類型反應的反應器。適合不同類型反應的反應器。（2）反應器的分析和設計。）反應器的分析和設計。（3）反應過程的優(yōu)化：投資少、效率高、生產(chǎn)強度大、產(chǎn)）反應過程的優(yōu)化：投資少、效率高、生產(chǎn)強度大、產(chǎn)品質量好。品質量好。 設計最佳化設計最佳化反應器體積最小，投資少。反應器體積最小，投資少。 操作最佳化操作最佳化管理、控制最佳化，最佳操作參數(shù)。管理、控制最佳化，最佳操作參數(shù)。（4）反應器的工程放大：）反應器的工程放大： 對現(xiàn)成的生產(chǎn)工藝，進行生產(chǎn)規(guī)模放大；對現(xiàn)成的生產(chǎn)工藝，進行生

9、產(chǎn)規(guī)模放大； 新產(chǎn)品研發(fā)：小試新產(chǎn)品研發(fā)：小試中試中試擴大試驗；擴大試驗；反應過程開發(fā)放大方法反應過程開發(fā)放大方法 逐級經(jīng)驗放大法逐級經(jīng)驗放大法 相似放大法相似放大法 數(shù)學模型放大法數(shù)學模型放大法冷模實驗獲取數(shù)學模型的傳遞參數(shù)冷模實驗獲取數(shù)學模型的傳遞參數(shù)三、化工生產(chǎn)中設備的分類三、化工生產(chǎn)中設備的分類 任何化工產(chǎn)品的生產(chǎn)是通過一定的工藝過程實現(xiàn)的。任何化工產(chǎn)品的生產(chǎn)是通過一定的工藝過程實現(xiàn)的。工藝過程是指從原料到制得產(chǎn)品的全過程。工藝過程是指從原料到制得產(chǎn)品的全過程。 每個化工產(chǎn)品的工藝過程是不同的，但有共同的特點：每個化工產(chǎn)品的工藝過程是不同的，但有共同的特點：1. 1.工藝過程是由設備、

10、管道、閥門和控制儀表組成的。工藝過程是由設備、管道、閥門和控制儀表組成的。2. 2.化工設備分為兩大類?；ぴO備分為兩大類。1 1）不含化學反應的設備）不含化學反應的設備2 2）化學反應器）化學反應器1 1 、不含化學反應的設備、不含化學反應的設備 這類設備中沒有發(fā)生化學反應，只改變物料的狀態(tài)、物這類設備中沒有發(fā)生化學反應，只改變物料的狀態(tài)、物理性質，不改變其化學性質。理性質，不改變其化學性質。 鼓風機、泵、換熱器、冷卻塔和貯槽等設備中沒有化學鼓風機、泵、換熱器、冷卻塔和貯槽等設備中沒有化學反應發(fā)生，只有物理過程，是不含化學反應的設備。反應發(fā)生，只有物理過程，是不含化學反應的設備。 在鼓風機和

11、泵中只有能量的轉換，從電能轉換成機械能，在鼓風機和泵中只有能量的轉換，從電能轉換成機械能，輸送物料；在換熱器和冷卻塔中只改變物料的溫度，物料輸送物料；在換熱器和冷卻塔中只改變物料的溫度，物料的化學性質沒有起變化；貯槽只是起貯存物料作用。的化學性質沒有起變化；貯槽只是起貯存物料作用。2 2 、化學反應器、化學反應器 在這類設備中發(fā)生了化學反應，通過化學反應改變了物料在這類設備中發(fā)生了化學反應，通過化學反應改變了物料的化學性質。的化學性質。 化工生產(chǎn)過程是由物理過程和化學反應過程組成的?；せどa(chǎn)過程是由物理過程和化學反應過程組成的?；ぴO備分為設備分為“物理型物理型”和化學反應器兩大類。在化學

12、反應器中和化學反應器兩大類。在化學反應器中發(fā)生化學反應，由原料轉換成產(chǎn)物，是化工生產(chǎn)的核心設備。發(fā)生化學反應，由原料轉換成產(chǎn)物，是化工生產(chǎn)的核心設備。 用來實現(xiàn)化學變化的設備，過程工業(yè)中的核心裝置，用來實現(xiàn)化學變化的設備，過程工業(yè)中的核心裝置，其性能對生產(chǎn)過程的影響舉足輕重。其性能對生產(chǎn)過程的影響舉足輕重。“化學反應工程化學反應工程”的研究對象是工業(yè)規(guī)模的化學反應器。的研究對象是工業(yè)規(guī)模的化學反應器。常見反應器常見反應器 裂解爐裂解爐 攪拌釜式反應器攪拌釜式反應器 多釜串聯(lián)反應器多釜串聯(lián)反應器 氣液相塔式反應器氣液相塔式反應器 固定床反應器固定床反應器 流化床反應器流化床反應器 氣液固三相反應

13、器氣液固三相反應器3.3.化學反應器特點化學反應器特點1 1）包含有傳遞過程和化學反應過程，兩者不可分割。）包含有傳遞過程和化學反應過程，兩者不可分割。2 2）客觀存在的工程因素造成物料的流況不同，其結果之一）客觀存在的工程因素造成物料的流況不同，其結果之一是物料的停留時間不同。是物料的停留時間不同。3 3）基于化學反應器的特點，傳統(tǒng)的研究方法）基于化學反應器的特點，傳統(tǒng)的研究方法-經(jīng)驗歸納經(jīng)驗歸納法已不適用于化學反應過程?；瘜W反應工程的研究方法法已不適用于化學反應過程?；瘜W反應工程的研究方法是數(shù)學模擬方法（數(shù)學模型方法）。是數(shù)學模擬方法（數(shù)學模型方法）。四、化學反應工程的研究方法四、化學反應

14、工程的研究方法 理論方法，實驗方法，數(shù)值計算方法理論方法，實驗方法，數(shù)值計算方法 半理論半經(jīng)驗方法，數(shù)學模擬方法半理論半經(jīng)驗方法，數(shù)學模擬方法 理論方法局限性：不能應付物性參數(shù)復雜，邊界條件復雜理論方法局限性：不能應付物性參數(shù)復雜，邊界條件復雜的工程化學反應系統(tǒng)。的工程化學反應系統(tǒng)。 傳統(tǒng)的經(jīng)驗法的局限性：不能應付數(shù)量眾多、強烈交互的傳統(tǒng)的經(jīng)驗法的局限性：不能應付數(shù)量眾多、強烈交互的系統(tǒng)參數(shù)。系統(tǒng)參數(shù)。反應器由反應器由“逐級經(jīng)驗放大逐級經(jīng)驗放大”“數(shù)模放大數(shù)模放大” 的轉變至今仍很困難的轉變至今仍很困難1 1 、數(shù)學模擬方法、數(shù)學模擬方法 數(shù)學模擬方法過程如下，由四部分組成。數(shù)學模擬方法過程如

15、下，由四部分組成。真實過程真實過程數(shù)學模型數(shù)學模型簡化模型簡化模型模型計算模型計算實驗檢驗實驗檢驗實際應用實際應用修改修改1）2）3）4）2 2、數(shù)學模擬方法原則、數(shù)學模擬方法原則 1 1）數(shù)學模擬方法的核心是對真實過程的簡化以及簡化模型）數(shù)學模擬方法的核心是對真實過程的簡化以及簡化模型和真實過程的等效程度。和真實過程的等效程度。 2 2）針對真實過程可以按不同程度的要求簡化成不同的簡化）針對真實過程可以按不同程度的要求簡化成不同的簡化模型，對于某一真實過程可以有不同的簡化模型。模型，對于某一真實過程可以有不同的簡化模型。 3 3）簡化模型。數(shù)學模型和數(shù)學方法是相互聯(lián)系的，應力求）簡化模型。數(shù)

16、學模型和數(shù)學方法是相互聯(lián)系的，應力求數(shù)學方法簡單，便于數(shù)學模型的實際應用。數(shù)學方法簡單，便于數(shù)學模型的實際應用。 4 4）數(shù)學模擬方法的基礎：）數(shù)學模擬方法的基礎：（1 1）積累實踐經(jīng)驗或者實驗數(shù)據(jù)；）積累實踐經(jīng)驗或者實驗數(shù)據(jù)；（2 2）學習掌握基礎數(shù)學模型。）學習掌握基礎數(shù)學模型。3 3、簡化模型的要求：、簡化模型的要求：（1）不失真；）不失真；（2）能滿足應用的要求；）能滿足應用的要求；（3）能適應當前實驗條件，以便進行模型鑒別和參數(shù)估值；）能適應當前實驗條件，以便進行模型鑒別和參數(shù)估值；（4）能適應現(xiàn)有計算機的能力；）能適應現(xiàn)有計算機的能力；4 4 、基礎數(shù)學模型基礎數(shù)學模型 1 1）化

17、學動力學模型：排除傳遞過程因素后描述化學反應速化學動力學模型：排除傳遞過程因素后描述化學反應速率、物料溫度和濃度的數(shù)學關系。傳統(tǒng)上是物理化學的率、物料溫度和濃度的數(shù)學關系。傳統(tǒng)上是物理化學的研究領域，側重于研究反應機理；化學反應工程側研究領域，側重于研究反應機理；化學反應工程側 重于重于表達三者的數(shù)學關系，而直接加以應用。表達三者的數(shù)學關系，而直接加以應用。 2 2）流動模型：描述物料在反應器內的流動狀況。）流動模型：描述物料在反應器內的流動狀況。 理想模型：平推流，全混流。理想模型：平推流，全混流。 非理想模型：軸向混合模型，多級串聯(lián)全混流模型，組非理想模型：軸向混合模型，多級串聯(lián)全混流模型

18、，組合模型等。合模型等。 3 3）傳遞模型：描述物料間質量、熱量和動量傳遞過程。例）傳遞模型：描述物料間質量、熱量和動量傳遞過程。例如氣液相間的雙膜論、溶質滲透論和表面更新論等。如氣液相間的雙膜論、溶質滲透論和表面更新論等。 4 4）宏觀動力學模型：是化學動力學模型、傳遞模型以及流）宏觀動力學模型：是化學動力學模型、傳遞模型以及流動模型的綜合，是化學反應工程的重要內容之一。動模型的綜合，是化學反應工程的重要內容之一。 五五 、化學反應工程的發(fā)展趨勢、化學反應工程的發(fā)展趨勢 1901 1901 英英 DavisDavis化學工程手冊化學工程手冊 提出單元操作概念提出單元操作概念 1913 191

19、3 德德 哈伯博施法高壓合成氨技術產(chǎn)業(yè)化哈伯博施法高壓合成氨技術產(chǎn)業(yè)化 1920 1920 美美MITMIT成立第一個化工系成立第一個化工系W.K.W.K.劉易斯任系主任劉易斯任系主任 1922 1922 德德Winkler Winkler 爐流化床煤氣化爐爐流化床煤氣化爐 1931 1931 丁苯橡膠、氯丁橡膠投產(chǎn)丁苯橡膠、氯丁橡膠投產(chǎn) 1940 1940 美國美國FCCFCC煉油開發(fā)成功，成為石油化工的起點煉油開發(fā)成功，成為石油化工的起點 1957 1957 歐洲第一屆反應工程會議，提出反應工程學概念歐洲第一屆反應工程會議，提出反應工程學概念 化學工程學科，是在化學工程學科，是在1919世

20、紀后期隨著大規(guī)模制造化學工業(yè)產(chǎn)品的生世紀后期隨著大規(guī)模制造化學工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程的發(fā)展而誕生的。產(chǎn)過程的發(fā)展而誕生的。18801880年，年，“化學工程化學工程”第一次被英國學者第一次被英國學者Gearge E.DavisGearge E.Davis正式提出。正式提出。 1888 1888年，美國麻省理工學院開設了第一個以年，美國麻省理工學院開設了第一個以“化學工程化學工程”命名的課命名的課程，標志著化學工程學科的誕生。程，標志著化學工程學科的誕生。19201920年，美國麻省理工學院，成立了年，美國麻省理工學院，成立了世界上第一個化學工程系，開始了化工專業(yè)人才的培養(yǎng)。世界上第一個化學工程系，

21、開始了化工專業(yè)人才的培養(yǎng)。 1927 1927年年4 4月浙江大學設立了中國第一個化工系，開始了國內化工專業(yè)月浙江大學設立了中國第一個化工系，開始了國內化工專業(yè)人才的培養(yǎng)。人才的培養(yǎng)。 青海大學青海大學19781978年成立化工系開始了省內化工專業(yè)人才的培養(yǎng)。截止年成立化工系開始了省內化工專業(yè)人才的培養(yǎng)。截止目前我國共有目前我國共有300300多所高校開辦化工類專業(yè)點多所高校開辦化工類專業(yè)點445445個。個。、化化學學工工程程發(fā)發(fā)展展史史及及化化學學反反應應工工程程學學科科的的形形成成1 1 化學工程學科體系的基本內容：化學工程學科體系的基本內容： 化學工程共同的現(xiàn)象，可概括為化學工程共同的

22、現(xiàn)象，可概括為“三傳一反三傳一反”，即動，即動量傳遞、熱量傳遞、質量傳遞及化學反應，其學科形成了量傳遞、熱量傳遞、質量傳遞及化學反應，其學科形成了以傳遞過程及化學反應工程為核心的學科體系（包括化工以傳遞過程及化學反應工程為核心的學科體系（包括化工熱力學、化工單元過程、分離工程、化工系統(tǒng)工程等）熱力學、化工單元過程、分離工程、化工系統(tǒng)工程等）過程工程 過程工程（過程工程（process engineering)的概念是對的概念是對“化學工程化學工程”概念的拓展?；瘜W工程學在發(fā)展過程中不斷向科技新領域概念的拓展?；瘜W工程學在發(fā)展過程中不斷向科技新領域滲透拓展，應用對象已經(jīng)涵蓋了所有與物質的物理、化

23、學滲透拓展，應用對象已經(jīng)涵蓋了所有與物質的物理、化學加工過程相聯(lián)系的工業(yè)部門，這個部門稱為加工過程相聯(lián)系的工業(yè)部門，這個部門稱為“過程工業(yè)過程工業(yè)”（process industry），包括石油煉制、化學工業(yè)、能源），包括石油煉制、化學工業(yè)、能源工業(yè)、航空、軍事、冶金、環(huán)保工業(yè)、建材、印染、生物工業(yè)、航空、軍事、冶金、環(huán)保工業(yè)、建材、印染、生物技術、醫(yī)藥、食品、造紙等工業(yè)部門。技術、醫(yī)藥、食品、造紙等工業(yè)部門。 特點有三個方面：原料產(chǎn)品、加工過程、增加產(chǎn)值特點有三個方面：原料產(chǎn)品、加工過程、增加產(chǎn)值第一階段：古代的化學生產(chǎn)（第一階段：古代的化學生產(chǎn)（17世紀以前）世紀以前） 這一時期經(jīng)歷了實用

24、化學、煉丹和煉金、醫(yī)藥化學和這一時期經(jīng)歷了實用化學、煉丹和煉金、醫(yī)藥化學和冶金化學等時期。早期化學知識來源于人類的生產(chǎn)和生活冶金化學等時期。早期化學知識來源于人類的生產(chǎn)和生活實踐。同時在人類對自然界萬物的本原構成的探索中，誕實踐。同時在人類對自然界萬物的本原構成的探索中，誕生了古代樸素的元素觀。古代化學具有實用和經(jīng)驗的特點，生了古代樸素的元素觀。古代化學具有實用和經(jīng)驗的特點，尚未形成理論體系、是化學的萌芽時期；另一方面，尚未尚未形成理論體系、是化學的萌芽時期；另一方面，尚未形成有規(guī)模的化學加工實踐。形成有規(guī)模的化學加工實踐。生產(chǎn)硫酸生產(chǎn)硫酸 第二階段：近代化學工業(yè)從十八世紀末開始，以硫酸，硝第

25、二階段：近代化學工業(yè)從十八世紀末開始，以硫酸，硝酸，純堿的工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)過程為開端，至酸，純堿的工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)過程為開端，至20世紀初，出世紀初，出現(xiàn)了載入化工發(fā)展史冊的合成氨的工業(yè)生產(chǎn)。現(xiàn)了載入化工發(fā)展史冊的合成氨的工業(yè)生產(chǎn)。 規(guī)模的擴大要求人們對生產(chǎn)過程的規(guī)律有更為透徹的規(guī)模的擴大要求人們對生產(chǎn)過程的規(guī)律有更為透徹的了解，需要既懂工程又熟悉化學知識促使工程與化學相結了解，需要既懂工程又熟悉化學知識促使工程與化學相結合合.20世紀初，提出了世紀初，提出了“化學工程化學工程”的概念，發(fā)展成為以的概念，發(fā)展成為以“單元操作單元操作” 為基本研究內容的化學工程學。第一次綜合。為基本研究內容的化學工

26、程學。第一次綜合。 第三階段：現(xiàn)代化學工業(yè)（二戰(zhàn)前后），在原料路線，技術第三階段：現(xiàn)代化學工業(yè)（二戰(zhàn)前后），在原料路線，技術和設備方面都有巨大的變化和進步，在以石油和天然氣為主和設備方面都有巨大的變化和進步，在以石油和天然氣為主要原料的化學工業(yè)中，各種催化反應被廣泛應用，這就要求要原料的化學工業(yè)中，各種催化反應被廣泛應用，這就要求在反應技術和反應器設計方面作出重大努力。尤其是在生產(chǎn)在反應技術和反應器設計方面作出重大努力。尤其是在生產(chǎn)規(guī)模日益大型化的趨勢下，其影響就更大了，促使化學工程規(guī)模日益大型化的趨勢下，其影響就更大了，促使化學工程學科形成了第二次理論綜合：學科形成了第二次理論綜合： 從動量

27、傳遞、熱量傳遞、質量傳遞的角度深入研究化工從動量傳遞、熱量傳遞、質量傳遞的角度深入研究化工生產(chǎn)的物理變化過程，以及從生產(chǎn)的物理變化過程，以及從“化學反應工程化學反應工程”的角度來研的角度來研究化工生產(chǎn)的化學過程。從而使化學工程學科上升為一門具究化工生產(chǎn)的化學過程。從而使化學工程學科上升為一門具有完整理論體系的全面學科。有完整理論體系的全面學科。 三傳一反。三傳一反。荷蘭荷蘭van Krevelen提出提出“化學反應工程化學反應工程”的概念，意在系統(tǒng)的概念，意在系統(tǒng)深入地研究伴有物理過程即傳遞現(xiàn)象的化學反應過程。深入地研究伴有物理過程即傳遞現(xiàn)象的化學反應過程。1957年，阿姆斯特丹，第一屆歐洲化

28、學反應工程會議，年，阿姆斯特丹，第一屆歐洲化學反應工程會議， van Krevelen作首篇綜合性報告：作首篇綜合性報告：Micro- and Macro- Kinetics1981年，化學反應工程正式進入我國化工高等教育。年，化學反應工程正式進入我國化工高等教育。、2020世紀世紀5050年代后反應工程成為一獨立學科，我國年代后反應工程成為一獨立學科，我國7070年年代后逐漸開設這門課代后逐漸開設這門課。經(jīng)過約半個世紀的發(fā)展，目前它已形。經(jīng)過約半個世紀的發(fā)展，目前它已形成了自己完整的學科體系，有特色的理論基礎和有效的實驗成了自己完整的學科體系，有特色的理論基礎和有效的實驗方法，以及關于處理復

29、雜實際反應系統(tǒng)的指導思想等方法，以及關于處理復雜實際反應系統(tǒng)的指導思想等 化工設計，放大廣泛采用精確計算工具化工設計，放大廣泛采用精確計算工具 - “ Aspen”、* 化學反應工程的理論幾乎都是建立在最簡單的反應體系的簡化學反應工程的理論幾乎都是建立在最簡單的反應體系的簡化假定之上，這些簡化假定與復雜的實際過程相去甚遠，原因化假定之上，這些簡化假定與復雜的實際過程相去甚遠，原因一方面目前還沒有足以把實際反應體系進行詳盡描述的能力，一方面目前還沒有足以把實際反應體系進行詳盡描述的能力，另一方面也不見得一定要做到這一點。另一方面也不見得一定要做到這一點。反應過程的非線性性質是化學反應工程中表現(xiàn)得

30、非常突出的一反應過程的非線性性質是化學反應工程中表現(xiàn)得非常突出的一個問題，有時不但不能外推，甚至連內插都可能有問題。個問題，有時不但不能外推，甚至連內插都可能有問題。、* 由過程導向性學科向產(chǎn)品導向性學科發(fā)展：由過程導向性學科向產(chǎn)品導向性學科發(fā)展：化學工程化學工程 過程工程過程工程 產(chǎn)品工程產(chǎn)品工程考察現(xiàn)象的時空尺度向兩極發(fā)展?？疾飕F(xiàn)象的時空尺度向兩極發(fā)展。 設備尺度設備尺度 液滴、氣泡、小顆粒尺度液滴、氣泡、小顆粒尺度 納米、分子簇尺度納米、分子簇尺度 分子、原子尺度。分子、原子尺度。 *研究重點：研究重點：大宗化學品的制備技術大宗化學品的制備技術 各種專用品的各種專用品的制備技術。制備技術。 *研究領域：研究領域：化工化工 化工與材料科學、生物工程、環(huán)化工與材料科學、生物工程、環(huán)境工程等多學科的交叉領域。境工程等多學科的交叉領域。反應工程的尺度環(huán)境保護資源消耗可持續(xù)發(fā)展5 5、反應工程與其它學科的關系、反應工程與其它學科的關系反應工程 化工熱力學工程控制傳遞過程催化劑化學工藝流體力學穩(wěn)定性反應動力學計量化學最優(yōu)化技術最優(yōu)化技術放大設計六、六、講授范圍及要求講授范圍及要求1）教材第五版全書共）教材第五版全書共9章，是面向化學工程與石油加工，有章，是面向化學工程與石油加工，有機化工，無機化工，精細化工，煤