《化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)工程》課程教學(xué)大綱

1、化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)工程課程教學(xué)大綱英文名稱：ChemicalReactionEngineering適用專業(yè)：化學(xué)工程與工藝學(xué)時(shí)：48學(xué)分：3課程類別：專業(yè)方向課程課程性質(zhì)：必修課一、課程的性質(zhì)和目的化學(xué)反應(yīng)工程課程是化學(xué)工程與工藝專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)限選課程之一。本課程的任務(wù)是使學(xué)生在掌握化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)以及流體流動(dòng)、傳熱、傳質(zhì)等傳遞過程理論的基礎(chǔ)上，掌握反應(yīng)過程的分析、反應(yīng)技術(shù)開發(fā)和反應(yīng)器設(shè)計(jì)與放大及優(yōu)化操作的基本方法，為解決石油加工、石油化工及精細(xì)化工過程中的化學(xué)反應(yīng)技術(shù)問題，準(zhǔn)備必要的專業(yè)理論知識(shí)。二、課程教學(xué)內(nèi)容第一章緒論主要內(nèi)容和要求：1.了解化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)的范疇和任務(wù)；2.熟悉研究化學(xué)反

2、應(yīng)工程的基本方法；3.了解化學(xué)反應(yīng)器的放大方法；4.了解化學(xué)反應(yīng)工程的學(xué)科系統(tǒng)。教學(xué)重點(diǎn)：1.物料衡算、能量衡算的一般方程；2.工業(yè)反應(yīng)器的放大方法。第二章反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)主要內(nèi)容和要求：1.了解化學(xué)反應(yīng)及動(dòng)力學(xué)基本概念與術(shù)語；2.了解單一反應(yīng)速率式的解析，復(fù)合反應(yīng)及變?nèi)葸^程動(dòng)力學(xué)方程；3.掌握利用實(shí)驗(yàn)求解化學(xué)反應(yīng)速率方程參數(shù)的方法；4.掌握氣固相催化反應(yīng)的本征動(dòng)力學(xué)的速率方程推導(dǎo)；5.了解催化劑顆粒中擴(kuò)散對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響；6.掌握氣固相催化反應(yīng)過程宏觀動(dòng)力學(xué)速率方程的建立方法。教學(xué)重點(diǎn)：1.等溫等壓變?nèi)葸^程動(dòng)力學(xué)方程變換；2.反應(yīng)控制步驟與L-H模型；3.反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程建立方法。教學(xué)難點(diǎn)：

3、等溫等壓變?nèi)葸^程動(dòng)力學(xué)方程變換；第三章理想反應(yīng)器主要內(nèi)容和要求：1.掌握分批式操作的反應(yīng)器、半分批式操作的釜式反應(yīng)器、連續(xù)操作的完全混合流反應(yīng)器、平推流反應(yīng)器以及多釜串聯(lián)組合的全混流反應(yīng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算；2.了解非等溫過程及最優(yōu)溫度分布，掌握T-x圖定性分析方法；3.了解反應(yīng)器型式與操作方法的選擇。教學(xué)重點(diǎn)：1.理想反應(yīng)器設(shè)計(jì)方程推導(dǎo)及設(shè)計(jì)計(jì)算；2.非等溫過程與最優(yōu)溫度分布定性分析；3.反應(yīng)器型式及操作方法選擇。教學(xué)難點(diǎn)：1.Tx圖分析；2.反應(yīng)器型式及操作方法選擇。第四章非理想流動(dòng)主要內(nèi)容和要求：1.了解利用實(shí)驗(yàn)測(cè)量停留時(shí)間分布及數(shù)據(jù)處理的方法；2.熟悉幾種典型反應(yīng)器的停留時(shí)間分布特征及數(shù)學(xué)模型

4、；3.了解流動(dòng)混合態(tài)對(duì)反應(yīng)結(jié)果的影響。教學(xué)重點(diǎn)：1.示蹤法與停留時(shí)間分布函數(shù)描述；2.典型反應(yīng)器模型；教學(xué)難點(diǎn)：流動(dòng)模型的建立。第五章多相系統(tǒng)中的化學(xué)反應(yīng)與傳遞現(xiàn)象主要內(nèi)容和要求：1.了解固體催化劑的宏觀結(jié)構(gòu)與性質(zhì)；2.掌握流體與催化劑顆粒內(nèi)、外表面間的傳質(zhì)與傳熱，多孔介質(zhì)中的擴(kuò)散與反應(yīng)，內(nèi)外擴(kuò)散有效因子及內(nèi)外擴(kuò)散對(duì)反應(yīng)的影響；3.了解擴(kuò)散對(duì)反應(yīng)選擇性的影響。教學(xué)重點(diǎn)：1.流體與催化劑顆粒間的傳質(zhì)與傳熱；2.多孔介質(zhì)中的擴(kuò)散與反應(yīng)及內(nèi)外擴(kuò)散有效因子；教學(xué)難點(diǎn)：流動(dòng)模型的建立。三、課程教學(xué)的基本要求學(xué)生通過本本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)對(duì)大綱規(guī)定的基本內(nèi)容有系統(tǒng)的理解，掌握其中的基本概念、基本理論和基本方法

5、，并達(dá)到1.掌握建立動(dòng)力學(xué)方程式的基本方法；2.掌握各種理想反應(yīng)器的分析和設(shè)計(jì)計(jì)算；3.了解反應(yīng)器型式及操作形式的選擇思路；4.掌握解非理想流動(dòng)的測(cè)量、量化和模型化方法；5.了解多相反應(yīng)過程中的傳質(zhì)、傳熱等對(duì)反應(yīng)結(jié)果的影響。講課內(nèi)容學(xué)時(shí)1緒論42反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)143理想反應(yīng)器144非理想流動(dòng)85多相系統(tǒng)中的化學(xué)反應(yīng)與傳遞現(xiàn)象8合計(jì)48五、建議教材與教學(xué)參考書1李紹芬反應(yīng)工程(第三版)，化學(xué)工業(yè)出版社，2013年3月2陳甘棠，化學(xué)反應(yīng)工程(第二版)，化學(xué)工業(yè)出版社，1990年4月3朱炳辰，化學(xué)反應(yīng)工程(第三版)，化學(xué)工業(yè)出版社，2001年1月4OctaveLevenspiel，ChemicalReactionEngineering(3rdEdition)，化學(xué)工業(yè)出版社，2000年65H.Scot