《反應(yīng)器分析與設(shè)計》課程教學大綱（本科）

1、反響器分析與設(shè)計Chemical Reactor Analysis and Design課程代碼：13410100學 分：2學 時：其中：課堂教學學時：32 實驗學時：0 上機學時：0 課程實踐 學時:0先修課程：高等數(shù)學、物理化學、化工原理適用專業(yè)：化學工程與工藝和相近專業(yè)教 材：化學反響器分析與設(shè)計；殷恒波、姜廷順、沈玉堂、主編；校內(nèi)教材, 2004年；反響器分析與設(shè)計G.F.弗羅門特，K.B.比肖夫，化學工業(yè)出版社）。一、課程性質(zhì)與課程目標（一）課程性質(zhì)通過了解反響過程的本質(zhì)，了解反響過程的熱量、質(zhì)量、動量傳遞與反響器結(jié)構(gòu)的關(guān)系，進行 各種固定床反響器、連續(xù)流動攪拌槽式反響器、連續(xù)換熱固

2、定床反響器、多相反響器的設(shè)計與分析。 以工業(yè)反響過程為研究對象，用數(shù)模的形式分析與解決實際工業(yè)問題。本課程強化工程觀念的培養(yǎng)；訓練科學思維方法；注重討論反響器設(shè)計的工程因素，為學生勝 任該領(lǐng)域的科學技術(shù)工作奠定良好的基礎(chǔ)。（二）課程目標（根據(jù)課程特點和對畢業(yè)要求的貢獻，確定課程目標。應(yīng)包括知識目標和能力 目標。）課程目標1：本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計劃中畢業(yè)要求2指標點2.1。能夠識別和判斷復(fù)雜化學工 程問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。具有分析復(fù)雜化學工程問題的解決途徑并試圖改進的能力。（三）課程目標與專業(yè)畢業(yè)要求指標點的對應(yīng)關(guān)系本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計劃中畢業(yè)要求指標點2.1.1.畢業(yè)要求指標點2：能夠識別和判斷復(fù)雜

3、化學工程問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。畢業(yè)要求2.1注：課程目標與畢業(yè)要求指標點對接的單元格中可輸入也可標注“H、M、二、課程內(nèi)容與教學要求第一章反響器設(shè)計中的數(shù)值計算方法（一）課程內(nèi)容微分方程的類型，算法原那么，n階常微分方程，聯(lián)立常微分方程組，解初值常微分方程的程序, 解邊值常微分方程的程序，解偏微分方程的算法。（二）教學要求掌握微分方程的種類與解方程的方法，如定步長法解微分方程，龍格庫塔法解微分方程，Euler 法解微分方程，修正的Euler法解微分方程。微分方程組的解法等。（三）重點與難點.重點定步長法解微分方程，龍格庫塔法解微分方程，Euler法解微分方程，修正的Euler法解微 分方程。.難點龍

4、格庫塔法解微分方程，修正的Euler法解微分方程。第二章反響器的類型和操作方式的選擇（一）課程內(nèi)容單個反響器條件的選擇，反響器尺寸最小的理想反響器類型，反響器類型與傳熱方式，反響物 混合，旁路與死角，危害程度的估計。（二）教學要求反響器設(shè)計步驟，單一反響與多個反響的原那么，反響物混合理論與混合措施。旁路與死角的判 別方式。（三）重點與難點.重點單一反響與多個反響的反響器選擇原那么，理想流動與非理想流動反響器的判斷方法。.難點單一反響與多個反響的反響器選擇原那么。第三章間歇反響器（一）課程內(nèi)容等溫間歇反響器與非等溫間歇反響器設(shè)計，間歇反響器反響的最優(yōu)操作方案和控制策略。（二）教學要求等溫間歇反響

5、器與非等溫間歇反響器設(shè)計相關(guān)物料衡算與熱量衡算方程，設(shè)計實例解析。間歇 反響器最優(yōu)操作方案原那么，經(jīng)濟最優(yōu)策略。（三）重點與難點.重點非等溫間歇反響器設(shè)計物料衡算與熱量衡算方程，設(shè)計實例解析。間歇反響器經(jīng)濟最優(yōu)策 略。.難點非等溫間歇反響器數(shù)學模型的建立，求解。第四章 活塞流反響器（一）課程內(nèi)容活塞流反響器的連續(xù)性方程、能量方程與動量方程，非等溫數(shù)據(jù)的動力學分析，活塞流反響器 設(shè)計。（二）教學要求活塞流反響器的物料衡算方程、能量衡算方程、動量衡算方程的建立?；钊鹘^熱反響器設(shè)計, 乙烯裂解非等溫管式反響器的設(shè)計實例。（三）重點與難點活塞流反響器的物料衡算方程、能量衡算方程、動量衡算方程的建立。

6、反響器設(shè)計計算方法。第五章攪拌槽式連續(xù)流動均相反響器（-）課程內(nèi)容葉輪攪拌槽式反響器，單相牛頓型流體的功率計算，流型與擋板，進料方式，攪拌反響器中的 傳熱，標準設(shè)計。（二）教學要求槽式反響器的類型。葉輪攪拌的槽式反響器設(shè)計原那么，物料衡算，熱量衡算，攪拌槳功率與計 算方法，標準設(shè)計實例。（三）重點與難點.重點攪拌槽式反響器的設(shè)計與計算，包括反響器結(jié)構(gòu)、攪拌槳選型、換熱器等。.難點攪拌槳的選擇與換熱方式設(shè)計。第六章淺床層固定床反響器的工藝設(shè)計（一）課程內(nèi)容氨氧化制硝酸的理論與淺床層反響器的經(jīng)驗與模型設(shè)計方法。（二）教學要求氨氧化制硝酸反響器的經(jīng)驗與模型設(shè)計方法。含淺床層反響器原理，氨氧化催化原理

7、與設(shè)計方 法。（三）重點與難點氨氧化制硝酸淺床層反響器的經(jīng)驗與模型設(shè)計方法。第七章氣-液-固催化反響器設(shè)計（一）課程內(nèi)容椰子油加氫化學，椰子油加氫動力學，椰子油加氫氣-液-固催化反響器模型與設(shè)計原理。（二）教學要求椰子油加氫工藝流程圖，椰子油加氫反響機理與動力學分析。椰子油加氫氣-液-固催化反響器 模型與設(shè)計原理，包括物料衡算，設(shè)備尺寸，攪拌槳選擇與換熱器。（三）重點與難點.重點椰子油加氫模型與設(shè)計原理。.難點：氣-液-固催化反響器設(shè)計。三、學時分配及教學方法章（按序填寫）教學形式及學時分配主要教學方法支撐的課程目標課堂 教學實驗上機課程 實踐小 計第一章40004講授、討論1第二章40004

8、講授、討論1第二早40004講授、討論1第四章60006講授、討論1第五章80008講授、討論1弟/、早40004講授、討論1第七章20002講授、討論1合計3200032四、課程考核考核形式考核要求考核權(quán)重備注平時作業(yè)留給學生適當?shù)牧曨}，主要考核學生對每節(jié)課知 識點的復(fù)習、理解和掌握程度，計算全部作業(yè)的 平均成績再按10%計入課程總成績。0.1考勤及課堂表現(xiàn)出勤率高，不無故曠課；無遲到早退現(xiàn)象；課堂 上積極與教師互動；課堂上活躍積極主動回答教 師提出的問題。以隨機的形式，在每章內(nèi)容進行 中或結(jié)束后，隨堂測試,或課堂隨機提問的方式， 主要考核學生課堂的聽課效果和課后及時復(fù)習 消化本章知識的能力。0.1期末考試卷面成績（閉卷）卷題型包括判斷題、選擇題、填空題、問答題和 計算題等類型題目，以卷面成績的80%計入課程 總成績。其中考核化學反響工程基礎(chǔ)知識型題目 占30%；考核針對