《化學(xué)反應(yīng)工程》教學(xué)大綱

《化學(xué)反應(yīng)工程》教學(xué)大綱ChemicalReactionEngineering一、課程基本信息學(xué)時(shí)：48

學(xué)分：3考核方式：平時(shí)成績（30%）+期末考試（70%）中文簡介：化學(xué)反應(yīng)工程是研究化學(xué)反應(yīng)器以及相關(guān)化學(xué)反應(yīng)單元設(shè)備的學(xué)科，是現(xiàn)代化學(xué)工程學(xué)科的重要學(xué)術(shù)基礎(chǔ)?；瘜W(xué)反應(yīng)工程是結(jié)合反應(yīng)設(shè)備，應(yīng)用物理學(xué)、化學(xué)、工程學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)的基本原理與定律，采用現(xiàn)代科學(xué)計(jì)算方法與手段，綜合研究、分析反應(yīng)器中傳遞現(xiàn)象和化學(xué)反應(yīng)耦合過程的基本規(guī)律，使化學(xué)反應(yīng)能較優(yōu)地實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，或精細(xì)化的一門技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)科?；瘜W(xué)反應(yīng)工程主要是從工程或現(xiàn)場應(yīng)用角度研究大規(guī)模反應(yīng)設(shè)備結(jié)構(gòu)中，反應(yīng)動(dòng)力學(xué)與反應(yīng)器內(nèi)部（含催化劑）動(dòng)量、質(zhì)量、能量傳遞現(xiàn)象之間的相互作用關(guān)系，分析反應(yīng)裝置的特性，獲得反應(yīng)器體積設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，和動(dòng)態(tài)操作控制的原理和方法。它極大推動(dòng)了化學(xué)工程，和鄰近學(xué)科，如原子能技術(shù)，煤炭加工，能源動(dòng)力、石油化工，冶金工程，制藥工藝，生物技術(shù)，以及新興學(xué)科，如新材料，新能源，信息技術(shù)，環(huán)境科學(xué)，生命科學(xué)等的發(fā)展。本課程是化工專業(yè)的必修課。二、教學(xué)目的與要求1培養(yǎng)學(xué)生將物理化學(xué)、化學(xué)工藝、化工熱力學(xué)、控制工程等學(xué)科知識用之于化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)的綜合能力2使學(xué)生掌握化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)科的理論體系、研究方法，了解學(xué)科前沿3使學(xué)生初步具備改進(jìn)和強(qiáng)化現(xiàn)有反應(yīng)技術(shù)和設(shè)備、開發(fā)新的反應(yīng)技術(shù)和設(shè)備、解決反應(yīng)過程中的工程放大問題以及實(shí)現(xiàn)反應(yīng)過程中最優(yōu)化的能力三、教學(xué)方法與手段以老師課堂講解為主，輔以學(xué)生分組討論和查找資料寫論文。四、教學(xué)內(nèi)容及目標(biāo)

教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)學(xué)時(shí)分配第三章非均相反應(yīng)與傳遞123.1氣固催化反應(yīng)過程控制步驟和速率方程理解23.2氣體與催化劑外表面的傳質(zhì)與傳熱掌握11

傳質(zhì)與傳熱速率了解2

氣體在催化劑顆粒內(nèi)的擴(kuò)散掌握23.4

內(nèi)擴(kuò)散過程與化學(xué)反應(yīng)掌握21

有效因子2

內(nèi)擴(kuò)散對氣固催化過程的影響3.5

氣固催化反應(yīng)過程的數(shù)據(jù)處理了解13.6流固非催化反應(yīng)21流固非催化反應(yīng)模型了解2縮芯模型掌握3.7流體-流體反應(yīng)掌握21氣液宏觀反應(yīng)動(dòng)力學(xué)重點(diǎn):

氣固催化反應(yīng)內(nèi)外擴(kuò)散,

有效因子,流固相非催化模型,氣液反應(yīng)過程難點(diǎn):

內(nèi)擴(kuò)散有效因子外擴(kuò)散有效因子，縮芯模型,氣液反應(yīng)過程衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):能夠計(jì)算有效因子,判斷氣固催化反應(yīng)內(nèi)外擴(kuò)散,根據(jù)縮芯模型進(jìn)行流固非催化反應(yīng)計(jì)算,根據(jù)雙膜模型計(jì)算流體-流體反應(yīng),

能夠完成習(xí)題第四章

非等溫反應(yīng)器設(shè)計(jì)54.1反應(yīng)器能量平衡理解21

焓2反應(yīng)熱的計(jì)算4.2

穩(wěn)態(tài)連續(xù)流動(dòng)反應(yīng)器能量衡算理解21全混流反應(yīng)器2絕熱管式反應(yīng)器理解4.3.平衡轉(zhuǎn)化率了解1重點(diǎn)：非等溫反應(yīng)器的能量衡算方程,

全混反應(yīng)器和絕熱反應(yīng)器的相關(guān)計(jì)算難點(diǎn)：全混反應(yīng)器和絕熱反應(yīng)器的相關(guān)計(jì)算衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):

能夠在非等溫條件下,計(jì)算全混反應(yīng)器和絕熱反應(yīng)器第五章氣固催化反應(yīng)器85.1固定床反應(yīng)器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)31固定床的傳遞現(xiàn)象理解2固定床反應(yīng)器的數(shù)學(xué)模型掌握5.2絕熱固定床反應(yīng)器掌握21氣固催化反應(yīng)的最佳操作溫度2單段絕熱固定床反應(yīng)器5.3換熱固定床反應(yīng)器了解15.4流化床反應(yīng)器21流化床反應(yīng)器的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理解2流化床中的傳質(zhì)，熱傳遞理解教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)學(xué)時(shí)分配3流化床反應(yīng)器數(shù)學(xué)模型理解重點(diǎn):固定床反應(yīng)器,絕熱固定床反應(yīng)器,流化床反應(yīng)器難點(diǎn):固定反應(yīng)器的傳質(zhì),傳熱,絕熱固定床反應(yīng)器,流化床反應(yīng)器衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):能夠計(jì)算固定床反應(yīng)器中的壓降，掌握流化床反應(yīng)器模型，掌握絕熱固定床反應(yīng)器的操作特點(diǎn)第六章反應(yīng)器的穩(wěn)定性46.1全混流反應(yīng)器的熱穩(wěn)定性理解21全混流反應(yīng)器的多重定態(tài)2定態(tài)點(diǎn)的穩(wěn)定性分析3操作參數(shù)對多重定態(tài)的影響6.2顆粒催化劑的穩(wěn)定性了解16.3固定床反應(yīng)器的穩(wěn)定性了解1重點(diǎn)：全混反應(yīng)器的多重定態(tài)和穩(wěn)定性難點(diǎn)：全混反應(yīng)器的多重定態(tài)和穩(wěn)定性衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)：能夠?qū)θ旆磻?yīng)器的穩(wěn)定性進(jìn)行分析第七章其他反應(yīng)器27.1聚合反應(yīng)工程了解0.51自由基聚合2聚合反應(yīng)器7.2生物反應(yīng)器了解0.57.3氣液固三相催化反應(yīng)器掌握1重點(diǎn)與難點(diǎn):

氣液固三相催化反應(yīng)器衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)：掌握漿態(tài)反應(yīng)器和滴流床反應(yīng)器的特點(diǎn)五、推薦教材和教學(xué)參考資源推薦教材：

梁斌.化學(xué)反應(yīng)過程（第二版），北京：科學(xué)出版社，2010教學(xué)參考資源1.