《化學(xué)反應(yīng)工程》教學(xué)大綱

1、化學(xué)反應(yīng)工程課程教學(xué)大綱一、課程的基本信息適應(yīng)對(duì)象：化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、化學(xué)工程與工藝專業(yè)四年制本科學(xué)生課程代碼：41E00915學(xué)時(shí)分配：48賦予學(xué)分：2.5先修課程：高等與工程數(shù)學(xué)，物理化學(xué)，化工原理后續(xù)課程：化工過程開發(fā)，化工設(shè)計(jì)與計(jì)算二、課程性質(zhì)與任務(wù)化學(xué)反應(yīng)工程是化學(xué)工程學(xué)科的一個(gè)分支，簡(jiǎn)稱反應(yīng)工程，本課程是大學(xué)本科化工類專業(yè)學(xué)生的必修課之一，是研究化學(xué)反應(yīng)工程問題的學(xué)科，主要研究如何在工業(yè)規(guī)模的基礎(chǔ)上，運(yùn)用化學(xué)，物理，數(shù)學(xué)和工程知識(shí)解決工業(yè)生產(chǎn)過程中遇到的實(shí)際問題。課程內(nèi)容包括反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和反應(yīng)器分析、設(shè)計(jì)、優(yōu)化與放大。反應(yīng)動(dòng)力學(xué)主要研究化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的內(nèi)在機(jī)理和速率，如反應(yīng)模式，反應(yīng)速率

2、及反應(yīng)活化能等；反應(yīng)器分析、設(shè)計(jì)、優(yōu)化與放大主要研究反應(yīng)器內(nèi)物料濃度，溫度，壓力等因素的變化規(guī)律及其對(duì)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的影響，并尋求它們之間的定量關(guān)系，找出最優(yōu)工藝和反應(yīng)器的最好型式以獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。本課程在化工設(shè)計(jì)、生產(chǎn)研究開發(fā)中占有極其重要的地位，是化工專業(yè)人員的整體知識(shí)結(jié)構(gòu)及能力的重要部分。三、教學(xué)目的與要求通過本課程的學(xué)習(xí)，其目的就是要使學(xué)生建立化學(xué)反應(yīng)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的工程觀念，使學(xué)生掌握反應(yīng)工程的基本研究方法，運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)與傳遞工程的相互作用的規(guī)律，突出工程概念和工程思想的建立，對(duì)各種反應(yīng)過程進(jìn)行分析，進(jìn)行為技術(shù)開發(fā)所需要的各項(xiàng)，制訂出最合理的技術(shù)方案和操作條件, 對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行設(shè)計(jì)、

3、放大和優(yōu)化。四、教學(xué)內(nèi)容與安排第一章 緒論 （2學(xué)時(shí)）1.1 化學(xué)反應(yīng)工程發(fā)展簡(jiǎn)述1.2 化學(xué)反應(yīng)工程的范疇和任務(wù)1.3 化學(xué)反應(yīng)工程的基本方法1.4 化學(xué)反應(yīng)工程的學(xué)科體系和編排第二章 均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué) （10學(xué)時(shí)）2.1 化學(xué)反應(yīng)速率定義及其表示2.2 濃度與溫度對(duì)速率的影響2.3 等溫恒容過程2.3.1簡(jiǎn)單反應(yīng)速率的解析2.3.2復(fù)合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及產(chǎn)物的分布2.4等溫變?nèi)葸^程2.5速率方程的建立第三章 均相反應(yīng)器 （8學(xué)時(shí)）3.1 概述3.2 簡(jiǎn)單反應(yīng)器3.2.1間歇釜式反應(yīng)器3.2.2平推流管式反應(yīng)器3.2.3全混流釜式反應(yīng)器3.3組合反應(yīng)器3.4反應(yīng)器型式及操作方式的評(píng)選第四章 非理想流

4、動(dòng) （8學(xué)時(shí)）4.1非理想流動(dòng)與停留時(shí)間分布4.2停留時(shí)間分布的實(shí)驗(yàn)測(cè)定4.3停留時(shí)間分布函數(shù)的特征值4.4幾種特殊流型的停留時(shí)間分布4.5非理想流動(dòng)模型 4.5.1軸向分散模型 4.5.2多級(jí)混合模型 第五章 氣固催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué) （10學(xué)時(shí)）5.1催化劑及其物理特性5.1.1催化劑作用及結(jié)構(gòu)5.1.2吸附作用及吸附等溫方程5.2氣固相催化反應(yīng)過程及控制步驟5.3氣固相催化表面反應(yīng)過程動(dòng)力學(xué)5.4多孔催化劑的內(nèi)擴(kuò)散過程5.5流體與催化劑顆粒表面間的傳質(zhì)與傳熱 第六章 氣固催化反應(yīng)器 （10學(xué)時(shí)）6.1概述6.2固定床的傳遞過程6.3固定床擬均相一維模型 6.3.1等溫固定床反應(yīng)器的設(shè)計(jì)6.3.2絕熱式固定床反應(yīng)器的設(shè)計(jì)6.3.3換熱式固定床反應(yīng)器的設(shè)計(jì)五、教學(xué)設(shè)備和設(shè)施教室，黑板，投影儀，多媒體電腦。六、課程考核與評(píng)估期末閉卷考試，考試時(shí)間120min。平時(shí)成績及考勤占30%，期末考試成績占70%。七、附錄教學(xué)參考文獻(xiàn)目錄李紹芬, 反應(yīng)工