《化學(xué)反應(yīng)工程》課程教學(xué)大綱

1、化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)大綱課程編碼： 課程英文譯名：Chemical Reaction Engineering課程類(lèi)別：專(zhuān)業(yè)課 開(kāi)課對(duì)象：化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)開(kāi)課學(xué)期：第5學(xué)期學(xué) 分：2學(xué)分 總學(xué)時(shí)：32學(xué)時(shí) 講 課：32學(xué)時(shí)一、說(shuō) 明【目的任務(wù)】本課程是研究工業(yè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的科學(xué)，是化學(xué)工程的主要分支學(xué)科之一，是化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)課。它的研究對(duì)象是以工業(yè)規(guī)模進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。本課程的主要任務(wù)是，使學(xué)生掌握研究工業(yè)規(guī)律化學(xué)反應(yīng)器中化學(xué)過(guò)程動(dòng)力學(xué)的方法和基本原理，掌握理想反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和分析，進(jìn)一步以宏觀動(dòng)力學(xué)和理想反應(yīng)器為基礎(chǔ)，對(duì)工業(yè)反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、最優(yōu)操作條件的確定及控制、模擬放

2、大等進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)工業(yè)反應(yīng)的優(yōu)化?！窘虒W(xué)安排】本課程為考試課，在第7學(xué)期完成，總學(xué)時(shí)數(shù)為32學(xué)時(shí)。二、學(xué)時(shí)分配章節(jié)內(nèi)容學(xué)時(shí)一緒論2二化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)6三理想間歇反應(yīng)器與典型化學(xué)反應(yīng)的基本特征8四理想流動(dòng)管式反應(yīng)器6五連續(xù)流動(dòng)釜式反應(yīng)器6六反應(yīng)過(guò)程中的混合現(xiàn)象及其對(duì)反應(yīng)的影響4合計(jì)32三、課程內(nèi)容與教學(xué)要求第一章 緒論（2學(xué)時(shí)）【教學(xué)要求】使學(xué)生了解化學(xué)反應(yīng)工程的任務(wù)、內(nèi)容及在工業(yè)上的作用?！窘虒W(xué)內(nèi)容】一、化學(xué)反應(yīng)工程的研究對(duì)象和目的二、化學(xué)反應(yīng)工程的研究?jī)?nèi)容三、化學(xué)反應(yīng)工程在工業(yè)反應(yīng)過(guò)程開(kāi)發(fā)中的作用第二章 化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)（6學(xué)時(shí)）【教學(xué)要求】熟練掌握化學(xué)反應(yīng)的分類(lèi)，化學(xué)反應(yīng)速率的表示方式，掌握化

3、學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的基本概念和原理，理解均相反應(yīng)和非均相催化的動(dòng)力學(xué)表達(dá)式?！窘虒W(xué)內(nèi)容】化學(xué)反應(yīng)速率的工程表示化學(xué)反應(yīng)速率二、均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)均相與預(yù)混合、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)表達(dá)方式、反應(yīng)速率的溫度效應(yīng)很反應(yīng)活化能、反應(yīng)速率的濃度效應(yīng)和反應(yīng)級(jí)數(shù)、復(fù)雜反應(yīng)的反應(yīng)速率表達(dá)式氣固相催化反應(yīng)本征動(dòng)力學(xué)氣固相催化反應(yīng)的基本特征第三章 理想間歇反應(yīng)器與典型化學(xué)反應(yīng)的基本特征（8學(xué)時(shí)）【教學(xué)要求】了解典型化學(xué)反應(yīng)的基本類(lèi)型，掌握反應(yīng)在特定反應(yīng)器重進(jìn)行的化學(xué)變化規(guī)律。了解影響反應(yīng)傳遞的因素、物理很化學(xué)因素，熟練掌握在理想間歇反應(yīng)器上進(jìn)行的四種典型化學(xué)反應(yīng)的特征?！窘虒W(xué)內(nèi)容】一、反應(yīng)器設(shè)計(jì)基本方程反應(yīng)器設(shè)計(jì)基本內(nèi)容、反應(yīng)器設(shè)計(jì)

4、基本方程二、理想間歇反應(yīng)器中的簡(jiǎn)單反應(yīng)理想間歇反應(yīng)器的特征、理想間歇反應(yīng)器性能的數(shù)學(xué)描述、理想間歇反應(yīng)器中的簡(jiǎn)單反應(yīng)、自催化反應(yīng)三、理想間歇反應(yīng)器中的均相可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)的特點(diǎn)、可逆反應(yīng)的反應(yīng)速率四、理想間歇反應(yīng)器中的均相平行反應(yīng) 平行反應(yīng)反應(yīng)物和產(chǎn)物濃度分布、平行反應(yīng)的選擇率和收率、選擇率的溫度效應(yīng)、選擇率的濃度效應(yīng)五、理想間歇反應(yīng)器中的均相串聯(lián)反應(yīng) 串連反應(yīng)的反應(yīng)物和產(chǎn)物濃度分布、串連反應(yīng)的選擇率和收率、選擇率的溫度效應(yīng)、選擇率的濃度效應(yīng)與最優(yōu)轉(zhuǎn)化率第四章 理想流動(dòng)管式反應(yīng)器（6學(xué)時(shí)）【教學(xué)要求】了解理想流動(dòng)管式反應(yīng)器的特點(diǎn)，掌握它的基本反應(yīng)方程式及其他計(jì)算，與之前一章結(jié)合，靈活運(yùn)用本章知

5、識(shí)?！窘虒W(xué)內(nèi)容】一、理想流動(dòng)管式反應(yīng)器的特點(diǎn)二、理想流動(dòng)管式反應(yīng)器基本方程式三、空時(shí)、空速和停留時(shí)間第五章 連續(xù)流動(dòng)釜式反應(yīng)器（6學(xué)時(shí)）【教學(xué)要求】掌握流動(dòng)釜式反應(yīng)器的特征及其計(jì)算，了解與之前兩章反應(yīng)器的不同之處?！窘虒W(xué)內(nèi)容】一、連續(xù)流動(dòng)釜式反應(yīng)器的基本設(shè)計(jì)方程全混流假定、連續(xù)流動(dòng)釜式反應(yīng)器中的反應(yīng)速率、連續(xù)流動(dòng)釜式反應(yīng)器的基本方程二、連續(xù)流動(dòng)釜式反應(yīng)器中的均相反應(yīng) 解析解、圖解法、三、連續(xù)流動(dòng)釜式反應(yīng)器中的濃度分布與返混連續(xù)流動(dòng)釜式反應(yīng)器中的濃度分布特征、連續(xù)流動(dòng)釜式反應(yīng)器中的返混返混的原因與限制返混的措施返混的原因、限制返混的措施、多釜串連反應(yīng)器第六章 反應(yīng)過(guò)程中的混合現(xiàn)象及其對(duì)反應(yīng)的影響（4學(xué)時(shí)）【教學(xué)要求】了解非理想流動(dòng)（偏離平推流和全混流），掌握非理想流動(dòng)對(duì)反應(yīng)的影響，以及反應(yīng)物料凝聚態(tài)對(duì)反應(yīng)的影響，掌握停留時(shí)間分布及其性質(zhì)測(cè)定?！窘虒W(xué)內(nèi)容】一、混合現(xiàn)象的分類(lèi)二、停留時(shí)間分布及其性質(zhì)停留時(shí)間分布的表達(dá)、停留時(shí)間分布的實(shí)驗(yàn)測(cè)定、停留時(shí)間分布的數(shù)字特征、平推流反應(yīng)器和全混流反應(yīng)器的停留時(shí)間分布四、主要參考書(shū)1、張濂主編化學(xué)反應(yīng)工程原理（第二版）上海：華東理工大學(xué)出版社，20072、朱炳辰主編化