《化学反应工程》课程教学大纲

1、化学反应工程课程教学大纲课程名称：化学反应工程/ Chemical Reaction Engineering课程代码：040311学时学分： 48/3 讲课学时： 48 考核方式：笔试先修课程：化工原理、化工热力学、物理化学适用专业：化学工程与工艺开课院系：化学化工学院 化学工程工艺系教材： 张濂，许志美，袁向前化学反应工程原理华东理工大学出版社2000主要参考书：郭锴，唐小恒，周绪美化学反应工程化学工业出版社2000李绍芬反应工程化学工业出版社1997左识之精细化工反应器及车间工艺设计华东理工大学出版社1996一、课程的性质和任务化学反应工程课程是继“化工原理”、“化工热力学”之后，化学工程

2、与工艺专业的重要课程之一。基本内容包括反应动力学和反应器设计与分析两个方面。目的是使学生掌握研究工业规律化学反应器中化学反应过程动力学的方法和基本原理，掌握理想反应器的设计和分析，进一步以宏观动力学和理想反应器为基础，对工业反应装置的结构设计、最优操作条件的确定及控制、模拟放大等进行研究。通过该课程的学习要求学生能掌握化学反应工程的基本原理和研究方法，了解学科发展现状，并能综合应用所学知识，对工业实际反应过程进行开发和分析。二、教学内容和基本要求绪论要求：了解化学反应工程的范畴和任务、基本方法和学科分类第一章 均相反应及理想反应器1.1化学反应速率的工程表示1.2均相反应动力学1.3反应器设计

3、基本方程1.4间歇反应器中的简单反应1.5间歇反应器中的均相可逆反应1.6间歇反应器中的均相平行反应1.7间歇反应器中的均相串连反应1.8理想管式反应器基本方程式1.9. 动力学方程的实验测定本章要求：掌握化学反应速率的定义、表示方法；掌握均相反应动力学的表示方法，熟悉浓度效应和温度效应；掌握间歇反应器中简单反应、复杂反应的反应动力学方程表示，掌握复杂反应中转化率、选择性的影响因素；掌握平推流反应器的计算方程；掌握反应动力学参数的实验测定方法。第二章 连续流动釜式反应器与返混2.1连续流动釜式反应器中的均相反应2.2. 停留时间分布及其实验测量、计算2.3几种常见理想流动模型2.4非理想流动模

4、型2.5流体的混合态及其对化学反应的影响2.6. 返混及其控制2.7. 连续流动釜式反应器的热稳定性本章要求：掌握连续流动釜式反应器的浓度特征和温度特征；掌握连续流动反应器中均相反应动力学的表示方法；掌握停留时间分布函数和分布密度函数的定义、意义、测定；掌握理想流动反应器模型，了解非理想流动模型的建立方法和求解方法及模型参数的测定和意义；熟悉返混对化学反应和反应器的影响；熟悉控制返混的方法。第三章 非均相反应及反应器3.1气/固催化反应的本征动力学3.2流体与催化剂颗粒外表面间的传质3.3多孔催化剂中的内扩散3.4质量传递对反应选择性的影响3.5内外扩散影响的判断与消除3.6气/固催化反应器中

5、的热量传递3.7. 气液反应及气液反应器本章要求：了解非均相反应的分类；掌握气/固相反应的反应步骤；掌握外扩散的描述方法和计算方法；熟悉外扩散对反应的影响；掌握内扩散的描述方法和计算方法；熟悉内扩散对反应的影响；熟悉内外扩散的判断和消除方法；熟悉气/固相反应器的热量传递和热稳定性；熟悉气/液反应的分类和特点；了解各种气/液反应器的特点；熟悉气/液反应特征与气/液反应器特性的对应和关联关系。第四章 常见反应器性能及操作4.1反应设备分类4.2. 搅拌器性能与操作4.3. 反应器放大本章要求：了解各种反应设备的性能和用途；掌握熟悉搅拌式反应器的型式、性能、功率计算；熟悉反应器的工程放大方法；熟悉反

6、应器工程放大原则的选择方法和步骤。三、教学时数分配课程内容讲课习题课讨论课小计绪论 第一章 均相反应及理想反应器 1.1化学反应速率的工程表示 1.2均相反应动力学4041.3反应器设计基本方程1.4间歇反应器中的简单反应4041.5间歇反应器中的均相可逆反应 1.6间歇反应器中的均相平行反应 2021.7间歇反应器中的均相串连反应1.8理想管式反应器基本方程式2021.9. 动力学方程的实验测定 第二章 连续流动釜式反应器与返混 2.1连续流动釜式反应器中的均相反应4262.2. 停留时间分布及其实验测量、计算2.3几种常见理想流动模型4042.4非理想流动模型 2.5流体的混合态及其对化学

7、反应的影响 2.6. 返混及其控制4042.7. 连续流动釜式反应器的热稳定性第三章 非均相反应及反应器 3.1气/固催化反应的本征动力学4043.2流体与催化剂颗粒外表面间的传质3.3多孔催化剂中的内扩散4043.4质量传递对反应选择性的影响 3.5内外扩散影响的判断与消除 3.6气/固催化反应器中的热量传递4043.7. 气液反应及气液反应器 第四章 常见反应器性能及操作 4.1反应设备分类4044.2. 搅拌器性能与操作4.3. 反应器放大404复习022合 计44448四、对学生能力培养的要求通过本课程的学习，使学生学会对反应过程、反应设备的分析、计算，培养学生利用反应过程的计算方法、分析实际问题和解决实际问题的能力。五、说明1本课程与其它课程的联系与分工本课程的先修课程为“化工原理”、“物理化学”和“化工热力学”，它们为本课程准备了反应动力学、化学吸收、