化学反应工程课程教学自学基本要求

1、化学反应工程课程教学（自学）基本要求适用层次本科适应专业化学工程与工艺、环境工程使用学期2008秋自学学时160面授学时40实验学时0使用教材教材名称化学反应工程（第三版）编 者陈甘棠出 版 社化学工业出版社参考教材课程简介化学反应工程是化学工程学中的一个重要分支，是反应器设计、开发、放大与反应过程优化的理论基础，因而是化学工程专业及其他化工类专业的一门重要课程。其教学目的是在有限的学时内探讨反应动力学和化学反应器的原理，使学生能通晓并熟练掌握化学反应工程的研究方法，具有对工业反应器进行工程分析的能力，了解反应过程优化及反应器开发、设计、放大的基本方法与策略。学习建议注意结合对实际工业反应器的

2、观察，加深对课程中一些抽象概念的理解。另外，由于本课程的研究方法是建立在对大量数学模型的求解基础上，所以必须要在课下多做习题，以加强自己的计算能力和逻辑推理能力。各章节主要学习内容及要求第一章 绪 论学时要求主要内容一、教学基本要求【了解】化学反应工程的定义，研究目的和内容，明确化学反应工程与其它学科的关系。【了解】反应工程处理问题的一般方法。备 注第二章 均相反应动力学基础学时要求主要内容一、核心知识点反应速率、转化率、膨胀因子、反应级数、反应速率常数、阿仑尼乌斯关系式；反应速率方程、积分法、微分法收率、得率和选择性的概念及计算二、教学基本要求2.1 概述：【了解】化学反应的不同分类方法；【

3、重点掌握】化学计量方程、反应速率和转化率的定义和反应级数、速率常数的意义及速率常数与温度之间的关系；【重点掌握】反应速率和速率方程的表示方法；【了解】反应机理与速率方程之间的关系。2.2. 等温恒容过程：【掌握】单一反应积分法实验数据的处理；不可逆反应、可逆反应、均相催化反应和自催化反应速率方程的表示方法；复习高等数学中有关微积分方面的内容，能够熟练地将零级、一级、二级可逆与不可逆反应的速率方程的微分表达式转换成积分式。【掌握】微分法处理实验数据的方法。【掌握】复合反应所包括的反应的种类；【掌握】收率、得率和选择性的概念；【掌握】平行反应的速率方程表示方法、产物分布的特点、及影响产物分布的因素

4、；【掌握】串联反应的速率方程的表示方法、产物分布的特点、及影响产物分布的因素，【掌握】一级不可逆两产物串联反应中间产物为理想产物时理想产物的最大收率和达到最大收率所需要的时间；【了解】平行串联反应的处理方法。2.3 等温变容过程：【掌握】膨胀因子和膨胀率的概念，等温变容过程的积分法处理，零级、一级、二级等温变容反应的积分式。备 注前面有者对专科不做要求第三章 均相反应过程学时要求主要内容一、核心知识点间歇反应器及其设计方程平推流反应器及其设计方程全混流反应器及其设计方程多釜串联组合、图解法反应器的组合及选型二、教学基本要求3.1 概述：【掌握】返混的概念，平推流及全混流的特点、平均停留时间及空

5、时的概念及其区别。3.2 简单反应器：【重点掌握】等温条件下间歇反应器设计方程的推导及相关的计算；【重点掌握】等温操作条件下平推流反应器的设计方程及相关的计算；【重点掌握】全混流反应器的设计方程的推导及相关的计算；要求【掌握】两产物一级不可逆串联反应在全混流反应器中进行中间产物为理想产物时它所能达到的最大浓度及所需的空时；能够采用图解法对不同的反应在全混流反应器和间歇反应器中进行时所需反应器容积的大小进行比较；3.3组合反应器：【了解】平推流反应器的串并联对反应的影响；【重点掌握】一级不可逆反应在多级等釜串联反应器中进行反应的设计方程；【掌握】用图解法解有关多釜串联的问题；【掌握】两釜串联的最

6、佳容积比的求解方法；【了解】不同型式反应器串联的计算；【了解】循环反应器的设计方程的推导及应用，图解法确定最优循环比；【了解】半连续或半间歇操作的反应器的设计方程的推导及相关计算。3.4 非等温过程：【了解】温度对反应热的影响；温度对平衡常数的影响；不可逆反应、可逆吸热反应、可逆放热反应的最优操作温度线；【了解】变温操作、绝热操作间歇反应器的设计方程的推导及相关计算；【了解】变温操作平推流反应器的设计方程及相关计算；【了解】变温操作的全混流反应器的设计方程；【了解】变温操作的一般图解设计程序3.5 反应器类型与操作方法的评选：【掌握】单一、复合反应的反应器的评选方法。3.6 全混流釜式反应器的

7、热稳定性：【掌握】全混流反应器热稳定性的分析方法；并能选择适宜的操作点。【了解】 3.6 搅拌釜中的流动与传热备 注前面有者对专科不做要求第四章 非理想流动学时要求主要内容一、核心知识点E、F函数的测定方法和计算多级全混流模型的计算轴向分散模型的计算宏观流体反应的计算二、教学基本要求4.1 反应器中的现象与停留时间分布：【掌握】E、F函数和和2的定义；【重点掌握】用脉冲示踪法、阶跃示踪法得到的实验数据计算上述函数或常数。4.2 流动模型：【掌握】平推流、全混流的E(t)、F(t)及相应和和2的计算；【重点掌握】多级全混流模型及一级不可逆反应的有关计算。【重点掌握】闭式边界条件用轴向分散模型预测一级不可逆反应的转化率；4.3 流体的混合态及其对化学反应的影响：【掌握】流体的分类和流体凝集态对反应的影响备 注第五章 催化剂与催化动力学基础学时要求主要内容一、核心知识点气固相催化反应的全过程、吸附模型的假设和利用、催化剂有效系数的计算二、教学基本要求5.1 催化剂：【了解】催化剂方面的有关常识；5.2 催化剂的物理特性：【了解】物理吸附和化学吸附的区别；【了解】几种吸附等温式的形式和应用范围；5.3 气固催化反应动力学：【重点掌握】气固相催化反应的过程；【掌握】根据L-