《化学反应工程》教学大纲 一、课程基本信息 课程名称： 《化学反应工程》 英文名称：Chemical Reaction Engineering 课程类别：专业必修课 学时：54学时 学 分：3个 适用对象：化学工程与工艺专业 考核方式：期末考试成绩（占70%）加平时成绩（占30%），其中期末考试为闭卷 考试，平时成绩包括考勤，作业、平时测验等。 先修课程：物理化学、化工热力学、化工原理等。 二、课程简介 化学反应工程是化学工程的一个分支，以工业反应过程为主要研究对象，以反应技术的开发、 反应过程的优化和反应器设计为主要目的的一门新兴工程学科。它是在化工热力学、反应动力学、 传递过程理论以及化工单元操作的基础上发展起来的。其应用遍及化学、石油化学、生物化学、医 药、治金及轻工等许多工业部门。 三、课程性质与教学目的 (一)课程性顷 《化学反应工程》是化工类及相关专业的主干课程，属重要的专业基础课和学位课，在整个教 学体系中承担着从基础课到专业课过渡的桥梁作用。《化学反应工程》是一门研究化学反应的工程 问题的科学。 《化学反应工程》运用化学热力学和化学动力学的知识，结合反应器中流体流动、混 合、传热和传质的传递过程，进行反应过程的解析、反应技术的开发、反应器的分析与设计，研究 反应过程动态特性，实现反应过程的最佳化，从而提高化学反应的工程和工艺水平。因为化学反应 过程是化工工艺的核心过程，反应器是化工工艺过程的核心设备，所以《化学反应工程》在化工类 及相关专业的课程中处于核心地位。 (二)教学目的 该课程培养学生应用基础理论知识和所学的专业知识，进行反应器的设计。优化和工艺参数的 选择，并能分析和解决化工生产中的有关问题，适应科研、设计和生产实践等方面的需要。本课程 根据化学工业的生产特点，以动力学为基础，主要以四类主要的反应器及其设计过程进行讲解，使 学生对化工生产中常用的反应器有一个深层次的了解，为将来从事反应技术的开发、反应器的分析 与设计工作奠定基础。 四、课程教学内容 1绪论(2学时) (1)物质转化过程工业中的化学加工 (2)化学反应工程与多尺度及多学科的联系 (3)数学模拟方法 (4)工程放大与优化 2应用化学反应动力学及反应器设计基础(6学时) (1)化学反应和工业反应器的分类 (2)化学计量学
《化学反应工程》教学大纲 一、课程基本信息 课程名称：《化学反应工程》 英文名称：Chemical Reaction Engineering 课程类别：专业必修课 学 时：54学时 学 分：3个 适用对象：化学工程与工艺专业 考核方式：期末考试成绩（占70%）加平时成绩（占30%），其中期末考试为闭卷 考试，平时成绩包括考勤，作业、平时测验等。 先修课程：物理化学、化工热力学、化工原理等。 二、课程简介 化学反应工程是化学工程的一个分支，以工业反应过程为主要研究对象，以反应技术的开发、 反应过程的优化和反应器设计为主要目的的一门新兴工程学科。它是在化工热力学、反应动力学、 传递过程理论以及化工单元操作的基础上发展起来的。其应用遍及化学、石油化学、生物化学、医 药、冶金及轻工等许多工业部门。 三、课程性质与教学目的 (一)课程性质 《化学反应工程》是化工类及相关专业的主干课程，属重要的专业基础课和学位课，在整个教 学体系中承担着从基础课到专业课过渡的桥梁作用。《化学反应工程》是一门研究化学反应的工程 问题的科学。《化学反应工程》运用化学热力学和化学动力学的知识，结合反应器中流体流动、混 合、传热和传质的传递过程，进行反应过程的解析、反应技术的开发、反应器的分析与设计，研究 反应过程动态特性，实现反应过程的最佳化，从而提高化学反应的工程和工艺水平。因为化学反应 过程是化工工艺的核心过程，反应器是化工工艺过程的核心设备，所以《化学反应工程》在化工类 及相关专业的课程中处于核心地位。 (二)教学目的 该课程培养学生应用基础理论知识和所学的专业知识，进行反应器的设计。优化和工艺参数的 选择，并能分析和解决化工生产中的有关问题，适应科研、设计和生产实践等方面的需要。本课程 根据化学工业的生产特点，以动力学为基础，主要以四类主要的反应器及其设计过程进行讲解，使 学生对化工生产中常用的反应器有一个深层次的了解，为将来从事反应技术的开发、反应器的分析 与设计工作奠定基础。 四、课程教学内容 1 绪论（2学时） （1）物质转化过程工业中的化学加工 （2）化学反应工程与多尺度及多学科的联系 （3）数学模拟方法 （4）工程放大与优化 2 应用化学反应动力学及反应器设计基础（6学时） （1）化学反应和工业反应器的分类 （2）化学计量学
(3)加压下气相反的反应烩和化学平衡常制 (4)化学反应速率及动力学方程（重点） (5)温度对反应速率的影响及最佳反应温度 (6)反应器设计基础及基本设计方程（重点，难点） 3气一固相催化反应本征及宏观动力学(10学时) (1)催化及固体催化剂 (2)化学吸附与气一固相催化反应本征动力学模型（重点） (3)气一固相催化反应宏观过程与催化剂颗粒内气体的扩散（重点，难点） (4)内扩散有效因子 (5)气一固相间热、质传递过程对总体速率的影形向（难点 (6)固体颗粒催化剂的工程设计 (7)气一固相催化反应宏观动力学模型（重点） (8)固体催化剂的失活 4釜式及均相管式反应器(12学时)》 (1)间歇金式反应器 (2)连续流动均相管式反应器 (3)连续流动釜式反应器 (4)理想流动反应器的组合和比较（重点） (5)多重反应的选择率 (6)半间歇釜式反应器 (7)釜式反应器中进行的多相反应（难点） 5反应器中的混合及对反应的影响(4学时) (1)连续反应器中物料混合状态分析（重点）】 (2)停留时间分布 (3)非理相流动草型 (4)混合程度及对反应结果的影响（重点，难点） (5)非理想流动反应器的计算（难点）》 6固定床气一固相催化反应工程(2学时) (1)固定床气一固相催化反应器的基本类型和数学模型（重点） (2)固定床流体力学 (3)固定床热量与质量传递过程（重点，难点） (4)绝热式固定床催化反应器 (5)车续内冷白执式继化反应墨 (6)连续换热外冷及外热管式催化反应器 (7)薄床层催化反应器 (8)催化反应过程进展。 7气一液相反应及反应器(8学时) (1)气一液反应平衡 (2)气一液反应历程 (3)气一液反应动力学特征（重点） (4)气一液反应器概述
（3）加压下气相反应的反应焓和化学平衡常数 （4）化学反应速率及动力学方程 （重点） （5）温度对反应速率的影响及最佳反应温度 （6）反应器设计基础及基本设计方程 （重点，难点） 3 气—固相催化反应本征及宏观动力学（10学时） （1）催化及固体催化剂 （2）化学吸附与气—固相催化反应本征动力学模型 （重点） （3）气—固相催化反应宏观过程与催化剂颗粒内气体的扩散 （重点，难点） （4）内扩散有效因子 （5）气—固相间热、质传递过程对总体速率的影响 （难点） （6）固体颗粒催化剂的工程设计 （7）气—固相催化反应宏观动力学模型 （重点） （8）固体催化剂的失活 4 釜式及均相管式反应器（12学时） （1）间歇釜式反应器 （2）连续流动均相管式反应器 （3）连续流动釜式反应器 （4）理想流动反应器的组合和比较 （重点） （5）多重反应的选择率 （6）半间歇釜式反应器 （7）釜式反应器中进行的多相反应 （难点） 5 反应器中的混合及对反应的影响（4学时） （1）连续反应器中物料混合状态分析 (重点) （2）停留时间分布 （3）非理想流动模型 （4）混合程度及对反应结果的影响 （重点，难点） （5）非理想流动反应器的计算 （难点） 6 固定床气—固相催化反应工程（12学时） （1）固定床气—固相催化反应器的基本类型和数学模型 （重点） （2）固定床流体力学 （3）固定床热量与质量传递过程 （重点，难点） （4）绝热式固定床催化反应器 （5）连续内冷自热式催化反应器 （6）连续换热外冷及外热管式催化反应器 （7）薄床层催化反应器 （8）催化反应过程进展。 7 气—液相反应及反应器（8学时） （1）气—液反应平衡 （2）气—液反应历程 （3）气—液反应动力学特征 （重点） （4）气—液反应器概述
(5)鼓泡反应器（重点） (6)填料反应器（重点） 五、课程教学的基本要求 本课程包括课堂讲授、作业、答疑、期中测验和期末考试等，通过上述教学步骤，对学生进行 思想品德和知识能力两方面的培养。 (一)、思想品德方面： 1、通过课堂讲授、作业、答疑等，培养学生严谨求实的科学态度和一丝不苟的工作作风。 2、通过本课程的学习，使学生了解反应工程技术在化工中的应用，激发学生热爱祖国化工事业 并为之献身的精神，树立正确的学习态度。 (二)、知识与能力方面： 1、通过本课程知识系统的学习，让学生了解和掌握化学反应工程知识在实际生产中的应用方 法，将所学专业知识与生产实践相结合。 2、培养学生掌握反应工程的基本原理、熟悉反应器的设计模型、了解反应器的设计方法。 本课程课堂教学54学时，考核方式为闭卷考试。 六、教材与教学参考书 教材 《化学反应工程（第四版）》朱丙辰主编化学工业出版社 参考文献 《基本有机化工反应工程》邹仁鋆主编化学工业出版社 《化学反应工程（第二版）》陈甘棠主编化学工业出版社 《化学反应工程（第二版）》李绍芬主编化学工业出版社 《无机化工反应工程》朱丙辰主编化学工业出版社 《化学反应工程（第三版）》朱丙辰主编化学工业出版社 七、成绩评定 满分100分，其中期末理论考核（笔试）占总成绩70%，作业情况和平时表现（包括课堂讨论、 提问及出勤等)占总成绩的30%
（5）鼓泡反应器 （重点） （6）填料反应器 （重点） 五、课程教学的基本要求 本课程包括课堂讲授、作业、答疑、期中测验和期末考试等，通过上述教学步骤，对学生进行 思想品德和知识能力两方面的培养。 （一）、思想品德方面： 1、通过课堂讲授、作业、答疑等，培养学生严谨求实的科学态度和一丝不苟的工作作风。 2、通过本课程的学习，使学生了解反应工程技术在化工中的应用，激发学生热爱祖国化工事业 并为之献身的精神，树立正确的学习态度。 （二）、知识与能力方面： 1、通过本课程知识系统的学习，让学生了解和掌握化学反应工程知识在实际生产中的应用方 法，将所学专业知识与生产实践相结合。 2、培养学生掌握反应工程的基本原理、熟悉反应器的设计模型、了解反应器的设计方法。 本课程课堂教学54学时，考核方式为闭卷考试。 六、教材与教学参考书 教 材 《化学反应工程（第四版）》 朱丙辰主编 化学工业出版社 参考文献 《基本有机化工反应工程》 邹仁鋆主编 化学工业出版社 《化学反应工程（第二版）》 陈甘棠主编 化学工业出版社 《化学反应工程（第二版）》 李绍芬主编 化学工业出版社 《无机化工反应工程》 朱丙辰主编 化学工业出版社 《化学反应工程（第三版）》 朱丙辰主编 化学工业出版社 七、成绩评定 满分100分，其中期末理论考核（笔试）占总成绩70％，作业情况和平时表现（包括课堂讨论、 提问及出勤等）占总成绩的30％