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反应工程教学设计背景介绍反应工程是化学工程领域中重要的学科，涉及化学反应动力学、传热传质等多学科的知识。
在工业生产中，应用广泛，包括化学制品、石油和石化、精细化学品、食品、制药、环保等行业。
在化工专业中，反应工程是必修课程，也是学生们掌握化学工程实践能力的重要途径。
如何进行有效的反应工程教学设计，是化工专业教师和教育管理者们一直在关注的话题。
教学目标反应工程教学的目标是培养学生的实验操作技能和化工实践能力，使其能够理解和掌握化学反应原理和反应过程，包括反应动力学、反应机理、影响反应速率的因素等。
教学内容理论课程反应工程的理论课程包括以下内容：1.化学反应原理2.反应动力学3.反应机理4.热力学实验课程反应工程的实验课程包括以下内容：1.反应条件的选择和优化，包括反应温度、反应物浓度、反应容器的选择等；2.反应速率的测定方法，包括滴定法、分光光度法、流变法等；3.反应过程的控制方法，包括流量控制、温度控制、压力控制等；4.反应工程的设计方法，包括反应器的选择和设计、反应条件的优化等。
教学方法理论课程的教学方法在进行反应工程的理论课程教学时，可以采用以下教学方法：1.讲授课件。
结合图表和实例，讲解反应工程中的基本概念和原理。
2.案例分析。
通过分析实际生产中的反应过程，让学生了解反应工程的具体应用。
3.互动讨论。
引导学生思考，提高他们的思考能力和问题解决能力。
实验课程的教学方法在进行反应工程的实验课程教学时，可以采用以下教学方法：1.授课和演示。
通过教师的授课和实验演示，让学生了解实验操作步骤和实验数据处理方法。
2.学生自主实验。
在教师指导的情况下，学生独立完成实验操作，提高他们的实践能力和自主学习能力。
3.实验报告。
通过撰写实验报告，让学生对实验内容进行总结和归纳，提高他们的科学写作能力和表达能力。
教学评价反应工程教学的评价主要有学生学习能力和教学效果两方面。
学生学习能力的评价学生学习能力的评价包括以下方面：1.实验操作技能能力。
化学反应工程课程教案课次17课时 2 课型(请打√)理论课√讨论课□实验课□习题课□其他□授课题目(教学章、节或主题):第7章气固相催化反应流化床反应器7、3流化床反应过程的计算教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次)::1、掌握流化床的基本概念;２、掌握流化床的工艺计算;教学重点及难点:重点:固定床催化反应器的特点、类型和设计要求。
难点:一维拟均相理想流动模型对反应器进行设计计算、教学基本内容方法及手段7、１流化床的基本概念流态化现象:使微粒固体通过与气体或液体接触而转变成类似流体的操作。
固体颗粒层与流体接触的不同类型:7、1、1流化床的基本概念1）当通过床层的流体流量较小时,颗粒受到的升力(浮力与曳力之和)小于颗粒自身重力时,颗粒在床层内静止不动,流体由颗粒之间的空隙通过。
此时床层称为固定床。
讲解2）随着流体流量增加,颗粒受到的曳力也随着增大、若颗粒受到的升力恰好等于自身重量时,颗粒受力处于平衡状态,故颗粒将在床层内作上下、左右、前后的激烈运动,这种现象被称为固体的流态化,整个床层称为流化床、曳力(表面曳力、形体曳力)曳力是流体对固体的作用力,而阻力是固体壁对流体的作用力,两者是作用力与反作用力的关系。
表面曳力由作用在颗粒表面上的剪切力引起,形体曳力由作用在颗粒表面上的压强力扣除浮力部分引起、３)。
流化床类似液体的性状(a) 轻的固体浮起;(b)表面保持水平;(c)固体颗粒从孔中喷出;(d)床面拉平;(ｅ)床层重量除以截面积等于压强流化床的优点(1) 颗粒流动类似液体,易于处理、控制;(2) 固体颗粒迅速混合,整个床层等温;(3) 颗粒能够在两个流化床之间流动、循环,使大量热、质有估计在床层之间传递;(4) 宜于大规模操作;(５) 气体和固体之间的热质传递较其它方式高;(6) 流化床与床内构件的给热系数大、浓相段和稀相段(P18５-１86)1)、当流体通过固体床层的空塔速度值高于初始流化速度但低于逸出速度(p188),颗粒在气流作用下悬浮于床层中,所形成的流固混合物称为浓相段。
化学反应工程第四版教学设计写在前面化学反应工程是化学工程领域的一门基础课程，主要涉及到化学反应的基本原理、动力学、热力学、平衡等方面的知识，并通过实例和案例介绍化工生产中的反应器设计、反应机理研究以及相关工业过程的优化设计等内容，是化工专业大学生必须要掌握的一种课程。
针对该课程，我们进行了第四版的教学设计，在教学方法、实践环节等方面进行了更加科学、可操作性更强的设计和优化，以期能够帮助学生更好地掌握和应用化学反应工程知识。
教学大纲第一章化学反应基本原理•化学反应动力学学习•化学反应的热力学基础•化学平衡原理的基本概念和应用第二章反应器设计•单相反应器的设计•多相反应器的设计•反应机理的研究方法第三章工业反应工程实例•生产乙酸工艺流程介绍•生产苯乙烯工艺流程介绍•硝化甘油工艺流程介绍教学方法理论教学理论教学主要采用模块化授课法和案例教学法相结合的方式进行。
教师按照章节内容安排课程内容，可将部分理论知识应用到实际工业生产过程中进行案例分析。
如生产乙酸中所使用的醋酸加氧脱氢反应、硝化甘油的氧化反应等。
实验教学实验教学主要采用小组合作的方式进行。
以单相反应器的设计实验为例，学生将被分成四人小组，在实验室同一时间完成反应器的设计与搭建实验，通过实验的方式让学生更好地掌握反应器设计的基本原理和操作技巧。
课外实践针对本课程，我们还将开展相关课外实践活动，包括拜访企业、参加工业实践项目等方式，通过实践方式让学生在实际生产环境中体验学习到的知识。
例如参观乙酸生产厂家进行实地考察、参与部分工业过程实践项目等。
评价方式评价方式采用多维度评价方式进行，分为理论考试、实验报告评价、实验操作表现评价等多个方面进行考核，以期全面评价学生的学习情况。
结语化学反应工程第四版的教学设计旨在通过科学、实用的教学方法以及相关的课外实践，让学生更好地掌握化学反应工程的知识和技能，并更好地应用到相关的工业生产环境中，为相关领域的发展做出贡献。
第一章绪论1.1 化学反应工程学的范畴和任务1.1.1化学反应工程发展简述自然界的物质的运动或变化过程由物理或化学的两类，物理过程不牵涉化学反应，但化学过程却总是与物理因素有着紧密联系。
所以化学反应过程是物理与化学两类因素综合体。
远溯古代，陶瓷制作、酿酒等工艺，但直到本世纪五十年代一直还未形成一门专门研究的独立学科，到1957年举行的第一次欧洲反应工程会议上确立了这一学科的名称。
1.1.2 化学反应工程的范畴和任务化学反应工程学：是一门研究化学反应的工程问题的科学，既以化学反应作为研究对象，又以工程问题为研究对象，把二者结合起来的学科体系。
一、研究的范畴1.化工热力学：确定物系的各种物性常数（热容、研所引资、反应热等），看化学反应是否能进行及其反应程度。
2.反应动力学：专门阐明学反应速率与各项物理因素（如温度、压力、催化剂等）之间的定量关系。
为实现某一反应，要选定合易的条件及反应器的结构型式、尺寸和处理能力等，这些都依赖于对反应动力学特性的认识。
3.催化剂4.设备型式、操作方法和流程有小试到扩是出现放大效应，因此工业装置的反映条件必须结合工程上的考虑才能合理的确定。
反应器型式：管式、釜式、塔式、固定床或流化床等。
操作方式：分批式、连续式或半连续式。
反应器的型式与特性表型式适用反应优缺点搅拌槽液相、液—液、液—固相适用性大，操作弹性大，温度、浓度易控制，产品质量均一管式气相、液相返混小，反应器容积小，比传热面大空塔或搅拌塔液相、液—液相结构简单，返混程度与高/径比及搅拌有关，轴向温差大鼓泡塔或挡板鼓泡塔气—液相，气—液—固相气相返混小，液相返混大，温度较易调节，气体压降大，流速有限制填料塔液相、气—液相结构简单，返混小，压降小，有温差，填料装卸麻烦板式塔气—液相逆流接触，气液返混均小，流速有限制，如需传热，常另加传热面喷雾塔气—液相快速反应结构简单，液体表面积大，停留时间受塔高限制，气流速度有限制固定床气—固相返混小，催化剂用量少，不易磨损，装卸麻烦，传热控温不易流化床气—固相，特别是催化剂失活很快的反应传热好，温度均匀，易控制，催化剂有效系数大，磨损大，返混大，对转化率不利，操作条件限制大移动床同上固体返混小，固气比可变性大，床内温差大，调节困难滴流床气—液—固相催化剂带出少，分离易，气液分不要均匀，温度调节困难蓄热床气相，以固相为热载体结构简单，调节范围较广，切换频繁，温度波动大，收率低喷嘴式气相，高速反应的液相传热、传质速度快，流体混合好，反应物急冷易分批式（或间歇）操作：是指一批反应物料投入反应器内后，让它经过一定的反应，然后再取出的操作方法。
化学反应工程教案10_胡江良教案：化学反应工程教案一、基本信息1.教学对象：高中化学学生2.授课内容：化学反应工程3.教学目标：了解化学反应工程的基本概念、原理和应用二、教学方法1.讲授法：通过讲解概念、原理和应用，深入理解化学反应工程的内容；2.实验法：进行一些简单的实验，帮助学生理解反应工程的实际操作；3.讨论法：组织学生进行小组讨论，共同解决实际问题；4.案例分析法：通过一些典型案例的分析，帮助学生理解反应工程的具体应用。
三、教学内容1.化学反应工程的概念和基本原理A.反应工程的定义和分类B.化学反应的热力学和动力学基础C.反应的速度方程和速率常数D.反应的平衡和反应热2.化学反应的实际操作A.反应的热平衡和控制B.反应的物质平衡和控制C.反应的高效与高选择性控制D.反应的安全控制3.化学反应工程的应用A.化学反应的工业应用B.化学反应的环境应用C.化学反应的能源应用四、教学过程第一节：化学反应工程的概念和基本原理1.介绍反应工程的定义和分类2.介绍反应的热力学和动力学基础3.介绍反应的速度方程和速率常数4.介绍反应的平衡和反应热第二节：化学反应的实际操作1.讲解反应的热平衡和控制方法2.讲解反应的物质平衡和控制方法3.讲解反应的高效与高选择性控制方法4.讲解反应的安全控制方法第三节：化学反应工程的应用1.介绍化学反应的工业应用案例2.介绍化学反应的环境应用案例3.介绍化学反应的能源应用案例五、教学评估1.参与讨论2.完成小组作业3.完成实验报告六、教学资源1.教材：高中化学教材2.实验设备：反应瓶、试管、温度计等3.实验药品：氢氧化钠、盐酸、过氧化氢等七、教学反思化学反应工程是一个很重要的学科，它是化学技术和工程技术的基础。
通过本节课的教学，学生可以了解化学反应工程的基本概念、原理和应用。
通过实验和案例分析，可以帮助学生更好地理解反应工程的实际操作和应用。
此外，通过小组讨论和评估，可以帮助学生更好地掌握反应工程的知识和技能。
C h i n aU ni v er s i ty ofe n c e an dT e ch n ol o gy,h a n g h ai,Ch i naE CU STE a st Ch i na Un i ve r si t yo fS c ie n ce an dT e ch n ol o gy,S h an g ha i,C hi n aE CU STE a st Ch i na Un i ve r si t yo fS c ie n ce an dT e ch n ol o gy,S h an g ha i,C hi n aE CU Ss t Ch i na Un i ve r si t yo fa n dT e ch n ol o gy,h i na《化学反应工程》课程教案1．课程简介z课程名称：化学反应工程z课程类型：专业必修课z课程内容简介：化学反应工程是以工业规模的化学反应过程为研究对象，研究过程速率及其变化规律，宏观动力学因素对化学反应过程的影响，以实现工业反应过程开发、设计、放大和操作的优化。
学习本门课程，学生应牢固地掌握化学反应工程中最基本的原理和计算方法，运用科学思维方法，增强提出问题、分析问题和解决问题的能力。
课程教学将突出阐述反应工程理论思维方法，重点讨论影响反应结果的工程因素（如返混、混合、热稳定性和参数灵敏性等），并以开发实例进行分析，培养学生应用反应工程方法论解决实际问题的能力。
本课程是完成化工原理和化学反应工程等课程后的一门化学工程主要专业课。
z课时：48学时z学分：3学分z班级：化学工程与工艺专业（含理优，工优），三年级z教材：《化学反应工程》朱炳辰化学工业出版社；《化学反应工程原理》张濂、许志美、袁向前 华东理工大学出版社z参考书：《工业反应过程的开发方法》陈敏恒，袁渭康，华东化工学院出版社《化学反应工程》陈甘棠主编化学工业出版社《化学与催化反应工程》李绍芬，天大《Chemical Reaction Engineering》O.levenspil,John wiley & Sons,Inc.2nd.ed.z考核方式：笔试+小论文z教师姓名：2．教学大纲与教学进程z章、节教学内容2.1绪论学习了解反应工程的研究对象，研究目的和研究方法。
化学反应工程第五版教学设计一、课程背景化学反应工程是化学工程中的一个重要领域，它与化学反应、热力学、流体力学等学科密切相关。
化学反应工程的目的是通过设计和运营反应器，使得反应物能够以最优的速率转化为产品，并保证反应的安全性和经济性。
本课程旨在让学生掌握化学反应工程的基本知识和技能，为培养工程实践能力和创新精神奠定基础。
二、教学目标•了解化学反应工程的基本概念和原理；•掌握化学反应速率、反应能量、反应平衡及其在工程设计中的应用；•熟悉不同类型反应器及其设计参数；•能够计算和优化反应器的设计参数以达到最优性能；•培养学生的工程实践能力和科研创新精神。
三、教学内容及安排第一章化学反应工程基础1.1 化学反应动力学与速率常数 1.2 化学反应平衡及其影响因素 1.3 化学反应与热力学 1.4 化学反应工程概述与应用第二章反应器设计基础2.1 理想化反应器 2.2 真实反应器及其模型 2.3 不同反应器类型及其应用场景 2.4 反应器设计中的流体力学分析第三章反应器操作与控制3.1 反应器的控制方式及其优化 3.2 搅拌反应器的搅拌及其对反应性能的影响 3.3 反应器中物料的混合与传递第四章工艺参数优化4.1 反应器设计及优化的常用方法 4.2 工艺参数优化的数学模型 4.3 工程实践中的应用案例四、教学方法与手段本课程采用课堂授课、案例解析、实验模拟等教学方法。
通过讲解基本理论，分析实际工程案例和进行实验模拟等方式，培养学生的综合应用能力和创新引领精神。
同时，教师也会针对学生的不同需求，进行个性化的指导和辅导。
五、考核方式课程评分主要考核两个方面：课堂考勤和实践报告。
其中，课堂考勤占30%，实践报告及分析占70%。
实践报告包括反应器设计、优化和模拟实验实践报告。
六、教材和参考书目•化学反应工程导论（第三版），刘学敏，中国石化出版社，2018年•化学反应工程（第五版），Fogler H S，化学工业出版社，2015年•反应工程原理及其应用，G不等0，化学工业出版社，2008年七、教学团队本课程教学团队由本校化学工程专业资深教师和企业资深技术专家组成，他们既有扎实的科研基础，也有丰富的工程实践经验。
化学反应工程修订版教学设计一、教学目标•了解化学反应工程的基本概念和理论基础，了解反应动力学、传质控制和热力学等方面的知识；•熟悉反应器的设计方法和反应器的基本结构与工作原理，能够了解不同类型反应器在化学反应工程中的应用；•能够设计化学反应过程中的产物分离、净化、传输等系统，并掌握相应的计算方法；•能够运用所学知识分析和解决化学反应工程实践中遇到的问题。
二、教学内容第一章化学反应工程基础•化学反应动力学•化学反应热力学•传质控制第二章反应器设计•反应器基本概念•理想连续搅拌反应器设计•各种类型反应器的设计和应用第三章反应过程的控制•反应的控制方法•液态反应过程的控制•气液反应过程的控制•固液反应过程的控制第四章产物分离与净化•溶剂萃取•晶体分离技术•膜分离技术第五章传输过程•质量传递与传质系数计算•热量传递与传热系数计算三、教学方法本课程采用案例教学法、讲授与课堂讨论相结合的教学方法，注重学生实践操作与课堂教学相结合。
针对不同的教学目标和内容设计相应的教学活动，例如：•利用案例对化学反应动力学和传质控制进行讲解和分析；•课堂演示理想连续搅拌反应器设计方法，并进行计算演示；•通过讲授和分析不同类型反应器的设计和应用，让学生了解反应器的基本结构和工作原理；•通过讲授和实验操作，让学生熟悉液态反应过程和气液反应过程的控制方法；•通过膜分离实验和技术讲解，让学生掌握膜分离技术的原理和应用；•利用数据处理软件进行传质系数和传热系数计算实践。
四、教学评估为了评估学生对化学反应工程修订版教学的学习效果和教学效果，我们将采用以下教学评估方法：•学生考试成绩；•课堂讨论和小组讨论表现；•实验操作和报告书写表现；•课程反馈和评估。
五、教学资源•化工原理、化学反应工程、化工传递过程等教材；•化学反应工程实验室（如有）；•数据处理软件（如有）。
六、总结本课程针对化学反应工程修订版进行了教学设计，以学生为主体，注重实践操作和案例教学，在反应动力学、反应器设计、反应过程的控制、产物分离与净化和传输过程等方面对学生进行了系统的教学，让学生掌握了化学反应工程的基本知识和技能。
课程教案课程名称：化学反应工程任课教师：所属院部：教学班级：化工1203-04教学时间：2014 —2015 学年第2 学期课程基本信息1绪论第一章均相单一反应动力学和理想反应器1.1 基本概念1.2 建立动力学方程的方法一、本次课主要内容化学反应工程课程的性质、反应器的分类及操作方式、反应器设计的基本方程和工业反应器的放大方法、化学反应速率的不同表示方式及其相互关系、化学反应速率方程的变换与应用、化学反应动力学方程的计算、建立动力学方程的方法及其应用。
二、教学目的与要求了解化学反应工程的研究对象、目的，掌握化学反应工程的研究内容和研究方法，熟悉化学反应工程在工业反应过程开发中的作用。
三、教学重点难点1、化学反应工程的研究目的、内容和方法。
四、教学方法和手段课堂讲授、提问、讨论；使用多媒体教学方式。
五、作业与习题布置书后习题第3、6、7题2绪论一、化工生产中设备的分类化工产品的生产是通过一定的工艺过程实现的，工艺过程是指从原料到制得产品的全过程。
每个化工产品的工艺过程是不同的，但有共同的特点：1，工艺过程是由设备、管道、阀门和控制仪表组成的；2，化工设备分为两大类（1）不含化学反应的设备这类设备中没有发生化学反应，只改变物料的状态，物理性质，不改变其化学性质。
在鼓风机和泵中只有能量的转换，从中能转换成机械能，输送物料；在换热器和冷却塔中只改变物料的温度，物料的化学性质没有起变化；贮槽只是起贮存物料作用（2）化学反应器在这类设备中发生了化学反应，通过化学反应改变了物料的化学性质图中的一段炉、二段炉、变换炉、甲烷化炉、合成塔等都是化学反应器。
物料在反应器中发生了化学反应，物料性质起了变化。
可见，化学工业生产是由物理过程和化学反应过程组成的，其中化学反应过程是生产过程的关键。
化学反应器的任务是完成由原料转变到产物的化学反应，是化工生产的核心设备。
“化学反应工程”的研究对象是工业规模的化学反应器。
二、《化学反应工程》任务“化学反应工程”于50年代初形成，是化学工程的一个分支。
1957年如开了第一次欧洲化学反应工程伎议，会议确定了化学反应工程的研究内容和任务。
“化学反应工程是化学工程的一个部分，它是科学的一个分支，它还处在发展阶段。
它的目的在于控制工业规模的化学转化率并最终达到恰当和成功的反应器设计。
有各种因素对反应器设计起着重要作用，如流动现象、质量和热量传递以及反应动力学。
首先必须对这些因素了解，工业规模反应器的开发只能从上述因素间的关系和相互作用中得到了解”。
化学反应工程的任务是研究化学反应器中质量和热量的传递过程、流动状况和3 反应动力学，最终目的是设计化学反应器。
三、化学反应器的特点考察CO变换反应：CO + H2O CO2 + H2反应在固定床变换炉中进行，变换炉中装有固体催化剂，反应过程如下：CO 、 H2O由气相主体到达颗粒外表面；CO 、 H2O由颗粒外表面到达颗粒内表面；CO 、 H2O在颗粒内表面上起反应；CO2 、 H2由颗粒内表面到达颗粒外表面；CO2 、 H2由颗粒外表面到达气相主体。
考察脱硫反应：H2S+NH4OH反应在吸收塔中进行，反应过程如下：H2S由气相主体到达气-液相界面；H2S由气-液相界面进入液相；H2S和NH4OH在液相中反应生成NH4HS和H2O。
CO和H2O的反应区在催化剂颗粒的内表面上，而脱硫反应的反应区在液相内。
整个反应过程包含传递过程和化学反应过程，相互交织在一起，不可分割。
考察CO和H2O在变换炉中的流动状况。
变换炉直径较大，气体容易发生偏流，在同一截住面上流速分布不均匀，在变换炉中存在“死区”，这些客观存在的工程因素改变了物料的流动状况，其结果之一是同时进入变换炉的CO和H2O在变换炉中的停留时间不同。
考察H2S在吸收塔中的流动状况。
吸收塔内的填料是乱堆的，气体通道的截面积大小不规则，流速不均匀，同样也有“死区”，这些工程因素使同时进入吸收塔的H2S所经历的流动过程不同，其结果之一是在塔内的停留时间不同。
化学反应器的特点1，包含有传递过程和化学反应过程，两者不可分割。
2，客观存在的工程因素造成物料的流况不同，其结果之一是物料的停留时间不同。
4 基于化学反应器的特点，传统的研究方法----经验归纳法已不适用于化学反应过程，化学反应工程的研究方法是数学模拟方法（数学模型方法）。
四、数学模拟方法1.数学模拟方法数学模拟方法过程如下，由四部分组成。
（1）将复杂的真实过程合理地抽象简化成简化模型，该简化模型等价于真实过程。
这是数学模拟方法的核心。
例如水在园管中的流动过程可以简化成平推流模型或者扩散模型。
（2）对简化模型进行数学描述，得到简化模型的数学关系式，即数学模型。
（3）采用一定的数学方法求解数学模型，得到数值解或者解析解，代研究用。
（4）通过实验检验数学模型是否正确，修正或者确定简化模型，直到供实际应用。
数学模拟方法原则（1）数学模拟方法的核心是对真实过程的简化以及简化模型和真实过程的等效程度。
（2）针对真实过程可以按不同程度的要求简化成不同的简化模型，对于某一真实过程可以有不同的简化模型。
（3）简化模型。
数学模型和数学方法是相互联系的，应力求数学方法简单，便于数学模型的实际应用。
5 （4）数学模拟方法的基础：1）积累实践经验或者实验数据，2）学习掌握基础数学模型。
基础数学模型（1）化学动力学模型：排除传递过程因素后描述化学反应速率、物料温度和浓度的数学关系。
传统上是物理化学的研究领域，侧重于研究反应机理；化学反应工程侧重于表达三者的数学关系，而直接应用。
（2）流动模型：描述物料在反应器内的流动状况。
理想模型：平推流，全混流。
非理想模型：轴向混合模型，多级串联全混流模型，组合模型等。
（3）传递模型：描述物料间质量、热量和动量传递过程。
例如气液相间的双膜论、溶质渗透论和表面更新论等。
（4）宏观动力学模型：是化学动力学模型、传递模型以及流动模型的综合，是化学反应工程的重要内容之一。
五、《化学反应工程》的作用（1）改进和强化现有的反应技术和设备（2）开发新技术、新设备（3）指导和解决反应器的放大问题（4）指导实现反应过程的最优化操作六、《化学反应工程》基本内容第一章均相单一反应动力学和理想反应器1.1 基本概念1、化学反应式反应物经化学反应生成产物的过程用定量关系式予以描述：A sBaRbr−++S+−→+2、化学反应计量式6++=++S R B A s r b a是一个方程式，允许按方程式的运算规则进行运算，如将各相移至等号的同一侧。
3、反应程度（反应进度）ξ。
ξνννν=-=-=-=-SS S R R R B B B A A A n n n n n n n n 0000 4、转化率关键组分(key component)：工业反应过程的原料中各反应组分之间往往不符合化学计量数关系，通常选择不过量的反应物计算转化率，这样的组分称为~。
5、化学转化速率定义：单位反应体积内反应程度随时间的变化率。
常用表达：以反应体系中各个组份分别定义的反应速率。
6、化学反应动力学方程定义：定量描述反应速率与影响反应速率因素之间的关系式对于均相反应：方程多数可以写为幂函数形式； 反应速率与反应物浓度的某一方次呈正比。
13B A c A s m mol --⋅=-nm c c k rk c ：以浓度表示的反应速率常数，随反应级数不同有不同 的因次； 温度的函数，一般工业精度上，符合Arrhenius 关系。
m,n ：A ，B 组分的反应级数，m+n 为此反应的总级数。
若m=a 并且n=b ，此反应可能是基元反应。
对于非基元反应，m ，n 多数为实验测得的经验值。
7、半衰期定义：反应转化率达到50%所需要的时间。
除一级反应外，反应的半衰期是初始浓度的函数。
71.2 建立动力学方程的方法一、动力学方程：化学反应速率与反应物温度、浓度之间的关系。
而建立一个动力学方程，就是要通过实验数据回归出上述关系。
简单级数反应，在等温条件下，回归可以由简单计算手工进行。
二、建立方法：积分法、微分法、最小方差分析法 1、积分法(1) 假设：(-rA)=kf'(cA)； (2) 积分运算：f(cA)=kt 。
(3) 代入实验数据：ti ，f （ci ）(4) 绘制f(ci) –ti 曲线：过原点的直线，假设正确，斜率即为反应速率常数k 。
否则重新假设，再重复上述步骤，直到得到直线。
适用：简单级数反应 2、微分法（1）等温下实验，绘制cA-t 曲线。
（2） 测量各点斜率，得到若干对不同t 时刻的反应速率t c d d A-数据。
再将不可逆反应速率方程如n kc t c AA d d =- 线性化，两边取对数得：AA ln ln d d ln c n k t c +=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-（3）作⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-t c d d ln A - A ln c 图。
斜率为反应级数n ，截距为lnk ，以此求得n 和k 值。
优点：可得到非整数的反应级数 缺点：图上微分，人为误差比较大。
3、最小方差分析法线性回归：13BA c A s m mol --⋅=-nm c c k r8 非线性回归教学后记：9 第一章均相单一反应动力学和理想反应器1.3化学反应器设计基础一、本次课主要内容化学反应器的分类、化学反应器设计的基础方程、等温条件下各理想反应器的动力学反应特征。
二、教学目的与要求掌握化学反应速率的工程表示，化学计量学的表达。
三、教学重点难点1、反应速率的工程表示，意义。
四、教学方法和手段课堂讲授、提问、讨论；使用多媒体教学方式。
五、作业与习题布置书后习题第9、11、13题101.3化学反应器设计基础一、化学反应器的设计、分析和开发一般包括下列内容：☞ 根据反应过程的化学基础和生产工艺的基本要求，进行反应器的选型设计； ☞ 根据宏观反应动力学和反应器，确定操作方式，优化操作；☞ 反应器的机械设计。
充分考虑到机械设计、设备制造及运输、安装方面的要求和有关制约。
二、意义：☞ 在机械设计可行的前提下，进行改变结构尺寸和操作温度、流体流动条件对反应器的稳定操作和适应一定幅度的催化剂失活和产量、产品质量和选择率、收率等方面的工艺要求的工程分析，然后确定反应器的设计。
☞ 反应器投产后，还要综合生产实践反馈来的效果改进今后同一类型化学反应器的设计；☞ 开发新型反应器，如由固定床改为三相悬浮床，往往会提高反应效果，但在液相载体选择、结构尺寸设计等方面需要经过一定规模的工业试验，才能投入大规模生产。
三、反应器设计的基本方程 1、反应动力学方程 2、物料衡算方程体积元：物料衡算所针对的具体体系。
确定的边界。
物料温度、浓度必须是均匀的。
对关键组分A 进行物料衡算。
