《化学反应工程》课程规范

《化学反响工程》课程标准一、课程概况课程号课程英文名称HBX250037 课程名称化学反响过工程Chemical Reaction Engineering总学时数开课单位课程类别48 学分理工学院专业教育课程4讲授学时适用专业修读方式48试验学时化学工程与工艺、制药工程必修先修课程高等数学，大学物理，物理化学，化工原理考核方式：考试考核方式成绩构成比例：总成绩 = 寻常成绩×30% + 卷面成绩×70%寻常成绩 : 寻常成绩=出勤成绩+寻常作业成绩教科书：教材及主要教学参考书陈甘棠主编.《化学反响工程》第三版. 北京：化学工业出版社，2023主要参考书：李绍芬主编.《反响工程》其次版.北京：化学工业出版社，2023朱炳辰主编.《化学反响工程》第五版.北京：化学工业出版社，2023 《化学反响工程》是高等学校化学工程与工艺类专业本科生必修的一门专业课程。

《化学反响工程》是争论化学反响过程和反响器的共同规律，从而课程简介使化学反响实现工业化的技术科学，是化工类专业学生在具备了必要的高等数学、物理化学、化工原理、计算技术等学问后，为了进一步加强根底和拓宽专业学问所必需的技术理论课。

通过本课程的学习，使学生进一步扩大学问面，打好专业根底，了解化学变化过程中的一些根本规律，加深对已学过的无机化学、分析化学、有机力气培育任务化学的理解比较结实的把握化学反响工程根底理论学问和计算方法；进一步培育学生独立思考和独立解决问题的力气，以至今后的实践中能得到启发和帮助；培育学生独立进展物理化学试验和自学一般物理化学书刊，以提高理论联系实际的力气。

二、课程学问、力气体系《化学反响工程》课程学问〔力气〕体系序学问单元号描述1第1 章绪论学问点对应力气学时要求生疏均相反响生疏间歇反响系统的速率表示方速率的表示方式；式；连续反响系统的速率表示方变容反响系统中体第2 章式；动力学方程式的表示方式；积膨胀因子；体积2反响动力反响速率常数；动力学参数确实膨胀率；最正确温度8学根底定；最正确温度曲线；固体催化剂；曲线；Langmuir吸吸附等温方程；均匀外表吸附动附及其等温线；均力学方程匀外表吸附动力学方程反响器中流体的流淌模型；把握反响器设计的根本方程；间歇反把握抱负流淌第3 章3抱负流淌反响器应器；活塞流反响器；单级全混流反响器；多级全混流反响器；抱负流淌反响器的组合及反响体模型；抱负反响器的计算；抱负反响10器中复合反响的选积的比较；抱负流淌反响器中复择性。

合反响的选择性；全混流反响器的热稳定性。

第4 章停留时间4分布与反响器的流淌模型停留时间分布函数及停留时间分布密度函数；停留时间分布的试验测定及数字特征；几中流型的逗留时间分布函数和分布密度函数；几种非抱负流淌模型；实际反响器的计算气固相催化反响宏观过程；把握停留时间把握分布函数及停留时间分布密度函数的9定义；停留时间分布的数字特征生疏气固相催化反响宏观动力学方生疏催化剂颗第 5 章程；催化反响把握阶段的判别；粒内浓度分布及温多相反响催化剂颗粒内气体的集中；内扩度分布微分方程的5中的化学散有效因子；催化剂颗粒内组分建立及求解；等温9反响与传浓度分布及温度分布的微分方下催化剂颗粒内扩递现象程，等温催化剂一级反响内集中散有效因子的计算有效因子的解析解及近似解；内集中对复合反响选择性的影响。

化学反响的转化率和收率，把握化学反响器的类型，化学反响器的操作方式，反响器设计的根本掌握反应进度，转化率，收率 2方程，工业反响器的放大与选择性多相催化反响过程中集中影响的判定气固相催化反响器的根本类了解第 6 章型；根本设计原则；催化反响器的数学模型；绝热式固定床催化了解气固相催6 多相催化反响器的分析反响器；连续换热式催化反响器：特点；固定床一维化反响器的类型及10内热自冷式；外冷列管式；外部供热式。

流态化；流化床催化反响器模型建立及求解“要求”指学生对学问、力气把握的娴熟程度，填写：了解、生疏、把握。

三、教学内容及根本要求理论教学局部〔按章节挨次填写〕学时：2章节教学目的和要求重点和难点第1 章绪论介绍本课程的性质、任务、内容及根本概念重点：反响进度，转化率，收率与选择性。

难点：无“三基”分析根本学问：反响进度，转化率，收率与选择性，反响器。

根本理论：宏观动力学，数学模型。

根本方法：化学反响工程根本争论方法，解析法，模型法，逐级阅历放大法。

教学内容〔2 学时〕：1.1化学反响工程〔0.5 学时〕化学反响工程的历史及进展，任务及范畴，根本争论方法。

1.2化学反响的转化率和收率〔0.5 学时〕主要讲解反响进度，转化率，收率。

1.3化学反响器的类型〔0.5 学时〕教学内容与三种分类方式介绍，分别是物料的相态分类，反响器的构造型学时安排式分类，按操作方法分类。

1.4化学反响器的操作方式〔0.5 学时〕主要讲解三种方式分别为间歇性操作，连续操作，半间歇操作。

1.5反响器设计的根本方程〔0.5 学时〕物料衡算方程式，热量衡算方程式，动量衡算方程式。

1.6工业反响器的放大〔0.5 学时〕争论工业反响器的反响规律和传递规律。

教学方法：1.承受“以多媒体教学为主、板书为辅”的方式。

教学方法与教学手段2.启发引导为主，线上教学与线下教学相结合。

教学手段：1.通过多媒体图片和故事启发了解物理化学的定义、作用与特点。

2.避开教师的一言堂，到达“以学生为本、师生互动”。

本章思考题无主要参考资料备注教科书：陈甘棠主编.《化学反响工程》第三版. 北京：化学工业出版社，2023 主要参考书：李绍芬主编.《反响工程》其次版.北京：化学工业出版社，2023朱炳辰主编.《化学反响工程》第五版. 北京：化学工业出版社，2023 本章内容较简洁，讲授主要是介绍。

理论教学局部〔按章节挨次填写〕学时： 8章节教学目的和要求重点和难点第2 章反响动力学根底1 把握间歇反响系统的速率表示方式；连续反响系统的速率表示方式；动力学方程式的表示方式；2.把握反响速率常数；动力学参数确实定；最正确温度曲线；固体催化剂；吸附等温方程；均匀外表吸附动力学方程。

重点：均相反响速率的表示方式；变容反响系统中体积膨胀因子；体积膨胀率；最正确温度曲线；Langmuir 吸附及其等温线；均匀外表吸附动力学方程。

难点：Langmuir 吸附及其等温线；均匀外表吸附动力学方程。

根本学问：反响速率常数，吸附等温方程，分子数，反响级数，速率常数，指前因子，总收率，瞬时收率，总选择性，瞬时选择性。

“三基”分析根本理论：均相反响和非均相反响，基元反响和非基元反响，单一反响和复合反响，可逆反响和不行逆反响。

根本方法：微分法积分法求动力学方程。

教学内容与学时安排教学内容〔8 学时〕：2.1反响速率〔1 学时〕介绍化学反响速率。

2.2反响速率方程〔1 学时〕介绍化学反响速率的方程。

2.3温度对反响速率的影响〔1 学时〕依据试验所得反响温度的倒数和反响速率存在线性相关。

2.4复合反响〔1 学时〕需用两个以上独立的计量方程来描述的方程，典型的复合反响有平行反响、连串反响和平行连串反响。

2.5反响速率方程的变换与积分〔1 学时〕对化学反响速率方程进展变换，再运用分别变量法进展积分进展分析。

2.6多相催化与吸附〔1 学时〕吸附是指固体外表与气体或液体间的一种相互作用。

工业上承受的催化过程绝大多数是多相催化。

2.7多相催化反响动力学〔1 学时〕多项催化反响是发生于催化剂外表的化学反响。

2.8动力学参数确实定〔1 学时〕动力学参数的常用确定方法有微分法和积分法。

教学方法与教学手段教学方法：1.承受“以多媒体教学为主、板书为辅、实例计算演示”的方式。

2.启发引导为主，线上教学与线下教学相结合。

教学手段：1.通过多媒体图片和故事启发引出根本术语的定义、作用与特点。

2.通过课堂现场实例计算演示，目的是避开教师的一言堂，到达“以学生为本、师生互动”的目的。

本章思考题P29 1，3，4，5教科书：主要参考资料备注陈甘棠主编.《化学反响工程》第三版. 北京：化学工业出版社，2023 主要参考书：李绍芬主编.《反响工程》其次版.北京：化学工业出版社，2023朱炳辰主编.《化学反响工程》第五版. 北京：化学工业出版社，2023 本章内容是化学反响工程的根底内容，应具体讲授章节第 3 章抱负流淌反响器〔釜式反响器、管式反响器〕教学目的和要求1 了解反响器中流体的流淌模型；反响器设计的根本方程；间歇反响器；活塞流反响器；单级全混流反响器；多级全混流反响器；2.了解抱负流淌反响器的组合及反响体积的比较；抱负流淌反响器中复合反响的选择性；全混流反响器的热稳定性。

重点和难点重点：抱负流淌模型；抱负反响器的计算；抱负反响器中复合反响的选择性。

难点：抱负反响器的计算；抱负反响器中复合反响的选择性。

“三基”分析根本学问：平均停留时间、空时、空速、年龄、寿命、返混、循环比β。

抱负反响器的概念，返混间歇反响器，反响器中流体的流淌模型，反响器设计的根本方程。

根本理论：间歇反响器的性能方程，平推流反响器的性能方程全混流反响器的性能方程根本方法：物料衡算方法建立数学方程理论教学局部〔按章节挨次填写〕学时： 10教学内容与学时安排教学方法与教学手段教学内容〔10 学时〕釜式反响器3.1 釜式反响器的物料衡算式〔2 学时〕运用物料衡算式描述反响物料量的变化规律。

3.3等温间歇釜式反响器的计算〔单一反响〕〔2 学时〕设计间歇反响器的关键在于确定每批所需时间。

3.4等温间歇釜式反响器的计算〔复合反响〕〔1 学时〕对于连串反响和平行反响应用不同方法。

3.5变温间歇釜式反响器〔1 学时〕对于非等温过程，由于其反响速率常数是随温度的变化而变化的，要想准确描述相关量，可联立热平衡方程和动力学方程求解。

管式反响器3.6活塞流假设〔1 学时〕流淌状况对反响过程的影响，抱负流淌模型和活塞流反响器的特征。

3.7等温管式反响器设计〔1 学时〕重点学习活塞反响器的设计方程。

3.8管式与釜式反响器反响体积的比较〔1 学时〕在一样的前提条件下进展分状况争论。

3.9循环反响器〔1 学时〕为了提高原料利用率，将出口的物料进展循环，设计利用循环反响器到达目的。

教学方法：1.承受“以多媒体教学为主、板书为辅、实例计算演示”的方式，多种教学手段相互补充，使课堂教学与试验教学相结合。

2.启发引导为主，从重学问目标转向重智能目标上转变。

3.线上教学与线下教学相结合，借助网络等方式搭建师生沟通和互动的平台。

教学手段：1. 通过多媒体图片、课堂现场实例计算演示，充分调动学生的学习乐观性和主动性。

本章思考题P85—86: 1、2、8、10教科书：主要参考资料陈甘棠主编.《化学反响工程》第三版. 北京：化学工业出版社，2023 主要参考书：李绍芬主编.《反响工程》其次版.北京：化学工业出版社，2023朱炳辰主编.《化学反响工程》第五版. 北京：化学工业出版社，2023备注本章内容是化学反响工程的根底内容，应具体讲授。