英文课名chemical reaction engineering

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1、英文课名：ChemicalReactionEngineering学时：60学分:4学分先修课程：物理化学、化工原理、数学分析与工程数学适用专业:化学工程与工艺、化工制药、环境工程一．总论（一）课程性质：本课程是化学工程与工艺专业的主干课程，必修考试课。（二）开课目的与任务：化学反应工程是研究化学反应工业化的一门学问。化学反应工程学的主要研究对象是化学工业反应器，它是化工生产中的核心装置。化学反应动力学是研究化学反应速率的一门学科，是研究化学反应工程的基础。工业反应器内存在物质和热量的传递过程，各处的反应速率不一样，对于有固体催化剂参与的化学反应，催化剂内也存在浓度和温度分布，伴随

2、着物质和热量的传递，各处的化学反应速率也是不一样的，这些都给工业反应器的设计和放大计算带来难度。而包含这些物理传递过程影响的化学反应速率问题，称为宏观反应动力学。宏观反应动力学的研究是工业反应器设计和放大计算的基础。化学反应工程学研究的主要任务是针对一定的生产任务条件，开发和设计出体积小、操作简单、反应效果好、主产物收率高、投资少的反应装置。具体说有五项主要工作任务：1、改进和强化现有的反应器设备，革新挖潜，降低消耗，提高效能；2、开发新的反应技术和设备；3、指导反应过程开发中的反应器放大；4、选择最佳操作条件，实现最佳操作控制；5、研究和完善化学反应工程理论。（三）课程的教学重

3、点、难点、手段等有关说明：1重点与难点：（1）均相反应动力学和非均相反应动力学规律；（2）理想均相反应器设计原理与模型；（3）非理想反应器设计原理与方法；（4）气固相固定床催化反应器设计方法。2手段与方法：以课堂板书讲授为主，有习题课、作业、实验课和课程网站。二、课程内容及学时分配、教学要求（一）课程内容及学时分配：第一章绪论（2学时）1-1化学反应工程研究的对象和任务　　1-1-1研究对象　　1-1-2任务1-2化学反应工程的影响因素和研究方法1-2-1影响因素1-2-2研究方法1-3化学反应及反应器分类　　1-3-1化学反应分类1-3-2反应器的分类5第二章均相反应动力学（1

4、0学时）2-1化学计量学　　2-1-1反应进度、转化率及化学膨胀因子　　2-1-2复杂反应的选择性和收率2-2化学反应速率　　2-2-1反应速率定义及表示方式　　2-2-2机理速率方程确定　　2-2-3经验速率方程确定2-3恒温反应过程速率方程确定　　2-3-1动力学方程的微分和积分形式　　2-3-2用积分法求取动力学方程参数　　2-3-3用微分法求取动力学方程参数2-3-４　最小二乘法2-3-５　孤立法（过量浓度法）2-4反应速率与反应温度的关系　　2-4-1反应速率与反应温度的函数关系　　2-4-2实验测定活化能、频率因子的方法第三章理想流动均相反应器设计（14学时）3-1间

5、歇釜式反应器3-1-1间歇釜的一般设计计算公式3-1-2等温等容过程　　3-1-3间歇釜的热量衡算3-2稳态全混流反应器　　3-2-1全混釜的一般设计公式　　3-2-2简单反应单个全混釜设计公式　　3-2-3复杂反应单个全混流反应器设计　　3-2-4简单反应多釜串联过程　　3-2-5复杂反应多釜串联过程　　3-2-6全混流反应器的热量计算3-3平推流管式反应器　　3-3-1一般设计计算方程　　3-3-2简单反应等温恒容过程3-3-3简单反应等温变容过程　　3-3-4复杂反应等温恒容过程　　3-3-5复杂反应的变容过程　　3-3-6变温过程3-4反应器类型、操作方式及过程优化　　3

6、-4-1反应器类型及操作比较　　3-4-2组合反应器特点　　3-4-3复杂反应过程的优化第四章非理想流动反应器设计（10学时）54-1流体停留时间分布函数和分布密度函数4-1-1停留时间分布的定量描述　　4-1-2RTD的实验测定4-2RTD数字特征及无因次化　　4-2-1平均停留时间（）与方差（）　　4-2-2以对比时间作自变量的停留时间分布　　4-2-3两种停留时间分布规律之间的相互关系4-3理想流动模型　　4-3-1平推流及数字特征　　4-3-2全混流及数字特征4-4非理想流动模型　　4-4-1多釜串联模型　　4-4-2轴向扩散模型4-5非理想流动反应器设计　　4-5-1直

7、接用RTD数据计算一级反应的转化率　　4-5-2用轴向扩散模型计算反应器　　4-5-3用多釜串联模型计算反应器4-6混合质量对反应的影响　　4-6-1微观混合与宏观混合　　4-6-2微观混合和宏观混合对化学反应的影响第五章气-固相催化反应动力学（12学时）5-1气-固相催化反应　　5-1-1气-固相催化反应概述　　5-1-2固体催化剂的表面积、外表面积和内表面积　　5-1-3气-固相催化反应过程5-2气-固相催化反应本征动力学　　5-2-1本征动力学过程速率方程　　5-2-2吸附