化学反应工程授课计划

1、福州大学至诚学院学期授课计划课程名称化学反应工程课程编号ZC0205302学分3计划学时48考核方式考试 其中讲 课48考查 实验（上机）0其它 教材化学反应工程陈甘棠2013年化学工业出版社参考书化学与催化反应工程李绍芬2000年化学工业出版社化学反应工程朱炳辰2011年化学工业出版社 Chemical Reaction Engineering O. Levespiel2006年化学工业出版社具体教学内容及计划第1章 绪论 （2学时）1.1化学反应工程学的发展及其范畴和任务   知识点：化学反应工程发展的阶段；化学反应工程

2、与化学热力学、反应动力学、传递工程等学科的关系；1.2化学反应工程内容的分类和编排   知识点：化学反应器的操作方式分类；反应装置的形式分类；1.3化学反应工程中的基本方法   知识点：化学反应工程研究的方法分类；数学模型法、实验研究与理论分析法本章重点：化学反应及反应器分类本章难点：反应装置的形式分类、研究内容与研究方法。第2章 均相反应动力学基础（8学时）2.1概述  知识点：化学反应速率的定义及其表示方法；反应级数；反应分子数；基元反应；反应速率常数；2.2等温恒容过程  知识点：简单反应动力学方程

3、式的建立；积分法、微分法建立动力学方程式的步骤；两种主要的复合反应，平行反应、串联反应反应动力学方程式的建立；收率、得率、选择性、转化率；2.3等温变容过程  知识点：膨胀因子的计算；膨胀率的计算；本章重点：反应速率定义；各种因素对反应速率的影响；反应转化率、反应进度与计量系数间的关系；收率、选择性和瞬时收率、瞬时选择性的定义及计算本章难点：平行、连串反应的反应速率方程式及其积分计算与分析；第3章 均相反应过程（12学时）3.1概述  知识点：理想反应器的分类；理想反应器的基本假设；返混的概念；停留时间及停留时间分布；空时与空速的关系；3.2简

4、单反应器  知识点：间歇釜式反应器的特点及设计方程；平推流管式反应器的特点及设计方程； 稳态全混流反应器的特点及设计方程；3.3组合反应器  知识点：平推流反应器的串联、并联的特点及计算；体积相同N个全混釜的串联的特点及计算；不同型式反应器的串联的计算过程；3.4非等温过程  知识点：等温操作、非等温操作应用的范围；温度对反应速率的影响；三种反应器在非等温下的热量衡算的步骤；3.5反应器类型、操作方式的评选  知识点：在单一反应情况下三种反应器反应体积的比较；平行反应下三种反应器的比较；连串反应下反应器的

5、比较；3.6全混流釜式反应器的热稳定行  知识点：反应器的热稳定性概念；全混流反应器的定态基本方程式；全混流反应器的热稳定性；定态下热稳定性的判据；3.7搅拌釜中的流动与传热  知识点：搅拌釜的结构特点；搅拌釜内的液体混合过程；搅拌功率的计算过程；搅拌釜的传热过程；  本章重点：理想反应器的特点；停留时间和空时的概念；三种等温反应器的设计计算本章难点：三种反应器的比较；全混流反应器的热稳定性分析；平行、连串反应在不同理想反应器内行为分析及计算。第4章 非理想流动 (8学时）4.1反应器中的返混现象与停留时间

6、0;      知识点：反应器中的返混现象；停留时间及分布；停留时间分布函数和分布密度函数；返混对反应过程的影响；停留时间的测定方法；停留时间分布函数的数字特征；4.2流动模型  知识点：两种理想流动模型；平推流模型的计算；多级混合模型的计算过程；轴向分散模型的计算过程；组合模型；4.3流体混合态及其对反应的影响  知识点：流体的混合态的概念；宏观混合、微观混合的概念；    本章重点：停留时间分布密度函数、停留时间分布函数的概念、测定方法及定量描述；理想

7、反应器的停留时间分布；两种理想反应器的停留时间分布；本章难点：多釜串联模型和轴向分散模型等模型参数意义及求取，非理想反应器计算。第5章 催化剂与催化反应动力学基础 （10学时）5.1催化剂   知识点：催化剂的特性；催化剂的制备常用方法；催化剂的性能选择依据、活性好、选择性高、寿命长；5.2催化剂的物理特性   知识点：物理吸附与化学吸附的区别和特点；吸附等温方程的类型；催化剂的物理结构、比表面、孔容、孔径分布；5.3气-固相催化反应宏观动力学  知识点：气固相反应的一般步骤；反应的控制步骤；双曲线的反应

8、速率式的求取；控制步骤理论、平衡理论；反应速率的实验测定方法；内外扩散影响因素的排除方法；催化剂的内扩散；扩散系数、有效扩散系数、希勒模数；催化剂的失活；5.4非催化气-固相反应动力学   知识点：粒径不变的缩核模型；颗粒体积缩小的模型； 本章重点：催化剂的性能选择；物理吸附与化学吸附的区别和特点；吸附等温方程的类型；反应的控制步骤；双曲线的反应速率式的求取本章难点：气固催化反应的步骤；Langnuir吸附模型；气固相催化反应的动力学方程的推导及形式；内、外扩散对反应过程的影响，效率因子计算。第6章 固定床反应器（6学时）6.1概述 

9、 知识点：固定床反应器的概念；固定床反应器的类型及特点；绝热固定床反应器的特点分类；换热式反应器的特点及分类；6.2固定床中的传递过程  知识点：颗粒直径的计算；床层空隙率及颗粒空隙率；床层压降的计算；床层中传热过程及计算；床层中传质；6.3拟均相一维模型  知识点：等温反应器的计算；单层绝热床的计算；     本章重点：固定床反应器的类型及特点；床层空隙率及颗粒空隙率；床层压降的计算；本章难点：固定床内的流体流动行为的描述；床层中传热过程及计算；固定床反应器设计模型；第7章 流化床反应器（2学时）7.1

10、 概述    知识点：固体流态化的各种形式及特点；工业流化床的类型及特点；7.2 流化床中的气、固运动    知识点：流化床的流体力学、临界流化速度、带出速度、实际操作速度；气泡及其行为、气泡的结构、气泡的速度和大小；本章重点：固体流态化的概念；流化速度；本章难点：固定床内的流体力学的计算次数具体教学课堂计划安排教学形式计划时数课外作业1第1章 绪论1.1化学反应工程学的发展及其范畴和任务 化学反应工程发展的阶段；化学反应工程与化 学热力学、反应动力学、传递工程等学科的关系；

11、1.2化学反应工程内容的分类和编排化学反应器的操作方式分类；反应装置的形式分类；1.3化学反应工程中的基本方法 化学反应工程研究的方法分类；数学模型法、实验研究与理论分析法讲授22第2章2.1概述 化学反应速率的定义及其表示方法；反应级数；反应分子数；基元反应；反应速率常数；讲授2P29：1,232.2等温恒容过程 简单反应动力学方程式的建立；积分法、微分法建立动力学方程式的步骤；讲授2P29：3,442.2等温恒容过程 两种主要的复合反应，平行反应、串联反应反应动力学方程式的建立；收率、得率、选择性、转化率；讲授2P29：5,652.3等温变容过程膨胀

12、因子的计算；膨胀率的计算；讲授2P29：86第3章3.1概述理想反应器的分类；理想反应器的基本假设；返混的概念；停留时间及停留时间分布；空时与空速的关系；3.2简单反应器 间歇釜式反应器的特点及设计方程；讲授2P85：1,273.2简单反应器 平推流管式反应器的特点及设计方程； 稳态全混流反应器的特点及设计方程；讲授2P85：3,483.3组合反应器 平推流反应器的串联、并联的特点及计算；体积相同N个全混釜的串联的特点及计算；不同型式反应器的串联的计算过程；讲授2P85：5,893.4非等温过程 等温操作、非等温操作应用的范围；温度对反应速率的

13、影响；三种反应器在非等温下的热量衡算的步骤；讲授2P86：10103.5反应器类型和操作方法的评选 在单一反应情况下三种反应器反应体积的比较；平行反应下三种反应器的比较；连串反应下反应器的比较；3.6全混流釜式反应器的热稳定性反应器的热稳定性概念；全混流反应器的定态基本方程式；全混流反应器的热稳定性；定态下热稳定性的判据；讲授2P86：6113.7搅拌釜中的流动与传热搅拌釜的结构特点；搅拌釜内的液体混合过程；搅拌功率的计算过程；搅拌釜的传热过程； 讲授2补充题目12第4章4.1反应器中的返混现象与停留时间反应器中的返混现象；停留时间及分布；停留时间分布函数和分布密度函数；返

14、混对反应过程的影响；停留时间的测定方法；停留时间分布函数的数字特征；讲授2P110：1,2134.2流动模型两种理想流动模型；平推流模型的计算；多级混合模型的计算过程；讲授2P111：8,9144.2流动模型轴向分散模型的计算过程；组合模型；讲授2P111:9154.3流体混合态及其对反应的影响流体的混合态的概念；宏观混合、微观混合的概念；讲授2补充题目16第5章5.1催化剂催化剂的特性；催化剂的制备常用方法；催化剂的性能选择依据、活性好、选择性高、寿命长；5.2催化剂的物理特性物理吸附与化学吸附的区别和特点；吸附等温方程的类型；催化剂的物理结构、比表面、孔容、孔径分布；讲授2P153：1,2

15、175.2催化剂的物理特性5.3气-固相催化反应宏观动力学气固相反应的一般步骤；反应的控制步骤；反应速率的实验测定方法；讲授2P154：3,4185.3气-固相催化反应宏观动力学双曲线的反应速率式的求取；控制步骤理论、平衡理论；讲授2P154：5-7195.3气-固相催化反应宏观动力学内外扩散影响因素的排除方法；催化剂的内扩散；扩散系数、有效扩散系数、希勒模数；催化剂的失活；讲授2P155：9,10205.4非催化气-固相反应动力学15.4非催化气-固相反应动力学2 粒径不变的缩核模型；颗粒体积缩小的模型；讲授2补充题目21第6章固定床反应器6.1概述6.2固定床中的传递过程固定床反应器的概念；固定床反应器的类型及特点；绝热固定床反应器的特点分类；换热式