MIT化学工程专业培养计划

1、化学工程专业大学的课程表麻省理工化工系课程介绍本科生计算机方法介绍介绍计算机、程序、软件工具的使用,以及利用Athena解决问题。重点在运用基本数学分析和目测数据对科学和工程进行算法设计、C程序编写和符号计算。化工热力学多组分、多相系统的热力学,热力学第一、第二、第三定律在开放和封闭系统中的运用。混合物的性质,包括(colligative properties性,化学反应平衡、相平衡;非理想溶液;能量循环;致冷;分离系统。流体力学介绍控制流体流动的力学原则。流体中的应力。利用微分和积分平衡式表示质量和动量守衡。基本要素方程。流体静力学。Navier-Stokes方程的精确求解。运用体积控制分析

2、法近似求解。机械能守衡和伯努利方程。量纲分析和动力学类似性。介绍边界层理论和湍流。传递过程传热、传质的原理。稳态和瞬时传导和扩散。层流和湍流中的对流传热、传质。自然对流。冷凝和沸腾。换热器设计计算。辐射传热。分离过程平衡和速率分离过程的基本原理。多级分离。蒸馏、吸收、吸附和膜传质过程的应用。相平衡和扩散的作用。化学动力学和反应器的设计介绍商业化反应器的设计,强调化学动力学和传递现象的综合。主题:动力学和平衡单级、过渡状态理论、多级反应。理想反应器间歇的、平推流、搅拌均匀;停留时间分布。反应器中的传递传热和传质传递,向催化剂表面和催化剂内部的扩散。反应器设计;反应器尺寸;运行模拟。化学工程项目实

3、验运用化学工程研究设计实验室。学生以小组的形式在一学期完成一个项目。设计题目通常由当地的工厂提供。进行如下训练:制定研究计划,完成试验工作、数据分析,进行口头答辩,写报告和团队建设。化学工程过程实验通过亲手设计小规模装置和过程,介绍实际化工单元操作。在小组建设、试验过程,数据分析,试验报告的书写和进行口头报告过程中提供指导和技术训练,。介绍单元操作的理论与单元操作的选择。高分子试验试验主要目的是使学生认识高分子的大概性质,合成方法以及物理化学。例如:丙烯酰胺的溶液聚合反应,二乙烯基苯的粒状聚合反应,尼龙6、10的界面聚合反应。通过拉伸和膨胀试验来评估网状结构。聚合物溶液和悬浮体的流变学。天然和

4、硅橡胶的物理性质。化学工程集成1在工业背景下,当前和需要解决的化工问题。重点放在化工设计入门的基本概念的综合运用。问题的重点在产品需求,经济核算和过程设计。化学工程集成2介绍现有的三种模型和解决工业化工问题。重点放在材料性质估计,过程控制,产品发展,和计算机模拟的基本原理的集成。社会问题的集成要求在研究报告中论述诸如:工程道德规范,环境和安全因素,以及技术对社会促进等问题。一个模块可以在IAP中进行。电子试验生物化学基础在生化领域,为解释器官、组织、细胞的结构和功能的贡献。细胞和组织的成分的化学性质和机能,氨基酸,蛋白质,糖类的结构的化学和物理化学基础。糖类、脂肪和含氮物质氨基酸、蛋白质和相关

5、化合物的一般新陈代谢。实验生物学初步生物化学、微生物学、细胞生物学中实验技巧的应用。着重综合实际的知识,理解实验设计方案和数据分析,帮助学生为研究项目做好准备。微分方程一般微分的方程学习。一阶方程的标准解法,包括图解和数值解法。高阶常系数线性的方程。复杂的数;拉普拉斯变换。常系数一阶线性系统的矩阵方法。非线性的系统;局部平面分析。二阶方程的级数求解。傅里叶级数求解。物理问题的建模和插值分析或图解。微分方程包括上一课程内容,侧重于原理。一阶方程,分离,初步求解问题。体系,线性方程,解的独立性,不确定因素。二维系统的唯一解和循环解。热力学和动力学宏观系统的平衡性质。热力学基本原理:系统状态,系统变

6、量。功,热量,热力学第一定律,热化学。热力学第二、第三定律:熵,Gibbs 函数,溶液的相平衡性质。气相和液相反应的化学平衡。化学反应速率。材料结构实验室结构,结构跃迁,以及它们对材料性质的影响,是通过传统的方法(光学和电子显微镜,X 射线,UV 和IR 光谱,热重量法,示差扫描量热法。和最新发展起来的方法(AFM,Auger 光谱法,分子模拟进行检验。围绕四个中心主题研究调查:电子和化学结构,有序和无序,表面和界面,微小结构的发展。商业产品的材料分析。化学原理介绍化学。重点在原子和分子的电子层结构的基本原理。酸碱和氧化还原反应,化学动力学,和催化作用。介绍关于生物学,无机,和有机分子的化学。

7、化学原理在很强的化学背景下,为学生介绍化学知识。微积分知识相当于18.01要求的。重点放在原子和分子的电子层结构,热力学,酸碱和氧化还原反应,化学动力学,和催化作用。金属化学,无机化学和生物化学问题的基本原理的应用。介绍有机化学。为理解有机分子结构和反应,展开基本原理。重点放在置换和消去反应和羰类化合物化学。介绍芳香族化合物。有机化学2中级有机化学。合成,结构判定,机理,及结构和重点反应之间的联系。有机化学的特殊论题包括在生物学体系和化学工业中有机化学扮演角色举例说明。实验室化学为没有主修V.原理课程和化学实验室技巧实践的同学介绍实验化学,包括化学物质得制备和分析,PH值测量,气相和液相色谱法

8、,可见光和紫外光分光光度测量,红外线光普学,动力学,数据分析,和基本合成。生物化学1细胞和它的组成部分的物理和化学性质。细胞内部化学转换所学的有机或无机辅因子的化学性质。新陈代谢和regulation in pathways 的基本原则,包括:糖酵解,糖异生,脂肪酸的合成与降解,戊糖麟酸脂途径,Krebs循环和氧化磷酸化,DNA的复制,转录和转译。中级化学实验实验工作比5.310 或5.311更深一步,重点有机反应的热力学和动力学测量;合成,提纯,和用TR,NMR,UV,质量光普学及薄层和气相液相色谱法分析有机物,研究生工业化学和化学工艺过程涉及有关可工业化过程的生产和操作的化学和工程学原理。

9、主题:用p- pathways(也就是,有机化合物的原子团,离子,和pericyclic反应和d-pathways(也就是,过渡金属络合物的催化作用。应用反应机理推断产物结构,动力学,和平衡:过程分析在逻辑上与反应选择性,循环,分离相关。根据当前和计划的商业实践进行阐述。分离和环境分离技术用于环境治理和污染控制。污染源和被污染的环境:工业废水和废气,生活污水,机动车尾气,大气,地表水,地下水,和土壤。污染物的物理和化学性质,环境中的分离和分布。分离包括稀释液体,气体混和物,可回收的有机产品。化学工程传递过程分析处理化学工程的非线性分析化学工程科学的线性运算理论化学工程中数值方法的应用传递现象中的限定元素法化学工程热力学高级热力学界面现象初步传递现象分析流体力学化学工程分子外观多相催化作用和催化过程大分子流体动力学大分子传递过程界面传递过程