《化学反应工程》课程规范

《化学反响工程》课程标准一、课程概况课程号名称

HBX250037 课程名称 化学反响过工程ChemicalReactionEngineering

48 学分理工学院

4 讲授学时

48 试验0学时0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：

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宽专业学问所必需的技术理论课。力气培育任务

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，反响器设计的根本度，转化率，收率2方程，工业反响器的放大与选择性论

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章式；动力学方程式的表示方式；积膨胀因子；体积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3反响器

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。4模型

实际反响器的计算

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5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。多相催化反响过程中集中影响的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多相催化分析特点；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章节和要求重点和难点

1章绪论介绍本课程的性质、任务、内容及根本概念难点：无

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：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。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。化学反响器的类型〔0.5学时〕教学内容与 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。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。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。工业反响器的放大〔0.5学时〕教学方法：”的方式。教学手段

教学手段：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。“以学生为本、师生互动”。本章思考题 无主要备注

教科书：.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.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章节和要求重点和难点

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；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。学时安排

教学内容〔8学时：反响速率〔1学时〕反响速率方程〔1学时〕介绍化学反响速率的方程。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。复合反响〔1学时〕有平行反响、连串反响和平行连串反响。反响速率方程的变换与积分〔1学时〕分析。多相催化与吸附〔1学时〕的催化过程绝大多数是多相催化。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。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。教学手段

教学方法：以多媒体教学为主、板书为辅、实例计算演示”的方式。教学手段：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。“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：主要备注

.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.本章内容是化学反响工程的根底内容，应具体讲授理论教学局部〔按章节挨次填写〕学时：10章节章节第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器；活塞流反响器；单级全混流反响器；多级全混流反响器；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学时安排教学手段

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。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。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。变温间歇釜式反响器〔1学时〕管式反响器活塞流假设〔1学时〕特征。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。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。循环反响器〔1学时〕反响器到达目的。教学方法：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。启发引导为主，从重学问目标转向重智能目标上转变。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

.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.备注备注本章内容是化学反响工程的根底内容，应具体讲授。理论教学局部 〔按章节挨次填写〕学时：9章节和要求重点和难点

4章停留时间分布与反响器的流淌模型几种非抱负流淌模型；实际反响器的计算重点：停留时间分布函数及停留时间分布密度函数的定义；停留时间分布的数字特征。难点：停留时间分布的数字特征根本学问：停留时间分布的数字特征、停留时间分布函数、停留时间分布密度函数。脉冲法、阶跃法。“三基”分析宏观混合，微观混合，多级混合流模型〔多级全混流串Ez。根本方法：学时安排教学手段

教学内容〔9学时〕停留时间分布〔2学时〕用概率进展描述，用相应的函数表达式描述这一过程。停留时间分布的试验测定〔1学时〕浓度的物质。停留时间分布的统计特征值〔1学时〕象。抱负反响器的停留时间分布〔1学时〕而形成了停留时间的分布。非抱负流淌现象〔1学时〕停留时间分布偏离抱负流淌状况。非抱负流淌模型〔1学时〕不完全一样，介于两者之间。非抱负反响器的计算〔1学时〕拟。流淌反响器中流体的混合〔1学时〕即完全离析；另一种是不存在离析，即完全微观混合。介于两者之间的称为局部别析或局部微观混合，即两者并存。教学方法：承受“以多媒体教学为主、板书为辅、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。启发引导为主，从重学问目标转向重智能目标上转变。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 主要备注

教科书：.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.本章内容是化学反响工程的重点内容，应具体讲解。理论教学局部 〔按章节挨次填写〕学时：8章节 第5章多相反响中的化学反响与传递现象气固相催化反响宏观过程；气固相催化反响宏观动力学方程；催化教学目的和要求重点和难点“三基”分析学时安排

性的影响。多相催化反响过程中集中影响的判定。等温下催化剂颗粒内集中有效因子的计算。难点：等温下催化剂颗粒内集中有效因子的计算根本学问：催化剂颗粒内气体的集中；内集中有效因子；催化剂颗内外表积、比外表积、比孔容、孔隙率，分子集中、努森集中、构型集中。根本理论：吸附等温式(Langmuir型吸附等温式)，集中和集中系数，任意反响动力学。用数学方法建立吸附等温方程。教学内容〔8学时〕多相催化反响过程步骤〔1学时〕以在多孔催化剂颗粒上进展不行逆反响A(g)→B(g)为例，说明反响过程进展的步骤。流体与催化剂颗粒外外表间的传质与传热〔1学时〕外集中传质，外外表传热。气体在多孔介质中的集中〔1学时〕组分的集中存在。多孔催化剂中的集中与反响〔1学时〕催化剂内不同部位浓度不同，反响速率也不同。内集中对复合反响选择性的影响〔1学时〕内集中的存在使颗粒内反响物浓度降低，从而反响速率变慢。多相催化反响过程中集中影响的判定〔2学时〕对于外集中转变流体的质量速率，对于内集中转变催化剂的粒度。集中干扰下的动力学假象〔1学时〕外集中干扰下的动力学假象和内集中干扰下的动力学假象。教学手段

教学方法：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。启发引导为主，从重学问目标转向重智能目标上转变。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 无主要

教科书：.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.备注 本章内容是化学反响工程的重点内容，应具体讲解。。理论教学局部 〔按章节挨次填写〕学时：10章节和要求

6章多相催化反响器的分析冷式；外冷列管式；外部供热式。流态化；流化床催化反响器。重点和难点 解。难点：固定床一维模型建立及求解根本学问：气固相催化反响器的类型及特点，等温反响器设计，单层绝热床设计，多段绝热床的优化。学时安排

根本理论：根本设计方程、设计原则，拟均相一维数学模型。根本方法：固定床一维模型建立方法。教学内容〔10学时〕固定床内的传递现象〔2学时〕固定床内的流体流淌，轴向的传质与传热，径向的传质与传热。固定床反响器的数学模型〔2学时〕活塞流模型，轴向分散模型。绝热式固定床反响器〔1学时〕式固定床反响器。换热式固定床反响器〔1学时〕