（課程編碼： 0210091）
修訂人：賈才興
本課程性質：是化學專業的一門重要的專業課程。
本課程教學目的：化學反應工程是化學工程學科的乙個分支，以工業反應過程為主要研究物件，研究過程速率及其變化規律、傳遞規律及其化學反應的影響，以達到反應器的開發、設計和放大以及優化操作的目的。
化學反應工程課程是化學工程與工藝類專業的一門技術基礎課，是在學生學完物理化學和化工原理等課程之後的一門必修的主幹課程。
本課程教學要求：通過本門課程的學習，學生應比較牢固地掌握化學反應工程最基本的原理和計算方法，能夠理論聯絡實際，增長提出問題、分析問題和解決問題的能力。
本課程教學安排：總學時：64
課程進度分配表
本課程必要說明：
1、先修課：無機化學、有機化學、分析化學、化工原理、物理化學
2、如作為必修課應刪減的內容：無刪減
本課程理論教學內容
緒論【本章教學目的與要求】要求一般理解與掌握的內容有：化學反應工程與其他學科的關係。難點：數學模擬法。
【本章教學意見與建議】激發學生興趣
【本章教學基本內容安排】
教學內容知識點：1 .化學反應工程的任務和範疇。2. 化學反應工程的研究方法。3. 化學反應工程與其他學科的關係。4. 如何學好反應工程。
第一章化學動力學
【本章教學目的與要求】要求深刻理解與熟練掌握的重點內容有： 1．化學反應速率的定義。2．動力學方程的表示形式。
3．反應速率常數。4．變容過程濃度、分壓與轉化率的關係及動力學方程的轉換。要求一般理解與掌握的內容有：
1．溫度對反應速率的影響。2．均勻表面吸附動力學方程的推導。3催化劑失活動力學。
難點：變容過程濃度、分壓與轉化率的關係及動力學方程的轉換。
【本章教學意見與建議】（仿宋，小四）
【本章教學基本內容安排】
第一節化學計量學
教學內容知識點：化學計量式，反應程度，轉化率，化學膨脹因子，復合反應的收率及選擇性，復合反應系統中獨立反應數的確定，氣相反應的物料衡算。
第二節化學反應速率的表示形式
教學內容知識點：間歇系統、連續系統。
第三節動力學方程
教學內容知識點：動力學方程的表示形式，反應速率常數，動力學方程的轉換。
第四節氣一固相催化反應動力學方程
教學內容知識點：固體催化劑、吸附等溫方程、均勻表面吸附動力學方程。
第五節溫度對反應速率的影響
教學內容知識點：溫度對單一反應速率的影響，溫度對復合反應速率的影響。
第二章氣一固相催化反應巨集觀動力學
【本章教學目的與要求】要求深刻理解與熟練掌握的重點內容有：1．多相催化反應過程步聚及控制步驟。2．雙組分系統有效擴散係數的計算。
3．巨集觀反應速率的定義。4．內擴散效率因子的計算方法。5．氣一固相催化反應控制階段的判別多孔催化劑內反應組合濃度的分布。
要求一般理解與掌握的內容有：1．等溫一級反應在催化劑內濃度分布的推導。2．外擴散效率因子。
難點：綜合擴散係數的計算，球形催化劑顆粒內組分濃度分布及溫度分布的微分方程的推導，內擴散效率因子的計算。
【本章教學意見與建議】（仿宋，小四）
【本章教學基本內容安排】（仿宋，小四）
第一節氣一固相催化反應的巨集觀過程
教學內容知識點：氣一固相催化反應過程中反應組分的濃度分布，內擴散效率因子與巨集觀動力學方程、催化反應控制階段的判別。
第二節催化劑顆粒內氣體的擴散
教學內容知識點：催化劑中氣體擴散的形式，氣體中的分子擴散，knudsen擴散係數，催化劑孔內組分的綜合擴散係數、催化劑顆粒內組分的有效擴散係數。
第三節內擴散效率因子
教學內容知識點：球形催化劑顆粒內組分濃度分布及溫度分布的微分方程，等溫催化劑一級反應內擴散效率因子的解析解，等溫催化劑非一級反應內擴散效率因子的簡化近似解。
第三章理想流動與非理想流動反應器
【本章教學目的與要求】要求深刻理解與熟練掌握的重點內容有：1．反應器設計的基礎方程。2．各種理想反應器的特徵，等溫條件下的設計方程及反應器計算。
3．根據反應過程特徵選擇反應器及操作方式和操作條件。4．返混定義及返混對過程的影響。5．逗留時間分布密度函式和分布函式及其物理意義、計算。
6．平均停留時間及方差的計算。 7．理想反應器的逗留時間分布函式及其數字特徵。8．平推流、全混流反應器中平均停留時間的分析計算。
9．理想反應器的併聯操作。10．造成非理想流動的原因及其判斷。
【本章教學意見與建議】（仿宋，小四）
【本章教學基本內容安排】
第一節流動模型概述
教學內容知識點：反應器中流體的流動模型、反應器設計的基本方程。
第二節理想流動反應器
教學內容知識點：間歇反應器、平推流反應器、單級全混流反應器、多級全混流反應器的串聯及優化、理想流動反應器的組合與反應體積比較、理想流動反應器中復合反應的選擇性、全混流反應器的熱穩定性。
第三節非理想流動反應器
教學內容知識點：返混的利弊，逗留時間分布、逗留時間分布的實驗測定，逗留時間分布的數字特徵，幾種流型的逗留時間分布函式與分布密度，實際流動反應器的計算。
第四章氣一固相催化反應器
【本章教學目的與要求】要求深刻理解與熟練掌握的重點內容有：1．固定床壓降的計算。2．固定床徑向傳熱的計算。
3．固定床一維擬均相模型的假設及方程。4．用一維擬均相模型計算絕熱反應器催化劑用量。5．多段絕熱反應器的優化條件。
6．固定床內的傳質和傳熱。7．換熱式固定床反應器分析。要求一般理解與掌握的內容有：
1．固定床反應器的分類及各類反應器的特點。難點：固定床壓降的計算，多段絕熱反應器的優化計算，絕熱反應器催化劑用量的計算。
【本章教學意見與建議】（仿宋，小四）
【本章教學基本內容安排】
第一節概述
教學內容知識點：氣一固相催化反應器的基本型別、基本設計原則、催化反應器的數學模型。
第二節固定床流體力學
教學內容知識點：固定床的物理特性，單相流體在固定床中的流動，單相流體通過固定床的壓力降。
第三節固定床熱量傳遞過程
教學內容知識點：固定床徑向傳熱過程分析，固定床對壁的給熱係數、固定床徑向有效導熱係數和壁給熱係數。
第四節絕熱式固定床催化反應器
教學內容知識點：絕熱溫公升、單段絕熱催化反應器，多段換熱式催化反應器。
第五節連續換熱式固定床催化反應器
教學內容知識點：內冷自熱式、外冷列管式、外部供熱管式。
第五章流一固相非催化反應及反應器
【本章教學目的與要求】要求深刻理解與熟練掌握的重點內容有：1．粒徑不變時縮芯模型的總體速率。2．收縮未反應芯模型，整體反應模型的特點。
3．顆粒縮小時縮芯模型的總體速率。要求一般理解與掌握的內容有：1．流一固相非催化反應的分類及特點。
2．流一固相非催化反應控制階段的判別。3．流一固相非催化反應器及其計算。
難點：總體速率的計算，控制階段的判別。
【本章教學意見與建議】（仿宋，小四）
【本章教學基本內容安排】
第一節流一固相非催化反應的分類及特點
教學內容知識點：流一固相非催化反應的分類、特點、研究方法。
第二節流一固相非催化反應的模型
教學內容知識點：收縮未反應芯模型、整體反應模型、有限厚度反應區模型、微粒模型、單孔模型、破裂芯模型。
第三節粒徑不變時縮芯模型的總體速率
教學內容知識點：總體速率、氣體滯流膜擴散控制、固體產物層內擴散控制、化學反應控制。
第四節顆粒縮小時縮芯模型的總體速率
教學內容知識點：氣體滯流膜擴散控制、化學反應控制、總體速率及控制階段的判別。
第五節流一固相非催化反應器及其計算
教學內容知識點：流一固相非催化反應器、固體顆粒呈平推流流動、固體顆粒呈全混流流動。
第六章氣一液反應及反應器
【本章教學目的與要求】要求深刻理解與熟練掌握的重點內容有：1．氣一液反應過程及步驟。2．氣一液反應過程巨集觀反應速率方程。
3．四類反應過程化學吸收的增強因子的計算及速率式。4．鼓泡反應器的設計計算。5．各類氣一液反應器的特點及適用範圍。
要求一般理解與掌握的內容有： 帶化學反應的氣一液平衡關係。難點：巨集觀反應速率方程，反應器的設計計算。
【本章教學意見與建議】（仿宋，小四）
【本章教學基本內容安排】
第一節氣一液反應的平衡
教學內容知識點：氣一液相平衡、帶化學反應的氣一液平衡。
第二節氣一液反應歷程
教學內容知識點：氣一液相間物質傳遞、化學反應在相間傳遞中的作用。
第三節氣一液反應動力學特徵
教學內容知識點：伴有化學反應的液相擴散過程，一級不可逆反應、不可逆瞬間反應、二級不可逆反應、可逆反應。
第四節氣一液反應器概述
教學內容知識點：工業生產對氣一液反應器的要求，氣一液反應器的形成和特點。
第五節鼓泡反應器
教學內容知識點：氣泡塔的操作狀態，鼓泡反應器的流體力學特徵，鼓泡反應器的設計計算。
本課程實踐教學內容
[實踐一]: 單釜與三釜串聯反應器中的返混
1、實驗內容：本實驗主要用多釜串聯模型來研究單個全混釜和多釜串聯的返混情況。
2、實驗基本要求：掌握本實驗主要用多釜串聯模型來研究單個全混釜和多釜串聯的返混情況。
[實驗二]:連續均相反應器的逆向混合與停留時間分布
1、實驗內容：採用脈衝法及階躍法，研究均相反應器逆向混合的停留時間分布。
2、實驗基本要求：掌握採用脈衝法及階躍法，研究均相反應器逆向混合的停留時間分布。
[實踐三]: co中低溫串聯變換反應
1、實驗內容：通過實驗了解反應過程並學會從動力學、熱力學兩方面分析反應機理和影響因素。
2、實驗基本要求：掌握實驗從動力學、熱力學兩方面分析反應機理和影響因素。
[實驗四]: 攪拌反應器的校正
1、實驗內容：氣液吸收過程屬兩相流動，主要研究在液相中伴有化學反應的吸收過程。
2、實驗基本要求：掌握液吸收過程屬兩相流動，主要研究在液相中伴有化學反應的吸收過程。
1、李紹芬編，《反應工程 》（第二版），化學工業出版社，2023年6月；
2、郭鍇等編，《化學反應工程 》，化學工業出版社，2023年7月。
化學反應工程課程設計
化學與化工學院制 摘要本文為3000噸msds間歇釜式攪拌反應器設計，通過熱量和物料衡算大致確定了，反應器的主體尺寸為，反應器體積16.66，反應器尺寸高2.9m，直徑2.8m，夾套尺寸直徑3.0m，高1.4m，選用簡單的生蒸汽加熱和內熱管進行移熱，採用電機帶動攪拌。此次設計對反應釜的簡單設計有著一...
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化學反應工程學 是一門研究化學反應工程化問題的科學.三傳一反 三傳 動量,質量,熱量 一反 反應動力學.化學反應的分類 1,反應系統的分均相反應非均相反應2,操作方式分間歇操作連續操作半連續操作3.反應器型式分管式反應器槽式反應器塔式反應器4.傳熱條件分等溫反應器絕熱反應器非等溫非絕熱反應器 數學模...