化学反应工程
化学反应工程
少于1000 人选课
更新日期:2025/05/24
开课时间2025/01/21 - 2025/07/20
课程周期26 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介
化学反应工程是研究与化学反应有关工程问题的学科,它主要包括化学反应动力学和反应器的设计与分析两部分内容。课程学习的主要目是让学生了解和掌握有关化学反应速率、反应器流动模型、反应器的选型与设计等化学反应过程的基本理论和知识,培养学生分析、计算和解决化工生产中有关化学反应过程的实际问题的能力。强调工程观点,提倡理论与实际的结合,使学生具备研究分析和开发设计反应装置的能力。通过本课程的学习,要求掌握化学反应工程的研究方法、化学反应动力学、传递过程对化学反应的影响规律,掌握反应过程优化及反应器开发、设计、放大的基本方法与策略。
课程大纲

在线教程

章节简介教学计划
绪论
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化学反应工程的特点与目的
王广建
化学反应工程学发展史
王广建
定义及研究内容
王广建
反应与反应器的分类及研究方法
王广建
反应动力学基础
化学反应速率
化学反应速率
孙西花
复合反应
孙西花
反应速率方程
反应速率方程的建立
孙西花
反应速率常数和反应平衡常数
孙西花
温度对反应速率的影响
温度对单一反应的影响
孙西花
可逆放热反应最佳温度曲线
孙西花
反应速率方程的变换与积分
反应速率方程的变换
孙西花
反应速率方程的积分
孙西花
釜式和管式反应器
等温间歇釜式反应器的计算
张青瑞
连续釜式反应器的计算
张青瑞
等温连续管式反应器的计算
流动模型
张青瑞
等温连续管式反应器的计算
张青瑞
反应器操作方法评选
张青瑞
反应器中复合反应的收率和选择性
张青瑞
理想流动反应器的组合
张青瑞
理想反应器的热量恒算
张青瑞
全混流反应器的热稳定性
张青瑞
管式反应器的热稳定性
张青瑞
停留时间分布与反应器的流动模型
停留时间分布
王芳
停留时间分布的定量描述
王芳
停留时间分布的实验测定-脉冲法
王芳
停留时间分布的实验测定-阶跃法
王芳
停留时间分布的统计特征值与非理想流动现象
王芳
理想反应器的停留时间分布
王芳
非理想流动模型
非理想流动模型-离析流和多釜串联模型
王芳
非理想流动模型-轴向扩散模型
王芳
非理想流动反应器的计算
王芳
流动反应器中流体的混合
王芳
气-固相催化反应动力学
气固相催化反应
刘新民
物理吸附和化学吸附
刘新民
兰格缪尔吸附模型
刘新民
本征动力学
刘新民
宏观动力学概述
刘新民
催化剂颗粒内的气体扩散
刘新民
球型颗粒等温过程宏观动力学
刘新民
非球形颗粒等温过程宏观动力学
刘新民
球型颗粒非等温过程宏观动力学
刘新民
内扩散与复合反应选择性
刘新民
流体与催化剂表面的传质
刘新民
流体与催化剂表面的传热
刘新民
气固相催化反应器的设计与分析
气固相催化反应器的类型和特点
刘永卓
固体颗粒及颗粒系统
刘永卓
气固相催化反应器内的传递现象
刘永卓
固定床反应器的数学模型
刘永卓
绝热式固定床反应器的设计与分析
刘永卓
流态化的基本特征
刘永卓
  • 第一章绪论

    本章主要介绍反应工程的发展、研究内容以及反应与反应器的分类和研究方法

  • 1.1化学反应工程的特点与目的

    本节主要介绍化学反应工程的特点与研究目的

  • 1.2化学反应工程学发展史

    本节主要介绍化学反应工程学科的建立与发展史。

  • 1.3定义及研究内容

    本节主要介绍化学反应工程学研究的内容

  • 1.4反应与反应器的分类及研究方法

    本节主要介绍化学反应与反应器的分类以及化学反应工程学的研究方法。

  • 第二章反应动力学基础

    本节主要介绍均相反应动力学的内容

  • 2.1化学反应速率

    本节主要介绍化学计量学以及化学反应速率的定义

  • 2.2反应速率方程

    本节主要介绍反应速率方程的建立以及反应速率常熟和反应平衡常数之间的关系

  • 2.3温度对反应速率的影响

    本节主要介绍温度对单一反应速率的影响以及最佳温度曲线。

  • 2.4反应速率方程的变换与积分

    本节主要介绍反应速率方程的变换以及反应速率方程积分的形式。

  • 第三章釜式和管式反应器

    本章主要学习间歇釜式反应器、连续流动釜式反应器和连续流动管式反应器的特点、设计计算和稳定性分析。

  • 3.1等温间歇釜式反应器的计算

    本节主要介绍等温间歇釜式反应器的特点、设计方程和优化。

  • 3.2连续釜式反应器的计算

    本节主要介绍连续流动釜式反应器的特点及设计计算以及全混釜串联的计算与优化

  • 3.3等温连续管式反应器的计算

    本节主要介绍连续流动反应器的流动模型以及等温连续管式反应器的特点、设计计算和循环管式反应器的计算。

  • 3.4反应器操作方法评选

    本节主要介绍单一反应和复合反应的反应器操作方法评选。

  • 3.5反应器中复合反应的收率和选择性

    本节主要介绍复合反应在不同反应器中收率和选择性的计算与分析。

  • 3.6理想流动反应器的组合

    本节主要介绍平推流反应器和全混流反应器的组合操作的评价和分析。

  • 3.7理想反应器的热量恒算

    本节主要介绍三种反应器的非等温操作时的设计计算。

  • 3.8全混流反应器的热稳定性

    本节主要介绍全混流反应器热稳定性的判据和分析。

  • 3.9管式反应器的热稳定性

    本节主要介绍管式反应器的热稳定性判据和分析。

  • 第四章停留时间分布与反应器的流动模型

    本章主要介绍反应器内物料停留时间分布和反应器的流动模型。

  • 4.1停留时间分布

    本节主要介绍停留时间分布的定义。

  • 4.2停留时间分布的定量描述

    本节主要介绍停留时间分布的定量描述的方法。

  • 4.3停留时间分布的实验测定-脉冲法

    本节主要介绍脉冲法测定停留时间分布的方法和数据处理。

  • 4.4停留时间分布的实验测定-阶跃法

    本节主要介绍阶跃法测定停留时间分布的方法和数据处理。

  • 4.5停留时间分布的统计特征值与非理想流动现象

    本节主要介绍停留时间分布的两个特征值数学期望和方差。

  • 4.6理想反应器的停留时间分布

    本节主要介绍平推流反应器和全混流反应器的停留时间分布。

  • 4.7非理想流动模型

    本节主要介绍三种非理想流动模型,离析流模型、多釜串联模型和轴向扩散模型。

  • 4.8非理想流动反应器的计算

    本节主要介绍非理想流动反应器的计算。

  • 4.9流动反应器中流体的混合

    本节主要介绍流动反应器中混合对反应器操作的影响。

  • 第五章气-固相催化反应动力学

    本章主要接招气-固相催化反应本征和宏观动力学。

  • 5.1气固相催化反应

    本节主要介绍气固相催化反应的宏观过程

  • 5.2物理吸附和化学吸附

    本节主要介绍物理吸附和化学吸附的特点。

  • 5.3兰格缪尔吸附模型

    本节主要介绍兰格缪尔理想等温吸附方程假设的条件和推到。

  • 5.4本征动力学

    本节主要学习气固相催化反应本征动力学方程的推导。

  • 5.5宏观动力学概述

    本节主要介绍宏观动力学方程的推导。

  • 5.6催化剂颗粒内的气体扩散

    本节主要介绍气体在颗粒孔道内扩散的形式。

  • 5.7球型颗粒等温过程宏观动力学

    本节主要介绍球形颗粒内扩散效率因子的求取。

  • 5.8非球形颗粒等温过程宏观动力学

    本节主要介绍非球形颗粒内扩散效率因子的求取。

  • 5.9球型颗粒非等温过程宏观动力学

    本节主要介绍球形颗粒非等温过程宏观动力学方程。

  • 5.10内扩散与复合反应选择性

    本节主要介绍内扩散对复合反应选择性的影响。

  • 5.11流体与催化剂表面的传质

    本节主要介绍外扩散过程质量传递的影响。

  • 5.12流体与催化剂表面的传热

    本节主要介绍外扩散过程热量传递的影响。

  • 第六章气固相催化反应器的设计与分析

    本节主要介绍固定床反应器和流化床反应器的特点及设计计算。

  • 6.1气固相催化反应器的类型和特点

    本节主要介绍气固相催化反应器的类型和特点。

  • 6.2固体颗粒及颗粒系统

    本节主要颗粒的分类和特征参数。

  • 6.3气固相催化反应器内的传递现象

    本节主要介绍固定床反应器内流体流动、质量和热量的传递以及压力降。

  • 6.4固定床反应器的数学模型

    固定床反应器数学模型的分类。

  • 6.5绝热式固定床反应器的设计与分析

    绝热式固定床反应器的设计与优化。

  • 6.6流态化的基本特征

    流态化的流型变化及流化特征。

  • 开始学习
  • 第一章  作业测试
    第一章 绪论

    1.1 化学反应工程的特点与目的

    1.2 化学反应工程学发展史

    1.3 定义及研究内容

    1.4 反应与反应器的分类及研究方法

    视频数4
  • 第二章  作业测试
    第二章 反应动力学基础

    2.1 化学反应速率

    2.2 反应速率方程

    2.3 温度对反应速率的影响

    2.4 反应速率方程的变换与积分

    视频数8
  • 第三章  作业测试
    第三章 釜式和管式反应器

    3.1 等温间歇釜式反应器的计算

    3.2 连续釜式反应器的计算

    3.3 等温连续管式反应器的计算

    3.4 反应器操作方法评选

    3.5 反应器中复合反应的收率和选择性

    3.6 理想流动反应器的组合

    3.7 理想反应器的热量恒算

    3.8 全混流反应器的热稳定性

    3.9 管式反应器的热稳定性

    视频数10
  • 第四章  作业测试
    第四章 停留时间分布与反应器的流动模型

    4.1 停留时间分布

    4.2 停留时间分布的定量描述

    4.3 停留时间分布的实验测定-脉冲法

    4.4 停留时间分布的实验测定-阶跃法

    4.5 停留时间分布的统计特征值与非理想流动现象

    4.6 理想反应器的停留时间分布

    4.7 非理想流动模型

    4.8 非理想流动反应器的计算

    4.9 流动反应器中流体的混合

    视频数10
  • 第五章  作业测试
    第五章 气-固相催化反应动力学

    5.1 气固相催化反应

    5.2 物理吸附和化学吸附

    5.3 兰格缪尔吸附模型

    5.4 本征动力学

    5.5 宏观动力学概述

    5.6 催化剂颗粒内的气体扩散

    5.7 球型颗粒等温过程宏观动力学

    5.8 非球形颗粒等温过程宏观动力学

    5.9 球型颗粒非等温过程宏观动力学

    5.10 内扩散与复合反应选择性

    5.11 流体与催化剂表面的传质

    5.12 流体与催化剂表面的传热

    视频数12
  • 第六章  作业测试
    第六章 气固相催化反应器的设计与分析

    6.1 气固相催化反应器的类型和特点

    6.2 固体颗粒及颗粒系统

    6.3 气固相催化反应器内的传递现象

    6.4 固定床反应器的数学模型

    6.5 绝热式固定床反应器的设计与分析

    6.6 流态化的基本特征

    视频数6
  • 期末考试