课程大纲

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化学反应工程

课程编码:180210081700P1004H 英文名称:Chemical Reaction Engineering 课时:50 学分:2.50 课程属性:学科核心课 主讲教师:冯鑫等

教学目的要求
本课程为化学工程与技术学科硕士研究生的学科基础课。本课程介绍化学反应工程学的基础概念和研究范围,使学生掌握化学反应工程的基本方法。在清楚了解概念的物理化学和工程内涵的基础上,学生应学会灵活运用数学模型方法处理和解决反应工程问题。

预修课程
传递过程原理、高等工程数学

大纲内容
第一章 化工反应热力学基础 3学时 张广积
第1节 化学反应工程介绍
第2节 热力学第一定律在反应工程中的应用
第3节 热力学第二定律在反应工程中的应用
第二章 化工反应动力学基础 3学时 张广积
第1节 反应动力学基本原理
第2节 简单反应动力学
第3节 复杂反应动力学
第三章 绪论和化学计量学 3学时 冯鑫
第1节 反应器放大设计介绍
第2节 基本概念和反应体系组成表示
第3节 复杂反应独立反应
第四章 均相反应动力学 3学时 冯鑫
第1节 反应速率表示
第2节 反应速率方程
第3节 反应动力学参数确定
第五章 理想反应器1 3学时 冯鑫
第1节 间歇反应器
第2节 活塞流反应器
第3节 全混流反应器
第六章 理想反应器2 3学时 冯鑫
第1节 其他类型反应器
第2节 复杂反应收率和选择性
第3节 反应器比较和能量方程
第七章 非理想流动模型1 3学时 冯鑫
第1节 停留时间分布
第2节 停留时间测量
第3节 理想反应器停留时间
第八章 非理想流动模型2 3学时 冯鑫
第1节 多级全混流模型
第2节 轴向返混模型
第3节 模型求解
第九章 期中考试 2学时 张广积
第1节 期中考试
第十章 非理想流动模型3 3学时 冯鑫
第1节 组合模型
第2节 反应转化率预测
第3节 反应流体混合
第十一章 多相反应动力学 3学时 冯鑫
第1节 吸附速率和吸附平衡
第2节 理想表面催化动力学
第3节 真实表面催化动力学
第十二章 多相催化宏观动力学 4学时 冯鑫
第1节 多相催化反应的步骤和速率
第2节 气体在多孔介质中的扩散
第3节 催化剂的有效因子
第4节 内扩散对反应影响
第十三章 非催化流固反应1 3学时 张广积
第1节 化工传质过程基本原理
第2节 流体与固体颗粒反应基本过程
第3节 影响流体与颗粒反应的因素
第十四章 非催化流固反应2 3学时 张广积
第1节 实际条件下的流体和固体反应
第2节 真实体系中影响流体与颗粒反应的因素
第3节 工业反应器中流体与固体反应
第十五章 气固催化反应器 3学时 冯鑫
第1节 固定床催化反应器
第2节 固定床绝热反应器设计
第3节 连续换热反应器模型
第十六章 气液反应和气液反应器 3学时 冯鑫
第1节 气液反应过程
第2节 气液反应宏观动力学
第3节 气液反应器
第十七章 期末考试 2学时 张广积
第1节 期末考试

教材信息
1、 化学反应工程学基础 毛在砂,陈家镛 38018 科学出版社

参考书
1、 化学反应工程 陈甘棠 43586 化学工业出版社

课程教师信息
冯鑫,研究员,博士生导师。主要研究领域为多相反应器多尺度模型、模拟和工程放大。2021年获国家优秀青年科学基金。发表SCI论文25篇,授权中国发明专利4项,获计算机软件著作权23项。2015年获得国家技术发明二等奖,2016年获中国石油和化学工业联合会科技进步二等奖,2018年获中国石油和化学工业联合会科技进步一等奖,2021年获四川省科技进步一等奖。
张广积,博士,研究员,博士生导师。主要从事生物冶金和重金属废弃物无害化处理工作。主持完成1项国家自然科学基金青年项目和2项面上项目,1项973项目子课题,作为骨干参与完成多项国家自然科学基金和重点研发项目。目前承担一项国家重点研发计划项目课题。发表各类期刊论文30余篇,授权发明专利10余项。2008年获中国石油化工集团公司科技进步奖三等奖;2009年获中国石油和化学工业协会技术发明奖一等奖。担任“黄金科学技术”,“稀有金属和硬质合金”期刊编委。