化学反应工程
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课程评价
spContent=化学反应工程是一门与实践结合紧密的专业核心课,本课程以反应动力学基础开篇,在此基础上系统讲述了理想反应器的概念、设计方程,针对实际反应器偏离理想流动的情况,介绍了非理想流动的概念和非理想流动模型。该课程的内容不仅可以用于指导科研和工业生产,而且是工业反应器设计必不可少的理论工具。
—— 课程团队
课程概述

        《化学反应工程》是化学工程与工艺专业的核心课程,本课程是省级在线开放课程,主讲教师谢兴勇,淮阴工学院化学工程学院开课,适用化学工程与工艺专业本、专科学生,课程共32学时,2学分。

        化学反应工程是研究化学反应器或包含化学反应的化工单元设备的学科,是现代化学工程学科的重要学术基础,概括地讲,反应工程是结合反应装置,应用物理学、化学、工程学和经济学的基本原理与定律,采用现代科学计算方法与手段,综合研究、分析反应器中传递现象和化学反应耦合过程的基本规律,使化学反应能较优地实现工业化,或精细化的一门技术基础学科。具体来说,反应工程主要从工程或现场应用角度研究大规模或微型化系统的反应设备结构中,反应动力学与反应器内部(含催化剂)动量、质量、能量(热量,电荷)传递现象之间的相互作用关系,分析反应装置的特性,获得反应器体积设计、结构优化、和动态操作控制的原理和方法。

        学生学完本课程后,能对反应器内三传现象和化学反应速率之间的相互作用有深入的理解,掌握依靠数学模型方法对反应器分析的基本原理。能够建立反映反应器基本特征的数学模型。能够对等温操作的理想反应器进行体积设计;正确认识反应器流动模型,停留时间分布,和非理想反应器的数学描述,用于预测实际反应器的转化率;掌握等温催化剂,以及外扩散对多相反应过程影响的数学模型分析原理。懂得对实际非等温理想反应器作物料守恒和能量守恒耦合系统分析的计算方法。学习应用科学计算软件求解反应器二维数学模型耦合偏微分方程组,给出反应器内的空间场量,如流场、压力场,浓度场,和温度场,为反应器结构优化设计提供科学依据。对反应器操作过程受操作参数波动引起的动态现象和开停车过程的操作,掌握反应器非线性系统定态多重性分析的基本方法。

授课目标

1.培养学生用自然科学的原理考察、解释和处理工程实践问题; 

2.使学生掌握化学反应工程学科的理论体系、研究方法,了解学科前沿; 

3.应用理论推演和实验研究工业反应过程的规律而建立数学模拟结合工程实践的经验应用于工程设计和放大。

课程大纲
预备知识

高等数学,物理化学,化工原理

参考资料

1、李绍芬,反应工程(第三版).北京:化学工业出版社.2013.1

2、吴元欣,化学反应工程,化学工业出版社,2010.7

3、朱炳辰,化学反应工程(第5版),化学工业出版社,2012.2