化学反应工程教案
化学反应工程课程教案
课次17课时 2 课型
(请打√)理论课√讨论课□实验课□习题课□其他□
授课题目(教学章、节或主题):
第7章气固相催化反应流化床反应器
7、3流化床反应过程的计算
教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次)::
1、掌握流化床的基本概念;
２、掌握流化床的工艺计算;
教学重点及难点:
重点:固定床催化反应器的特点、类型和设计要求。
难点:一维拟均相理想流动模型对反应器进行设计计算、
教学基本内容方法及手段
7、１流化床的基本概念
流态化现象:使微粒固体通过与气体或液体接触而转变成类似流体的
操作。
固体颗粒层与流体接触的不同类型:
7、1、1流化床的基本概念
1）当通过床层的流体流量较小时,颗粒受到的升力(浮力与曳力之和)
小于颗粒自身重力时,颗粒在床层内静止不动,流体由颗粒之间的空
隙通过。此时床层称为固定床。
讲解
2）随着流体流量增加,颗粒受到的曳力也随着增大、若颗粒受到的升力恰好等于自身重量时,颗粒受力处于平衡状态,故颗粒将在床层内作上下、左右、前后的激烈运动,这种现象被称为固体的流态化,整个床层称为流化床、
曳力(表面曳力、形体曳力)曳力是流体对固体的作用力,而阻力是固体壁对流体的作用力,两者是作用力与反作用力的关系。表面曳力由作用在颗粒表面上的剪切力引起,形体曳力由作用在颗粒表面上的压强力扣除浮力部分引起、
３)。流化床类似液体的性状
(a) 轻的固体浮起;
(b)表面保持水平;
(c)固体颗粒从孔中喷出;
(d)床面拉平;
(ｅ)床层重量除以截面积等于压强
流化床的优点
(1) 颗粒流动类似液体,易于处理、控制;
(2) 固体颗粒迅速混合,整个床层等温;
(3) 颗粒能够在两个流化床之间流动、循环,使大量热、质有估计在
床层之间传递;
(4) 宜于大规模操作;
(５) 气体和固体之间的热质传递较其它方式高;
(6) 流化床与床内构件的给热系数大、
浓相段和稀相段(P18５-１86)
1)、当流体通过固体床层的空塔速度值高于初始流化速度但低于逸
出速度(p188),颗粒在气流作用下悬浮于床层中,所形成的流固混合物称为浓相段。
2)。在浓相段中上升的气泡在界面上破裂,气泡内颗粒以及受气泡
挟带的乳化相中颗粒将被抛向浓相段上方空间、这段空间称为稀相段或称分离段。整个流化床反应器由浓相段和稀相段组合而成。
3)流态化的不正常现象
在流态化操作中沟流和节涌是聚式流化床两种常见的不正常操作情况。
沟流:由于流体分布板设计或安装上存在问题,使流体通过分布板进入浓相段形成的不是气泡而是气流,称沟流、沟流造成气体与乳化相之间接触减少,传质与反应效果明显变差。
节涌(腾涌)
在流化床内径较小而床高与床径比较大时,气泡在上升过程中因聚并而增大,气泡有估计占据整个床层截面,气流将床层一节节地往上做柱塞式推动,在上升到某一位置而崩落,流化床的正常操作被破坏。这种现象称节涌(腾涌)。
流化床反应器的特点:P18６
７、2流化床的工艺计算
逸出速度由此速度值再加以校正而得。
•u T=Fu
•Ｒe<1０时,F≈1
•Rｅ＞10时,Re-F见下图
• 3 反应器内径的计算
V G:气流的体积流量m３s—１
ｄT:流化床内径ｍ
ｕ:气流的空塔流速m、s-1
可见,流化床的内径取决于气流的空塔气速,而流化床的空塔气速应介于初始流化速度(也称临界流化速度)与逸出速度之间。即维持流化状态的最低气速与最高气速之间。
4、浓相段高度的计算
催化剂在床层中堆积高度称静床层高度(L0)。在通入气体到起始流化时,床高L mｆ≈Ｌ0。若接着加大气量,床层内产生一定量的气泡,浓相段床高(L f)远大于静床层高度。
关于浓相段床高的计算通常用计算床层空隙率(εf)来获得。
令床层膨胀比R
5、稀相段床高的估算
稀相段也称分离段,主要是用来保证床内因气泡破裂而挟带固体颗粒重新回到浓相段所需空间、
稀相段床高可由化工原理中非均相分离过程计算而得,也可由下述经验方程估算。
化学反应工程教案
化学反应工程课程教案 课次17课时２课型 （请打 √) 理论课√讨论课□ 实验课□习题课□ 其她□ 授课题目(教学章、节或主题): 第7章气固相催化反应流化床反应器 7、3流化床反应过程得计算 教学目得、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次)：： 1、掌握流化床得基本概念; 2、掌握流化床得工艺计算; 教学重点及难点: 重点:固定床催化反应器得特点、类型与设计要求。 难点:一维拟均相理想流动模型对反应器进行设计计算。 教学基本内容方法及手段 7、１流化床得基本概念 流态化现象:使微粒固体通过与气体或液体接触而转变成类似流体得 操作。 固体颗粒层与流体接触得不同类型: ７．1.1流化床得基本概念 1）当通过床层得流体流量较小时,颗粒受到得升力(浮力与曳力之与) 小于颗粒自身重力时，颗粒在床层内静止不动,流体由颗粒之间得空 隙通过。此时床层称为固定床。 2）随着流体流量增加，颗粒受到得曳力也随着增大。若颗粒受到得升 力恰好等于自身重量时，颗粒受力处于平衡状态,故颗粒将在床层内 作上下、左右、前后得激烈运动,这种现象被称为固体得流态化，整 个床层称为流化床。 曳力(表面曳力、形体曳力)曳力就是流体对固体得作用力，而阻力就 是固体壁对流体得作用力,两者就是作用力与反作用力得关系。表面曳力 由作用在颗粒表面上得剪切力引起,形体曳力由作用在颗粒表面上得压强 力扣除浮力部分引起。 讲解
3)、流化床类似液体得性状 (ａ）轻得固体浮起; （b)表面保持水平; (c）固体颗粒从孔中喷出; (d）床面拉平； (ｅ）床层重量除以截面积等于压强 流化床得优点 (1）颗粒流动类似液体,易于处理、控制; (2）固体颗粒迅速混合,整个床层等温; (3) 颗粒可以在两个流化床之间流动、循环,使大量热、质有可能在床层之间传递; (４）宜于大规模操作; (5) 气体与固体之间得热质传递较其它方式高; (6) 流化床与床内构件得给热系数大。 流化床得缺点 （1）气体得流动状态难以描述,偏离平推流,气泡使颗粒发生沟流,接触效率下降； （2)颗粒在床层迅速混合,造成停留时间分布不均匀; (3）脆性颗粒易粉碎被气流带走; (4)颗粒对设备磨损严重; (5）对高温非催化操作,颗粒易于聚集与烧结 流化床得工业应用 ?第一次工业应用： ?192２年Fｒitz Ｗinｋler获德国专利,1926年第一台高13米,截面积1２平方米得煤气发生炉开始运转。 ?目前最重要得工业应用: ?SOD(StａnｄaｒｄＯil Deｖeloｐment pａny) ＩV型催化裂化。 散式流态化与聚式流态化Ｐ１85 (1)散式流态化 随着流体流量得加大,床层内空隙率增大,颗粒之间间距加大,而颗粒在床层中分布均匀,流体基本上以平推流形式通过床层,人们称这种
化学反应工程教案
化学反应工程课程教案 课次17课时 2 课型 (请打√)理论课√讨论课□实验课□习题课□其他□ 授课题目(教学章、节或主题): 第7章气固相催化反应流化床反应器 7、3流化床反应过程的计算 教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):: 1、掌握流化床的基本概念; ２、掌握流化床的工艺计算; 教学重点及难点: 重点:固定床催化反应器的特点、类型和设计要求。 难点:一维拟均相理想流动模型对反应器进行设计计算、 教学基本内容方法及手段 7、１流化床的基本概念 流态化现象:使微粒固体通过与气体或液体接触而转变成类似流体的 操作。 固体颗粒层与流体接触的不同类型: 7、1、1流化床的基本概念 1）当通过床层的流体流量较小时,颗粒受到的升力(浮力与曳力之和) 小于颗粒自身重力时,颗粒在床层内静止不动,流体由颗粒之间的空 隙通过。此时床层称为固定床。 讲解
2）随着流体流量增加,颗粒受到的曳力也随着增大、若颗粒受到的升力恰好等于自身重量时,颗粒受力处于平衡状态,故颗粒将在床层内作上下、左右、前后的激烈运动,这种现象被称为固体的流态化,整个床层称为流化床、 曳力(表面曳力、形体曳力)曳力是流体对固体的作用力,而阻力是固体壁对流体的作用力,两者是作用力与反作用力的关系。表面曳力由作用在颗粒表面上的剪切力引起,形体曳力由作用在颗粒表面上的压强力扣除浮力部分引起、 ３)。流化床类似液体的性状 (a) 轻的固体浮起; (b)表面保持水平; (c)固体颗粒从孔中喷出; (d)床面拉平; (ｅ)床层重量除以截面积等于压强 流化床的优点 (1) 颗粒流动类似液体,易于处理、控制; (2) 固体颗粒迅速混合,整个床层等温; (3) 颗粒能够在两个流化床之间流动、循环,使大量热、质有估计在 床层之间传递; (4) 宜于大规模操作; (５) 气体和固体之间的热质传递较其它方式高; (6) 流化床与床内构件的给热系数大、
化学反应工程第四版教学设计
化学反应工程第四版教学设计 写在前面 化学反应工程是化学工程领域的一门基础课程，主要涉及到化学反应的基本原理、动力学、热力学、平衡等方面的知识，并通过实例和案例介绍化工生产中的反应器设计、反应机理研究以及相关工业过程的优化设计等内容，是化工专业大学生必须要掌握的一种课程。 针对该课程，我们进行了第四版的教学设计，在教学方法、实践环节等方面进行了更加科学、可操作性更强的设计和优化，以期能够帮助学生更好地掌握和应用化学反应工程知识。 教学大纲 第一章化学反应基本原理 •化学反应动力学学习 •化学反应的热力学基础 •化学平衡原理的基本概念和应用 第二章反应器设计 •单相反应器的设计 •多相反应器的设计 •反应机理的研究方法 第三章工业反应工程实例 •生产乙酸工艺流程介绍 •生产苯乙烯工艺流程介绍 •硝化甘油工艺流程介绍
教学方法 理论教学 理论教学主要采用模块化授课法和案例教学法相结合的方式进行。教师按照章 节内容安排课程内容，可将部分理论知识应用到实际工业生产过程中进行案例分析。如生产乙酸中所使用的醋酸加氧脱氢反应、硝化甘油的氧化反应等。 实验教学 实验教学主要采用小组合作的方式进行。以单相反应器的设计实验为例，学生 将被分成四人小组，在实验室同一时间完成反应器的设计与搭建实验，通过实验的方式让学生更好地掌握反应器设计的基本原理和操作技巧。 课外实践 针对本课程，我们还将开展相关课外实践活动，包括拜访企业、参加工业实践 项目等方式，通过实践方式让学生在实际生产环境中体验学习到的知识。例如参观乙酸生产厂家进行实地考察、参与部分工业过程实践项目等。 评价方式 评价方式采用多维度评价方式进行，分为理论考试、实验报告评价、实验操作 表现评价等多个方面进行考核，以期全面评价学生的学习情况。 结语 化学反应工程第四版的教学设计旨在通过科学、实用的教学方法以及相关的课 外实践，让学生更好地掌握化学反应工程的知识和技能，并更好地应用到相关的工业生产环境中，为相关领域的发展做出贡献。
化学反应工程 教案(1-3章)
第一章绪论 1.1 化学反应工程学的范畴和任务 1.1.1化学反应工程发展简述 自然界的物质的运动或变化过程由物理或化学的两类，物理过程不牵涉化学反应，但化学过程却总是与物理因素有着紧密联系。所以化学反应过程是物理与化学两类因素综合体。 远溯古代，陶瓷制作、酿酒等工艺，但直到本世纪五十年代一直还未形成一门专门研究的独立学科，到1957年举行的第一次欧洲反应工程会议上确立了这一学科的名称。 1.1.2 化学反应工程的范畴和任务 化学反应工程学：是一门研究化学反应的工程问题的科学，既以化学反应作为研究对象，又以工程问题为研究对象，把二者结合起来的学科体系。 一、研究的范畴 1.化工热力学：确定物系的各种物性常数（热容、研所引资、反应热等），看 化学反应是否能进行及其反应程度。 2.反应动力学：专门阐明学反应速率与各项物理因素（如温度、压力、催化剂 等）之间的定量关系。为实现某一反应，要选定合易的条件及反应器的结构 型式、尺寸和处理能力等，这些都依赖于对反应动力学特性的认识。 3.催化剂 4.设备型式、操作方法和流程 有小试到扩是出现放大效应，因此工业装置的反映条件必须结合工程上的考 虑才能合理的确定。 反应器型式：管式、釜式、塔式、固定床或流化床等。 操作方式：分批式、连续式或半连续式。 反应器的型式与特性表 型式适用反应优缺点 搅拌槽液相、液—液、液—固相适用性大，操作弹性大，温度、浓度 易控制，产品质量均一管式气相、液相返混小，反应器容积小，比传热面大空塔或搅拌塔液相、液—液相结构简单，返混程度与高/径比及搅拌 有关，轴向温差大 鼓泡塔或挡板鼓泡 塔气—液相，气—液—固相气相返混小，液相返混大，温度较易 调节，气体压降大，流速有限制 填料塔液相、气—液相结构简单，返混小，压降小，有温差， 填料装卸麻烦 板式塔气—液相逆流接触，气液返混均小，流速有限 制，如需传热，常另加传热面 喷雾塔气—液相快速反应结构简单，液体表面积大，停留时间 受塔高限制，气流速度有限制 固定床气—固相返混小，催化剂用量少，不易磨损， 装卸麻烦，传热控温不易 流化床气—固相，特别是催化剂失活很 快的反应传热好，温度均匀，易控制，催化剂有效系数大，磨损大，返混大，对转化率不利，操作条件限制大
化学反应工程教案
课程教案 课程名称：化学反应工程 任课教师： 所属院部： 教学班级：化工1203-04 教学时间：2014 —2015 学年第2 学期
课程基本信息
1 绪论 第一章均相单一反应动力学和理想反应器 1.1 基本概念 1.2 建立动力学方程的方法 一、本次课主要内容 化学反应工程课程的性质、反应器的分类及操作方式、反应器设计的基本方程 和工业反应器的放大方法、化学反应速率的不同表示方式及其相互关系、化学反应 速率方程的变换与应用、化学反应动力学方程的计算、建立动力学方程的方法及其 应用。 二、教学目的与要求 了解化学反应工程的研究对象、目的，掌握化学反应工程的研究内容和研究方 法，熟悉化学反应工程在工业反应过程开发中的作用。 三、教学重点难点 1、化学反应工程的研究目的、内容和方法。 四、教学方法和手段 课堂讲授、提问、讨论；使用多媒体教学方式。 五、作业与习题布置 书后习题第3、6、7题
2 绪论 一、化工生产中设备的分类 化工产品的生产是通过一定的工艺过程实现的，工艺过程是指从原料到制得产 品的全过程。 每个化工产品的工艺过程是不同的，但有共同的特点： 1，工艺过程是由设备、管道、阀门和控制仪表组成的； 2，化工设备分为两大类 （1）不含化学反应的设备 这类设备中没有发生化学反应，只改变物料的状态，物理性质，不改变其化学 性质。 在鼓风机和泵中只有能量的转换，从中能转换成机械能，输送物料；在换热器 和冷却塔中只改变物料的温度，物料的化学性质没有起变化；贮槽只是起贮存物料 作用 （2）化学反应器 在这类设备中发生了化学反应，通过化学反应改变了物料的化学性质 图中的一段炉、二段炉、变换炉、甲烷化炉、合成塔等都是化学反应器。物料在反 应器中发生了化学反应，物料性质起了变化。 可见，化学工业生产是由物理过程和化学反应过程组成的，其中化学反应过程是生 产过程的关键。化学反应器的任务是完成由原料转变到产物的化学反应，是化工生 产的核心设备。 “化学反应工程”的研究对象是工业规模的化学反应器。 二、《化学反应工程》任务 “化学反应工程”于50年代初形成，是化学工程的一个分支。1957年如开了 第一次欧洲化学反应工程伎议，会议确定了化学反应工程的研究内容和任务。 “化学反应工程是化学工程的一个部分，它是科学的一个分支，它还处在发展 阶段。它的目的在于控制工业规模的化学转化率并最终达到恰当和成功的反应器设 计。有各种因素对反应器设计起着重要作用，如流动现象、质量和热量传递以及反 应动力学。首先必须对这些因素了解，工业规模反应器的开发只能从上述因素间的 关系和相互作用中得到了解”。 化学反应工程的任务是研究化学反应器中质量和热量的传递过程、流动状况和
反应工程教学设计
反应工程教学设计 背景介绍 反应工程是化学工程领域中重要的学科，涉及化学反应动力学、传热传质等多 学科的知识。在工业生产中，应用广泛，包括化学制品、石油和石化、精细化学品、食品、制药、环保等行业。在化工专业中，反应工程是必修课程，也是学生们掌握化学工程实践能力的重要途径。如何进行有效的反应工程教学设计，是化工专业教师和教育管理者们一直在关注的话题。 教学目标 反应工程教学的目标是培养学生的实验操作技能和化工实践能力，使其能够理 解和掌握化学反应原理和反应过程，包括反应动力学、反应机理、影响反应速率的因素等。 教学内容 理论课程 反应工程的理论课程包括以下内容： 1.化学反应原理 2.反应动力学 3.反应机理 4.热力学 实验课程 反应工程的实验课程包括以下内容：
1.反应条件的选择和优化，包括反应温度、反应物浓度、反应容器的选 择等； 2.反应速率的测定方法，包括滴定法、分光光度法、流变法等； 3.反应过程的控制方法，包括流量控制、温度控制、压力控制等； 4.反应工程的设计方法，包括反应器的选择和设计、反应条件的优化等。教学方法 理论课程的教学方法 在进行反应工程的理论课程教学时，可以采用以下教学方法： 1.讲授课件。结合图表和实例，讲解反应工程中的基本概念和原理。 2.案例分析。通过分析实际生产中的反应过程，让学生了解反应工程的 具体应用。 3.互动讨论。引导学生思考，提高他们的思考能力和问题解决能力。 实验课程的教学方法 在进行反应工程的实验课程教学时，可以采用以下教学方法： 1.授课和演示。通过教师的授课和实验演示，让学生了解实验操作步骤 和实验数据处理方法。 2.学生自主实验。在教师指导的情况下，学生独立完成实验操作，提高 他们的实践能力和自主学习能力。 3.实验报告。通过撰写实验报告，让学生对实验内容进行总结和归纳， 提高他们的科学写作能力和表达能力。 教学评价 反应工程教学的评价主要有学生学习能力和教学效果两方面。
化学反应工程第五版课程设计
化学反应工程第五版课程设计 一、课程设计目的 本次化学反应工程课程设计旨在帮助学生通过理论学习和实践操作，深入了解化学反应工程的基本理论、原理和技术，掌握化学反应工程的设计、操作、控制和优化等基本能力，为学生今后从事化工行业提供必要的理论和技术支持。 二、课程设计背景 化学反应工程是化工专业中重要的核心课程之一，它是研究化学反应过程以及相关的工程应用和技术的学科。它涉及的范围很广，包括反应原理、反应热和热力学计算、反应动力学、催化作用、反应装置设计和操作、反应控制与优化等多个方面。因此，对化工专业的学生来说，掌握化学反应工程的理论和应用技术是非常重要的。 三、课程设计内容 为了达到上述设计目的和背景，本次化学反应工程课程设计内容如下： 1. 理论学习 （1）反应原理和反应热学基础 了解化学反应的定义、基本概念和反应分类；学习热力学第一法则；学习反应热和反应焓等基础热学知识。 （2）反应动力学 了解反应物的摩尔浓度与反应速率之间的关系；分析反应速率常数的含义与计算；学习反应阶次与反应动力学方程的推导和应用等。 （3）催化作用
了解催化作用的基本原理；学习氧化还原反应、加氢反应、加氧反应、加氢加 氧反应等常见催化反应；了解反应速率与催化剂浓度、反应物浓度、反应温度等参数之间的关系等。 （4）反应装置的设计和操作 了解化学反应的装置分类和工艺流程；学习反应器的选择、计算和设计；学习 反应器内部流态特性的测量、模拟和优化控制等。 （5）反应条件的测定和优化 学习反应条件的一般选择和调节原则；学习如何在实验中测定反应条件；学习 如何优化反应条件以达到最佳反应效果。 2. 实践操作 通过本次课程设计，学生将实践以下操作: （1）反应器的基本测量和控制 将反应器与测量仪器进行连接，记录反应器的温度、压力、流速和流量等参数；利用实验室仪器和调控系统实现反应过程的控制。 （2）反应器内部流态特性测量 观察反应器内部的流态，通过流态图等可视化工具，了解反应器内非均相特性 的形成和演化过程。 （3）反应条件测定 在反应过程中测定反应物和产物的浓度变化，分析反应条件对反应速率和产物 产率的影响。
化学反应工程初步教案
化学反应工程初步教案 化学反应工程初步教案 一、课程目标 1.理解化学反应工程的基本概念和原理。 2.掌握反应器的基本类型、结构和工作原理。 3.能够应用数学和物理知识进行简单的反应器设计和性能分析。 4.培养学生对化学反应工程的兴趣和热情，提高其解决实际问题的能力。 二、课程内容 1.化学反应工程概述 o化学反应工程的研究对象和内容 o化学反应工程的发展和应用 2.反应器的基本类型和结构 o间歇反应器、连续搅拌釜式反应器、管式反应器等反应器的特点和应用 o反应器的结构和设计原则 3.反应器的工作原理 o理想反应器和实际反应器的区别和联系 o反应动力学和反应器稳定性的概念和计算方法 4.反应器设计和性能分析 o反应器设计和性能分析的基本步骤和方法 o数学模型和模拟软件在反应器设计和性能分析中的应用 5.化学反应工程的实际应用案例 o化学工业中的典型反应器及其应用 o新型反应器技术的发展和应用 三、教学方法 1.课堂讲解：通过讲解化学反应工程的基本概念和原理，帮助学生建立对化 学反应工程的基本认识。 2.案例分析：通过分析实际应用案例，让学生了解化学反应工程在实际生产 中的应用和重要性。 3.实验操作：通过实验操作，让学生深入了解反应器的结构和原理，提高其 实践能力和解决问题的能力。 4.在线学习：通过在线学习资源，让学生自主探究和学习化学反应工程的相 关知识，提高其自主学习能力。 四、教学评估
1.课堂表现：通过观察学生的课堂表现，评估其对化学反应工程基本概念和 原理的理解和掌握程度。 2.作业和练习：通过检查学生的作业和练习，评估其对化学反应工程基本概 念和原理的应用能力。 3.期末考试：通过期末考试，全面评估学生对化学反应工程课程内容的理解 和掌握程度。 4.学习反馈：通过学生反馈，评估教学方法的有效性和需要改进的地方，以 提高教学质量。
《化学反应工程》课程思政教学案例(一等奖)
《化学反应工程》课程思政教学案例（一等奖） 一、课程简介 学生系统学习化学反应工程相关知识的基本原理和基本理论，能够运用所学理论解决和处理化工生产中有关反应工程的实际问题，具备对化学反应器及化学反应过程进行分析和计算的能力。。加入思政内容教学设计，融入爱国精神、工匠精神以及团队精神；培养工科人文情怀、专业素养和爱国精神等，实现价值观的引领。 本节课采用任务驱动法让学生课前带着问题自学，课中带着问题讨论分析，课后带着问题查阅资料完成作业，努力做到以学生为主导，发挥学生的积极性，并通过案例将理论与实践相结合，力争学生将理论知识学通学活。教师在整堂课的授课过程中，通过几个案例，将课程思政的内容融入教学中，达到了润物细无声的效果。 二、典型案例 1.案例简介 案例为第五章气－固相催化反应工程，第一节固定床催化反应器。讲述我国合成氨工业从无到有，从有到强的过程，培养学生的爱国主义情怀。 2.案例教学内容： 一、固定床催化反应器的基本类型； 二、固体催化剂的基本知识
介绍荣获“中国催化成就奖”和2007年度“国家最高科学技术奖”的闵恩泽先生。闵先生在非晶态合金催化剂和磁稳定床反应工艺中进行集成创新，建成了百吨级非晶态镍生产装置。该催化剂已成功替代用于己内酰胺加氢精制过程的进口雷尼镍催化剂。向学生介绍我国研制成功的全球首套煤制烯烃(MTO)、煤制乙醇工艺技术。具有良好的热稳定性和水热稳定性。 教学过程：课前预习→（一）导课→（二）课堂讲授→（三）小结→（四）知识拓展。 板书设计： 一、固定床催化反应器的基本类型二、固体催化剂的基本知识 通过工业催化剂的生产与发展这两个线索引入闵恩泽的例子，配合PPT图片进行启发式讲述，培养学生精益求精的工作态度，发扬大国工匠精神和荣誉感。学生从课堂案例中见证我们伟大祖国的日益强大，增强民族自豪感和勇于担当、振兴祖国的责任感。 教学反思与评价： 1.注重理论联系实践以常见的反应器类型导入课堂主题，以固定床工艺实例视频的讲解，让学生身临其境，学习效果提升，激发学生学习热情。 2.注重课程思政元素的体现提出“科技是国家强盛之基，改革是民族进步之魂。”激励学生勇于创新，勇攀科学高峰，强化专业和政治素养实现自我价值。 3.反思应针对不同工艺、不同处理环节拍摄更多现场视频。
《化学反应工程》课程教学大纲
《化学反应工程》课程教学大纲 课程名称：化学反应工程 课程类型：必修课，专业课 总学时：54 讲课学时：54 实验学时：0 学分：3.0 适用对象：化学工程、化学工艺 先修课程：物理化学、化工工艺学、化工原理、化工热力学 一、课程性质、目的和任务 课程性质： 化学反应工程是以化学反应器原理为主要线索，主要研究化学反应过程需要解决的工程问题，是化工生产的龙头、关键和核心，是一些基础学科诸如物理化学、传递过程、化学工艺等相互渗透与交叉而演变成的边缘学科，其内容主要涉及化学反应动力学、反应器中传递特性、反应器类型结构、数学建模方法、操作分析及反应器设计，具有高度综合性、广泛基础性和自身独特性。 课程目的与任务： 一是培养学生将物理化学、传递过程、化学工艺、化工热力学、控制工程等学科知识用之于化学反应工程学的综合能力； 二是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； 三是使学生初步具备改进和强化现有反应技术和设备、开发新的反应技术和设备、解决反应过程中的工程放大问题以及实现反应过程中最优化的能力 二、教学基本要求 通过本课程的教学，要使学生系统地掌握化学反应动力学规律、传递过程对化学反应的影响规律，掌握反应器设计、过程分析及最佳化方法。
四、课程的重点和难点 绪论 重点是化学反应工程的研究内容和方法。 第一章均相单一反应动力学和理想反应器 重点：①化学反应动力学方程②理想反应器设计方程 难点：动力学方称的建立；反应器设计计算 第二章复合反应与反应器选型 重点：复合反应动力学方程表达法；复合反应动力学特征分析；平推流反应器的串联和全混流反应器的串联。 难点：可逆反应吸热反应和放热反应动力学特点推导与分析；循环反应器设计方程的数学推导；复合反应（包括可逆反应、自催化反应、平行反应、连串反应）在PFR 和CSTR反应器的优化设计计算 第三章非理想流动反应器 重点：停留时间分布的概率函数及特征值；停留时间分布的实验测定；解决均相反应过程问题的近似法即活塞流模型、全混流模型、凝聚流模型、多级混合槽模型、轴向扩散模型的推导、结论及应用比较。 难点：停留时间分布实验测定；理想反应器两函数和两特征值；宏观流体、微观流体概念的理解；均相反应过程问题的近似法假设及推导。 第四章气固相催化反应本征动力学 重点：非均相催化反应速度的表达；非均相催化反应过程；双曲型本征动力学方程 难点：催化剂的结构及表征；兰格缪尔吸附模型、焦姆金吸附模型、弗鲁德里希吸附模型；双曲本征动力学方程的推理。 第五章气固相催化反应宏观动力学 重点：以颗粒为基准的有效扩散；西勒模数物理意义；球形催化剂上等温反应宏观反应动力学方程的假设、建立、数学求解； 难点：有效扩散的假设及推导；方程求解涉及二阶常微分方程的数学求解及泰勒级数近似处理 第六章气固相催化固定床反应器
化学反应工程应用案例分析教案
化学反应工程应用案例分析教案 化学反应工程应用案例分析教案 一、教学目标 1.知识目标：通过案例分析，使学生掌握化学反应工程的基本原理、模型和 方法，了解其在工业生产中的应用。 2.能力目标：培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，提高学生 的创新思维和独立思考能力。 3.情感态度和价值观目标：通过案例分析，使学生认识到化学反应工程在工 业生产中的重要性和实际应用价值，激发学生的学习兴趣和热情，培养学生的科学精神和职业素养。 二、教学内容 1.化学反应工程的基本概念和原理 2.化学反应工程的模型和方法 3.化学反应工程在工业生产中的应用案例分析 三、教学重点与难点 1.重点：化学反应工程的基本原理、模型和方法，以及在工业生产中的应用 案例分析。 2.难点：如何运用化学反应工程的知识分析和解决实际问题，如何进行案例 分析。 四、教具和多媒体资源 1.黑板 2.投影仪 3.教学PPT 4.案例分析视频材料 五、教学方法 1.激活学生的前知：回顾化学反应工程的基本概念和原理，为案例分析打下 基础。 2.教学策略：采用讲解、示范、小组讨论和案例分析相结合的方式，使学生 更好地理解和掌握化学反应工程的应用案例。 3.学生活动：小组讨论、案例分析报告、课堂交流与讨论。 六、教学过程 1.导入：通过问题导入，引导学生思考化学反应工程在工业生产中的应用， 激发学生的学习兴趣。
2.讲授新课：讲解化学反应工程的基本原理、模型和方法，以及在工业生产 中的应用案例分析。 3.巩固练习：提供几个实际案例，让学生运用所学知识进行分析和讨论，培 养学生的独立思考能力和解决问题的能力。 4.归纳小结：回顾本节课所学的化学反应工程应用案例，总结其中的原理、 模型和方法，以及需要注意的问题。 七、评价与反馈 1.设计评价策略：通过小组报告、口头反馈、课堂观察等方式进行评价。 2.为学生提供反馈：根据学生的表现和评价结果，为学生提供具体的反馈和 建议，帮助他们改进学习方法和提高学习效果。 八、作业布置与辅导 1.布置作业：提供几个实际案例分析题，让学生运用所学知识进行分析和解 答。 2.课外辅导：针对学生在作业中遇到的问题进行辅导，帮助学生更好地掌握 化学反应工程的应用案例。
化学反应工程基础教案
化学反应工程基础教案 化学反应工程基础教案第三章理想反应器（2） 第三章理想反应器 3.2 全混流反应器 教学目标 1．掌握全混合流反应器的设计方程、操作方程的建立及应用。 2．理解并区分反应时间、停留时间和空间时间等基本概念及应用。 3．掌握定态下连续釜式反应器反应体积及产物组成的计算方法。 4．理解多釜串联组合的全混流反应器容积的计算方法和图解计算法。 5．理解多釜串联并联的全混流反应器的计算方法。 6．理解全混流反应器的多定态特性、着火现象和熄火现象。 教学重点 1．连续操作的完全混合流反应器的设计方程、操作方程的建立及应用； 2．定态下连续釜式反应器反应体积及产物组成的计算方法。 3．多釜串联组合的全混流反应器容积的计算方法； 教学难点 1. 定态下全混釜反应器反应体积及产物组成的计算方法。
2. 掌握多釜串联组合的全混流反应器容积的计算方法。 教学方法 讲授法 学时分配 5学时 授课时间 200 年月日 教学过程 化学反应工程基础教案第三章理想反应器（2） ［复习旧课］ ［引入新课］［板书］ ［讲解］ ［板书］ ［板书］［讲解］ ［板书］［讲解］ ［板书］［讲解］ 1．理想间歇反应器的特点； 2．物料衡算式及其建立方法。 3.2.1 几个基本概念 １．反应时间（t） 反应物料进入反应器后从实际发生反应时刻起到反应达到某一
程度（如某转化率）时所经历的时间。这一概念是针对间歇反应过程而言。 ２．停留时间（t） 它是指反应物从进入反应器的时刻算起到它们离开反应器的时刻为止所经历的时间。 分批式反应器 连续操作的平推流反应器 ３．平均停留时间（t） 对于分批式操作的反应器和连续操作的平推流反应器来说反应时间和停留时间是一致的，而对于所有具有“返混”的反应器，由于器内反应流体的流动状况极为复杂，既可能有短路，亦可能有死区和循环流。所以其出口物料中有些微团可能在器内停留很短的时间，而有的可能很长。所以其出口物料是种种不同停留时间的混 合物，即具有停留时间分布。对于这种场合常用平均停留时间来表征它，其定义 为反应器的有效容积与器内物料的体积流速之比(即t,v是流体在器内的体积流速)。 4. 空间时间（） (量纲：时间)