反应工程教学大纲
《化学反应工程》课程教学大纲
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。
三、教学内容及要求（含学时分配）
第一章绪论(2学时)
(一）教学内容
化学反应工程学在化学工业中的地位、研究内容及研究方法
（二）教学要求
了解化学反应工程学的任务和范畴、内容和分类及研究方法，达到使学生对化学反应工程学科有一个宏观的接触和把握。
第二章均相反应的动力学和理想反应器(8学时)
（一）教学内容
2 均相单一反应动力学和理想反应器
2.1概念与术语
化学反应式、化学计量方程、反应程度、转化率、化学反应速率、反应动力学方程、化学反应的分类
2.2单一反应动力学
1.等温恒容过程反应动力学方程及动力学方程建立方法（微分法、积分法、最小方差解析法）；
2.等温变容过程的膨胀因子δA、膨胀率εA；
3.变容系统组分浓度、摩尔分数、分压和反应速度与转化率的关系。
2.3理想反应器
间歇反应器；平推流反应器；全混流反应器
（二）教学要求
1.要求学生了解化学反应式、化学计量方程、反应程度、转化率、反应活化能概念及阿仑尼乌斯方程；
2.要求学生理解基元反应与质量作用定理、单程转化率与全程转化率的区别、化学反应式与化学计量方程的区别；
3.掌握化学反应速率的表征、反应动力学方程、反应级数以及基本反应类型。
4.要求学生了解动力学方程建立方法微分法、积分法和最小方差解析法；
5.要求学生理解0级、1级、2级，n>1级、n<1级不可逆反应中反应时间、转化率与初始浓度之间的变化关系；
6.要求学生掌握等温恒容过程反应动力学方程式、等温变容过程的膨胀因子δA、膨胀率A 的表达式以及所表达的反应速率方程。
7.掌握理想反应器的设计方程，会灵活运用这些设计方程计算完成给定任务所需的反应器体积。第三章复合反应与反应器选型(10学时)
（一）教学内容
3复合反应与反应器选型
3.1复合反应动力学
3.1.1复合反应速率表达式及动力学方程确定；
3.1.2可逆反应速度表达式及动力学特征；
3.1.3自催化反应速度表达式及动力学特征；
3.1.4平行反应速度表达式及动力学特征；
3.1.5连串反应速度表达式及动力学特征。
3.2组合理想反应器的设计
3.2.1.理想流动反应器的联操作及平推流反应器的并联操作和全混流反应器的并联操作；
3.2.2理想流动反应器的串联操作，涉及平推流反应器的串联操作和全混流反应器的串联操作；
3.2.3循环反应器。
3.3反应器型式及操作评选
3.3.1单一不可逆反应过程的评比，涉及单一不可逆反应过程平推流反应器与全混流反应器的比较和不同型式反应器的组合；
3.3.2自催化反应，涉及平推流与全混流反应器、循环反应器、反应器组合；
3.3.3可逆反应，涉及可逆吸热反应与可逆放热反应；
3.3.4平行反应，涉及选择性及收率的定义、温度浓度对选择性的影响；
3.3.5连串反应，涉及瞬时选择性的定义、平推流和全混流反应器平均选择的比较。
（二）教学要求
1.要求学生了解复合反应动力学方程确定方法；
2.要求学生理解可逆反应（吸热、放热）、自催化反应、平行反应及连串反应的动力学方程特征；
3.要求学生了解循环反应器；
4.要求学生理解平推流反应器的并联和全混流反应器的并联；
5.要求学生掌握平推流反应器的串联和全混流反应器的串联
6.要求学生掌握复合反应反应动力学方程的表达法及动力学分析方法。
7.要求学生了解典型复合反应在不同反应器型式中体积及选择性的比较；
8.要求学生理解收率、选择性概念，温度、浓度、活化能对选择性的影响；
9.要求学生掌握反应器型式及操作评选的分析方法
第四章气固相催化反应本征动力学(6学时)
（一）教学内容
4 气固相催化反应本征动力学
4.1催化过程及表征
4.1.1催化反应过程及特征；
4.1.2非均相催化反应速率表达；
4.1.3非均相催化反应过程；
4.1.4 固体催化剂组成、结构及制备
4.2本征反应动力学
4.2.1化学吸附与物理吸附，涉及化学吸附与物理吸附差别、化学吸附速率的表达、兰格缪尔吸附模型、焦姆金吸附模型、弗鲁德里希吸附模型；
4.2.2表面化学反应；
4.2.3反应本征动力学，涉及双曲型本征动力学方程、幂函数型本征动力学方程及实验测定。（二）教学要求
1.要求学生了解固体催化剂组成、结构及制备，以及催化反应过程的特征；
2.要求学生理解非均相催化反应速率的几种表达式；
3.要求学生掌握非均相反应的七大步骤。
第五章气固相催化反应宏观动力学(8学时)
（一）教学内容
5 气固相催化反应宏观动力学
5.1催化剂颗粒内气体扩散
5.1.1宏观反应速率的定义式；
5.1.2催化剂颗粒内气体扩散，涉及分子扩散、鲁森扩散、综合扩散；
5.1.3以颗粒为基准的有效扩散
5.2 宏观反应动力学
5.2.1球形催化剂上等温反应宏观反应动力学方程；
5.2.2无限长圆柱型催化剂、圆形薄片催化剂、任意形状催化剂的宏观动力学方程。
5.2.3非等温条件下的宏观动力学方程。
5.3催化剂表面外的传质、传热及催化剂失活
5.3.1流体与催化剂外表面间的传质；
5.3.2流体与催化剂外表面间的传热；
5.3.3失活现象及失活动力学；
5.3.4工业上处理失活问题的方法。
（二）教学要求
1.要求学生了解物理吸附、幂函数型本征动力学方程及本征动力学方程的实验测定；
2.要求学生理解焦姆金吸附模型、弗鲁德里希吸附模型；
3.要求学生掌握兰格缪尔吸附模型（理想吸附模型）及双曲本征动力学方程的推理
4.要求学生了解催化剂颗粒内的各种扩散；
5.要求学生理解扩散判断准则；
6.要求学生掌握宏观反应速率及有效扩散。
7.要求学生了解非等温条件下的宏观动力学方程；
8.要求学生理解宏观反应动力学方程的催化剂从特殊形状到任意形状、反应从一级到任意级的假设、推理和求解；
9.要求学生掌握宏观等温反应动力学方程的推导及结论。
四、考核方式
1．本课程为必修考试科目；
2．本课程采用总评成绩评定方法，期末考试卷面成绩占70%，平时成绩占30%。
五、推荐教材和教学参考书
教材：郭锴等，化学反应工程，第二版，北京：化学工业出版社，2008
主要参考书：
1.陈甘棠，化学反应工程，北京：化学工业出版社，1981
2.朱炳辰，化学反应工程，北京：化学工业出版社，1981
3.李绍芬主编，反应工程，化学工业出版社，1990
4.朱炳辰，房鼎业，姚佩芳编著，化学反应工程例题与习题，华东理工大学出版社，1993
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、
《生物反应工程》教学大纲
教学大纲 课程名称：生物反应工程课程编码：0402380006 英文名称：Bioreaction Engineering 总学时：69（理论部分45学时）总学分：3.5（理论部分2.5学分） 适用专业：生物工程课程类别：必修 课程性质：专业课 先修课程：微生物学、生物化学、化工原理、高等数学、物理化学 教材：《生物反应工程原理》（第三版）,贾士儒编著,科学出版社,2008 一、课程性质与任务 生物反应工程是一门以生物学、化学、工程学、计算机与信息技术等多学科为基础的交叉学科，它以生物反应动力学为基础，将传递过程原理、设备工程学、过程动态学及最优化原理等化学工程学方法与生物反应过程的反应特性方面的知识相结合，进行生物反应过程分析与开发，以及生物反应器的设计、操作和控制等。生物反应工程主要研究生物反应过程中带有共性的工程技术问题，其在生物工业中起着举足轻重的作用。从学科分类看，生物反应工程在工业生物技术中占据核心地位。 二、课程教学的基本要求： 本课程总学时为69，包括45学时（2.5学分）的理论课和24学时（1学分）的实验课。理论部分包括生物学和工程学基础、生物反应工程基本理论和生物反应工程领域的最新进展三个层次。其中生物学和工程学基础的内容，独立为一章，便于在教学中取舍。理论教学中突出培养工程思维能力这一主题。在第三部分增加了一些过程开发与放大等方面的新成果，拓展学生的视野，形成了一个比较完整的课程理论体系。 生物反应工程基本理论主要包括生物反应过程动力学、生物反应器和生物反应过程的放大三部分。动力学部分着重讨论酶促反应过程与微生物反应过程的基本动力学规律，分别讲述均相酶促反应动力学、固定化酶促反应动力学、微生物反应过程的质量和能量衡算、微生物反应过程动力学和动植物细胞培养动力学等内容。生物反应器部分着重介绍了酶反应器、微生物反应器操作、生物反应过程中的传递现象和生物反应器等内容。生物反应过程的放大包括生物反应器的比拟
聚合反应工程学教学大纲
关于编写课程教学大纲和课程简介的通知 各教学单位: 教学大纲和课程简介是执行本科人才培养方案、实现人才培养目标的教学指导性文件，它是组织课程教学、进行教学质量评估、实施课程建设的重要依据。为切实提高教学质量，保障人才培养目标的实现，学校启动教学大纲和课程简介的全面修订工作。现将有关事项通知如下： 一、编写范围 我校2015级本科人才培养方案中涉及的所有理论教学课程与独立设置的实验课程，对于非独立设置的课内实验，纳入对应的理论课程教学大纲，在理论课程大纲里面必须体现实验教学内容。 二、修订的具体要求 1.各教学单位负责制订本单位所承担的所有课程的教学大纲、课程简介。每一门课程既要有课程教学大纲，又必须有课程简介。 2.教学大纲和课程简介中的课程名称须与专业本科人才培养方案中的课程名称相符。课程名称相同，学时相同，教学大纲应统一。课程名称相同，学时不同，分别制订相应的教学大纲，并对应不同的课程代码。课程教学大纲应在开课单位、专业组（系）或课程（组）负责人的主持下，经过课程组教师认真研讨、充分论证后由教学经验丰富的主讲教师制定或修订，经学院审核，主管副院长签字后方可印刷。引进的通识网络教育课程的教学大纲和课程简介由现代教育技术中心负责审定后执行。 3. 按照专业人才培养目标和毕业要求，依据科学性、思想性与
实践性相结合的原则，全面修订教学大纲和课程简介，制订的教学大纲既要保证本科教学质量的基本要求，又要结合我校专业实际，体现特色。 4.实施分层次（分层次是指普通本科、应用型本科、卓越班等）教学的课程应按相应层次分别制定（修订）课程教学大纲和课程简介，并标注相应的课程代码。 5.课程教学大纲和课程简介须按照附件的格式统一编写。版面及字体要求：教学大纲：Word格式、A4纸、纵向、宋体、文中标题按附件（宋体、小四、加粗）要求排版，文中内容用宋体、五号字，行间距为固定值22磅，页边距上、下、左、右分别为3厘米、2厘米、3厘米、2.5厘米。 6.教学大纲和课程简介经审定后，原则上任课教师应严格执行。 7.马克思主义基本原理、思想道德修养与法律基础、中国近代史纲要、毛泽东思想与中国特色社会主义理论体系、大学英语、体育、大学物理、高等数学、大学计算机基础分别由思政部、外国语学院、体育部、材料科学与工程学院、数学与计算科学学院、实践教学部等开课单位与各相关学院商定后负责制定。修订后的上述课程的教学大纲和课程简介交由各教学单位负责印刷。 8.全校性通识教育课程和通识网络课程由教务处组织修订和印刷。 三、修订完成后，经学院审核通过，学院领导签字盖章，于2015年7月10日前将负责人签字、盖章的纸质版和电子稿交教务处（高教研究中心）备案。 四、课程教学大纲和课程简介按各教学单位分册印刷，学校
聚合反应工程基础教学大纲
《聚合反应工程基础》教学大纲 一、课程基本信息 课程中文名称：聚合反应工程基础 课程英文名称：The Basic of Polymerization Reaction Engineering 课程编号： 课程类型：专业（方向）课 总学时：54 实验学时：0 上机学时：4 课外学时：0 学分：3 适用专业：化学工程与工艺（四年级本科） 先修课程：物理化学、化工原理、高分子化学、高分子物理 开课院系：化工与制药学院化学工艺学科部 二、课程的性质与任务 《聚合反应工程基础》是化学工程及工艺专业的一门主要专业课，主要讲授聚合反应器。以搅拌聚合釜为重点。讨论聚合过程（流动、混合、传热等物理过程及聚合反应过程）对聚合反应器设计和操作控制要求。学生通过学习该课程后，应了解聚合反应器的设计、操作和控制的基本方法。能够根据聚合物性能要求合理确定聚合反应器的设计、操作和控制条件。 三、课程教学基本要求 学生学习本课程后应达到如下要求： 1．掌握理想反应器的设计和分析方法。 2．掌握聚合反应过程动力学分析方法。 3．对不同类型的化学反应选择合适的反应器和反应器操作方式。 4．了解理想流动反应器和理想流动反应器的差别 5．掌握连续流动反应器的热稳定性原理 6．了解实际生产过程中聚合反应器。 7．了解聚合反应器的放大。 四、理论教学内容和基本要求 绪论 （1）聚合反应工程基础的主要内容 （2）聚合反应工程发展的历史及现状
化学反应工程基础 （1）化学反应和分类 （2）反应速率 （3）反应器的分类 （4）连续流动反应器内流体流动的两种理想型态 基本要求： 1．了解：化学反应的分类 掌握：反应速率的表达和定义 2．了解：反应器分类办法 理解：连续流动反应器内流体流动的两种理想型态（二）均相反应动力学 （1）等温恒容单一反应动力学方程式 （2）复合反应 （3）等温变容过程 基本要求： 1．掌握：等温恒容单一反应温度对反应速率的影响2．掌握：复合反应动力学方程式的建立与解析 3．了解：等温变容过程 （三）理想反应器的设计 （1）理想反应器设计的基本原理 （2）间歇反应器 （3）平推流反应器 （4）理想混合反应器 （5）多级串联理想混合反应器 （6）反应器型式和操作方法的评比和选择 基本要求： 1．掌握：理想反应器设计的基本原理 理解：理想反应器的物料平衡方程和热量平衡方程2．掌握：间歇反应器的设计方程 理解：间歇反应器的微分物料平衡方程 了解：间歇反应器的微分热量平衡方程
《化学反应工程》教学大纲
《化学反应工程》教学大纲 课程名称化学反应工程 课程编号 课程英文名称Chemical Reaction Engineering 课程类型专业基础课 总学时 64学时（理论50学时，实验14学时） 学分 4 适用专业化学工程与工艺 先修要求高等数学、物理化学、化工原理、 开课安排第六学期开课，周五学时 一、课程基本目的 《化学反应工程》是化学工程类专业继物理化学、化工原理、化工数学等课程后开设的一门主修专业课。目的是使学生掌握化学反应工程的基本概念、原理和方法，包括反应动力学及传递过程基本原理、理想流动模型及理想反应器、停留时间分布以及混合程度对反应的影响、反应器的设计与分析方法等。 二、学习收获： 通过本课程的教学，使学生掌握建立化学反应动力学模型及反应器流体传递过程模型的方法，并根据化学反应特性及反应器特性，掌握反应器的设计、选型、放大与最优化，为将来深入研究与开发化工反应过程打好基础。 四、内容提要： 《化学反应工程》是研究化学反应工程问题的学科，它以化学反应及化学反应器工程问题为研究对象，将反应特性及反应器的特性结合起来研究化学反应在工业上进行有效实施的一门专业主干课程。该课程的主要内容包括均相与非均相反应动力学基础、理想反应器模型、非理想流动的停留时间分布及混合程度对化学反应的影响、均相非理想流动的流动模型以及气固相催化反应器非均相反应器等内容。 绪论（2学时） 1. 化学反应工程的任务和范畴。 2. 化学反应工程的研究方法。 3. 化学反应工程与其他学科的关系。 4. 如何学好反应工程。 要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：1. 化学反应工程的任务和范畴。2. 化学反应工程的研究方法——数学模拟法。 要求一般理解与掌握的内容有：化学反应工程与其他学科的关系。
反应工程教学大纲
《化学反应工程》课程教学大纲 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。 三、教学内容及要求（含学时分配） 第一章绪论(2学时) (一）教学内容 化学反应工程学在化学工业中的地位、研究内容及研究方法 （二）教学要求 了解化学反应工程学的任务和范畴、内容和分类及研究方法，达到使学生对化学反应工程学科有一个宏观的接触和把握。 第二章均相反应的动力学和理想反应器(8学时) （一）教学内容 2 均相单一反应动力学和理想反应器 2.1概念与术语 化学反应式、化学计量方程、反应程度、转化率、化学反应速率、反应动力学方程、化学反应的分类 2.2单一反应动力学 1.等温恒容过程反应动力学方程及动力学方程建立方法（微分法、积分法、最小方差解析法）； 2.等温变容过程的膨胀因子δA、膨胀率εA； 3.变容系统组分浓度、摩尔分数、分压和反应速度与转化率的关系。 2.3理想反应器 间歇反应器；平推流反应器；全混流反应器 （二）教学要求 1.要求学生了解化学反应式、化学计量方程、反应程度、转化率、反应活化能概念及阿仑尼乌斯方程；
《化学反应工程》课程教学大纲(英文版)
Details of Chemical Reaction Engineering Course nature: public course, basic course, specialized course, required course, optional course. 2. Course Objectives Chemical Reaction Engineering is the basic course of Chemical Engineering for Forestry Products. Its duty is to study the design and operation of reactor. It require to master the analysis method of basic equation for reactor designing and the nonideal flow and heterogeneous reaction system. Its purpose is to establish the solid basis for the students who do the reactor design and scientific research around the chemical engineering fields. The students can understand the deduction and analysis of homogeneous/ heterogeneous reaction kinetic equation and nonideal flow model; grasping the basic equation for designing reactor, single reaction and multiple reaction and reactor catalyzed by solid through the theory studying. The experiments can help the students to learn the research method for kinetic equation and residence time distribution. Further understanding the theory of reactor designing, training the experimental ability and scientific method to analyze and solve problem. 3.Indicative Content（Concluding the allocation of hours） 3.1 Introduction (1 Hours) The definition and target of chemical reaction engineering, reaction rate. 3.2 Kinetics of homogeneous reaction (3 Hours) Kinetics equation, basic concepts such singe reaction、multiple reaction、elementary reaction and nonelementary reaction Reaction mechanism. 3.3 Intrepretation of batch reactor data (4 Hours) Constant volume batch reactor, varied volume batch reactor, intergral method and differential method to process kinetic data. 3.4 Reactor design (8 Hours) Three basic equation for designing reactor, how to design the batch reactor, plug flow reactor and mixed reactor 3.5 Design for single reaction (5 Hours) The comparison of single reactor, multiple reactor systems, recycle reactor, autocatalytic reactions 3.6 Design for multiple reaction (5 Hours) Parallel reaction design, series reaction design, parallel-series reaction design 3.7 Choosing the right kind of reactor (2 Hours) Six rules, optimum operation of reactors 3.8 Nonideal flow (6Hours) Basics of nonideal flow, compartment models, the dispersion models, the tank in series models, the convection models for laminar flow, earliness of mixing, segregation and RTD 3.9 Reactions catalyzed by solid (6Hours)
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。
《化学反应工程实验》课程教学大纲
《化学反应工程》实验教学大纲 课程名称（中文/英文）：化学反应工程/ Chemical Reaction Engineering 课程代码：x3030971 课程类型：专业基础课 课程性质：必修课设置类别：非独立设课 适用专业：能源化工 课程学时：36 课程总学分：3.0 实验学时：12 实验学分：0.5 开实验学期：六 一、实验教学的目的与基本要求 教学目的与任务： 《化学反应工程》是能化专业的一门必修的主要基础课。通过本课程的学习，培养学生查阅手册，实验分析能力，对实验数据和结果进行分析讨论，独立撰写实验报告的能力。培养学生的创新意识，使学生得到实验技能的训练，提高学生的综合能力与科研素质。 实验教学环节是帮助本校工科专业学生理解、掌握在课堂上所学化学反应工程课程的理论知识和计算方法，结合物理化学、化工原理等课程的相关内容，针对化工专业人才的培养目标，通过实验教学环节激发学生学习化学反应工程课程的兴趣，熟悉化工反应器和分析仪器操作、化工反应过程模拟计算、反应器类型及操作分析等方面的综合训练，提高工科学生的实验操作技能，为今后从事工业生产和科学研究夯实基础。 基本要求： 1、实验课前认真做好预习，明确实验目的、掌握实验的基本理论、实验所用仪器的基本原理及操作方法，熟悉实验的基本步骤，所测得数据的处理方法。 2、实验课中准确测定、如实记录实验数据。 3、正确处理实验数据，绘制图形曲线，综合分析实验结果，完成实验报告。 二、课程目标与毕业要求关系表
三、实验项目设置
四、实验报告要求、实验考核方式、内容及成绩评定标准 1、实验报告要求：数据处理结果正确，实验报告书写规范。独立完成各实验设备的操作使用、获得实验数据；对实验数据进行处理、绘图、求算目标参数，分析总结完成实验报告。实验报告应包括：实验目的、实验原理、操作步骤、注意事项、数据处理、目标参数计算，误差分析，结论等，要求层次清楚，图表规范。 2、实验考核方式：综合考评（预习、操作、报告），每个实验百分制；所有实验项目成绩加权平均后，为实验总成绩。 3、成绩评定标准：根据学生在实验过程中实验态度、实验操作、实验反应、创新意识等综合表现以及实验报告撰写等综合评定成绩。实验有缺项或操作多处错误，整体思路不正确为不及格，其余根据操作准确程度、结果准确程度给予及格以上的成绩。 五、实验教材及参考书 《化学反应工程实验》，李犇主编，化学工业出版社，2016.
《化学反应工程》课程教学大纲
《化学反应工程》课程教学大纲 一、说明 （一）本课程的目的、要求 化学反应工程是应用化学专业的核心课程，也是其它化工类专业重要的相关课程，基本内容包括反应动力学和反应器设计与分析两个方面，目的是使学生掌握研究工业规模化学反应器中化学反应过程动力学（称宏观动力学）的方法和基本原理，掌握理想反应器的设计和分析，进一步以宏观动力学和理想反应器为基础，对工业反应装置的结构设计、最优操作条件的确定及控制、模拟放大等进行研究。该课程的核心就在于特定反应在适合的反应器内行为状态数学模型的建立及其工程学解析处理，注重培养学生的工程方法论、工程能力和技术经济理念。 通过该课程的学习，要求学生能掌握化学反应工程的基本原理和研究方法，了解学科发展现状，并能综合应用所学知识，对工业实际反应过程进行开发和分析。 （二）内容选取和实施中注意的问题 化学反应工程是化工专业的专业必修课，应注意与《化工原理》《物理化学》等有关先修课程的衔接，教学重点是化学反应工程学的基本原理及基本处理方法，结合反应过程的优化介绍如何选择适合的工业反应器。教学难点是由本征动力学到宏观动力学的过渡、返混、稳定性、灵敏性等基本概念。 （三）教学方法 本课程的教学内容通过课堂教学、习题训练、现场参观等教学形式来全面掌握。通过主讲老师讲授、同学们讨论、上习题课的方式进行。采用多种教学方式与教学手段相结合。（四）考核方式 考查，总成绩取三次以上平时成绩的平均值，平时成绩包括考勤、作业、测验等。
二、大纲内容 绪论 1.物质转化过程工业中的化学加工 2.化学反应工程与多尺度及多学科的联系 3.数学模拟方法 4.工程放大与优化 说明和要求： 了解反应工程课程的性质、化学反应工程与多尺度及多学科之间的联系；了解研究化学反应过程常用的方法与模型，工程放大与优化的方法。 教学重点： 化学反应过程常用的方法与模型，工程放大与优化的方法。 第一章应用化学反应动力学及反应器设计基础 1.化学反应和工业反应器的分类 2.化学计量学 3.加压下气相反应的反应焓和化学平衡常数 4.化学反应速率及动力学方程 5.温度对反应速率的影响及最佳反应温度 6.反应器设计基础及基本设计方程 说明和要求： 1.了解化学反应和工业反应器的分类； 2.掌握化学反应过程中反应进度、转化率及化学膨胀因子的概念； 3.掌握原子系数矩阵法在多重反应系统中独立反应数的确定； 4.掌握化学反应速率的不同表示方式及其相互关系； 5.理解反应速率的浓度效应和温度效应； 6.掌握复合反应体系中任一组分的消耗速率和生成速率的表达方法； 7.掌握瞬时选择性的概念及其在反应器设计计算中的应用； 8.掌握化学反应速率方程的变换与应用； 9.理解并列反应、平行反应和连串反应的动力学特征； 教学重点： 原子系数矩阵法在多重反应系统中独立反应数的确定；化学反应速率的不同表示方式及其相互关系；复合反应体系中任一组分总的消耗速率和生成速率的表达方法；瞬时选择性的概念及其在反应器设计计算中的应用。 教学难点： 原子系数矩阵法在多重反应系统中独立反应数的确定；总的消耗速率和生成速率的计算；瞬时选择性在反应器设计、计算中的应用。 第二章气-固相催化反应本征及宏观动力学
《聚合反应工程与设备》课程教学大纲
《聚合反应工程与设备》课程教学大纲 英文名称：Polymerization Reaction Equipment 课程类型：专业课 课程要求：必修 学时/学分：40/2.5 适用专业：高分子材料与工程 一、课程性质与任务 聚合反应工程与设备课程是高分子材料与工程专业选修的专业课。通过本课程的学习，掌握反应动力学和反应器设计与分析的知识和技能；掌握聚合反应工程分析方法，理解搅拌聚合釜内流体的流动与混合、传热；了解高聚物生产工艺设备的操作管理；掌握聚合反应器的特性及搅拌聚合釜放大设计方法。培养和训练学生将所学过的基本理论和技能与聚合反应设备紧密结合在一起，形成有机地统一体，加强学生基础知识及专业基础知识在聚合物合成工程实践中的运用能力，从而提高学生分析和解决工程实践中的实际问题的能力。同时对国内外聚合物生产设备和发展方向有所了解。 二、课程与其他课程的联系 聚合反应工程与设备课程是高分子材料与工程专业的专业课，是在学生在学习了高等数学、物理化学、无机化学、有机化学、分析化学及化工原理等基础课程，掌握了高分子化学、高分子物理、聚合物近代仪器分析等专业基础知识之后，所学的关于聚合物合成的，具有工程实践指导意义的专业课。学生在学习本课程之后，有助于对聚合物加工及应用的相关课程，如聚合物改性、聚合物加工原理及设备、高分子材料应用基础等课程内容的掌握和理解。 三、课程教学目标 1．学习化学反应工程基础知识和基本理论知识，掌握化学反应动力学、化学反应器设计、反应器的热稳定性、停留时间分布等基本知识，了解化学反应工程研究的内容，具有分析、选用和设计化学反应器的能力； 2．学习聚合反应工程分析的基础知识和基本理论知识，掌握聚合反应工程分析的方法、聚合反应器的选择及调控等基本知识，了解聚合反应工程研究的内容，具有分析、选用和设计聚合反应器的能力； 3．掌握搅拌釜内流体的流动与混合对聚合物合成的影响及搅拌器设计基本知识，培养学生具有分析、选用和设计搅拌釜的能力； 4．掌握聚合反应器的传热方式、计算方法及放大原理、方法，培养学生具有分析、放大聚合反应器的能力； 5．培养学生的工程实践学习能力，使学生掌握典型聚合反应设备的选择、设计方法，获得实践技能的基本训练，具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力； 6．了解国内外聚合物生产设备和发展动向。 四、教学内容、基本要求与学时分配
《聚合反应工程》课程教学大纲
本科生课程大纲 课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修 一、课程介绍 1.课程描述： 《聚合反应工程》是高分子材料与工程专业的一门主要专业课，向学生系统地介绍聚合过程（流动、混合、传热等物理过程及聚合反应过程）对聚合反应器设计和操作控制的要求、各种聚合方法进行工业化生产的特点、配方原理、流程组织原理和典型工业生产过程、聚合反应的基本化工单元及典型生产设备。不同实施方法中，关键设备的选用，传热传质和分离提纯的有效措施，最能体现工艺意图的设备组合，获得预定性能和结构的聚合物生产的工艺方法和工艺技术。本课程具有很强的工程实践性，因此本课程的教学目的就是要培养学生综合应用各种专业知识解决工程实际问题的能力，培养学生实事求是、耐心细致及严谨负责的工作作风，使学生认识到遵守国家法规政策，关注经济形势，培养良好的集体合作精神等，是完成实际工作所必不可少的，并使学生走向社会后能够尽快地适应迅猛发展的科学技术对人才的需求。 2.设计思路： 本课程以聚合反应工程、三大合成材料的工业生产方法的学习为主线，结合学生自主完成关于典型聚合物产品工艺理论分析、工艺实施内容的课程训练的方式进行，使同学们将掌握的高分子化学的理论知识和生产实际联系起来，培养学生从工业生产 - 1 -
的角度分析问题的思维能力，使其掌握工业生产高聚物的技能技巧并具备从事新型高分子材料开发能力。课程内容包括三个模块：聚合反应工程、聚合方法与工艺过程、典型聚合物的合成工艺过程。 聚合反应工程主要讲授聚合反应器。以搅拌聚合釜为重点，讨论聚合过程（流动、混合、传热等物理过程及聚合反应过程）对聚合反应器设计和操作控制要求。课程包括化学反应工程基础，聚合反应工程分析，聚合釜内流体的流动和混合，传热与传质，聚合工程。 聚合方法与工艺过程是学生设计聚合物生产工艺的基础知识，课程将以高分子化学理论知识为依据，重点介绍各种聚合方法的特点和通用工艺流程，为各种具体聚合物合成方法的选择及工艺过程的设计提供理论依据。课程包括自由基聚合、离子聚合、配位聚合及缩合聚合生产工艺。 典型聚合物的合成工艺过程是聚合反应工程及聚合方法与工艺过程的具体应用实例。通过典型聚合物合成工艺过程的学习，使学生将聚合反应工程和聚合方法与工艺过程的理论知识与聚合物实际生产过程联系起来，掌握聚合物合成工艺设计的基本步骤及主要内容，培养学生综合应用各种专业知识解决工程实际问题的能力。课程包括通用塑料、合成纤维及通用橡胶聚合物合成工艺过程。 3.课程与其他课程的关系： 本课程先修课程为有机化学、物理化学、化工原理、高分子化学、高分子物理等专业基础课。本课程综合运用了所学的专业基础知识，并将其与工程实践紧密结合，提供了理论与实际相结合的方法与过程，因此本课程的学习对高分子材料与工程专业学生毕业以后的实际工作具有重要的实际意义。 二、课程目标 本课程目标是为专业基础知识与实际生产相结合提供方法和过程，培养学生的工 - 2 -
《生物反应工程》课程教学大纲
生物反应工程课程教学大纲 课程名称：生物反应工程 英文名称：Bioreaction Engineering 课程编码：x4031491 学时数：32 其中实践学时数：8 课外学时数：0 学分数：2 适用专业：生物工程及其相关专业 一、课程简介 《生物反应工程》是生物工程专业的一门专业选修课课程。课程内容包括酶催化反应动力学、微生物反应动力学、微生物反应器操作、动植物细胞培养动力学、生物反应工程领域的拓展。 《生物反应工程》是化学工程与生物反应工艺过程的结合产物。通过《生物反应工程》课程的学习，可以使学生在运用生物化学、微生物学、化工原理等基础知识的基础上，具有能定性和定量讨论生物反应过程的能力，认识并解决生物反应过程中的实际问题。 二、课程目标与毕业要求关系表
三、课程教学内容、基本要求、重点和难点 （一）绪论 了解生物反应工程研究的目的，生物反应工程学科的形成与沿革、生物反应工程的研究内容与方法。 重点：生物反应工程研究内容与方法。 难点：生物反应工程方法。 （二）酶催化反应动力学 掌握酶催化反应的基本特征，诸如酶催化的共性和特性；简单的酶催化反应动力学；有抑制的酶催化反应动力学以及固定化酶催化反应过程动力学。 重点：酶促反应动力学的特点，均相酶促反应动力学，固定化酶促反应动力学 难点：酶促反应的M-M方程、B-H方程，动力学参数求取，竞争性、非竞争性抑制和高浓度底物抑制。 （三）微生物反应动力学 能够通过碳平衡、氧平衡、ATP平衡对微生物反应过程进行质量和能量衡算。 理解细胞反应的能量平衡的概念。掌握微生物反应动力学。 重点：通过碳平衡、氧平衡、ATP平衡对微生物反应过程进行质量和能量衡算。 难点：细胞生长、基质消耗和代谢产物生成的动力学。 （四）微生物反应器操作 掌握微生物反应器的基本操作方法及特点。 重点：微生物反应器操作基础，分批式操作，流加操作，连续式操作。 难点：各种操作方法的特点，实际操作示例。 （五）动植物细胞培养动力学 掌握动植物细胞培养的特性，生长模型与培养条件。 重点：动植物细胞培养的特性，生长模型与培养条件。 难点：动植物细胞的培养操作。 （六）生物反应器中的传质过程 掌握生物反应体系的流变特性；溶氧速率与操作变数、设备参数之间的关系。 重点：生物反应体系的流变特性，生物反应器中的传递过程，发酵体系中的氧传递，溶氧方程与溶氧速率的调节。 难点：溶氧速率与操作变数、设备参数之间的关系。 （七）生物反应器 准确掌握CSTR、CPFR型反应器在酶促反应和细胞反应中的应用差异。较准确掌握生化反应器应用的基本原则及相应的理论及概念。 重点：酶反应器，通风发酵设备，嫌气设备发酵，植物和动物细胞培养反应器。 难点：生物反应器设计基础，生物反应器的比拟放大。 （八）生物反应工程领域的拓展
生物反应工程 课程教学大纲
《生物反应工程》课程教学大纲 课程内容： 生物技术作为具有巨大发展潜力的高科技之一，不断取得新的研究成果，在医药、食品、环境、卫生、能源等诸多领域发挥的重要作用日益受到广泛关注。在加速生物技术实验室成果的开发，以形成相应的工业生产规模的进程中，工程技术的应用发挥了积极的作用，衍生出一批与生物技术相关的分支学科。生物反应工程（或称生化反应工程）解决的是生化反应过程中与反应有关的技术问题。具体来说，生物反应工程以生化反应动力学为基础，通过运用传递过程原理、设备工程学、过程动态学及最优化原理等化学工程学的方法，进行生化反应过程的工程分析与开发，以及生化反应器的设计、放大、操作和控制等。本课程不仅为生物工程专业的学生提供了一门重要的必修课，也可为食品和药学专业的学生提供一门选修课。 一、教学内容 第一章：绪论 1.1生物反应工程的发展历史 1.2生物反应工程的范畴 1.3 生物反应工程的应用 教学难点：生物反应过程的任务、特点、分类及研究方法。 教学重点：生物反应工程的发展与应用。 第二章：酶催化反应动力学 2.1 酶的来源、分类、命名及特征 2.2 一种或两种底物反应时单酶催化 2.3 基元反应速率常数的确定 2.4 酶催化反应的抑制 2.5 影响酶活性的因素 2.6 酶失活机理和酶失活动力学 重点：酶促反应过程的特点；均相系酶促反应动力学；影响酶促反应速率的因素；单底物酶促反应动力学。 难点：酶促反应过程的特点；均相系酶促反应动力学。
第三章固定化酶催化反应动力学 3.1酶的固定化 3.2 固定化酶催化的动力学特征； 3.3 固定化酶的活性与失活 重点：固定化酶的内外扩散效应。 难点：固定化酶的内外扩散效应。 第四章细胞反应过程动力学 4.1细胞反应过程的计量学 4.2 细胞生长的非结构动力学 4.3基质消耗与产物生成动力学 4.4 细胞死亡动力学 4.5 细胞反应动力学参数的估算 4.6 固定化细胞反应动力学 4.7 细胞生长和代谢的结构模型 重点：细胞生长的非结构动力学、细胞反应动力学参数的估算、固定化细胞反应动力学。难点：细胞反应动力学参数的估算、固定化细胞反应动力学。 第五章生物反应器的传递过程 5.1 细胞反应体系中的气-液传质； 5.2 氧传递速率系数的测定 5.3 自由上升或下降气泡的传质 5.4通气搅拌罐总括传质系数和输入功率的估算掌握气体搅拌塔式反应器的传递特征； 5.5生物反应器的放大。 重点：氧气的传递过程，输入功率的估算，生物反应器的放大。 难点：输入功率的估算，生物反应器的放大。 第六章生物反应器 6.1 生物反应器的分类和结构特点 6.2 通气搅拌罐生物反应器的设计与分析
《冶金反应工程学》课程教学大纲(本科)
冶金反应工程学 （Metallurgical Reaction Engineering） 课程代码：07410072 学分：1.5 学时：24（其中：课堂教学学时：30 实验学时：0 上机学时：0 课程实践学时：0）先修课程：冶金物理化学、有色金属冶金学、传输原理 适用专业：冶金工程专业大四年级学生 教材：《冶金反应工程学基础》，肖兴国，冶金工业出版社，2010年7月第三版。 一、课程性质与课程目标 （一）课程性质（需说明课程对人才培养方面的贡献） 本课程是冶金工程专业基础必修课程，具有重要的意义的理论和实践相结合的基础理论专业课程。主要内容包括宏观反应动力学、理想反应器和非理想流动反应器，并穿插了典型冶金反应器的操作特性及解析方法。 （二）课程目标 课程目标1：了解冶金反应工程学的发展历史和现状，掌握冶金反应工程的基本概念、理论和数学模型； 课程目标2：掌握宏观动力学的基础理论和数学模型，利用其对理想和非理想反应器进行解析和设计，并对冶金反应器的操作特性等进行解析。 课程目标3：强调理论与实际的结合，拓宽学生的知识面和就业面，提高学生分析问题、解决问题的能力，提升学生的综合素质。 注：工程类专业通识课程的课程目标应覆盖相应的工程教育认证毕业要求通用标准； 二、课程内容与教学要求 绪论 （一）课程内容 （1）冶金科学的发展
（2）冶金反应工程学的产生、发展和主要研究内容 （3）冶金反应工程学的范畴及与相关学科的关系 （4）冶金反应工程学的数学模型 （5）冶金反应器的分类 （二）教学要求 了解冶金反应工程学的发展历程、范畴及与相关学科的关系、冶金反应器的分类，理解冶金工程学的主要研究内容、数学模型。 （三）重点与难点 1. 重点 冶金反应工程学的主要研究内容、数学模型。 2. 难点 冶金反应工程学的数学模型。 第一篇宏观反应动力学 （一）课程内容 （1）化学反应过程的速率 （2）均相反应动力学 （3）非均相反应动力学 （二）教学要求 了解相间反应和均相反应的区别和特点，掌握化学反应速率的定义、表示方法，掌握均相反应动力学的速率方程、图示曲线和测量方法；掌握非均相反应过程中流-固反应的数学模型和动力学方程，并掌握控制步骤的判定方法；了解气-液等过程动力学的模型。 （三）重点与难点 1. 重点 速率方程的定义和表示方法、均相反应动力学的速率方程和图示曲线、非均相反应过程中流-固反应的数学模型和动力学方程、控制步骤的判定方法。 2. 难点 均相反应动力学的速率方程和图示曲线、非均相反应过程中流-固反应的数学模型和动力学方程。 第二篇理想反应器 （一）课程内容 （1）有关理想反应器的基本概念 （2）理想反应器分类 （3）理想流动模型和理想反应器