福州大学至诚学院学期授课计划福州大学至诚学院学期授课计划具体教学内容及计划具体教学内容及计划第第 1 1 章章 绪论绪论 （2 2 学时）学时）1.1 化学反应工程学的发展及其范畴和任务知识点：化学反应工程发展的阶段；化学反应工程与化学热力学、反应动力学、传递工程等学科的关系；1.2 化学反应工程内容的分类和编排知识点：化学反应器的操作方式分类；反应装置的形式分类；1.3 化学反应工程中的基本方法知识点：化学反应工程研究的方法分类；数学模型法、实验研究与理论分析法课程课程 名称名称化学反应工程课程课程 编号编号ZC0205302学学 分分3计划学时计划学时48考试 讲 课48考查 其 中实验（上机）0考考 核核 方方 式式其它 教材教材化学反应工程陈甘棠2013 年化学工业出版社化学与催化反应工程李绍芬2000 年化学工业出版社化学反应工程朱炳辰2011 年化学工业出版社 参考书参考书 Chemical Reaction Engineering O. Levespiel2006 年化学工业出版社本章重点：本章重点：化学反应及反应器分类本章难点：本章难点：反应装置的形式分类、研究内容与研究方法。第第 2 2 章章 均相反应动力学基础（均相反应动力学基础（8 8 学时）学时）2.1 概述知识点：化学反应速率的定义及其表示方法；反应级数；反应分子数；基元反应；反应速率常数；2.2 等温恒容过程知识点：简单反应动力学方程式的建立；积分法、微分法建立动力学方程式的步骤；两种主要的复合反应，平行反应、串联反应反应动力学方程式的建立；收率、得率、选择性、转化率；2.3 等温变容过程知识点：膨胀因子的计算；膨胀率的计算；本章重点：本章重点：反应速率定义；各种因素对反应速率的影响；反应转化率、反应进度与计量系数间的关系；收率、选择性和瞬时收率、瞬时选择性的定义及计算本章难点：本章难点：平行、连串反应的反应速率方程式及其积分计算与分析；第第 3 3 章章 均相反应过程（均相反应过程（1212 学时）学时）3.1 概述知识点：理想反应器的分类；理想反应器的基本假设；返混的概念；停留时间及停留时间分布；空时与空速的关系；3.2 简单反应器知识点：间歇釜式反应器的特点及设计方程；平推流管式反应器的特点及设计方程；稳态全混流反应器的特点及设计方程；3.3 组合反应器知识点：平推流反应器的串联、并联的特点及计算；体积相同 N 个全混釜的串联的特点及计算；不同型式反应器的串联的计算过程；3.4 非等温过程知识点：等温操作、非等温操作应用的范围；温度对反应速率的影响；三种反应器在非等温下的热量衡算的步骤；3.5 反应器类型、操作方式的评选知识点：在单一反应情况下三种反应器反应体积的比较；平行反应下三种反应器的比较；连串反应下反应器的比较；3.6 全混流釜式反应器的热稳定行知识点：反应器的热稳定性概念；全混流反应器的定态基本方程式；全混流反应器的热稳定性；定态下热稳定性的判据；3.7 搅拌釜中的流动与传热知识点：搅拌釜的结构特点；搅拌釜内的液体混合过程；搅拌功率的计算过程；搅拌釜的传热过程； 本章重点：本章重点：理想反应器的特点；停留时间和空时的概念；三种等温反应器的设计计算本章难点：本章难点：三种反应器的比较；全混流反应器的热稳定性分析；平行、连串反应在不同理想反应器内行为分析及计算。第第 4 4 章章 非理想流动非理想流动 (8(8 学时）学时）4.1 反应器中的返混现象与停留时间 知识点：反应器中的返混现象；停留时间及分布；停留时间分布函数和分布密度函数；返混对反应过程的影响；停留时间的测定方法；停留时间分布函数的数字特征；4.2 流动模型知识点：两种理想流动模型；平推流模型的计算；多级混合模型的计算过程；轴向分散模型的计算过程；组合模型；4.3 流体混合态及其对反应的影响知识点：流体的混合态的概念；宏观混合、微观混合的概念； 本章重点：本章重点：停留时间分布密度函数、停留时间分布函数的概念、测定方法及定量描述；理想反应器的停留时间分布；两种理想反应器的停留时间分布；本章难点：本章难点：多釜串联模型和轴向分散模型等模型参数意义及求取，非理想反应器计算。第第 5 5 章章 催化剂与催化反应动力学基础催化剂与催化反应动力学基础 （1010 学时）学时）5.1 催化剂 知识点：催化剂的特性；催化剂的制备常用方法；催化剂的性能选择依据、活性好、选择性高、寿命长；5.2 催化剂的物理特性 知识点：物理吸附与化学吸附的区别和特点；吸附等温方程的类型；催化剂的物理结构、比表面、孔容、孔径分布；5.3 气-固相催化反应宏观动力学知识点：气固相反应的一般步骤；反应的控制步骤；双曲线的反应速率式的求取；控制步骤理论、平衡理论；反应速率的实验测定方法；内外扩散影响因素的排除方法；催化剂的内扩散；扩散系数、有效扩散系数、希勒模数；催化剂的失活；5.4 非催化气-固相反应动力学 知识点：粒径不变的缩核模型；颗粒体积缩小的模型； 本章重点：本章重点：催化剂的性能选择；物理吸附与化学吸附的区别和特点；吸附等温方程的类型；反应的控制步骤；双曲线的反应速率式的求取本章难点：本章难点：气固催化反应的步骤；Langnuir 吸附模型；气固相催化反应的动力学方程的推导及形式；内、外扩散对反应过程的影响，效率因子计算。第第 6 6 章章 固定床反应器（固定床反应器（6 6 学时）学时）6.1 概述知识点：固定床反应器的概念；固定床反应器的类型及特点；绝热固定床反应器的特点分类；换热式反应器的特点及分类；6.2 固定床中的传递过程知识点：颗粒直径的计算；床层空隙率及颗粒空隙率；床层压降的计算；床层中传热过程及计算；床层中传质；6.3 拟均相一维模型知识点：等温反应器的计算；单层绝热床的计算； 本章重点：本章重点：固定床反应器的类型及特点；床层空隙率及颗粒空隙率；床层压降的计算；本章难点：本章难点：固定床内的流体流动行为的描述；床层中传热过程及计算；固定床反应器设计模型；第第 7 章章 流化床反应器（流化床反应器（2 学时）学时）7.1 概述知识点：固体流态化的各种形式及特点；工业流化床的类型及特点；7.2 流化床中的气、固运动知识点：流化床的流体力学、临界流化速度、带出速度、实际操作速度；气泡及其行为、气泡的结构、气泡的速度和大小；本章重点：本章重点：固体流态化的概念；流化速度；本章难点：本章难点：固定床内的流体力学的计算次数次数具体教学课堂计划安排具体教学课堂计划安排教学教学 形式形式计划计划 时数时数课外课外 作业作业1第 1 章 绪论 1.1 化学反应工程学的发展及其范畴和任务化学反应工程发展的阶段；化学反应工程与化 学热力学、反应动力学、传递工程等学科的关系 ； 1.2 化学反应工程内容的分类和编排 化学反应器的操作方式分类；反应装置的形式分 类； 1.3 化学反应工程中的基本方法化学反应工程研究的方法分类；数学模型法、实 验研究与理论分析法讲授22第 2 章 2.1 概述化学反应速率的定义及其表示方法；反应级数； 反应分子数；基元反应；反应速率常数；讲授2P29：1,232.2 等温恒容过程简单反应动力学方程式的建立；积分法、微分法 建立动力学方程式的步骤；讲授2P29：3,442.2 等温恒容过程两种主要的复合反应，平行反应、串联反应反应 动力学方程式的建立；收率、得率、选择性、转 化率；讲授2P29：5,652.3 等温变容过程 膨胀因子的计算；膨胀率的计算；讲授2P29：86第 3 章 3.1 概述 理想反应器的分类；理想反应器的基本假设；返 混的概念；停留时间及停留时间分布；空时与空 速的关系； 3.2 简单反应器间歇釜式反应器的特点及设计方程；讲授2P85：1,273.2 简单反应器平推流管式反应器的特点及设计方程；稳态全混流反应器的特点及设计方程；讲授2P85：3,483.3 组合反应器平推流反应器的串联、并联的特点及计算；体积 相同 N 个全混釜的串联的特点及计算；不同型式 反应器的串联的计算过程；讲授2P85：5,893.4 非等温过程等温操作、非等温操作应用的范围；温度对反应 速率的影响；三种反应器在非等温下的热量衡算 的步骤；讲授2P86：10103.5 反应器类型和操作方法的评选在单一反应情况下三种反应器反应体积的比较； 平行反应下三种反应器的比较；连串反应下反应 器的比较； 3.6 全混流釜式反应器的热稳定性 反应器的热稳定性概念；全混流反应器的定态基 本方程式；全混流反应器的热稳定性；定态下热 稳定性的判据；讲授2P86：6113.7 搅拌釜中的流动与传热 搅拌釜的结构特点；搅拌釜内的液体混合过程； 搅拌功率的计算过程；搅拌釜的传热过程； 讲授2补充题目12第 4 章 4.1 反应器中的返混现象与停留时间 反应器中的返混现象；停留时间及分布；停留时 间分布函数和分布密度函数；返混对反应过程的 影响；停留时间的测定方法；停留时间分布函数 的数字特征；讲授2P110：1,2134.2 流动模型 两种理想流动模型；平推流模型的计算；多级混 合模型的计算过程；讲授2P111：8,9144.2 流动模型 轴向分散模型的计算过程；组合模型；讲授2P111:9154.3 流体混合态及其对反应的影响 流体的混合态的概念；宏观混合、微观混合的概 念；讲授2补充题目16第 5 章 5.1 催化剂 催化剂的特性；催化剂的制备常用方法；催化剂 的性能选择依据、活性好、选择性高、寿命长； 5.2 催化剂的物理特性 物理吸附与化学吸附的区别和特点；吸附等温方讲授2P153：1,2程的类型；催化剂的物理结构、比表面、孔容、 孔径分布；175.2 催化剂的物理特性 5.3 气-固相催化反应宏观动力学 气固相反应的一般步骤；反应的控制步骤；反应 速率的实验测定方法；讲授2P154：3,4185.3 气-固相催化反应宏观动力学 双曲线的反应速率式的求取；控制步骤理论、平 衡理论；讲授2P154：5-7195.3 气-固相催化反应宏观动力学 内外扩散影响因素的排除方法；催化剂的内扩散 ；扩散系数、有效扩散系数、希勒模数；催化剂 的失活；讲授2P155：9,10205.4 非催化气-固相反应动力学 1 5.4 非催化气-固相反应动力学 2粒径不变的缩核模型；颗粒体积缩小的模型；讲授2补充题目21第 6 章固定床反应器 6.1 概述 6.2 固定床中的传递过程 固定床反应器的概念；固定床反应器的类型及特 点；绝热固定床反应器的特点分类；换热式反应 器的特点及分类；颗粒直径的计算；床层空隙率 及颗粒空隙率；讲授2P195：1,2226.2 固定床中的传递过程 6.3 拟均相一维模型床层压降的计算；床层中传热过程及计算；床层 中传质；讲授2P195：3,4236.3 拟均相一维模型 等温反应器的计算；单层绝热床的计算；讲授2P195：5-724第 7 章流化床反应器 固体流态化的各种形式及特点；工业流化床的类 型及特点；流化床的流体力学、临界流化速度、 带出速度、实际操作速度；气泡及其行为、气泡 的结构、气泡的速度和大小；讲授2