化学反应工程

         2015-09-25        386

 

课程名称:

 

“校级优秀课程” 化学反应工程

课程负责人:

李全良

课程描述:

   化学反应工程是研究化学反应工业化的一门学问。化学反应工程学的主要研究对象是化学工业反应器,它是化工生产中的核心装置。化学反应动力学是研究化学反应速率的一门学科,是研究化学反应工程的基础。工业反应器内存在物质和热量的传递过程,各处的反应速率不一样,对于有固体催化剂参与的化学反应,催化剂内也存在浓度和温度分布,伴随着物质和热量的传递,各处的化学反应速率也是不一样的,这些都给工业反应器的设计和放大计算带来难度。而包含这些物理传递过程影响的化学反应速率问题,称为宏观反应动力学。宏观反应动力学的研究是工业反应器设计和放大计算的基础。化学反应工程学研究的主要任务是针对一定的生产任务条件,开发和设计出体积小、操作简单、反应效果好、主产物收率高、投资少的反应装置。具体说有五项主要工作任务:

  1.改进和强化现有的反应器设备,革新挖潜,降低消耗,提高效能;

   2.开发新的反应技术和设备;

  3.指导反应过程开发中的反应器放大;

  4.选择最佳操作条件,实现最佳操作控制;

  5.研究和完善化学反应工程理论。

  反应物的浓度和反应温度是影响化学反应速率的两大主要因素,在工业生产的大反应器中,除了上述两大因素外,由于连续性生产必须进行流动,流动的同时带有体系中物质的扩散和混合问题。物料之间的浓度差、温度差、压力差和时间差是化学反应工业化过程中在大生产装置连续生产过程中必须产生和遇到的不可回避的关键问题。这四个差别除反应体系自身的原因外,它们的产生还与反应器的类型及结构、操作条件、反应状态有关,并且与影响化学反应的本征因素反应物浓度和温度交织在一起,相互影响,相互作用,使工业上的化学反应更加复杂,这也是化学反应工程重点要解决的核心问题。

    化学反应工程学的基本理论和研究方法还可应用于相关学科,如聚合反应、生化反应、电化学反应、冶金反应、环境反应、能源反应等可形成新的理论。本科生化学反应工程学的基本内容包括均相反应动力学和气固相反应动力学,均相反应器设计理论,停留时间分布理论及气固相反应器设计。它是化工类专业的基础主干课程,数学应用较多,理论性很强。

该课程目前已在我校开课有4多年了,主讲教师与队伍在逐渐的发展壮大。目前有该课程的专职教师4人,实验员1人,全部具有硕士研究生以上学历。教师所讲知识前沿,理论性前,学术水平较高、教学效果好、队伍稳定、具有可持续发展势头的教学科研梯队。以教材内容改革为主线进行一系列的教学方法和手段的建设和改革,通过教改研究提升了教育思想,改变了教育观念,更符合学生能力培养的实际需要。加强了基础教学,加强了应用的掌握,注重了方法教学和拓宽能力的训练,将学习兴趣与自主学习有机的结合起来,受到了良好的效果。

课程网址:

http://resource.zknu.edu.cn/resource/upload/courseware/cc_1780/console.htm

 

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