反應工程開課信息

據(jù)中國大學MOOC官網(wǎng)顯示，該課程第1-4課大綱主要有緒論、化學反應動力學基礎、理想反應器、非理想流動反應器、氣固催化反應宏觀動力學、氣固催化反應等；在下表的第5-6課中刪減了相同內(nèi)容。

該課程內(nèi)容按從均相反應體系到非均相反應體系的順序，分別分析和研究了均相反應的反應動力學、理想反應器、非理想流動反應器、氣固催化反應宏觀動力學和氣固催化反應器。以反應動力學為主線，分析了流動、混合、傳遞過程等物理因素對反應速率的影響規(guī)律。根據(jù)各類反應器的結構和操作特點建立其數(shù)學模型（操作方程），目標是實現(xiàn)反應器的優(yōu)化設計和優(yōu)化操作，提高反應轉化率和目標產(chǎn)物選擇性。

• 課程定位

化學反應工程是化學工程與技術一級學科的核心課程，主要研究在工業(yè)上實現(xiàn)化學反應時所面臨的工程技術問題，消除普遍存在的“放大效應”。該課程承接物理化學和化工原理兩門化學化工類基礎課程課程，著重研究模型放大過程中的基本理論、基本規(guī)律，并構建物理模型和數(shù)學模型以解決實際問題。

1. 該課程注重學生對基本理論、概念和方法的掌握；

2. 培養(yǎng)學生實踐、應用和學習能力；

3. 引導學生對反應工程學的研究興趣，提高學生解決化工生產(chǎn)放大實際問題的能力。

反應工程課程讓學生能夠了解化工反應器種類及其對化學反應影響的基本規(guī)律，了解反應器設計、放大和操作過程中的基本步驟及方法，培養(yǎng)化工設計、生產(chǎn)過程中分析和解決問題的能力。

反應工程預備知識

學習該課程需要學習者具有高等數(shù)學、物理化學、化工原理相關背景知識。

反應工程學習資料

2020年11月，反應工程課程入選首批中華人民共和國教育部“國家級一流本科課程”。

王安杰，大連理工大學化工與環(huán)境生命學部化工學院教授，博士生導師，是大連理工大學《反應工程》本科教學課程建設負責人，擔任本科生《反應工程》和研究生《反應工程II》的主講教師，承擔高等學校本科教學改革與教學質(zhì)量工程建設項目“《反應工程》慕課建設”。

張守臣，大連理工大學副教授， 承擔本科生《反應工程A》、研究生《反應工程Ⅱ》和《化學工程基礎》的主講任務。參與主編了《反應工程》（大連理工大學出版社）和《化學反應工程學》（化學工業(yè)出版社）。

李翔，博士，“海河學者”特聘教授，博士生導師。2004年博士畢業(yè)于大連理工大學后留校工作，2005-2006年在瑞士聯(lián)邦工學（ETH, Zurich）做博士后研究。2018年8月被天津科技大學聘為“海河學者”特聘教授。主講本科生《反應工程》，主持完成3項國家自然科學基金項目和多項省部級項目。 2100433B

1.緒論

1.1 化學反應工程

1.2 化學反應的轉化率和收率

1.3 化學反應器的類型

1.4 化學反應器的操作方式

1.5 反應器設計的基本方程

1.6 工業(yè)反應器的放大

2.反應動力學基礎

2.1 化學反應速率

2.2 反應速率方程

2.3 溫度對反應速率的影響

2.4 復合反應

2.5 反應速率方程的變換與積分

2.6 多相催化與吸附

2.7 多相催化反應動力學

2.8 動力學參數(shù)的確定

2.9 建立速率方程的步驟

3.釜式反應器

3.1 釜式反應器的物料衡算式

3.2 等溫間歇釜式反應器的計算（單一反應）

3.3 等溫間歇釜式反應器的計算（復合反應）

3.4 連續(xù)釜式反應器的反應體積

3.5 連續(xù)釜式反應器的串聯(lián)與并聯(lián)

3.6 釜式反應器中復合反應的收率與選擇性

3.7 半間歇釜式反應器

3.8 變溫間歇釜式反應器

3.9 連續(xù)釜式反應器的定態(tài)操作

4.管式反應器

4.1 活塞流假設

4.2 等溫管式反應器設計

4.3 管式與釜式反應器反應體積的比較

4.4 循環(huán)反應器

4.5 變溫管式反應器

4.6 管式反應器的最佳溫度序列

5.停留時間分布與反應器的流動模型

5.1 停留時間分布

5.2 停留時間分布的實驗測定

5.3 停留時間分布的統(tǒng)計特征值

5.4 理想反應器的停留時間分布

5.5 非想想流動現(xiàn)象

5.6 非理想流動模型

5.7 非理想反應器的計算

5.8 流動反應器中流體的混合

6.多相系統(tǒng)中的化學反應與傳遞現(xiàn)象

6.1 多相催化反應過程步驟

6.2 流體與催經(jīng)劑顆粒外表面間的傳質(zhì)與傳熱

6.3 氣體大多孔介質(zhì)中的擴散

6.4 多孔催化劑中的擴散與反應

6.5 內(nèi)擴散對復合反應選擇性的影響

6.6 多相催化反應過程中擴散影響的判定

6.7 擴散干擾下的動力學假象

7.多相催化反應器的設計與分析

7.1 固定床內(nèi)的傳遞現(xiàn)象

7.2 固定床反應器的數(shù)學模型

7.3 絕熱式固定床反應器

7.4 換熱式固定床反應器

7.5 自熱式固定床反應器

7.6 參數(shù)敏感性

7.7 流化床反應器

7.8 實驗室催化反應器

8.多相反應器

8.1 氣液反應

8.2 氣液反應器

8.3 氣液固反應

8.4 滴流床反應器

8.5 漿態(tài)反應器

9.生化反應工程基礎

9.1 概述

9.2 生化反應動力學基礎

9.3 固定化生物催化劑

9.4 生化反應器

10.聚合反應工程基礎

10.1 概述

10.2 聚合反應動力學分析

10.3 聚合過程的傳熱與傳質(zhì)分析

10.4 聚合反應器的設計與分析

11.電化學反應工程基礎

11.1 引言

11.2 電化學反應工程中的特殊問題

11.3 電化學反應器

化學反應工程學科體系已大體形成，理論研究也漸趨完善。在工業(yè)應用中，在定性的指導方面已經(jīng)發(fā)揮了很大的作用。但是，與理論研究相比較，反應器內(nèi)傳遞過程的實驗研究和數(shù)據(jù)的積累還很薄弱，特別是對于化工生產(chǎn)中經(jīng)常遇到的多相流動體系研究得還很不夠。因此，反應工程的研究需要與多相流體力學和多相傳遞過程的研究相結合，以便相輔相成。同時，化學反應工程向生化、冶金等領域擴展時還會出現(xiàn)新的理論問題，需要進一步的研究。2100433B

這一學科是在1957年第一屆歐洲化學反應工程討論會上正式確立的。促成該學科建立的背景是：因化學工業(yè)的發(fā)展，特別是石油化學工業(yè)的發(fā)展，生產(chǎn)趨于大型化，對化學反應過程的開發(fā)和反應器的可靠設計提出迫切要求；化學反應動力學和化工單元操作的理論和實踐有了深厚的基礎；數(shù)學模型方法和大型電子計算機的應用為反應工程理論研究提拱有效的方法和工具。