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《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 （一）化学反应和反应器分类 （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 3．掌握：平推流反应器的设计方程 理解：平推流反应器的微分物料平衡方程 了解：平推流反应器的微分热量平衡方程 4．掌握：理想混合反应器的设计方程 理解：理想混合反应器的基本假设 5．掌握：多级串联理想混合反应器的设计计算 了解：图解法设计和计算多级串联理想混合反应器 6．掌握：反应器型式和操作方法的评比和选择 理解：根据化学反应的类型采取的操作策略 （四）理想混合反应器的热稳定性 （1）热稳定性原理 （2）影响热稳定性的因素 （3）T与TW间的最大温差 基本要求： 1．了解：理想混合反应器的热稳定性原理 掌握：理想混合反应器的物料平衡方程和热量平衡方程及定态操作分析 2．了解：影响热稳定性的因素 掌握：理想混合反应器的热稳定性与操作因素的关系 理解：理想混合反应器操作的多态现象 3．掌握：T与TW间的最大温差的计算 了解：理想混合反应器的热稳定性判据 （五）连续流动反应器的停留时间分布 （1）停留时间分布表示方法 （2）停留时间分布的测定 （3）停留时间分布的数字特征 基本要求： 1．掌握：停留时间分布的表示方法 理解：停留时间分布的意义 2．掌握：停留时间分布函数的测定方法 理解：阶跃法和脉冲法测定停留时间分布函数的原理 3．掌握：停留时间分布的数字特征 理解：无因次平均停留时间和方差的意义、计算、用途 （六）流动模型 （1）理想流动模型 （2）非理想流动模型 基本要求： 1．掌握：理想流动模型的建立 掌握：理想流动模型数字特征的解析方法 2．了解：非理想流动模型的建立 了解：非理想流动模型数字特征的解析方法 （七）停留时间分布与化学反应 （1）反应器内流体的混合状态 （2）微观混合反应器的计算 （3）宏观混合反应器的计算 基本要求： 1．了解：反应器内流体的混合状态 2．掌握：微观混合反应器的计算 3．掌握：宏观混合反应器的计算 聚合反应工程分析 （一）概述 （1）聚合反应过程的特点 （2）聚合反应过程的目标函数 基本要求： 1．了解：聚合反应过程的特点 2．理解：聚合反应过程的目标函数 （二）聚合反应速度的工程分析 （1）活性链浓度[P.]与聚合反应