化学反应工程绪论3.2.pptVIP

荷兰van Krevelen提出“化学反应工程”的概念，意在系统深入地研究伴有物理过程即传递现象的化学反应过程。 1957年，阿姆斯特丹，第一届欧洲化学反应工程会议， van Krevelen作首篇综合性报告：Micro- and Macro- Kinetics 1981年，化学反应工程正式进入我国化工高等教育。 2 、发展现状 20世纪50年代后反应工程成为一独立学科，我国70年代后逐渐开设这门课。经过约半个世纪的发展，目前它已形成了自己完整的学科体系，有特色的理论基础和有效的实验方法，以及关于处理复杂实际反应系统的指导思想等。 化工设计，放大广泛采用精确计算工具 -- “ Aspen” 3、存在的问题： * 化学反应工程的理论几乎都是建立在最简单的反应体系的简化假定之上，这些简化假定与复杂的实际过程相去甚远，原因一方面目前还没有足以把实际反应体系进行详尽描述的能力，另一方面也不见得一定要做到这一点。 *反应过程的非线性性质是化学反应工程中表现得非常突出的一个问题，有时不但不能外推，甚至连内插都可能有问题。 4 、发展趋势： * 由过程导向性学科向产品导向性学科发展：化学工程  过程工程 产品工程 *考察现象的时空尺度向两极发展。 设备尺度 液滴、气泡、小颗粒尺度 纳米、分子簇尺度 分子、原子尺度。 *研究重点：大宗化学品的制备技术 各种专用品的制备技术。 *研究领域：化工 化工与材料科学、生物工程、环境工程等多学科的交叉领域。 反应工程的尺度 环境保护 资源消耗 可持续发展 5、反应工程与其它学科的关系 反应工程 化工热力学 工程控制 传递过程 催化剂 化学工艺 流体力学 稳定性 反应动力学 计量化学 最优化技术 放大 设计 六、讲授范围及要求 1）教材第四版全书共12章，前九章是面向化学工程与石油加工，有机化工，无机化工，精细化工，煤化工及化工冶金等工业过程，讨论工业生产中宏观反应过程的普遍规律；第十、十一章则面向高分子化工、生物化工及电化学工业生产，讨论应用化学反应工程的普遍规律解决特殊工艺背景问题。 2）教材第五版只包括第四版前九章的内容。 3）教材的主线是化学反应与动量、质量、热量传递交互作用的共性归纳的宏观反应工程。 4）化学反应工程属于工程学科，用自然科学的原理考察、解释和处理工程实际问题，化学反应工程的研究方法是应用理论推演和实验研究工业反应过程的规律而建立的数学模拟方法，结合工程实践的经验应用于工程实际。 主要参考文献 1.参考教材 [1]朱炳辰.化学反应工程 [M].北京:化学工业出版社,2007.1.(第四版). [2]郭锴,唐小恒,周绪美.化学反应工程[M].北京:化学工业出版社,2000.7. 2.主要参考书 [1][美]H斯科特福格勒.化学反应工程原理[M].北京: 化学工业出版社,2006.10.第二版(英文影印版). [2]李绍芬.反应工程 [M].北京:化学工业出版社,2000.6.第二版. [3]尹芳华,李为民.化学反应工程基础[M].北京:中国石化出版社,2004.4. [4]陈炳和,许宁.化学反应过程与设备[M].北京:化学工业出版社,2003.8. [5]朱炳辰,翁惠新,朱子彬.催化反应工程[M].北京:中国石化出版社,2000.2. [6]陈甘棠.化学反应工程 [M].北京:化学工业出版社,1989.6.第二版. 授课的范围及考核方法。 复习题 1、本征动力学。 2、宏观动力学。 3、数学模型。 4、化学工程中的基础数学模型包括那些？ 5、简化模型的要求。 6、何为“三传一反”？ Thank you! 青海大学化工学院 主讲教师：周万嵇 绪 论 化学反应工程的概念 化学反应工程的研究对象、内容及任务 化工生产中设备的分类 化学反应工程的研究方法 化学反应工程的发展趋势 讲授范围及要求 一、化学反应工程的概念 化学反应工程是使化学反应实现工业化的技术科学。 化学工业生产过程：原料→净化→反应→分离→产品。 包括物理变化和化学反应过程，化学反应是生产过程的核心。 工程学(Engineering)的任务需要定量计算。虽然化工厂中反应器的投资占总投资比例不一定很大，但要求的计算精度却很高。 N2 + 3H2 2NH3 反应器 原料净化 分离 依据催化剂的要求N2中脱H2O,脱CO2 H2 中脱S,脱O2 动力车间 Utility 依据反