化学反应工程 绪论介绍.pptVIP

化学反应工程 化工学院 王捷 化学反应工程(Chemical Reaction Engineering) 化学反应工程（CRE）是以工业规模的化学反应过程为研究对象，研究过程速率及其变化规律，宏观动力学因素对化学反应过程的影响，以实现工业反应过程开发、设计、放大和操作的优化的一门学科。 教学目的 学习本门课程，学生应牢固地掌握化学反应工程中最基本的原理和计算方法，运用科学思维方法，增强提出问题、分析问题和解决问题的能力。课程教学将突出阐述反应工程理论思维方法，重点讨论气固相催化反应本征动力学、宏观动力学及反应器中的混合及对反应的影响，并以开发实例进行分析，培养学生应用反应工程方法论解决实际问题的能力。 学时安排（40学时+16学时实验） 绪论 2学时 第一章 应用化学反应动力学及反应器设计基础 10学时 第二章 气-固相催化反应本征及宏观动力学 6学时 第三章 釜式及均相管式反应器 10学时 第四章 反应器中的混合及对反应的影响 8学时 第五章 固定床气-固相催化反应工程 2学时 复习考试 2学时 教材及参考书 选用教材：　　 《化学反应工程》（第四版），朱炳辰，化学工业出版社 主要参考书：　 《化学反应工程》，陈甘棠，化学工业出版社； 《化学反应工程》（第二版），朱炳辰，化学工业出版社 网络资源 合肥工业大学精品课程 8/organ/cre/ 华东理工大学精品课程 7/files/hxfygc/CRE_index.htm 河北科技大学精品课程 /jpk/huaxuefygc/jxdg.htm 齐齐哈尔大学网络课程 09/jpk07/fygc/index.htm 南京工业大学精品课程 /06jpkc/hxfygc/kcms-3.htm 沈阳工业大学精品课程 /2007jpkc/hxfy/index.html 绪　论 一、化学反应工程的学科历史 二、化学反应工程的研究对象及内容 三、化学反应工程的研究方法 四、化学反应工程的学习目的 五、化学反应工程与其他学科的关系 一、化学反应工程的学科历史 第一阶段：古代的化学生产（17世纪以前） 　 这一时期经历了实用化学、炼丹和炼金、医药化学和冶金化学等时期。早期化学知识来源于人类的生产和生活实践。同时在人类对自然界万物的本原构成的探索中，诞生了古代朴素的元素观。古代化学具有实用和经验的特点，尚未形成理论体系、是化学的萌芽时期；另一方面，尚未形成有规模的化学加工实践。 古代生产硫酸方法 第二阶段：近代化学工业（18世纪末至20世纪初） 以硫酸，硝酸，纯碱的工业规模的生产过程为开端，至20世纪初，出现了载入化工发展史册的合成氨的工业生产。 Fritz Haber (1868 - 1934) 规模的扩大要求人们对生产 过程的规律有更为透彻的了解，需 要既懂工程又熟悉化学知识，促使 工程与化学相结合。 1957年，在荷兰的阿姆斯特丹，召开了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，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。标志着该学科的初步形成。 1981年，化学反应工程正式进入我国化工高等教育。 二、化学反应工程的研究对象及内容 研究对象：工业规模的化学反应过程。 中心内容：是深入认识有关工业反应器的操作和设计所必需的理论知识。了解其中其中的物理和化学变化的复杂过程，即“三传一反”。 三传：动量传递 热量传递 质量传递 一反：化学反应 宏观动力学与本征动力学 化学反应器 动量传递过程－流动因素 A→B 热量传递过程－传热因素 A→B 质量传递过程－传质因素 质量传递过程－传质因素 宏观动力学与本征动力学 在工业规模的化学反应器中，化学反应过程与质量、热量及动量传递过程同时进行，这种化学反应与物理变化的综合，称为宏观反应过程。 研究宏观反应过程的动力学称为宏观动力学。 本征（微观）动力学，即化学动力学，是在理想条件下研究化学反应进行的机理和反应物系组成、温度、压力等参数，不包括传递过程及反应器结构等参数对反应速率的影响。 区