《反应器分析与设计》课程教学大纲（本科）.docx

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1、反响器分析与设计Chemical Reactor Analysis and Design课程代码：13410100学 分：2学 时：其中：课堂教学学时：32 实验学时：0 上机学时：0 课程实践 学时:0先修课程：高等数学、物理化学、化工原理适用专业：化学工程与工艺和相近专业教 材：化学反响器分析与设计；殷恒波、姜廷顺、沈玉堂、主编；校内教材, 2004年；反响器分析与设计G.F.弗罗门特，K.B.比肖夫，化学工业出版社）。一、课程性质与课程目标（一）课程性质通过了解反响过程的本质，了解反响过程的热量、质量、动量传递与反响器结构的关系，进行 各种固定床反响器、连续流动搅拌槽式反响器、连续换热固

2、定床反响器、多相反响器的设计与分析。 以工业反响过程为研究对象，用数模的形式分析与解决实际工业问题。本课程强化工程观念的培养；训练科学思维方法；注重讨论反响器设计的工程因素，为学生胜 任该领域的科学技术工作奠定良好的基础。（二）课程目标（根据课程特点和对毕业要求的贡献，确定课程目标。应包括知识目标和能力 目标。）课程目标1：本课程支撑专业培养计划中毕业要求2指标点2.1。能够识别和判断复杂化学工 程问题的关键环节。具有分析复杂化学工程问题的解决途径并试图改进的能力。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点2.1.1.毕业要求指标点2：能够识别和判断复杂

3、化学工程问题的关键环节。毕业要求2.1注：课程目标与毕业要求指标点对接的单元格中可输入也可标注“H、M、二、课程内容与教学要求第一章反响器设计中的数值计算方法（一）课程内容微分方程的类型，算法原那么，n阶常微分方程，联立常微分方程组，解初值常微分方程的程序, 解边值常微分方程的程序，解偏微分方程的算法。（二）教学要求掌握微分方程的种类与解方程的方法，如定步长法解微分方程，龙格库塔法解微分方程，Euler 法解微分方程，修正的Euler法解微分方程。微分方程组的解法等。（三）重点与难点.重点定步长法解微分方程，龙格库塔法解微分方程，Euler法解微分方程，修正的Euler法解微 分方程。1 .难

4、点龙格库塔法解微分方程，修正的Euler法解微分方程。第二章反响器的类型和操作方式的选择（一）课程内容单个反响器条件的选择，反响器尺寸最小的理想反响器类型，反响器类型与传热方式，反响物 混合，旁路与死角，危害程度的估计。（二）教学要求反响器设计步骤，单一反响与多个反响的原那么，反响物混合理论与混合措施。旁路与死角的判 别方式。（三）重点与难点.重点单一反响与多个反响的反响器选择原那么，理想流动与非理想流动反响器的判断方法。2 .难点单一反响与多个反响的反响器选择原那么。第三章间歇反响器（一）课程内容等温间歇反响器与非等温间歇反响器设计，间歇反响器反响的最优操作方案和控制策略。（二）教学要求等温

5、间歇反响器与非等温间歇反响器设计相关物料衡算与热量衡算方程，设计实例解析。间歇 反响器最优操作方案原那么，经济最优策略。（三）重点与难点.重点非等温间歇反响器设计物料衡算与热量衡算方程，设计实例解析。间歇反响器经济最优策 略。3 .难点非等温间歇反响器数学模型的建立，求解。第四章 活塞流反响器（一）课程内容活塞流反响器的连续性方程、能量方程与动量方程，非等温数据的动力学分析，活塞流反响器 设计。（二）教学要求活塞流反响器的物料衡算方程、能量衡算方程、动量衡算方程的建立。活塞流绝热反响器设计, 乙烯裂解非等温管式反响器的设计实例。（三）重点与难点活塞流反响器的物料衡算方程、能量衡算方程、动量衡算

6、方程的建立。反响器设计计算方法。第五章搅拌槽式连续流动均相反响器（-）课程内容叶轮搅拌槽式反响器，单相牛顿型流体的功率计算，流型与挡板，进料方式，搅拌反响器中的 传热，标准设计。（二）教学要求槽式反响器的类型。叶轮搅拌的槽式反响器设计原那么，物料衡算，热量衡算，搅拌桨功率与计 算方法，标准设计实例。（三）重点与难点.重点搅拌槽式反响器的设计与计算，包括反响器结构、搅拌桨选型、换热器等。1 .难点搅拌桨的选择与换热方式设计。第六章浅床层固定床反响器的工艺设计（一）课程内容氨氧化制硝酸的理论与浅床层反响器的经验与模型设计方法。（二）教学要求氨氧化制硝酸反响器的经验与模型设计方法。含浅床层反响器原理

7、，氨氧化催化原理与设计方 法。（三）重点与难点氨氧化制硝酸浅床层反响器的经验与模型设计方法。第七章气-液-固催化反响器设计（一）课程内容椰子油加氢化学，椰子油加氢动力学，椰子油加氢气-液-固催化反响器模型与设计原理。（二）教学要求椰子油加氢工艺流程图，椰子油加氢反响机理与动力学分析。椰子油加氢气-液-固催化反响器 模型与设计原理，包括物料衡算，设备尺寸，搅拌桨选择与换热器。（三）重点与难点.重点椰子油加氢模型与设计原理。2 .难点：气-液-固催化反响器设计。三、学时分配及教学方法章（按序填写）教学形式及学时分配主要教学方法支撑的课程目标课堂 教学实验上机课程 实践小 计第一章40004讲授、讨

8、论1第二章40004讲授、讨论1第二早40004讲授、讨论1第四章60006讲授、讨论1第五章80008讲授、讨论1弟/、早40004讲授、讨论1第七章20002讲授、讨论1合计3200032四、课程考核考核形式考核要求考核权重备注平时作业留给学生适当的习题，主要考核学生对每节课知 识点的复习、理解和掌握程度，计算全部作业的 平均成绩再按10%计入课程总成绩。0.1考勤及课堂表现出勤率高，不无故旷课；无迟到早退现象；课堂 上积极与教师互动；课堂上活跃积极主动回答教 师提出的问题。以随机的形式，在每章内容进行 中或结束后，随堂测试,或课堂随机提问的方式， 主要考核学生课堂的听课效果和课后及时复习 消化本章知识的能力。0.1期末考试卷面成绩（闭卷）卷题型包括判断题、选择题、填空题、问答题和 计算题等类型题目，以卷面成绩的80%计入课程 总成绩。其中考核化学反响工程基础知识型题目 占30%；考核针对化学反响工程基础问题综合分 析与验证的能力题目占70%。0.8五、参考书目及学习资料1 .化学反响器分析与设计；殷恒波 姜廷顺 沈玉堂 主编；校内教材，2004年。2反响器分析与设计G.F.弗罗门特，K.B.比肖夫，化学工业出版社。七、大纲说明2017年7月6日