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【大學教育課程】 > 工程技術學科 > 石油|化工|食品|環境 |
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課程名稱: 化學反應工程 |
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課程編號: |
SR_4503 |
系列: |
(大學)遠距教育課程 |
授課學校: |
石油大學 |
授時: |
全 30 講 |
授課語言: |
中文 |
光碟版: |
1 片教程光碟(csf檔) |
其他說明: |
附 csf檔 課程專用播放器.... |
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簡 介: |
化學反應工程是化學工程專業的專業基礎理論課。它是一門研究化學反應的工程問題的科學,其基本任務是通過對化學反應動力學和物理傳遞過程的特性及其相互作用規律的研究,進.......... |
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光碟版: |
NT$ 295 元
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化學反應工程是化學工程專業的專業基礎理論課。它是一門研究化學反應的工程問題的科學,其基本任務是通過對化學反應動力學和物理傳遞過程的特性及其相互作用規律的研究,進行化學反應器分析、化學反應器的選型及設計計算,並提出最佳設計方案,從而使一個化學反應過程最經濟、最合理地應用於工業生產。化學反應工程是涉及到化工熱力學、化學動力學、流體力學、傳遞過程、機械原理、控制工程和系統工程等多方面知識的綜合性課程。
化學反應工程的研究內容主要包括以下幾個方面:
1研究化學反應規律,建立反應動力學模型亦即對所研究的化學反應,以簡化的或近似的數學表達式來表述反應速率和選擇率與溫度和濃度等的關係。這本來是物理化學的研究領域,但是化學反應工程工作者由於工業實踐的需要,在這方面也進行了大量的工作。不同之處是,化學反應工程工作者著重於建立反應速率的定量關係式,而且更多地依賴於實驗測定和數據關聯。多年來,已發展了一整套動力學實驗研究方法,其中包括各種實驗用反應器的使用、實驗數據的統計處理方法和實驗規劃方法等。
2研究反應器的傳遞規律,建立反應器傳遞模型亦即對各類常用的反應器內的流動、傳熱和傳質等過程進行理論和實驗研究,併力求以數學式予以表達。由於傳遞過程只是物理的,所以研究時可以避免化學反應,用廉價的模擬物系(如空氣、水、砂子等)代替實際反應物系進行實驗。這種實驗常稱為冷態模擬實驗,簡稱冷模實驗。傳遞過程的規律可能因設備尺寸而異,冷模實驗所採用的設備應是一系列不同尺寸的裝置;為可靠起見,所用設備甚至還包括與工業規模相仿的大型實驗裝置。各類反應器內的傳遞過程大都比較複雜,有待更深入地去研究。
3研究反應器內傳遞過程對反應結果的影響對一個特定反應器內進行的特定的化學反應過程,在其反應動力學模型和反應器傳遞模型都已確定的條件下,將這些數學模型與物料衡算、熱量衡算等方程聯立求解,就可以預測反應結果和反應器操作性能。由於實際工業反應過程的複雜性,至今尚不能對所有工業反應過程都建立可供實用的反應動力學模型和反應器傳遞模型。因此,進行化學反應工程的理論研究時,概括性地提出若干個典型的傳遞過程。例如:伴隨著流動發生的各種不同的混合,如返混、微觀混合、滴際混合等;反應過程中的傳質和傳熱,包括反應相外傳質和傳熱(傳質和反應相繼發生)和反應相內傳質和傳熱(反應和傳質同時進行)。然後,對各個典型傳遞過程逐個地進行研究,忽略其他因素,單獨地考察其對不同類型反應結果的影響。
例如,對反應相外的傳質,理論研究得出其判據為達姆科勒數Dα,並已導出當Dα取不同值時外部傳質對反應結果的影響程度。同樣,對反應相內的傳質,也得出了相應的判據西勒模數
φ。這些理論研究成果構成了本學科內容的重要組成部分。這些成果一般並不一定能夠直接用於反應器的設計,但是對於分析判斷卻有重要的指導意義。
《化學反應工程》課程內容:
第一講 第一章 緒論
第一節 化學反應工程的定義及其研究目的
第二節 化學反應工程與其它學科的關係
第三節 化學反應工程的研究方法
第二章 均相反應動力學基礎
第一節 基本概念
第二講 第一節 基本概念(續)
第三講 第一節 基本概念(續)
第四講 第一節 基本概念(續)
第五講 第二節 單一反應
第六講 第二節 單一反應(續)
第三節 複合反應
第七講 第三節 複合反應(續)
第八講 第三節 複合反應(續)
第四節 鏈鎖反應
第九講 第三章 理想反應器
第十講 第一節 單一的理想反應器
第十一講 第一節 單一的理想反應器(續)
第十二講 第一節 單一的理想反應器(續)
第十三講 第一節 單一的理想反應器(續)
第十四講 第一節 單一的理想反應器(續)
第十五講 第一節 單一的理想反應器(續)
第十六講 第一節 單一的理想反應器(續)
第十七講 第二節 反應器的串並聯
第十八講 第二節 反應器的串並聯(續)
第十九講 第二節 反應器的串並聯(續)
第二十講 第三節 反應器的型式的選擇
第二十一講 第三節 反應器的型式的選擇(續)
第二十二講 第四章 非理想流動
第一節 停留時間分佈
第二十三講 第一節 停留時間分佈(續)
第二十四講 第一節 停留時間分佈(續)
第二節 平推流與全混流的停留時間分佈
第三節 非理想流動的流動模型
第二十五講 第三節 非理想流動的流動模型(續)
第二十六講 第三節 非理想流動的流動模型(續)
第四節 流體的混合態對化學反應的影響
第五章 非均相反應動力學
第一節 非均相反應
第二十七講 第一節 非均相反應(續)
第二節 表面反應動力學
第二十八講 第二節 表面反應動力學(續)
第三節 孔擴散阻力對一級不可逆反應的影響
第二十九講 第三節 孔擴散阻力對一級不可逆反應的影響(續)
第四節 多孔催化劑顆粒
第三十講 第四節 多孔催化劑顆粒(續)
第五節 反應過程中的熱效應
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全48學時授課
(共 30 講) 每講約 40~50 分鐘
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第01講 化學反應工程
第02講 化學反應工程
第03講 化學反應工程
第04講 化學反應工程
第05講 化學反應工程
第06講 化學反應工程
第07講 化學反應工程
第08講 化學反應工程
第09講 化學反應工程
第10講 化學反應工程
第11講 化學反應工程
第12講 化學反應工程
第13講 化學反應工程
第14講 化學反應工程
第15講 化學反應工程 |
第16講 化學反應工程
第17講 化學反應工程
第18講 化學反應工程
第19講 化學反應工程
第20講 化學反應工程
第21講 化學反應工程
第22講 化學反應工程
第23講 化學反應工程
第24講 化學反應工程
第25講 化學反應工程
第26講 化學反應工程
第27講 化學反應工程
第28講 化學反應工程
第29講 化學反應工程
第30講 化學反應工程 |
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