课程简介
反应工程是化学工程与技术一级学科的核心课程之一，主要研究在工业上实现化学反应过程时所面临的工程技术问题。本课程着重解决实验室技术的转化和应用过程中流动、混合和传递等物理因素对化学反应转化和目标产物选择性的影响规律，消除或减弱物理因素对反应过程的不利影响，以消除化工生产中普遍存在的“放大效应”。
本MOOC课程使用教材为《化学反应工程学（第二版）》（由大连理工大学王安杰等编著，化学工业出版社2018年出版）。课程内容按从均相反应体系到非均相反应体系的顺序，分别分析和研究了均相反应的反应动力学、理想反应器、非理想流动反应器、气固催化反应宏观动力学和气固催化反应器。以反应动力学为主线，分析了流动、混合、传递过程等物理因素对反应速率的影响规律。根据各类反应器的结构和操作特点建立其数学模型（操作方程），目标是实现反应器的优化设计和优化操作，提高反应转化率和目标产物选择性。
本课程承接物理化学和化工原理两门化学化工类基础课程，内容上注重基本概念、理论和方法的论述，教学过程中注重学生实践能力、应用能力和终身学习能力的培养。力求使学生能够通过本课程的学习掌握化工生产过程放大时的基本要求及注意事项，提高其分析问题和解决实际问题的能力。通过该课程学习，有助于学生奠定扎实的反应工程理论基础和工程实践能力。
课程大纲
第一讲 绪论
1.1 反应工程简介
1.2 反应与反应器的分类
1.3 反应器的放大
讨论题
第一讲课件
第一讲单元测试题
第二讲 化学反应动力学基础
2.1 转化率、摩尔分率、膨胀因子及膨胀率
2.2 反应速率定义和表达形式
2.3-2.4 稳态近似法推导非基元反应速率 / 反应速率与反应物浓度的关系
2.5 反应速率与反应温度的关系-Arrhenius方程及单一反应活化能的求取
2.6 可逆反应速率与反应温度的关系
讨论题
第二讲课件
第二讲单元测试题
第二讲单元作业题
第三讲 理想反应器（上）
3.1 理想反应器的概念及反应器设计的基本方程
3.2 间歇反应器的特点及等温间歇反应器的计算
3.3 连续流动釜式反应器
3.4 连续釜式反应器的串联与并联
讨论题
第三讲课件
第三讲单元测验题
第三讲单元作业题
第四讲 理想反应器（中）
4.1 多段全混流反应器的串联操作
4.2 连续釜式反应器的定态操作
4.3 连续流动管式反应器
讨论题
第四讲课件
第四讲单元测试题
第四讲单元作业题
第五讲 理想反应器（下）
5.1 管式反应器与釜式反应器的比较与组合
5.2 理想反应器在复合反应中的应用
5.3 循环反应器
讨论题
第五讲课件
第五讲单元测验题
第五讲单元作业题
第六讲 非理想流动反应器（上）
6.1 停留时间分布的描述及其统计特征
6.2 停留时间分布的实验测定
6.3 理想反应器的停留时间分布
讨论题
第六讲课件
第六讲单元测验
第六讲单元作业
第七讲 非理想流动反应器（下）
7.1 造成非理想流动的因素
7.2 离析流模型
7.3 多级全混釜串联模型
7.4 轴向扩散模型
讨论题
第七讲课件
第七讲单元测验
第七讲单元作业
第八讲 气固催化反应宏观动力学（上）
8.1 多孔催化剂结构和物性参数
8.2 催化剂表面的反应速率方程
8.3 孔内扩散
8.4 内扩散有效因子
讨论题
第八讲课件
第八讲单元测验
第八讲单元作业
第九讲 气固催化反应宏观动力学（下）
9.1 内扩散对反应的影响
9.2 外扩散
9.3 外扩散对反应的影响
9.4 气固催化反应总速率方程
讨论题
第九讲课件
第九讲单元测验题
第九讲单元作业题
第十讲 气固催化反应器（上）
10.1 固定床反应器分类
10.2 固定床反应器内流动特性
10.3 固定床反应器内传质特性和内传热特性
10.4 拟均相二维模型的建立和简化以及拟均相一维模型
讨论题
第十讲课件
第十讲单元测验题
第十一讲 气固催化反应器（下）
11.1 段间间接换热式绝热固定床反应器分析及优化 / 段间原料气冷激式绝热固定床反应器分析
11.2 段间原料气冷激式绝热固定床反应器优化 / 段间非原料气冷激式绝热固定床反应器分析
11.3 换热式固定床反应器分类和特点 / 换热式固定床反应器冷点和热点分析
11.4 逆流和并流换热式固定床反应特点分析
讨论题
第十一讲课件
第十一讲单元测验题
1.1 反应工程简介
1.2 反应与反应器的分类
1.3 反应器的放大
讨论题
第一讲课件
第一讲单元测试题
第二讲 化学反应动力学基础
2.1 转化率、摩尔分率、膨胀因子及膨胀率
2.2 反应速率定义和表达形式
2.3-2.4 稳态近似法推导非基元反应速率 / 反应速率与反应物浓度的关系
2.5 反应速率与反应温度的关系-Arrhenius方程及单一反应活化能的求取
2.6 可逆反应速率与反应温度的关系
讨论题
第二讲课件
第二讲单元测试题
第二讲单元作业题
第三讲 理想反应器（上）
3.1 理想反应器的概念及反应器设计的基本方程
3.2 间歇反应器的特点及等温间歇反应器的计算
3.3 连续流动釜式反应器
3.4 连续釜式反应器的串联与并联
讨论题
第三讲课件
第三讲单元测验题
第三讲单元作业题
第四讲 理想反应器（中）
4.1 多段全混流反应器的串联操作
4.2 连续釜式反应器的定态操作
4.3 连续流动管式反应器
讨论题
第四讲课件
第四讲单元测试题
第四讲单元作业题
第五讲 理想反应器（下）
5.1 管式反应器与釜式反应器的比较与组合
5.2 理想反应器在复合反应中的应用
5.3 循环反应器
讨论题
第五讲课件
第五讲单元测验题
第五讲单元作业题
第六讲 非理想流动反应器（上）
6.1 停留时间分布的描述及其统计特征
6.2 停留时间分布的实验测定
6.3 理想反应器的停留时间分布
讨论题
第六讲课件
第六讲单元测验
第六讲单元作业
第七讲 非理想流动反应器（下）
7.1 造成非理想流动的因素
7.2 离析流模型
7.3 多级全混釜串联模型
7.4 轴向扩散模型
讨论题
第七讲课件
第七讲单元测验
第七讲单元作业
第八讲 气固催化反应宏观动力学（上）
8.1 多孔催化剂结构和物性参数
8.2 催化剂表面的反应速率方程
8.3 孔内扩散
8.4 内扩散有效因子
讨论题
第八讲课件
第八讲单元测验
第八讲单元作业
第九讲 气固催化反应宏观动力学（下）
9.1 内扩散对反应的影响
9.2 外扩散
9.3 外扩散对反应的影响
9.4 气固催化反应总速率方程
讨论题
第九讲课件
第九讲单元测验题
第九讲单元作业题
第十讲 气固催化反应器（上）
10.1 固定床反应器分类
10.2 固定床反应器内流动特性
10.3 固定床反应器内传质特性和内传热特性
10.4 拟均相二维模型的建立和简化以及拟均相一维模型
讨论题
第十讲课件
第十讲单元测验题
第十一讲 气固催化反应器（下）
11.1 段间间接换热式绝热固定床反应器分析及优化 / 段间原料气冷激式绝热固定床反应器分析
11.2 段间原料气冷激式绝热固定床反应器优化 / 段间非原料气冷激式绝热固定床反应器分析
11.3 换热式固定床反应器分类和特点 / 换热式固定床反应器冷点和热点分析
11.4 逆流和并流换热式固定床反应特点分析
讨论题
第十一讲课件
第十一讲单元测验题