《化学反应工程》教学大纲 课程名称：化学反应工程 课程类别（必修/选修）：必修 课程英文名称：Chemical Reaction Engineering 总学时/周学时/学分：48/33 其中实验/实战学时：0 先修课程：高等数学、化工原理、化工热力学、物理化学、无机化学等 后续课程支撑：化工设计、化工分离工程、化工技术经济、化工安全与环保等 授课时间：1-16周星期一下午5-7节 授课地点：6B-203松山湖校区 授课对象：2019能源化学1班 开课学院：化学工程与能源技术学院 任课教师姓名职称：洪南龙/讲师 答疑时间、地点与方式：1.每次上课的课间和课后答疑与讨论：2.16周周一下午5-7节，6B203,问答方式：3.平时上班时间学生可到办公室12J311 进行答疑，或qg和电话答疑。 课程考核方式：开卷()闭卷（√）课程论文()其它() 使用教材： 化学反应工程（第三版）郭锴等化学工业出版社 敏学参考资料： 1化学反应工程（第二版）郭锴等化学工业出版社。 2.Chemical Reaction Engineering(化学反应工程（第三版），国外名校名著，英文原版教材)，化学工业出版社。 3.化学反应工程（第三版）陈甘棠主编化学工业出版社。 4.化学反应工程原理（第二版）张濂、许志美、袁向前编著华东理工大学出版社。 5.反应工程（第二版）李绍芬主编化学工业出版社
1 《化学反应工程》教学大纲 课程名称：化学反应工程 课程类别（必修/选修）：必修 课程英文名称：Chemical Reaction Engineering 总学时/周学时/学分：48/3/3 其中实验/实践学时：0 先修课程：高等数学、化工原理、化工热力学、物理化学、无机化学等 后续课程支撑：化工设计、化工分离工程、化工技术经济、化工安全与环保等 授课时间： 1-16 周 星期一下午 5-7 节 授课地点：6B-203 松山湖校区 授课对象： 2019 能源化学 1 班 开课学院：化学工程与能源技术学院 任课教师姓名/职称：洪南龙/讲师 答疑时间、地点与方式：1. 每次上课的课间和课后答疑与讨论；2. 16 周周一下午 5-7 节，6B203，问答方式；3.平时上班时间学生可到办公室 12J311 进行答疑，或 qq 和电话答疑。 课程考核方式：开卷（）闭卷（√）课程论文（）其它（ ） 使用教材： 化学反应工程（第三版） 郭锴等 化学工业出版社 教学参考资料： 1.化学反应工程（第二版） 郭锴等 化学工业出版社。 2.Chemical Reaction Engineering（化学反应工程（第三版），国外名校名著，英文原版教材），化学工业出版社。 3.化学反应工程（第三版） 陈甘棠主编 化学工业出版社。 4.化学反应工程原理（第二版） 张濂、许志美、袁向前编著 华东理工大学出版社。 5.反应工程（第二版） 李绍芬主编 化学工业出版社
课程简介： “化学反应工程”是大学化工类专业的一门主干专业必修课程，作为一门工程学科，它的研究对象是以工业规模进行的化学反应过程，其目的是实 现工业反应过程的优化。为实现这一目标，化学反应工程不仅要研究化学反应动力学，而且还要研究不同类型反应器的特点及其与化学反应结果的关系， 以及宏现动力学因素传递过程)对化学反应过程的影响。因此，化学反应工程是将化学反应原理与反应设备相结合的一门学科，主要研究将化学反应放 大的工程性问题。 课程教学目标及对半业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑单业要求指标点 毕业要求 目标1： 1能够将数学、自然科学、工程基础以及化工原理、 1.掌握化学反应工程的研究对象、研究内容和研究 13掌握化工专业知识，能针对具体的化工单 化工类专业基础、重要能源理论基础与工艺等专业 方法： 元操作、能源存储、转化和节能过程建立数学 知识用于解决能源化学工程领域综合性工程实践 2.从全局的角度，掌握化学反应类型和不同反应器 模型，并进行推理、分析和求解 和复杂工程问题。 的特征及选型。 目标2： 1.运用“三传一反”基本方程式，求解理想反应器 33能够通过化工过程建模，进行物料衡算、 3针对能源化学工程生产中的复杂工程问题，能够 模型的能力。 能量衡算、设备选型与计算 设计解决方案，设计满足特定需求的系统、单元或 2.培养学生用数学模型法研究化学反应工程的内 34能够设计和优化满足特定需求的系统、单 工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识、考 容，并懂得结合工程实践的经验应用于工程设计和 元和工艺流程，并体现创新意识 虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境因素 放大。 目标3： 72熟悉环境保护的相关法律法规，理解化工 7认识能源化学工程前沿发展现状与趋势，以及对 1.初步具备运用工程分析方法，解决工程问题的能 行业“践行责任关怀、实现绿色发展”的现实 环境、社会及全球的影响，具有不断学习、知识更 力。 意义： 新的能力：能够理解和评价针对能源化工产品生产 2
2 课程简介： “化学反应工程”是大学化工类专业的一门主干专业必修课程，作为一门工程学科，它的研究对象是以工业规模进行的化学反应过程，其目的是实 现工业反应过程的优化。为实现这一目标，化学反应工程不仅要研究化学反应动力学，而且还要研究不同类型反应器的特点及其与化学反应结果的关系， 以及宏观动力学因素(传递过程)对化学反应过程的影响。因此，化学反应工程是将化学反应原理与反应设备相结合的一门学科，主要研究将化学反应放 大的工程性问题。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1： 1. 掌握化学反应工程的研究对象、研究内容和研究 方法； 2. 从全局的角度，掌握化学反应类型和不同反应器 的特征及选型。 1-3 掌握化工专业知识，能针对具体的化工单 元操作、能源存储、转化和节能过程建立数学 模型，并进行推理、分析和求解 1 能够将数学、自然科学、工程基础以及化工原理、 化工类专业基础、重要能源理论基础与工艺等专业 知识用于解决能源化学工程领域综合性工程实践 和复杂工程问题。 目标 2： 1. 运用“三传一反”基本方程式，求解理想反应器 模型的能力。 2. 培养学生用数学模型法研究化学反应工程的内 容，并懂得结合工程实践的经验应用于工程设计和 放大。 3-3 能够通过化工过程建模，进行物料衡算、 能量衡算、设备选型与计算 3-4 能够设计和优化满足特定需求的系统、单 元和工艺流程，并体现创新意识 3 针对能源化学工程生产中的复杂工程问题，能够 设计解决方案，设计满足特定需求的系统、单元或 工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识、考 虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境因素 目标 3： 1. 初步具备运用工程分析方法，解决工程问题的能 力。 7-2 熟悉环境保护的相关法律法规，理解化工 行业“践行责任关怀、实现绿色发展”的现实 意义； 7 认识能源化学工程前沿发展现状与趋势，以及对 环境、社会及全球的影响，具有不断学习、知识更 新的能力；能够理解和评价针对能源化工产品生产
2.了解学科前沿，培养持续学习的习惯和能力，并 73能够从环境保护和可持续发展的角度，评 中的复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可 遵守精细化工行业职业道德和伦理规范。 价复杂能源化工复杂工程问题的工程实践的 持续发展的影响。 可持续性，以及其对社会和环境的影响。 理论教学进程表 授课教 学时 敦学内容（重点、难点、课程思政融入 教学模式 周次 教学主题 支撑课 师 数 点) 教学方法 作业安排 (线上/线下) 程目标 重点：介绍化学反应工程基础， 难点：掌握化学反应工程的研究对象、 课程思政作业：要 求学生每人至少阅 研究内容和研究方法。 讲授/小组 读两篇与化学反应 1 绪论 洪南龙 3 裸程思政融入点：介绍化学反应工程的 线上教学 工程发展史相关的 目标三 讨论 文章或书籍，并撰 演变过程，以及各位化学科学家对反应 写不少于200字的 工程的贡献，培养学生对化学工程的兴 读后感。 趣。 重点：均相单一反应动力学和理想反应 第一章课后 器，掌握三种理想反应器的各自特点。 14,15,17,20,22,23 2-3 难点：掌握三种理想反应器的设计方程， 题 均相单一反应动力 讲授/小组 洪南龙 6 学握动力学的建立方法。 线上教学 课程思政作业：要 目标一 学和理想反应器 讨论 课程思政融入点：介绍化学反应器设计 求学生每人至少阅 的发展历程，使学生懂得化学反应工程 读两篇与反应器设 中反应器设计的重要性：初步培养学生 计与选型相关的文
3 2. 了解学科前沿，培养持续学习的习惯和能力，并 遵守精细化工行业职业道德和伦理规范。 7-3 能够从环境保护和可持续发展的角度，评 价复杂能源化工复杂工程问题的工程实践的 可持续性，以及其对社会和环境的影响。 中的复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可 持续发展的影响。 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教 师 学时 数 教学内容（重点、难点、课程思政融入 点） 教学模式 （线上/线下） 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 1 绪论 洪南龙 3 重点：介绍化学反应工程基础， 难点：掌握化学反应工程的研究对象、 研究内容和研究方法。 课程思政融入点：介绍化学反应工程的 演变过程，以及各位化学科学家对反应 工程的贡献，培养学生对化学工程的兴 趣。 线上教学 讲授/小组 讨论 课程思政作业：要 求学生每人至少阅 读两篇与化学反应 工程发展史相关的 文章或书籍，并撰 写不少于 200 字的 读后感。 目标三 2-3 均相单一反应动力 学和理想反应器 洪南龙 6 重点：均相单一反应动力学和理想反应 器，掌握三种理想反应器的各自特点。 难点：掌握三种理想反应器的设计方程， 掌握动力学的建立方法。 课程思政融入点：介绍化学反应器设计 的发展历程，使学生懂得化学反应工程 中反应器设计的重要性；初步培养学生 线上教学 讲授/小组 讨论 第一章课后 14,15,17,20,22,23 题 课程思政作业：要 求学生每人至少阅 读两篇与反应器设 计与选型相关的文 目标一
设计和选择反应器的能力。 章或书籍，并撰写 不少于200字的读 后感。 重点：复合反应动力学和反应器组合， 复合反应及反应器 45 洪南龙 6 掌握复合反应的特点。 钱上教学 第二章课后 讲授 目标一 选型 难点：了解选择性概念，反应器的组合 5,7,10,15,19题 及选择。 重点：非理想流动反应器，了解停留时 洪南龙 间分布、返混等概念。 线上/线下混合 6-7 非理想流动反应器 6 讲授 目标二 难点：了解非理想流动反应器的三种数 教学 第三章课后1,4,5题 学模型。 重点：气固相催化反应本征动力学。 气固相催化反应本 8-9 洪南龙 难点：学会本征动力学的建立与推导， 线下教学 讲授 第四章课后1,5,7题 目标一 征动力学 定态近似与速率控制步骤。 重点：气固相催化反应宏观动力学，了 气固相催化反应宏 解宏观反应动力学与本征动力学的区 10-11 洪南龙 6 线下教学 讲授 第五章课后1,6,7题 目标二 观动力学 别。 难点：掌握效率因子、西勒模数等概念。 重点：固定床反应器的特点和应用。 气固相催化反应固 12-13 洪南龙 5 难点：了解固定床反应中传热、传质及 线下教学 讲授 第六章课后4题 目标二 定床反应器 动量传递的特性
4 设计和选择反应器的能力。 章或书籍，并撰写 不少于 200 字的读 后感。 4-5 复合反应及反应器 选型 洪南龙 6 重点：复合反应动力学和反应器组合， 掌握复合反应的特点。 难点：了解选择性概念，反应器的组合 及选择。 线上教学 讲授 第二章 课 后 5,7,10,15,19 题 目标一 6-7 非理想流动反应器 洪南龙 6 重点：非理想流动反应器，了解停留时 间分布、返混等概念。 难点：了解非理想流动反应器的三种数 学模型。 线上/线下混合 教学 讲授 第三章课后1,4,5题 目标二 8-9 气固相催化反应本 征动力学 洪南龙 6 重点：气固相催化反应本征动力学。 难点：学会本征动力学的建立与推导， 定态近似与速率控制步骤。 线下教学 讲授 第四章课后1,5,7题 目标一 10-11 气固相催化反应宏 观动力学 洪南龙 6 重点：气固相催化反应宏观动力学，了 解宏观反应动力学与本征动力学的区 别。 难点：掌握效率因子、西勒模数等概念。 线下教学 讲授 第五章课后1,6,7题 目标二 12-13 气固相催化反应固 定床反应器 洪南龙 5 重点：固定床反应器的特点和应用。 难点：了解固定床反应中传热、传质及 动量传递的特性。 线下教学 讲授 第六章课后 4 题 目标二
重点：流化床反应器的特点与应用。 气固相催化反应流 14 洪南龙 难点：了解流化床反应中传热、传质及 线下教学 讲授 第七章课后3,4题 目标二 化床反应器 动量传递的特性。 重点：气液反应过程与反应器的选型。 气液反应过程与反 15 洪南龙 难点：了解气液反应器的特点，双模理 线下教学 讲授 第八章课后5题 目标一 应器 论，以及八田指数等。 课程思政作业：要 重点：反应器的热稳定性和参数灵敏性， 求学生每人至少阅 了解反应过程中安全的重要性。 读两篇与化学反应 难点：两种典型反应器的热稳定性。 讲授/小组 工程规范操作与安 反应器的热稳定性 课程思政融入点：介绍化学反应工程的 16 洪南龙 3 线下教学 全理念相关的文章 目标三 和参数灵敏性 安全理念，以及对环境和社会的影响， 讨论 或书籍，并撰写不 要求学生遵守职业道德和规范、认知工 少于200字的读后 程伦理，培养学生勇于承担社会责任的 感。 能力。 合计 48 10 课程考核 评价依据及成绩比例(%) 课程目标 支撑毕业要求指标点 权露% 作业 课堂参与度 期中考试 期末考试 5
5 14 气固相催化反应流 化床反应器 洪南龙 4 重点：流化床反应器的特点与应用。 难点：了解流化床反应中传热、传质及 动量传递的特性。 线下教学 讲授 第七章课后 3,4 题 目标二 15 气液反应过程与反 应器 洪南龙 3 重点：气液反应过程与反应器的选型。 难点：了解气液反应器的特点，双模理 论，以及八田指数等。 线下教学 讲授 第八章课后 5 题 目标一 16 反应器的热稳定性 和参数灵敏性 洪南龙 3 重点：反应器的热稳定性和参数灵敏性， 了解反应过程中安全的重要性。 难点：两种典型反应器的热稳定性。 课程思政融入点：介绍化学反应工程的 安全理念，以及对环境和社会的影响， 要求学生遵守职业道德和规范、认知工 程伦理，培养学生勇于承担社会责任的 能力。 线下教学 讲授/小组 讨论 课程思政作业：要 求学生每人至少阅 读两篇与化学反应 工程规范操作与安 全理念相关的文章 或书籍，并撰写不 少于 200 字的读后 感。 目标三 合计 48 10 课程考核 课程目标 支撑毕业要求指标点 评价依据及成绩比例（%） 权重% 作业 课堂参与度 期中考试 期末考试