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1、反应器设计3教学大纲一、课程基本信息课程名称反应器设计Reactor Design课程编码CHM110221020开课院部化学工程学院课程团队化学反应工程教学团队学分2.0课内学时32讲授32实验0上机0实践0课外学时32适用专业能源化学工程授课语言双语先修课程高等数学（2-1）.高等数学（2-2）、化工原理（2-1）.化工热力学、化工原理（2-2）课程简介 （限选）反应器通常是化工生产过程的核心设备，在化工过程开发和设计中，反应器设计、操作和优化受到特别的重视。本课程教学中理论结 合实际训练，使学生掌握典型反应器的基本设计原则和计算方法，并能结合具体反应过程进行反应器工程分析和设计计算，为学
2、生未来从 事反应过程的工程设计和实际工业反应器的优化操作奠定基础。Reactor is always the heart of a chemical process. The design, operation and optimization of reactors always attract the attention of researchers. Theory teaching and practice will be combined in this course. The students will learn the basic design principles and tr
3、eating methods of chemical reactors during this course. Solving problems on reactor design and operating from engineering point of view will be emphasized.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标0BE毕业要求指标点任务自选1Ml目标1 ：掌握典型反应器设计的基本原理是1.11.12M2目标2 ：掌握典型反应器设计计算的方法，了解反应器设计中的工程问题。是3.23.23M3目标3 ：通过课程实践训练，培养学生发现问题和解决工程问题的
4、能力是4.24.2三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课 程目标课内 学时教学方式课外 学时课外环节11第一章绪论反应器分类；反应器设计的基本方法/2第4章第4章生产工艺 参数监测技术本章重点难点：热电阻、热电偶温度仪表工作原理与应用技 能；机械式压力仪表结构组成与工作原理与应用技能；压差 式、涡街式、超声式、质量流量仪表工作原理与应用技能；超 声式、雷达式物位计工作原理/31. 11. 1反应器分类反应器的分类；各类反应器的特点Ml1讲授、讨 论1资料查 阅，网络 讨论41.21.2反应器设计的 基本内容反应器设计的内容；反应器中主要考虑的因素Ml1讲授、讨 论1资料查 阅，网络
5、讨论5第五章第五章矩阵计算 实验1 .掌握线性方程组的基本知识、常用求解方法和编程。2 .利用线性方程组求解实际工程问题。/61.31.3反应器设计的 方法经验法和模型法Ml1讲授、讨 论1资料查 阅，网络 讨论71.41.4反应工程基本 概念回顾反应工程的基本概念Ml1讲授、讨 论1资料查 阅，网络 讨论85. 15.1基础实验线性方程组是否有解，解是否唯一，若不唯一解的结构如何。/3上机3撰写上机 报告95.25. 2综合性实验线性方程组的直接解法，包括高斯消去法及其变形、克拉默法 贝IJ、LU分解，和迭代解法，包括牛顿迭代方法及其变形。编制高斯消去法和牛顿迭代法的程序。/3上机、讲 授3
6、编写程序102第二章均相反应 器设计物料平衡方程及能量平衡方程在均相反应器设计中的应用/112. 12.1间歇釜式反应 器釜式反应器结构；间歇釜式反应器的物料衡算与能量衡算方 程；恒温及变温间歇釜式反应器的设计计算Ml2讲授、讨 论2资料查 阅，网络 讨论122.22. 2连续搅拌釜式 反应器连续釜式反应器的物料平衡及能量平衡方程；换热式连续搅拌 釜式反应器的设计计算及釜式反应器的开工问题Ml1讲授、讨 论1资料查 阅，网络 讨论132.32. 3连续流动管式 反应器连续流动管式反应器的物料平衡及能量平衡方程；非等温管式 反应器的设计计算Ml1讲授、讨 论1资料查 阅，网络 讨论14上机实 验
7、1均相反应器设计均相反应器模型建立及程序编写M2, M34上机4课后作业 及报告撰 写153第三章固定床反 应器设计固定床反应器的经验设计方法、拟均相一维模型/163. 13.151 =气固相催化反应基础知识M21讲授、讨 论1资料查 阅，网络 讨论173.23. 2气固相反应器 分类固定床反应器；流化床反应器；移动床反应器M21讲授、讨 论1资料查 阅，网络 讨论183.33.3固定床反应器 中的流体流动催化剂颗粒的性质；固定床反应器中的压降M22讲授、讨 论2资料查 阅，网络 讨论193.43.4固定床反应器 的设计计算固定床反应器的经验设计方法；模型设计方法；固定床反应器 的工程分析M2
8、, M31讲授、讨 论1资料查 阅，网络 讨论20上机实 验2固定床反应器的经 验设计固定床反应器经验设计M2, M34上机4课后作业 及报告撰 写21上机实 验3固定床反应器拟均 相一维模型的应用固定床反应器一维模型建立及编程M2, M38上机8课后作业 及报告撰写22上机实 验4固定床反应器二维 模型的应用（选 做）固定床反应器二维模型建立及编程/234第四章流化床反 应器简介流化床流动行为简介；流化床设计与选型/244. 14.1流态化简介流态化基本概念M21讲授、讨 论1资料查 阅，网络 讨论254.24. 2流化床反应器密相流化床反应器和循环流化床反应器M22讲授、讨 论2资料查 阅
9、，网络 讨论四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1课堂表现课堂练习，讨论30%2作业每章均安排3项左右反应器设计作业，进行模型推导及上机编程，并撰写报告40%3文献调研 报告2个调研文献作业，撰写报告30%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml课堂表现100%A-课堂练习能够顺利完成，课堂讨论活跃，并有独立见解；B-课堂练习存在小问题，整体较好，课堂讨论 能够积极参与，个人见解有瑕疵；C-课堂练习能够完成，课堂讨论能够参与，但无独立见解；D-不能够独 立完成课堂练习，课堂讨论不积极。2M2作业50%A-作业规范，观点正确，程序条理清楚，可读性好；B-作业整体较好，存在小瑕疵
10、，程序结果正确，可读 性有瑕疵。C-作业完成，程序结果正确，但可读性较差；D-作业不规范，或不能按时提父，程序存在问 题，结果错误3M2文献调研50%A-报告撰写规范，条理清楚，有独特见解；B-报告撰写总体较好，条理不够理想，个人见解无突出亮点；报告c-报告完成，条理不够好，无明显个人见解。D-报告不能完成，或完成效果较差，存在问题较多。4M3作业100%A-作业规范，观点正确，程序条理清楚，可读性好；B-作业整体较好，存在小瑕疵，程序结果正确，可读 性有瑕疵。C-作业完成，程序结果正确，但可读性较差；D-作业不规范，或不能按时提交，程序存在问 题，结果错误评分等级说明：A, B, C, D
11、= 90-100, 75-89, 60-74, 0-59;六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书Chemical Reactor Analysis and Design, G. F. Froment et al., John Wiley & Sons, 2011, ISBN:978-0-470-56541-4, （*主教材）2图书Elements of Chemica reaction Engineering, H. S. Fogler, Prentice Hal 1, 2006, ISBN:23-13-047394-4.3图书1工业反应过程分析导论，朱开宏，中国石化出版社，2003, ISBN:7-80164-300-3.4图书|化学反应工程分析，朱开宏，高等教育出版社，2002, ISBN:7-04-011581-6.