(Metallurgical Reaction Engineering)
课程代码:07410072
学分:1.5
学时:24(其中:课堂教学学时:30 实验学时:0 上机学时:0 课程实践学时:0)先修课程:冶金物理化学、有金属冶金学、传输原理
适用专业:冶金工程专业大四年级学生
教材:《冶金反应工程学基础》,肖兴国,冶金工业出版社,2010年7月第三版。
一、课程性质与课程目标
(一)课程性质(需说明课程对人才培养方面的贡献)
法。
(二)课程目标
课程目标1:了解冶金反应工程学的发展历史和现状,掌握冶金反应工程的基本概念、理论和数学模型;
课程目标2:掌握宏观动力学的基础理论和数学模型,利用其对理想和非理想反应器进行解析和设计,并对冶金反应器的操作特性等进行解析。
课程目标3:强调理论与实际的结合,拓宽学生的知识面和就业面,提高学生分析问题、解决问题的能力,提升学生的综合素质。
注:工程类专业通识课程的课程目标应覆盖相应的工程教育认证毕业要求通用标准;
二、课程内容与教学要求
绪论
(一)课程内容
(1)冶金科学的发展
(2)冶金反应工程学的产生、发展和主要研究内容
(3)冶金反应工程学的范畴及与相关学科的关系
(4)冶金反应工程学的数学模型
(5)冶金反应器的分类
(二)教学要求
了解冶金反应工程学的发展历程、范畴及与相关学科的关系、冶金反应器的分类,理解冶金工程学的主要研究内容、数学模型。
(三)重点与难点
1. 重点
冶金反应工程学的主要研究内容、数学模型。
2. 难点
冶金反应工程学的数学模型。
第一篇宏观反应动力学
(一)课程内容
(1)化学反应过程的速率
(2)均相反应动力学
(3)非均相反应动力学
(二)教学要求
了解相间反应和均相反应的区别和特点,掌握化学反应速率的定义、表示方法,掌握均相反应动力学的速率方程、图示曲线和测量方法;掌握非均相反应过程中流-固反应的数学模型和动力学方程,并掌握控制步骤的判定方法;了解气-液等过程动力学的模型。
(三)重点与难点
1. 重点
速率方程的定义和表示方法、均相反应动力学的速率方程和图示曲线、非均相反应过程中流-固反应的数学模型和动力学方程、控制步骤的判定方法。
2. 难点
均相反应动力学的速率方程和图示曲线、非均相反应过程中流-固反应的数学模型和动力学方程。
第二篇理想反应器
(一)课程内容
(1)有关理想反应器的基本概念
(2)理想反应器分类
(3)理想流动模型和理想反应器
(4)理想反应器串联组合
(5)理想反应器的比较
(6)反应器选择的一般原则
(二)教学要求
掌握两种理想流动模型和三种理想反应器的基本概念、特点;掌握建立基本设计方程的方法;掌握零级反应、一级反应、二级反应的微分式和积分式(浓度和转化率);能够利用反应器流动模型方程计算反应体积、所需反应时间、能达到的转化率。
(三)重点与难点
1. 重点
两种理想流动模型和三种理想反应器的基本概念、特点和推导过程、建立基本设计方程的方法、不同级数反应的微分和积分式、利用反应器流动模型方程的相关计算。
2. 难点
三种理想反应器的推导过程、建立基本设计方程的方法、不同级数反应的微分和积分式、利用反应器流动模型方程的相关计算。
第三篇非理想流动反应器
(一)课程内容
(1)停留时间分布
(2)响应曲线函数类型
(3)非停留时间分布的实验测定
(4)停留时间分布信息的应用
(5)非理想流动反应器数学模型
(二)教学要求
掌握停留时间分布的实验测定及其应用;掌握响应曲线函数类型;掌握非理想流动反应器数学模型。
(三)重点与难点
1. 重点
停留时间分布、响应曲线函数类型、非理想流动反应器数学模型。
2. 难点
响应曲线函数类型、非理想流动反应器数学模型。
第四篇典型冶金反应器的操作特性及解析方法
(一)课程内容
(1)填充床反应器
(2)流化床反应器
(3)冶金液-液反应器
(二)教学要求
了解填充床、流化床反应器和冶金液-液反应器。
(三)重点与难点
1. 重点
冶金专业无。
2. 难点
无。
三、学时分配及教学方法
注:1.课程实践学时按相关专业培养计划列入表格;
2.主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法(基于问题、项目、案例等教学方法)等。
四、课程考核
注:1.分学期设置和考核的课程应按学期分别填写上表。
2.考核形式主要包括课堂表现、平时作业、阶段测试、期中考试、期末考试、大作业、小论文、项目设计和作品等。
3.考核要求包括作业次数、考试方式(开卷、闭卷)、项目设计要求等。
4.考核权重指该考核方式或途径在总成绩中所占比重。
五、参考书目及学习资料
1、《冶金传输原理及反应工程》,孟繁明主编,科学出版社,2015年11月第一版。
六、大纲说明
1、每次课后布置1~2条作业,同时布置一些思考题供学生理解教学内容。
2017 年09 月09 日
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