01 化学反应工程绪论.doc

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本课件为化学反应工程绪论，界定其为在工业规模上开发和应用化学反应的工程活动，梳理从古代陶瓷、酿酒工艺到1957年欧洲反应工程会议确立学科名称的发展脉络，并说明分析反应特点、优化设计与操作控制三大任务。

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第1页：绪论：定义与学科发展

本章为化学反应工程绪论，介绍本学科的基本知识、学习要求与定义。

主要讲解内容: 化学反应工程的定义、学科的发展、化学反应工程的任务、化学反应工程和其他学科的关系。
学习要求: 掌握化学反应工程的定义，明确化学反应工程的任务。
化学反应工程的定义: 在工业规模上开发和应用化学反应的工程活动。
学科的发展: 自然界物质的运动或变化过程分为物理与化学两类：物理过程不牵涉化学反应，而化学过程总是与物理因素紧密联系，因此化学反应过程是物理与化学两类因素的综合体。远溯古代已有陶瓷制作、酿酒等工艺，但直到20世纪50年代一直未形成专门研究的独立学科；1957年举行的第一次欧洲反应工程会议上确立了这一学科的名称。

化学反应工程学是一门研究化学反应的工程问题的科学，既以化学反应为研究对象，又以工程问题为研究对象，是把二者结合起来的学科体系。

主要任务: 分析化学反应的特点、确定合适的反应条件；选择合适的反应器并对其进行最优化设计；对反应器进行最优操作和控制。
数学: 微积分、方程的解析求解与数值求解、极值问题等，均是化学反应工程问题求解的基础。
反应动力学: 专门阐明反应速率与温度、压力、催化剂等各项物理因素之间的定量关系。为实现某一反应，要选定合适的条件及反应器的结构型式、尺寸和处理能力等，这些都依赖于对反应动力学特性的认识。
化工热力学: 确定物系的各种物性常数（热容、反应热等），判断化学反应是否能进行及其反应程度，为化学反应工程提供反应热、反应平衡常数等基础数据。
催化作用: 与反应动力学、反应器设计密切相关（源文件仅列出该条目，未展开说明）。
传递工程和流体力学: 装置中存在动量、热量、质量传递（三传），当规模放大时会出现放大效应。

三传一反：三传（动量传递、热量传递、质量传递）与反应动力学合称「三传一反」。

小结：本章介绍了化学反应工程的定义、学科的发展、任务及其与数学、化工热力学、催化作用及传递工程等学科之间的密切关系。

自测题：三传一反是指动量传递、热量传递、质量传递和反应动力学。