课程名称:生化反应工程课程代码:288
化学学科代码及名称
化学学科代码及名称B01 无机化学B0101 无机合成和制备化学B010101合成技术B010102合成化学B010103特殊聚集态制备B0102 丰产元素化学B010201稀土化学B010202钨化学B010203钼化学B010204 锡化学B010205锑化学B010206钛化学B010207钒化学B010208稀有碱金属化学B010209稀散元素化学B0103 配位化学B010301固体配位化学B010302溶液配位化学B010303金属有机化学B010304原子簇化学B010305功能配合物化学B0104 生物无机化学B010401金属酶化学及其化学模拟B010402金属蛋白化学及其化学模拟B010403生物体内微量元素的状态及功能、受体底物相互作用B010404金属离子与生物膜的作用及其机理B010405金属离子与核酸化学B0105 固体无机化学B010501缺陷化学B010502固体反应B010503固体表面化学B010504无机固体材料化学B0106 分离化学B010601萃取化学B010602无机色层B010603无机膜分离B0107 物理无机化学B010701无机化合物结构与性质B010702理论无机化学B010703无机反应机制及反应动力学B010704熔盐化学及相平衡B0108 同位素化学B010801同位素分离B010802同位素分析B010803同位素应用B0109 放射化学B010901核燃料化学B010902超铀元素化学B010903裂片元素化学B010904放射性核素及其标记化合物的制备和应用B010905放射分析化学B010906放射性废物处理和综合利用B0110 核化学B011001低能核化学B011002高能核化学B011003裂变化学B011004重离子核化学B011005核天体化学B02 有机化学B0201 有机合成B020101有机合成反应B020102新化合物和复杂化合物的设计与合成B020103高选择性有机合成试剂B020104不对称合成B0202 金属有机及元素有机化学B020201有机磷化学B020202有机硅化学B020203有机硼化学B020204有机氟化学B020205金属有机化合物的合成及其应用B0203 天然有机化学B020301甾体及萜类化学B020302糖类黄酮类化学B020303中草药有效成份B020304具有重要应用价值的天然产物的研究B0204 物理有机化学B020401活泼中间体化学B020402化学动态学B020403有机光化学B020404立体化学B020405有机分子结构与活性关系B020406具有光、电、磁特性的化合物研究B020407计算有机化学B0205 药物化学B020501新药物分子设计和合成B020502药物构效关系B0206生物有机化学B020601多肽化学B020602核酸化学B020603仿生及模拟酶B020604天然酶的化学修饰及应用B020605生物合成及生物转化B0207有机分析B020701新化合物和复杂化合物的结构研究B020702有机分析、分离新方法新技术研究B020703有机化合物结构波谱学B0208应用有机化学B020801除草剂B020802植物生长促进剂B020803害虫引诱剂、昆虫信息素B020804咼效、低毒、低抗性农药B020805食品化学B020806香料化学B020807染料化学B03物理化学B0301结构化学B030101体相静态结构B030102表面结构B030103溶液结构B030104动态结构B030105谱学B030106结构化学方法和理论B0302量子化学B030201基础量子化学B030202应用量子化学B0303催化B030301多相催化B030302均相催化B030303人工酶催化B030304光催化B0304化学动力学B030401宏观反应动力学B030402分子动态学B030403反应途径和过渡态B030404快速反应动力学B030405结晶过程动力学B0305胶体与界面化学B030501表面活性剂B030502分散体系B030503流变性能B030504界面吸附现象B030505超细粉和颗粒B0306电化学B030601电极过程及其动力学B030602腐蚀电化学B030603熔盐电化学B030604光电化学B030605半导体电化学B030606生物电化学B030607表面电化学B030608电化学技术B030609电催化B0307 光化学B030701激光闪光光解B030702激发态化学B030703电子转移光化学、光敏化B030704光合作用B030705大气光化学B0308 热化学B030801热力学参数B030802相平衡B030803电解质溶液化学B030804非电解质溶液化学B030805生物热化学B030806量热学B0309 高能化学B030901辐射化学B030902等离子体化学B030903激光化学B0310 计算化学B031001化学信息的运筹B031002计算模拟B031003计算控制B031004计算方法的最优化B04 高分子化学B0401 高分子合成B040101催化剂、聚合反应及聚合方法B040102高分子设计和合成B040103新单体及单体的新合成方法B040104聚合反应动力学B040105高分子光化学、辐射化学、等离子体化学B040106微生物参与的聚合反应、酶催化聚合反应B0402 高分子反应B040201高分子老化、降解、交联B040202高分子接枝、嵌段改性B040203高分子功能化改性B040204粒子注入、辐射、激光等方法对高分子的改性B0403 功能高分子B040301吸附、分离、离子交换、螯合功能的高分子B040302用于有机合成、医疗、分析等领域的高分子试剂B040303医用高分子、高分子药物B040304液晶态高分子B040305有机固体电子材料、磁性高分子B040306储能、换能、敏感材料及高分子催化剂B040307高分子功能膜B040308微电子材料、分子组装材料及器件B0404 天然高分子B0405 高分子物理及高分子物理化学B040501高分子溶液性质和溶液热力学B040502高分子链结构B040503高分子流变学B040504高聚物聚集态结构B040505高分子结构与性能关系B040506高聚物测试及表征方法B040507高分子材料的传质理论、强度理论、破坏机理B040508高分子多相体系B0406 高分子理论化学B040601高分子聚合、交联、聚集态统计理论B040602数学、计算机方法在高分子凝聚态、分子动态学方面的应用B0407 聚合物工程及材料B040701聚合工程反应动力学及聚合反应控制B040702聚合物成型理论及成型方法B040703塑料、纤维、橡胶及成型研究B040704涂料、粘合剂及高分子助剂B040705可生物降解薄膜B040706高分子润滑材料B040707其它领域中应用的高分子材料B040708高分子资源的再生和综合利用B05 分析化学B0501 色谱分析B050101气相色谱B050102液相色谱B050103薄层色谱B050104离子色谱B050105超临界液体色谱B050106毛细管电泳B0502 电化学分析B050201伏安法B050202极谱法B050203化学修饰电极B050204库伦分析B050205光谱电化学分析B050206电化学传感器B0503 光谱分析B050301原子发射光谱(包括ICP)B050302原子吸收光谱B050303原子荧光光谱B050304 X射线荧光光谱B050305分子发射光谱(包括荧光光谱、磷光光谱和化学发光)B050306紫外和可见光谱B050307光声光谱B050308红外光谱B050309拉曼光谱B0504波谱分析B050401顺磁B050402核磁B0505质谱分析B050501有机质谱B050502无机质谱B0506化学分析B050601萃取剂、显色剂、特殊功能试剂B050602色谱柱固定相、分离膜B0507热分析B0508放射分析B050801活化分析B050802质子荧光B0509生化分析及生物传感B0510联用技术B0511米样、分离和富集方法B0512化学计量学B051201分析方法与计算机技术B051202分析讯号与数据解析B0513表面、微区、形态分析B051301表面分析B051302微区分析B051303形态分析B06化学工程及工业化学B0601 化工热力学和基础数据B060101状态方程与溶液理论B060102相平衡B060103热化学B060104化学平衡B060105热力学理论模型和分子系统的计算机模拟B060106热力学数据和数据库B0602 传递过程B060201化工流体力学和传递性质B060202传热过程及设备B060203传质过程B060204流变学B060205颗粒学及浆料化学B0603 分离过程及设备B060301 蒸馏B060302蒸发与结晶B060303 干燥B060304 吸收B060305 萃取B060306吸附与离子交换B060307机械分离过程B060308膜分离B060309其它分离技术B0604 化学反应工程B060401化学(催化)反应动力学B060402反应器原理及传递特性B060403反应器的模型化和优化B060404流态化技术和多相流反应工程B060405固定床反应工程B060406聚合反应工程B060407电化学反应工程B060408生化反应工程B060409催化剂工程B0605 化工系统工程B060501化学过程的控制与模拟B060502化工系统的优化B060503化工过程动态学B0606 无机化工B060601常规无机化工B060602工业电化学(电解、电镀、化学腐蚀与防腐)B060603精细无机(无机颜料、吸附剂及表面活性剂等)B060604核化工与放射化工B0607 有机化工B060701工业有机化工B060702精细有机化工(染料、涂料、感光剂、粘合剂与日用化工等)B0608 生物化工与食品化工B060801生化反应动力学及反应器B060802发酵物的提取和纯化B060803生化过程的化工模拟及人工器官B060804酶化工B060805天然产物和农副产品的化学改性及深度加工B060806生物医药工程B0609 能源化工B060901煤化工B060902石油化工B060903燃料电池B060904其它能源化工B0610 化工冶金B061001矿产资源的利用研究B061002化学选矿与浸出B061003湿法冶金物理化学B061004等离子体冶金B061005化学涂层B0611 环境化工B061101环境治理中的物理化学原理B061102三废治理技术中的化工基础B061103环境友好的化工过程B061104可持续发展环境化工的新概念B07 环境化学B0701 环境分析化学B070101环境中微量生命元素及其化合物的分离、分析技术B070102环境中微量有机污染物的分离、分析技术B0702 环境污染化学B070201大气污染化学B070202水污染化学B070203 土壤污染化学B070204固体废弃物及放射性核素污染化学B0703 污染控制化学B070301化学控制、防治新工艺、新技术及其基础性研究B070302无害化工艺(原料、能源和资源的综合利用)B0704 污染生态化学B0705 理论环境化学B0706 全球性环境化学问题当我被上帝造出来时,上帝问我想在人间当一个怎样的人,我不假思索的说, 我要做一个伟大的世人皆知的人。
《化学反应工程》教学大纲
《化学反应工程》教学大纲课程名称化学反应工程课程编号课程英文名称Chemical Reaction Engineering课程类型专业基础课总学时 64学时(理论50学时,实验14学时)学分 4适用专业化学工程与工艺先修要求高等数学、物理化学、化工原理、开课安排第六学期开课,周五学时一、课程基本目的《化学反应工程》是化学工程类专业继物理化学、化工原理、化工数学等课程后开设的一门主修专业课。
目的是使学生掌握化学反应工程的基本概念、原理和方法,包括反应动力学及传递过程基本原理、理想流动模型及理想反应器、停留时间分布以及混合程度对反应的影响、反应器的设计与分析方法等。
二、学习收获:通过本课程的教学,使学生掌握建立化学反应动力学模型及反应器流体传递过程模型的方法,并根据化学反应特性及反应器特性,掌握反应器的设计、选型、放大与最优化,为将来深入研究与开发化工反应过程打好基础。
四、内容提要:《化学反应工程》是研究化学反应工程问题的学科,它以化学反应及化学反应器工程问题为研究对象,将反应特性及反应器的特性结合起来研究化学反应在工业上进行有效实施的一门专业主干课程。
该课程的主要内容包括均相与非均相反应动力学基础、理想反应器模型、非理想流动的停留时间分布及混合程度对化学反应的影响、均相非理想流动的流动模型以及气固相催化反应器非均相反应器等内容。
绪论(2学时)1. 化学反应工程的任务和范畴。
2. 化学反应工程的研究方法。
3. 化学反应工程与其他学科的关系。
4. 如何学好反应工程。
要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有:1. 化学反应工程的任务和范畴。
2. 化学反应工程的研究方法——数学模拟法。
要求一般理解与掌握的内容有:化学反应工程与其他学科的关系。
难点:数学模拟法。
第1章均相反应动力学(8学时)明确反应速度的定义及表示方法,掌握转化率、收率、选择性的概念,研究各种因素如温度、催化剂、反应物组成和压力等对反应速率、反应产物分布的影响,并确定表达这些影响因素与反应速率之间定量关系的速率方程。
生物反应工程课程设计方案
生物反应工程课程设计方案一、课程概述生物反应工程是一门结合生物学、化学工程、生物化学等学科知识的交叉学科,旨在利用微生物、酶等生物体进行生物转化、生物合成、生物降解等反应过程,从而实现生物制药、生物能源、环境保护等方面的应用。
本课程旨在通过理论学习和实验操作,使学生掌握生物反应原理、工程设计方法、微生物培养、酶反应等基本技能,为学生以后的学术研究和工程实践打下坚实的基础。
二、教学目标1. 了解生物反应工程的基本概念和发展历史,掌握生物反应的分类和特点;2. 掌握微生物培养的基本原理和操作技能,了解酶反应的基本原理和应用;3. 理解生物转化、生物合成、生物降解等生物反应的工程原理和设计方法;4. 掌握生物反应过程的监测和分析方法,了解生物反应工程在环境保护、生物制药和生物能源等领域的应用。
三、教学内容1. 生物反应工程概论1.1 生物反应工程的基本概念和发展历史1.2 生物反应的分类和特点1.3 生物反应工程的应用领域和发展前景2. 微生物培养技术2.1 微生物的培养条件和培养基选择2.2 微生物的生长动力学和代谢调控2.3 微生物培养过程的监测和控制3. 酶反应工程3.1 酶的生产和纯化技术3.2 酶催化反应的动力学和热力学3.3 酶反应过程的工程设计4. 生物反应工程的应用4.1 生物转化反应的工程设计4.2 生物合成反应的工程设计4.3 生物降解反应的工程设计四、教学方法1. 理论教学:通过课堂讲授、案例分析等形式,讲解生物反应工程的基本概念、原理和设计方法;2. 实践操作:通过实验操作,让学生掌握微生物培养、酶反应等基本技能,并了解生物反应过程的监测和分析方法;3. 课程设计:组织学生参与生物反应工程的课程设计和实验项目,培养学生的工程设计能力和创新意识。
五、教学考核1. 平时成绩:包括课堂参与、作业完成情况等;2. 实验报告:对实验操作和结果进行总结和分析;3. 课程设计:参与生物反应工程的课程设计和实验项目,撰写课程设计报告;4. 期末考试:对学生的理论知识进行考核。
化学工程中的生化反应工程
化学工程中的生化反应工程化学工程是一门综合性的学科,它以化学反应为基础,涉及到物理学、数学、工程学等多个学科的知识。
其中,生化反应工程是化学工程的一个分支,也是现代工业中不可或缺的一部分。
本文将介绍生化反应工程的相关知识。
一、生化反应工程的定义生化反应是指生物体内对某些物质进行化学转化的过程。
而生化反应工程则是利用化学反应原理进行生物体外的工程生产,包括发酵、纯化、分离等过程。
生物化学工程是生化反应工程的重要组成部分,是指利用化学反应的方式研究生物体内的化学转化及其机制,参与化学反应的大部分为生物大分子,如蛋白质、多糖、核酸等。
二、生化反应工程的应用领域生化反应工程的应用领域非常广泛,主要涉及到以下几个方面:1、生物制药生物制药是生化反应工程最为重要的应用领域之一。
利用生物体内的化学反应原理和技术,可以生产出一系列的生物制品,如酶、抗体、疫苗等。
其中酶是生物制药中的核心产品之一,如著名的碱性磷酸酶和葡萄糖氧化酶等。
生物制药的生产过程较为复杂,需严格控制各个环节的操作,一旦出现失误,将会导致产品失去活性,浪费大量的时间和人力成本。
2、食品工业生化反应工程在食品工业中也拥有广泛的应用,可用于生产具有高营养价值、美味可口的食品,如乳制品、酿造类食品等。
其中,酿酒是最早应用生物反应工程技术的食品行业之一,其主要利用发酵反应原理进行酒的酿造。
随着食品科学和生物技术的不断发展,生化反应工程在食品工业中的应用将更加广泛。
3、环境保护生化反应工程在环境保护领域中也有很大的应用,如处理废水、煤气、固体废料等。
其中最常见的应用是生物法处理废水。
生物法利用生物反应器中的微生物菌群将有害废水中的有机物分解为CO2、水和其他无害的化合物,从而达到净化废水的目的。
三、生化反应工程的工艺流程生化反应工程的工艺流程大致分为三个步骤:发酵、分离和纯化。
1、发酵发酵是生化反应工程的第一步,主要包括物料筛选、微生物菌种筛选、场地规划以及发酵条件的调节等环节。
《生化工程》学习指南
《生化工程》学习指南一、课程性质生化工程,也称生物反应工程,是化学工程与生物技术的交叉学科,也是应用化学工程的原理与方法将生物技术的实验室成果进行工业开发的一门学科,是生物工程专业的一门核心课程。
该研究主要采用化学动力学、传递过程原理、设备工程学、过程动态学及最优化原理等化学工程学原理,也涉及到生物化学、微生物学、微生物生理学和遗传学等许多学科领域。
二、学习方法《生化工程》是一门理论与工程实践相结合的应用基础课程。
它重点研究了酶反应动力学、细胞反应动力学、理想反应器模型、传质与传递过程以及反应器的选择、设计与放大,这些内容都是相互关联,有机结合的。
在学习过程中,要理解各种理想数学模型的原理和推导过程,重点考察物料平衡,注意培养逻辑推理能力,多想、多看,理解并记住一些经典理论方程。
另外,以工程放大的角度,从点到面,系统思考一个生物过程体系的方方面面。
三、各章学习指南本课程是学习如何将实验室的研究成果进行工业化开发的一门学科,是工程放大的基础。
本课程的模式和公式比较多,有些必须要记住,有些可以推导或了解一下。
第一章绪论主要内容:从青霉素、链霉素的发现及其工业化生产中引出现代发酵工程及产业,生化工程的研究进展重点:生化工程的定义,生物反应过程的特点难点:了解生化工程与化学工程之间的差别与共同点。
第二章均相酶催化反应动力学主要内容:包括酶反应的特征,可逆酶反应的动力学,影响酶反应的因素重点:酶促反应的影响因素,米氏方程表达式,Km的含义,L-B双倒数法测定参数,别构酶的Hill方程,pH的对酶动力学的影响及pK-pH关系。
难点:反应级数判定和计算理解快速平衡学说与稳态学说之间的区别,会用两种学说进行反应动力学推导掌握几种不同可逆抑制的原理及动力学推导,包括竞争性抑制、非竞争性抑制和反竞争抑制第三章固定化酶反应动力学主要内容:包括固定化酶反应动力学的特征,外扩散限制反应,内扩散限制反应。
重点:固定化酶的定义、优缺点,几种固定化酶的方法,外扩散限制下的酶反应速率与传质关系,内扩散限制条件下的φ(Thile)西勒模数的意义,如何减少内扩散限制的对酶动力学的影响。
化学反应工程(ChemicalReactionEngineering)
§1-1化学反应工程
第一节 化学反应工程 一、化学反应工程的研究对象
化学反应工程是化学工程学科的一个重要分支,主要包括 两个方面的内容,即反应动力学和反应器设计分析。
反应动力学--研究化学反应进行的机理和速率,以获得工 业反应器设计与操作所需的动力学知识和信息,如反应模式、 速率方程及反应活化能等。其中速率方程可表示为:
化学反应工程(Chemical Reaction Engineering) 西南科技大学
§1-1化学反应工程
例如: so2 o2 为钒 一 气固催s化o反3 应
化学反应工程(Chemical Reaction Engineering) 西南科技大学
§1-1化学反应工程
三、反应过程的举例
化学反应工程(Chemical Reaction Engineering) 西南科技大学
§1-1化学反应工程
无论对于放热过程,还是吸热过程,催化剂与 反应物气体存在温差。 就整个反应器而言,如反应器内的浓度和温度 随位置变化,需将化学反应与传递现象综合起 来考虑。
四、化学反应工程作用
对于化学产品和加工过程的开发、反应器 的设计放大起着重要的作用。运用化学反应工程 知识可以: 提高反应器的放大倍数,减少试验和开发周期。
Chapter Ⅰ绪 论 Chapter Ⅰ绪 论 Chapter 1 Introduction
§1-1 化学反应工程 §1-2 转化率、收率和选择性 §1-3 化学反应器的类型 §1-4 反应器的操作方式 §1-5 反应器的设计与基本过程 §1-6 工业反应器的放大
化学反应工程(Chemical Reaction Engineering) 西南科技大学
《化学反应工程》课程教学大纲
《化学反应工程》课程教学大纲课程名称:化学反应工程课程类型:必修课,专业课总学时:54 讲课学时:54 实验学时:0学分:3.0适用对象:化学工程、化学工艺先修课程:物理化学、化工工艺学、化工原理、化工热力学一、课程性质、目的和任务课程性质:化学反应工程是以化学反应器原理为要紧线索,要紧研究化学反应过程需要解决的工程问题,是化工生产的龙头、关键和核心,是一些基础学科诸如物理化学、传递过程、化学工艺等相互渗透与交叉而演变成的边缘学科,其内容要紧涉及化学反应动力学、反应器中传递特性、反应器类型结构、数学建模方法、操作分析及反应器设计,具有高度综合性、广泛基础性和自身专门性。
课程目的与任务:一是培养学生将物理化学、传递过程、化学工艺、化工热力学、操纵工程等学科知识用之于化学反应工程学的综合能力;二是使学生把握化学反应工程学科的理论体系、研究方法,了解学科前沿;三是使学生初步具备改进和强化现有反应技术和设备、开发新的反应技术和设备、解决反应过程中的工程放大问题以及实现反应过程中最优化的能力二、教学差不多要求通过本课程的教学,要使学生系统地把握化学反应动力学规律、传递过程对化学反应的阻碍规律,把握反应器设计、过程分析及最佳化方法。
四、课程的重点和难点绪论重点是化学反应工程的研究内容和方法。
第一章均相单一反应动力学和理想反应器重点:①化学反应动力学方程②理想反应器设计方程难点:动力学方称的建立;反应器设计运算第二章复合反应与反应器选型重点:复合反应动力学方程表达法;复合反应动力学特点分析;平推流反应器的串联和全混流反应器的串联。
难点:可逆反应吸热反应和放热反应动力学特点推导与分析;循环反应器设计方程的数学推导;复合反应(包括可逆反应、自催化反应、平行反应、连串反应)在PFR 和CSTR反应器的优化设计运算第三章非理想流淌反应器重点:停留时刻分布的概率函数及特点值;停留时刻分布的实验测定;解决均相反应过程问题的近似法即活塞流模型、全混流模型、凝聚流模型、多级混合槽模型、轴向扩散模型的推导、结论及应用比较。
化学学科代码及名称
化学学科代码及名称B01 无机化学B0101 无机合成和制备化学B010101 合成技术B010102 合成化学B010103 特殊聚集态制备B0102 丰产元素化学B010201 稀土化学B010202 钨化学B010203 钼化学B010204 锡化学B010205 锑化学B010206 钛化学B010207 钒化学B010208 稀有碱金属化学B010209 稀散元素化学B0103 配位化学B010301 固体配位化学B010302 溶液配位化学B010303 金属有机化学B010304 原子簇化学B010305 功能配合物化学B0104 生物无机化学B010401 金属酶化学及其化学模拟B010402 金属蛋白化学及其化学模拟B010403 生物体内微量元素的状态及功能、受体底物相互作用B010404 金属离子与生物膜的作用及其机理B010405 金属离子与核酸化学B0105 固体无机化学B010501 缺陷化学B010502 固体反应B010503 固体表面化学B010504 无机固体材料化学B0106 分离化学B010601 萃取化学B010602 无机色层B010603 无机膜分离B0107 物理无机化学B010701 无机化合物结构与性质B010702 理论无机化学B010703 无机反应机制及反应动力学B010704 熔盐化学及相平衡B0108 同位素化学B010801 同位素分离B010802 同位素分析B010803 同位素应用B0109 放射化学B010901 核燃料化学B010902 超铀元素化学B010903 裂片元素化学B010904 放射性核素及其标记化合物的制备和应用B010905 放射分析化学B010906 放射性废物处理和综合利用B0110 核化学B011001 低能核化学B011002 高能核化学B011003 裂变化学B011004 重离子核化学B011005 核天体化学B02 有机化学B0201 有机合成B020101 有机合成反应B020102 新化合物和复杂化合物的设计与合成B020103 高选择性有机合成试剂B020104 不对称合成B0202 金属有机及元素有机化学B020201 有机磷化学B020202 有机硅化学B020203 有机硼化学B020204 有机氟化学B020205 金属有机化合物的合成及其应用B0203 天然有机化学B020301 甾体及萜类化学B020302 糖类黄酮类化学B020303 中草药有效成份B020304 具有重要应用价值的天然产物的研究B0204 物理有机化学B020401 活泼中间体化学B020402 化学动态学B020403 有机光化学B020404 立体化学B020405 有机分子结构与活性关系B020406 具有光、电、磁特性的化合物研究B020407 计算有机化学B0205 药物化学B020501 新药物分子设计和合成B020502 药物构效关系B0206 生物有机化学B020601 多肽化学B020602 核酸化学B020603 仿生及模拟酶B020604 天然酶的化学修饰及应用B020605 生物合成及生物转化B0207 有机分析B020701 新化合物和复杂化合物的结构研究B020702 有机分析、分离新方法新技术研究B020703 有机化合物结构波谱学B0208 应用有机化学B020801 除草剂B020802 植物生长促进剂B020803 害虫引诱剂、昆虫信息素B020804 高效、低毒、低抗性农药B020805 食品化学B020806 香料化学B020807 染料化学B03 物理化学B0301 结构化学B030101 体相静态结构B030102 表面结构B030103 溶液结构B030104 动态结构B030105 谱学B030106 结构化学方法和理论B0302 量子化学B030201 基础量子化学B030202 应用量子化学B0303 催化B030301 多相催化B030302 均相催化B030303 人工酶催化B030304 光催化B0304 化学动力学B030401 宏观反应动力学B030402 分子动态学B030403 反应途径和过渡态B030404 快速反应动力学B030405 结晶过程动力学B0305 胶体与界面化学B030501 表面活性剂B030502 分散体系B030503 流变性能B030504 界面吸附现象B030505 超细粉和颗粒B0306 电化学B030601 电极过程及其动力学B030602 腐蚀电化学B030603 熔盐电化学B030604 光电化学B030605 半导体电化学B030606 生物电化学B030607 表面电化学B030608 电化学技术B030609 电催化B0307 光化学B030701 激光闪光光解B030702 激发态化学B030703 电子转移光化学、光敏化B030704 光合作用B030705 大气光化学B0308 热化学B030801 热力学参数B030802 相平衡B030803 电解质溶液化学B030804 非电解质溶液化学B030805 生物热化学B030806 量热学B0309 高能化学B030901 辐射化学B030902 等离子体化学B030903 激光化学B0310 计算化学B031001 化学信息的运筹B031002 计算模拟B031003 计算控制B031004 计算方法的最优化B04 高分子化学B0401 高分子合成B040101 催化剂、聚合反应及聚合方法B040102 高分子设计和合成B040103 新单体及单体的新合成方法B040104 聚合反应动力学B040105 高分子光化学、辐射化学、等离子体化学B040106 微生物参与的聚合反应、酶催化聚合反应B0402 高分子反应B040201 高分子老化、降解、交联B040202 高分子接枝、嵌段改性B040203 高分子功能化改性B040204 粒子注入、辐射、激光等方法对高分子的改性B0403 功能高分子B040301 吸附、分离、离子交换、螯合功能的高分子B040302 用于有机合成、医疗、分析等领域的高分子试剂B040303 医用高分子、高分子药物B040304 液晶态高分子B040305 有机固体电子材料、磁性高分子B040306 储能、换能、敏感材料及高分子催化剂B040307 高分子功能膜B040308 微电子材料、分子组装材料及器件B0404 天然高分子B0405 高分子物理及高分子物理化学B040501 高分子溶液性质和溶液热力学B040502 高分子链结构B040503 高分子流变学B040504 高聚物聚集态结构B040505 高分子结构与性能关系B040506 高聚物测试及表征方法B040507 高分子材料的传质理论、强度理论、破坏机理B040508 高分子多相体系B0406 高分子理论化学B040601 高分子聚合、交联、聚集态统计理论B040602 数学、计算机方法在高分子凝聚态、分子动态学方面的应用B0407 聚合物工程及材料B040701 聚合工程反应动力学及聚合反应控制B040702 聚合物成型理论及成型方法B040703 塑料、纤维、橡胶及成型研究B040704 涂料、粘合剂及高分子助剂B040705 可生物降解薄膜B040706 高分子润滑材料B040707 其它领域中应用的高分子材料B040708 高分子资源的再生和综合利用B05 分析化学B0501 色谱分析B050101 气相色谱B050102 液相色谱B050103 薄层色谱B050104 离子色谱B050105 超临界液体色谱B050106 毛细管电泳B0502 电化学分析B050201 伏安法B050202 极谱法B050203 化学修饰电极B050204 库伦分析B050205 光谱电化学分析B050206 电化学传感器B0503 光谱分析B050301 原子发射光谱(包括ICP)B050302 原子吸收光谱B050303 原子荧光光谱B050304 X射线荧光光谱B050305 分子发射光谱(包括荧光光谱、磷光光谱和化学发光)B050306 紫外和可见光谱B050307 光声光谱B050308 红外光谱B050309 拉曼光谱B0504 波谱分析B050401 顺磁B050402 核磁B0505 质谱分析B050501 有机质谱B050502 无机质谱B0506 化学分析B050601 萃取剂、显色剂、特殊功能试剂B050602 色谱柱固定相、分离膜B0507 热分析B0508 放射分析B050801 活化分析B050802 质子荧光B0509 生化分析及生物传感B0510 联用技术B0511 采样、分离和富集方法B0512 化学计量学B051201 分析方法与计算机技术B051202 分析讯号与数据解析B0513 表面、微区、形态分析B051301 表面分析B051302 微区分析B051303 形态分析B06 化学工程及工业化学B0601 化工热力学和基础数据B060101 状态方程与溶液理论B060102 相平衡B060103 热化学B060104 化学平衡B060105 热力学理论模型和分子系统的计算机模拟B060106 热力学数据和数据库B0602 传递过程B060201 化工流体力学和传递性质B060202 传热过程及设备B060203 传质过程B060204 流变学B060205 颗粒学及浆料化学B0603 分离过程及设备B060301 蒸馏B060302 蒸发与结晶B060303 干燥B060304 吸收B060305 萃取B060306 吸附与离子交换B060307 机械分离过程B060308 膜分离B060309 其它分离技术B0604 化学反应工程B060401 化学(催化)反应动力学B060402 反应器原理及传递特性B060403 反应器的模型化和优化B060404 流态化技术和多相流反应工程B060405 固定床反应工程B060406 聚合反应工程B060407 电化学反应工程B060408 生化反应工程B060409 催化剂工程B0605 化工系统工程B060501 化学过程的控制与模拟B060502 化工系统的优化B060503 化工过程动态学B0606 无机化工B060601 常规无机化工B060602 工业电化学(电解、电镀、化学腐蚀与防腐)B060603 精细无机(无机颜料、吸附剂及表面活性剂等)B060604 核化工与放射化工B0607 有机化工B060701 工业有机化工B060702 精细有机化工(染料、涂料、感光剂、粘合剂与日用化工等)B0608 生物化工与食品化工B060801 生化反应动力学及反应器B060802 发酵物的提取和纯化B060803 生化过程的化工模拟及人工器官B060804 酶化工B060805 天然产物和农副产品的化学改性及深度加工B060806 生物医药工程B0609 能源化工B060901 煤化工B060902 石油化工B060903 燃料电池B060904 其它能源化工B0610 化工冶金B061001 矿产资源的利用研究B061002 化学选矿与浸出B061003 湿法冶金物理化学B061004 等离子体冶金B061005 化学涂层B0611 环境化工B061101 环境治理中的物理化学原理B061102 三废治理技术中的化工基础B061103 环境友好的化工过程B061104 可持续发展环境化工的新概念B07 环境化学B0701 环境分析化学B070101 环境中微量生命元素及其化合物的分离、分析技术B070102 环境中微量有机污染物的分离、分析技术B0702 环境污染化学B070201 大气污染化学B070202 水污染化学B070203 土壤污染化学B070204 固体废弃物及放射性核素污染化学B0703 污染控制化学B070301 化学控制、防治新工艺、新技术及其基础性研究B070302 无害化工艺(原料、能源和资源的综合利用)B0704 污染生态化学B0705 理论环境化学B0706 全球性环境化学问题当我被上帝造出来时,上帝问我想在人间当一个怎样的人,我不假思索的说,我要做一个伟大的世人皆知的人。
化学反应工程课程大纲-
中国海洋大学本科生课程大纲课程属性:公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能,课程性质:必修一、课程介绍1.课程描述:该课程基本内容包括反应动力学和反应器设计与分析两个方面,目的是使学生掌握研究工业规模化学反应器中化学反应过程动力学(称宏观动力学)的方法和基本原理,掌握理想反应器的设计和分析。
通过该课程的学习,要求学生能掌握化学反应工程的基本原理和研究方法,了解学科发展现状,并能综合应用所学知识,对工业实际反应过程进行开发和分析。
2.设计思路:化学反应工程以宏观动力学和理想反应器为基础,对工业反应装置的结构设计、最优操作条件的确定及控制、模拟放大等进行研究。
该课程的核心就在于特定反应在适合的反应器内行为状态数学模型的建立及其工程学解析处理,注重培养学生的工程方法论、工程能力和技术经济理念。
本课程包括以下的内容,内容和基本要求如下:绪论教学内容基本要求:了解反应工程课程的性质、反应器的操作方式、反应器设计的基本方程和工业反应器的放大方法。
重点:化学反应及反应器的分类、反应器的操作方式。
一些重要的基本术语。
第一章化学反应动力学教学内容:均相反应动力学和气固催化反应动力学反应速率及反应速率方程式反应速率的定义,速度与速率,反应速率的容量性质和强度性质,反应速率与反应物转化摩尔数的关系,转化率的概念:反应速率方程,反应速率影响因素,浓度影响:质量作用定律,幂指数函数,反应级数、反应速率常数及其测定,浓度方程的积分形式温度影响:Van`t Hoff的温度系数,Hood仿Van`t Hoff方程提出的关系,Arrhenius经验式,Arrhenius方程的三种形式,活化能与指前因子的测定复杂反应系统速率可逆反应,可逆反应的平衡限制及最佳温度,平行反应,串级反应,选择性(平均、瞬时),收率,浓度、温度对速率、选择性影响反应机理与反应速率方程什么是反应机理?反应机理与反应速率方程的关系第二章反应器内的流体流动与混合几种理想反应器间歇反应器,全混釜反应器,平推流反应器,不同反应器的体积计算和转化率计算,几种反应器的比较,不同反应器及反应器的组合各种反应器介绍试管、烧瓶、小型反应管、小型反应罐,实验室微分反应器、积分反应器,工业槽式反应器,工业管式反应器,填充床反应器,流化床反应器,浆状床反应器,移动床反应器均相反应器:气相、液相,非均相反应器:气液、气固、气液固、液液、固固,拟均相:固定床、流化床工业反应器与实验室反应器之间的差别:混合状态,浓度、温度分布,流速分布三种典型反应器的设计间歇反应器,连续流动置换反应器,连续流动理想混合反应器,几种典型反应器体积计算,反应器的设计原则:质量衡算、能量衡算、动量衡算质量衡算:积累速率= 输入速率-输出速率-反应消耗速率+反应生成速率间隙反应器:-dN A = Vr A dt,N A = N A0(1-x A),N A0dx A/dt=Vr A平推流反应器:连续流动、稳定,F A(y)-F A(y+dy)=r A dv,-dF A/dy=r A Ac,F A = v0c A0(1-x A)全混流反应器:均匀、集中参数,F A0-F A=Vr A,V = (F A0-F A)/r A, = V/v0 = (c A0-c A)/r A多釜串联全混流反应器:τi = V i /v = (c i-1-c i)/r,τ=∑τi V =vτ循环平推流反应器:τ* =V/v1 = -⎰c1c2(1/r)dc,τ = (1+R) τ*,R=0, 平推流,R→∞,全混釜非理想流动全混流、平推流的流动特性差别,如何确定实际反应器与理想反应器之间的差别,流动统计规律的假设原则……随机性,停留时间的概念和描述,流动模型……理想反应器的组合描述,流体混合特性:宏观混合与微观混合,非理想流动对反应特性的影响停留时间及停留时间分布停留时间的定义,停留时间分布,停留时间分布函数及分布密度函数,反应器的年龄分布,理想反应器的停留时间分布,停留时间对转化率选择性的影响,停留时间分布测定,停留时间分布与流动模型,反应器的类型与不同反应器的差别补充:概率函数的数学定义停留时间分布的测定脉冲法:E(t) = vc(t)/N0阶跃法:F(t) = ⎰0t E(t- θ )dθ =c(t)/c0流动模型对反应影响流动模型对反应器体积影响:理想置换,理想混合,串级理想混合,扩散模型,流动模型对选择性影响第三章非均相反应与传递非均相反应器的拟均相性质固定床反应器的平推流性质,流化床反应器的全混釜性质气固催化反应气固催化反应动力学简单一级化学反应,理想表面,理想表面吸附,Langmuir吸附方程,表面反应动力学方程的推导,真实表面,Elovich 表面假设,Temkin吸附方程,管孝男表面假设,Fruedlisch吸附方程,真实表面反应动力学推导气固反应器内的动力学问题气体与固体的接触,流体的流动情况,气膜的形成和外扩散传质,微观性质,催化剂的多孔性,催化剂孔内的内扩散传质,催化剂表面的反应气固催化反应的七个步骤气体反应物通过滞留膜向催化剂颗粒表面的传质(外扩散),气体沿微孔向颗粒内的传质(内扩散),气体反应物在微孔表面的吸附,吸附反应物在催化剂表面的反应,吸附产物的脱附,气体产物沿微孔向外扩散,气体产物穿过滞流膜扩散到气流主体不同步骤控制条件下的反应速率表面反应速率: r A = k f(c A),内扩散控制: r A = k f(c A),有效因子的定义,孔内浓度的分布,温度效应,外扩散控制: N A = k G(c A0 - c As),扩散计算:费克定律,主体扩散系数计算,Knudson扩散计算,微孔扩散计算,有效扩散系数计算,孔隙率及弯曲因子的定义有效因子计算等温条件下有效因子计算:一级反应情况下平板、圆柱、球形及不规则形状催化剂有效因子计算,非一级反应情况下有效因子计算,Thiele模数,非等温反应:能量衡算方程,绝热条件内扩散对反应的影响:对选择性的影响,对反应级数的影响,如何利用或避免内扩散的影响动力学方程时的测定积分反应器,微分反应器,循环无梯度反应器,外扩散的消除,内扩散的消除,动力学模型的确定和的拟合气固非催化反应缩芯模型的描述假设:颗粒大小不变,反应物是无孔实芯,球形颗粒反应过程步骤:气相反应物通过气膜扩散到外表面;气体反应物通过产物层扩散到芯表面;气相反应物与固相反应物在表面反应生产固相产物S和气相产物F;气相产物通过产物层扩散到外表面;气相反应物扩散穿过气膜到达气流主体;动力学模型建立,各步骤速率求解,模型判别与其他模型,过程控制的判别其他模型无产物层缩芯模型,整体反应模型,扩散界面模型,微粒模型,单孔模型,破裂芯模型气液反应动力学(特色)结合海水脱硫气液传质与气液反应过程,双膜理论,气液传质设备及气液反应器,气液吸收及解吸,化学吸收,气液反应过程共同特征:加大传质面积-改进填料、塔件,强化传质-加强气体分散气液反应过程的几个步骤:气相反应物相气液界面的扩散;气体反应物通过液膜相液相主体的扩散;液相反应物通过液膜相气液界面的扩散;气液反应物相遇后的液相化学反应;产物的逆传递。
生化反应工程
天津市高等教育自学考试课程考试大纲课程名称:生化反应工程课程代码:3283第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点《生化反应工程》是高等教育自学考试生物技术(生物制药方向)专业的一门专业课,是在完成生物化学、微生物学、物理化学和化工原理等课程后开设的必修课程之一。
本课程的学习对全面掌握生物技术进行生化工程的研究开发起着重要的作用。
本课程重点论述了生化反应过程动力学和生化反应器两个方面。
前者着重论述了均相酶催化反应、固定化酶催化反应和细胞反应过程的基本动力学规律,并重点探讨了传递因素对反应动力学的影响及处理方法;对于生化反应器的设计和分析,则重点讨论了三种理想反应器,并适当介绍了对非理想流动反应器的处理方法。
通过学习可以使学生对于生化反应工程有较系统的认识,达到熟悉并掌握该课程的基本任务、内容、研究对象和研究方法。
本大纲是根据国家教育部制定的高等教育自学考试生物技术专业本科生培养目标编写的,立足于培养高素质人才,适应生物制药专业的培养方向。
本大纲叙述的内容尽可能简明,便于自学。
二、课程目标与基本要求本课程的目标和任务是使学生通过本课程的自学和辅导考试,进行有关生化反应工程的基础理论、基本知识的考察和训练,并了解现代生化反应的进展,为今后的学习和工作打下坚实的基础。
课程基本要求如下:1、了解生化反应工程的特点、任务、研究的对象及研究的内容和方法。
2、掌握均相酶催化反应、固定化酶催化反应动力学的规律和动力学方程、传递因素对反应动力学的影响及其处理方法。
3、掌握细胞反应过程计量学、细胞反应过程动力学的规律及动力学方程。
4、了解生化反应器的种类、基本设计方程和动物细胞培养反应器的种类。
掌握三种理想生化反应器、半间歇半连续反应器的设计式和相关的计算。
5、学习生化反应器的流动模型与放大,了解停留时间的定量描述和理想流动模型。
掌握停留时间分布密度、分布密度函数及统计特征值的计算,熟悉三种非理想流动模型及相应的计算。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
XX市高等教育自学考试课程考试大纲课程名称:生化反应工程课程代码:3283第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点《生化反应工程》是高等教育自学考试生物技术(生物制药方向)专业的一门专业课,是在完成生物化学、微生物学、物理化学和化工原理等课程后开设的必修课程之一。
本课程的学习对全面掌握生物技术进行生化工程的研究开发起着重要的作用。
本课程重点论述了生化反应过程动力学和生化反应器两个方面。
前者着重论述了均相酶催化反应、固定化酶催化反应和细胞反应过程的基本动力学规律,并重点探讨了传递因素对反应动力学的影响及处理方法;对于生化反应器的设计和分析,则重点讨论了三种理想反应器,并适当介绍了对非理想流动反应器的处理方法。
通过学习可以使学生对于生化反应工程有较系统的认识,达到熟悉并掌握该课程的基本任务、内容、研究对象和研究方法。
本大纲是根据国家教育部制定的高等教育自学考试生物技术专业本科生培养目标编写的,立足于培养高素质人才,适应生物制药专业的培养方向。
本大纲叙述的内容尽可能简明,便于自学。
二、课程目标与基本要求本课程的目标和任务是使学生通过本课程的自学和辅导考试,进行有关生化反应工程的基础理论、基本知识的考察和训练,并了解现代生化反应的进展,为今后的学习和工作打下坚实的基础。
课程基本要求如下:1、了解生化反应工程的特点、任务、研究的对象及研究的内容和方法。
2、掌握均相酶催化反应、固定化酶催化反应动力学的规律和动力学方程、传递因素对反应动力学的影响及其处理方法。
3、掌握细胞反应过程计量学、细胞反应过程动力学的规律及动力学方程。
4、了解生化反应器的种类、基本设计方程和动物细胞培养反应器的种类。
掌握三种理想生化反应器、半间歇半连续反应器的设计式和相关的计算。
5、学习生化反应器的流动模型与放大,了解停留时间的定量描述和理想流动模型。
掌握停留时间分布密度、分布密度函数及统计特征值的计算,熟悉三种非理想流动模型及相应的计算。
三、与本专业其他课程的关系本课程在生物制药专业的教学计划中被列为专业课,在生物化学、微生物学、物理化学和化工原理课程与生物制药工程等学科之间有着承前启后的相互联系作用,本课程的学习对全面掌握生物技术专业各学科的知识起着重要作用。
第二部分考核内容与考核目标第一章绪论(一般)一、学习目的与要求通过本章的学习,了解生化工程与生化反应工程。
二、考核知识点与考核目标识记:了解生化反应过程的任务、特点、反应器的类型、研究的对象及研究的内容和方法。
第二章均相酶催化反应动力学一、学习目的与要求通过本章的学习,了解均相酶催化反应的特点、影响酶催化反应速率的因素。
掌握简单酶催化反应、有抑制的酶催化反应和复杂的酶催化反应动力学方程的建立及方程中各参数的求取。
二、考核知识点与考核目标(一)酶催化反应的基本特征(一般)识记:了解酶催化的共性与四大特性,酶的催化效率的3种表示方法。
(二)简单的酶催化反应动力学(重点)识记:了解推导酶催化反应动力学三点假设、“平衡”假设、“拟稳态”假设和酶的转化数的概念。
理解:米氏方程的推导过程、方程中各参数的定义。
应用:能根据酶催化反应机理推导出米氏方程,能通过实验数据求取方程中各参数。
(三)有抑制的酶催化反应动力学(重点)识记:了解抑制剂的概念及抑制作用的两大分类。
理解:各种有抑制的酶催化反应动力学的特点、各种有抑制的酶催化反应速率与底物浓度的关系。
应用:能根据各种有抑制的酶催化反应机理推导出动力学方程,及方程中各参数的求取。
(四)复杂的酶催化反应动力学(次重点)识记:多底物酶、变构酶催化反应动力学的特点、模型理解:双底物酶反应系统中复合物形成的三种最简单的情况、变构酶的概念及各自动力学方程的形式。
(五)影响酶催化反应速率的因素(一般)识记:了解影响酶催化反应速率的两个主要因素:pH值和温度。
第三章固定化酶催化反应过程动力学一、学习目的与要求通过本章的学习,了解固定化酶催化反应过程的特征、影响固定化酶催化反应动力学的因素,掌握外扩散、内扩散限制效应及内、外有效因子。
二、考核知识点与考核目标(一)固定化酶催化的动力学特征(一般)识记:了解酶的固定化对酶的活性、稳定性的影响及影响固定化酶催化反应动力学的因素。
(二)外扩散限制效应(重点)识记:了解固定化酶与液相反应物相接触的反应步骤。
理解:掌握外扩散传质速率、无因次准数(丹克莱尔数)的定义式和物理意义、外扩散有效 的定义式。
因子E应用:熟悉对不同反应级数的不可逆反应的外扩散有效因子的计算。
(三)内扩散限制效应(重点)识记:了解液体在微孔内的2种扩散机理和微孔内反应组分的浓度分布方程。
理解:掌握5种载体结构参数的定义,有效扩散系数D e、梯勒模数 及内扩散有效因子的定义式和物理意义。
应用:熟悉不同形状载体上内扩散有效因子和内扩散存在下的酶催化反应速率的计算。
(四)内外扩散同时存在时时的限制效应(一般)识记:了解内外扩散同时存在的总有效因子的定义、化学抑制和分配效应对有效因子的影响。
理解:Bior准数的定义和物理意义。
表观梯勒模数与总有效因子的关系。
第四章细胞反应过程动力学一、学习目的与要求通过本章的学习,了解细胞反应过程的特征和计量学,掌握细胞生长、基质消耗与产物生成动力学及细胞反应动力学参数的估算。
二、考核知识点与考核目标(一)细胞反应过程计量学(次重点)识记:了解细胞反应过程的3个主要特征。
理解:掌握细胞的分子式、呼吸商和细胞得率的定义及元素衡算方程。
应用:应用衡算方程进行计算并熟悉计算细胞反应过程的得率系数。
(二)细胞生长的非结构动力学(重点)识记:了解细胞生长动力学模型的简化、简化的内容、反应速率的定义及温度和pH值对细胞生长动力学的影响。
理解:掌握绝对速率、比速率概念及细胞生长过程的五个阶段。
应用:熟悉运用分批培养时、有抑制和无抑制的细胞生长动力学方程进行计算。
(三)基质消耗与产物生长动力学(重点)识记:了解维持代谢的基质消耗和代谢产物生成的动力学描述及细胞反应中的产热速率。
理解:掌握各速率方程的定义式、基质最大比消耗、摄氧率等概念。
应用:熟练应用各速率方程进行计算。
(四)细胞死亡动力学(一般)识记:了解细胞死亡的原因及受热死亡的模型。
(五)细胞反应动力学参数的估算(次重点)识记:了解微分反应器和积分反应器的特点、作用。
理解:掌握常用于动力学参数估算的两种方法(微分法、积分法)和最小二乘法。
应用:熟练应用上述方法计算细胞反应动力学方程中各参数。
(六)固定化细胞反应动力学(一般)识记:了解细胞固定化的方法。
理解:掌握生物膜内的扩散限制和絮凝物内的扩散限制的有效因子的计算式。
第五章生化反应器的设计与分析一、学习目的与要求通过本章的学习,了解生化反应器的分类、操作形式和基本设计方程、半间歇半连续操作反应器和动物细胞培养反应器。
掌握间歇反应器(BSTR)、连续操作的搅拌槽式反应器(CSTR)、连续操作的管式反应器(CPFR)的有关计算。
二、考核知识点与考核目标(一)生化反应器设计概论(一般)识记:了解生化反应器的种类、操作形式及设计的基本方程。
(二)间歇操作搅拌槽式反应器(BSTR)(重点)识记:间歇反应器的特点、反应时间、反应所需时间、反应有效体积的概念。
理解:掌握在间歇反应器中进行酶催化反应、细胞反应时反应时间和反应有效体积的计算公式及过程最优化。
应用:能熟练进行间歇反应器有关的计算。
(三)连续操作搅拌槽式反应器(CSTR)(重点)识记:了解连续操作搅拌槽式反应器的特点,单级CSTR、带有细胞循环的单级CS 和多级CSTR串联反应器的特征。
理解:掌握集中参数模型、“返混”、空时 、稀释率D、比生长速率、循环比等概念和各种反应器的设计方程。
应用:熟练应用反应器的设计方程进行相关的计算。
(四)连续操作的管式反应器(CPFR)(重点)识记:了解活塞流模型的假设、酶催化反应时的CPFR及带有循环的CPFR的特征。
理解:掌握各种活塞流反应器的设计式,各种生化反应过程中CSTR与CPFR的性能比较。
应用:能应用上述反应器的计算式进行相关的计算。
(五)半间歇半连续操作的生化反应器(次重点)识记:了解半间歇半连续操作反应器的特点。
理解:掌握流加操作和反应-分离耦合两种反应器的数学模型和几种耦合的过程。
(六)动物细胞培养反应器(一般)识记:了解动物细胞培养的特点、笼式通风搅拌反应器、贴壁培养反应器、微载体悬浮培养反应器和植物细胞培养反应器。
第六章生化反应器的流动模型与放大一、学习目的与要求通过本章的学习,了解非理想流动模型的特点、停留时间分布的概念、测试方法和函数的统计特征值、理想流动模型和三种非理想流动模型。
二、考核知识点与考核目标(一)停留时间分布(重点)识记:了解停留时间分布的概念、停留时间分布的定量描述和测试方法(阶跃法、脉冲法)。
理解:掌握描述停留时间分布的几个量(停留时间分布密度、停留时间分布函数、无因次时间)和统计特征值(数学期望、方差)的定义式。
应用:熟悉运用实验数据进行停留时间分布的计算。
(二)生化反应器的理想流动模型(次重点)识记:了解两种理想流动模型的模型假设和模型的特征。
理解:掌握两种理想流动模型的数学模型。
应用:运用理想流动的数学模型进行计算。
(三)生化反应器的非理想流动模型(重点)识记:了解实际流动状况偏离理想流动的原因和3种非理想流动模型。
理解:掌握3种模型(槽列模型、一维扩散模型、组合模型)的物理和数学模型及模型参数。
应用:熟练应用上述模型进行相关的计算。
(四)非理想流动对细胞反应过程的影响(一般)识记:了解非理想流动对连续灭菌过程、鼓泡塔反应器内细胞生长、气升式反应器内细胞生长的影响。
理解:掌握非理想流动对3种反应过程影响的数学表达式。
(五)生化反应器的放大(一般)识记:了解生化反应器放大的四种方法。
应用:掌握四种放大方法的具体应用。
第三部分有关说明与实施要求一、考核目标的能力层次表述本大纲在考核目标中按着“识记”、“理解”、“应用”等三个能力层次规定考生应达到的能力层次要求,各能力层次为递进等级关系,后者必须建立在前者的基础上,其含义是:识记:能知道有关的名词、概念、知识的含义,并能正确认识和表达。
理解:在了解的基础上,能全面把握基本概念、基本原理、基本方法与技能,并把握上述内容的区别和联系。
应用:在理解的基础上,能运用基本概念、基本原理、基本方法与技能,分析和解决有关的理论和实际问题,并能够运用多个知识点进行综合分析,解决问题。
二、教材《生化反应动力学与反应器》戚以政、汪叔雄编著,化学工业,第二版。
三、自学方法指导1、在开始学习指定教材每一章之前,应先阅读大纲中有关这一章考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标,使阅读材料时有的放矢。
2、阅读材料时,要仔细阅读,逐句推敲,深刻理解基本概念、基本理论,牢固把握基本方法与技能。