《聚合反应工程》课程教学大纲

1、PAGE PAGE - 5 -本科生课程大纲课程名称聚合反应工程Polymerization Reaction Engineering课程代码083703101269课程属性专业知识课时/学分48/3课程性质必修实践学时责任教师课外学时课程属性：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、选修课程介绍1.课程描述： 聚合反应工程是高分子材料与工程专业的一门主要专业课，向学生系统地介绍聚合过程（流动、混合、传热等物理过程及聚合反应过程）对聚合反应器设计和操作控制的要求、各种聚合方法进行工业化生产的特点、配方原理、流程组织原理和典型工业生产过程、聚合反应的基本化工单元及典型生

2、产设备。不同实施方法中，关键设备的选用，传热传质和分离提纯的有效措施，最能体现工艺意图的设备组合，获得预定性能和结构的聚合物生产的工艺方法和工艺技术。本课程具有很强的工程实践性，因此本课程的教学目的就是要培养学生综合应用各种专业知识解决工程实际问题的能力，培养学生实事求是、耐心细致及严谨负责的工作作风，使学生认识到遵守国家法规政策，关注经济形势，培养良好的集体合作精神等，是完成实际工作所必不可少的，并使学生走向社会后能够尽快地适应迅猛发展的科学技术对人才的需求。2.设计思路： 本课程以聚合反应工程、三大合成材料的工业生产方法的学习为主线，结合学生自主完成关于典型聚合物产品工艺理论分析、工艺实施

3、内容的课程训练的方式进行，使同学们将掌握的高分子化学的理论知识和生产实际联系起来，培养学生从工业生产的角度分析问题的思维能力，使其掌握工业生产高聚物的技能技巧并具备从事新型高分子材料开发能力。课程内容包括三个模块：聚合反应工程、聚合方法与工艺过程、典型聚合物的合成工艺过程。聚合反应工程主要讲授聚合反应器。以搅拌聚合釜为重点，讨论聚合过程（流动、混合、传热等物理过程及聚合反应过程）对聚合反应器设计和操作控制要求。课程包括化学反应工程基础，聚合反应工程分析，聚合釜内流体的流动和混合，传热与传质，聚合工程。聚合方法与工艺过程是学生设计聚合物生产工艺的基础知识，课程将以高分子化学理论知识为依据，重点介

4、绍各种聚合方法的特点和通用工艺流程，为各种具体聚合物合成方法的选择及工艺过程的设计提供理论依据。课程包括自由基聚合、离子聚合、配位聚合及缩合聚合生产工艺。典型聚合物的合成工艺过程是聚合反应工程及聚合方法与工艺过程的具体应用实例。通过典型聚合物合成工艺过程的学习，使学生将聚合反应工程和聚合方法与工艺过程的理论知识与聚合物实际生产过程联系起来，掌握聚合物合成工艺设计的基本步骤及主要内容，培养学生综合应用各种专业知识解决工程实际问题的能力。课程包括通用塑料、合成纤维及通用橡胶聚合物合成工艺过程。3.课程与其他课程的关系：本课程先修课程为有机化学、物理化学、化工原理、高分子化学、高分子物理等专业基础课

5、。本课程综合运用了所学的专业基础知识，并将其与工程实践紧密结合，提供了理论与实际相结合的方法与过程，因此本课程的学习对高分子材料与工程专业学生毕业以后的实际工作具有重要的实际意义。二、课程目标本课程目标是为专业基础知识与实际生产相结合提供方法和过程，培养学生的工程观点和工程设计能力，到课程结束时，学生应能：（1）了解聚合反应器的设计、操作和控制的基本方法。能够根据聚合物性能要求合理确定聚合反应器的设计、操作和控制条件。（2）掌握高分子材料合成过程中的各种工艺基础知识，将高分子化学的理论知识和生产实际联系起来，具备从工业生产的角度分析问题的思维能力，掌握工业生产高聚物的技能技巧并具备从事新型高分

6、子材料开发能力。（3）提高学生工程意识以及分析问题和解决问题的能力，为今后从事的科研和生产工作打下坚实的基础。三、学习要求要完成所有的课程任务，学生必须：（1）按时上课,上课认真听讲，积极参与课堂讨论、作业典型案例分析。本课程将包含较多的课下作业、讨论、小组作业展示等课堂活动。（2）保质保量的按时完成课下作业。这些作业要求学生按书面形式提交，只有按时提交作业，才能掌握课程所要求的内容。延期提交作业需要提前得到任课教师的许可。（3）在课程学习及课下作业的基础上，学期结束前完成一种聚合物的合成工艺设计，促进学生工程设计能力的提高。四、教学进度序号专题或主题计划课时主要内容概述1绪论、化学反应工程基

7、础8了解聚合反应工程课程研究内容，了解化学反应的类型、化学反应器的类型，平推流与理想混合流反应器的流动形态。掌握连续反应器停留时间分步测量技术和数据处理方法。2聚合反应工程分析6了解不同类型的反应器，对自由基加聚反应或缩聚反应，对聚合度和分子量分布的影响，从而正确选择反应器类型。3聚合釜内流体的流动和混合2了解搅拌釜式反应器在聚合物生产中的重要地位，了解搅拌聚合釜的基本构造，了解釜内流体的流况类型，搅拌雷诺准数的定义，搅拌雷诺准数与流体流型的关系，漩涡的危害和防止措施；搅拌功率的因次分析方法，功率曲线图的应用和搅拌功率公式的推导，掌握混合搅动操作条件下转速的计算，了解混合均匀程度的概念，掌握混

8、合均匀程度与混合速度准数联立求解搅拌转速。4传热与传质2了解聚合反应的热效应，放热高峰与放热平均值区别，高粘度体系的搅拌热的概念，搅拌釜传热的布置形式，加热和冷却方法，传热的计算，强化传热可采取的措施。5聚合釜的放大2了解聚合釜放大的意义，放大的数模和相似放大方法，着重了解在几何相似放大情况下，传热面积，反应釜体积，传热系数的变化规律，初步了解按照操作目的选定放大准则。6聚合物生产工艺3掌握高分子合成材料生产的主要过程，掌握合成树脂与合成橡胶聚合方法及生成过程的区别，了解高分子合成材料的单体及单体的原料路线。7自由基聚合生产工艺10了解自由基聚合的实施方法、各类方法特点及工艺过程，掌握LDPE

9、、PS、PVC、PAN、SBR等聚合物合成工艺。8配位聚合生产工艺3了解配位聚合特点及工艺过程，掌握PP、BR等聚合物合成工艺。9离子聚合生产工艺2了解离子聚合特点及工艺过程，掌握IIR等聚合物合成工艺。10缩聚物生产工艺10了解缩聚反应的特点及实施方法，掌握PET、双酚A型环氧树脂、不饱和树脂等聚合物合成工艺。五、参考教材与主要参考书1、选用教材：（1）聚合反应工程基础，史子瑾主编，化学工业出版社，北京，1991。（2）高聚物合成工艺学，赵德仁、张蔚盛，化学工业出版社，1997年第二版。2、主要参考书：（1）聚合过程及设备，计其达主编，化学工业出版社，北京，1981。（2）聚合反应工程基础，陈甘堂著，中国石化出版社，1991。（3）高分子合成原理及工艺学，李克友、张菊华、向福如编，科学出版社，1999年。（4）高聚物合成工艺，王久芬，国防工业出版社，2005年。（5）高分子工艺，复旦大学高分子科学系编，2002年10月。（6）高分子合成化学，冯新德编，科学出版社，1981年1月。六、成绩评定（一）考核方式 A ：A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他（二）成绩综合评分体系： 成绩综合评分体系比例%1.出勤，课堂表