罗中秋 廉培超 陕绍云

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2106-5640-5291

摘  要：在化学反应工程讲授过程以实际案例讲解课程的理论知识可以有效地调动学生学习的积极性，培养学生的知识运用及创新能力，其中在非均相反应动力学模型分析和推导过程中，以碱浸出矿物中的有价元素为例，该反应属于液固非均相反应，其反应机理常可采用界面反应模型中的收缩未反应芯模型进行描述，同时该反应的反应速率受内扩散控制。案例的实施在一定程度上丰富了化学反应工程教学资源，同时为创新型人才的培养提供了教学素材。

关键词：非均相反应  液-固反应  动力学模型  收缩未反应芯模型

中图分类号：TQ03                           文献标识码：A                  文章编号：1674-098X（2021）06（b）-0045-03

A case analysis of liquid-solid heterogeneous reaction kinetics model in chemical reaction engineering

LUO Zhongqiu  LIAN Peichao  SHAN Shaoyun

（Faculty of Chemical Engineering， Kunming University of Science and Technology， Kunming， Yunnan Province， 650500  China）

Abstract： In the teaching process of chemical reaction engineering， explaining the theoretical knowledge of the course with practical cases can effectively mobilize students' learning enthusiasm and cultivate students' knowledge application and innovation ability. In the process of analysis and deduction of heterogeneous reaction kinetic model， taking the valuable elements in alkali leaching minerals as an example， the reaction belongs to liquid-solid heterogeneous reaction， The reaction mechanism can often be described by the shrinking unreacted core model in the interface reaction model， and the reaction rate is controlled by internal diffusion. The implementation of the case enriches the teaching resources of chemical reaction engineering to a certain extent， and provides teaching materials for the cultivation of innovative talents.

Key Words： Heterogeneous reaction; Liquid-solid reaction; Kinetics models; Unreacted shrinking core model

化學反应工程是在高等数学、物理化学及化工原理课程学习基础上开设的一门专业课，具有理论性强、学习难度大等特点，一定程度上导致学生学习积极性不高。学习本门课程的目的在于培养学生利用化学反应工程知识解决实际问题的能力。因此，将科研资源转化为教学资源——建立教学案例库，让学生在解决实际问题过程中学习，学以致用，调动学生学习积极性，培养学生的知识运用及创新能力。

教学案例来源：一般矿物湿法浸出过程属于液固非均相反应，而冶金行业常常使用此手段进行有价金属溶出，其反应机理常采用界面反应模型中的收缩未反应芯模型进行描述。王长泰等[1-2]认为界面反应模型能够精确地描述液固反应系统的本征反应，并且通过实验验证了其通用性。……