课题简介
化学工程是一门已有上百年历史的实用工程学科，包含了化学，物理，数学，经济，化工原理，是现代工业发展的基础。从日化类的洗发水，到时下大热的电动汽车，几乎所有消费品的生产与升级都依托化学工程 。
随着二十世纪以来汽油动力汽车的普及，传统汽车汽油带来的铅污染问题变得越来越突出。对于新的无铅油品添加剂的需求在近几十年中大量增长。汽油添加剂可以提高汽油辛烷值减缓发动机积碳，并通过增氧帮助汽油更加充分地燃烧以提高发动机效率。异丁烯(isobutylene)是目前市面上主流的无铅汽油添加剂甲基叔丁基醚(MTBE; methyl tert-butyl ether)及乙基叔丁基醚(ETBE；Ethyl tert-butyl ether)的主要生产原料之一。目前工业上主流的异丁烯生产方式是异丁烷的脱氢。不过烷类的脱氢需要大量能量，因此假如可以设计出一个更好的生产办法，则可以提高异丁烯的产量并降低生产成本。
叔丁醇的酸催化脱水是生产异丁烷的另一个办法。由于反应速率由催化反应决定，优化催化剂以及催化反应条件对于大规模低成本生产异丁烯就显得十分重要。
本课题旨在通过提供学生真实的实验室数据，使用MATLAB进行数据分析与建模，尝试理解叔丁醇的酸催化脱水的反应机理，从而设计出最优化的反应配比。通过此次课题研究，学生应当获得基础的MATLAB处理数据能力，以及对于催化反应，传质，和工程用经济学及统筹学的一定了解。通过此课题，学生也会得到关于本科化学工程的专业课课程结构和专业涉猎的大致概念，了解未来化学工程，或是其他工程类专业学习的必备基础。
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