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文档简介

1、大气污染控制工程教学大纲一、课程基本信息课程代码:课程英文名称:AirPollutionControl Engineering课程类型:必修课先修课程:高等数学 环境工程原理 物理化学学 分:4总学时:64(理论学时:64)二、课程性质、目的与任务大气污染控制工程是环境工程专业的一门主干专业课程,由讲课、实验、课程设计等环节组成。学习本课程之前要求先修完高等数学、环境工程原理、物理化学等有关基础课或专业基础课。通过本课程的学习与实践,全面掌握大气污染的来源、途径和机理(包括基本概念、基本理论、基本技能)、大气污染控制的原理、方法和实践以及前沿研究领域,同时,还要求掌握与此相关的标准和政策法规及

2、其发展前景。通过本课程的学习,达到三个目标:(1)学习必要的理论知识和方法、技巧;(2)培养学生工程设计能力和研究能力,解决大气污染问题的实际操作、设计等实践实验能力;(3)了解大气污染控制工程领域前沿研究内容,激发学生的创造力,培养创新思维。三、课程教学内容与要求(一)概论1、教学内容与要求要求了解大气污染的分类、组成、分布及大气污染问题,理解大气污染的综合防治措施定义。(1)大气污染和大气污染物(2)大气污染及其控制情况(3)大气污染的综合防治措施(4)大气环境标准2、教学重点大气污染的综合防治措施。3、教学难点大气污染的来源,大气污染的综合防治措施。(二)燃烧与大气污染1、教学内容与要求

3、要求了解燃料的种类、组成,理解燃烧的基本原理和相关污染物形成机理,掌握燃烧的计算。(1)燃料的性质(2)燃料燃烧过程(3)烟气体积及污染物排放量计算(4)燃烧过程硫氧化物的形成与控制(5)燃烧过程氮氧化物的形成与控制(6)燃烧过程中颗粒污染物的形成(7)燃烧过程中其他污染物的形成2、教学重点重点理解燃烧的基本原理和相关污染物形成机理,重点掌握燃烧过程污染物排放计算。3、教学难点 燃烧过程污染物排放计算。(三)大气污染气象学1、教学内容与要求要求了解与大气污染相关的气象学基本知识,理解和掌握大气圈的结构、主要气象要素、大气稳定度和逆温的概念。(1)大气层结构及气象要素(2)大气的热力过程(3)大

4、气的运动和风2、教学重点掌握大气层结构及大气的热力过程。3、教学难点大气的热力过程、大气稳定度和逆温。(四)大气污染浓度估算模式1、教学内容与要求要求了解湍流扩散的基本理论,理解和掌握高斯扩散模式、烟囱高度的设计和厂址的选择。(1)大气层结构及气象要素(2)大气边界层的温度场(3)大气的运动和风(4)湍流扩散的基本理论(5)污染物浓度的估算方法(6)非点源污染物浓度估算模式(7)特殊情况下的扩散模式(8)烟囱高度的设计(9)厂址选择2、教学重点掌握影响污染物稀释扩散法控制的有关条件;污染物浓度估算的高斯模式,烟囱高度的设计方法。3、教学难点污染物稀释扩散法控制,污染物浓度估算的高斯模式。(五)

5、颗粒污染物控制技术基础1、教学内容与要求要求理解和掌握颗粒物的粒径分布及其他物理性质、评价净化装置性能的技术指标以及颗粒物捕集的动力学理论基础。(1)粉尘的粒径及粒径分布(2)粉尘的物理性质(3)净化装置的性能(4)颗粒捕集理论基础2、教学重点要求了解除尘技术的理论基础,掌握颗粒污染物的性质。3、教学难点除尘技术的理论基础以及颗粒物捕集的动力学理论基础。(六)除尘装置1、教学内容与要求要求了解除尘器的类型,包括各种干式和湿式除尘器,理解和掌握电除尘器、过滤式除尘器设计等。(1)机械式除尘器(2)电除尘器(3)湿式除尘器(4)过滤式除尘器(5)除尘器选择与发展2、教学重点本章要求掌握机械除尘器作

6、原理、结构与设计;电除尘器的工作原理,了解其选型和设计;掌握过滤式除尘器的工作原理,了解其选型和设计;了解除尘系统的选择设计与除尘器的发展。3、教学难点电除尘器的工作原理,过滤式除尘器的工作原理及设计。(七)气态污染物控制技术基础1、教学内容与要求要求了解气态污染物控制的原理及相关计算,掌握气体扩散、气体吸收、吸附和催化的基本原理、工艺及气态污染物控制中的一些问题。(1)吸收过程的气液平衡(2)伴有化学反应的吸收动力学(3)催化作用原理及气体催化净化(扩展催化作用)(4)吸收法净化其他气态污染物(5)吸附理论(6)吸附设备及其计算方法(7)吸附法净化有机蒸气(8)吸附法净化其他气态污染物2、教

7、学重点本章要求掌握物理吸收的机理;掌握化学吸收与吸收计算;重点掌握双膜理论传质计算及填料塔的设计计算,气态污染物的催化净化。3、教学难点双膜理论传质计算及气固相催化反应器的设计。(八)硫氧化物的污染控制1、教学内容与要求要求了解硫循环及硫排放、燃烧前燃料脱硫、硫化床燃烧脱硫、当代脱硫方法,理解和掌握高浓度二氧化硫尾气脱硫、低浓度二氧化硫烟气脱硫。(1)硫循环及硫排放(2)燃烧前燃料脱硫(3)硫化床燃烧脱硫(4)高浓度二氧化硫尾气脱硫(5)低浓度二氧化硫烟气脱硫2、教学重点本章重点介绍当代脱硫方法3、教学难点低浓度二氧化硫烟气脱硫、硫化床燃烧脱硫4、前沿内容SO2控制技术研究新进展(九)固定源氮

8、氧化物污染控制1、教学内容与要求要求了解氮氧化物性质和来源,理解燃烧过程中氮氧化物的形成机理、掌握低氮氧化物燃烧技术和烟气脱硝技术。(1)氮氧化物的性质及来源(2)燃烧过程中氮氧化物的形成机理(3)低氮氧化物燃烧技术(拓展)(4)烟气脱硝技术(拓展)2、教学重点本章重点介绍燃烧过程中氮氧化物的形成机理,烟气脱硝技术3、教学难点烟气脱硝技术、低氮氧化物燃烧技术4、前沿内容氮氧化物控制技术研究新进展(十)挥发性有机物污染控制1、教学内容与要求要求了解VOCs性质和来源,理解和掌握VOCs污染的控制措施,包括燃烧法控制VOCs、洗涤法控制VOCs、冷凝法控制VOCs、吸附法控制VO Cs、生物法控制

9、VOCs污染。(1)蒸汽压与蒸发(2)VOCs污染预防(3)燃烧法控制VOCs污染(4)洗涤法控制VOCs污染(5)冷凝法控制VOCs污染(6)吸附法控制VOCs污染(7)生物法控制VOCs污染2、教学重点本章重点介绍各种VOCs污染控制技术。3、教学难点冷凝法控制VOCs污染,生物法控制VOCs污染4、前沿内容VOCs催化净化技术研究新进展(十一)城市机动车污染控制1、教学内容与要求要求了解城市交通趋势及影响,理解汽(柴)油发动机污染物的形成与来源,掌握其控制技术。(1) 城市交通趋势及影响(2) 汽油发动机污染物的形成与来源(3) 柴油发动机污染物的形成与控制(适当拓展控制技术)(4) 新

10、型动力车(5) 交通规划与交通管理2、教学重点本章重点介绍汽油发动机污染物的形成与来源,柴油发动机污染物的形成与控制3、教学难点柴油发动机污染物的形成与控制(十二)大气污染和全球气候1教学内容与要求要求了解全球气候和全球污染,理解和掌握全球气候变化、臭氧层破坏和酸雨污染问题。(1) 温室气体和气体变化(2) 臭氧层破坏问题(3) 致酸前体物与酸雨2、教学重点本章重点介绍臭氧层破坏问题,致酸前体物与酸雨。3、教学难点臭氧层破坏问题(十三)集气罩1教学内容与要求 要求了解集气罩的集气类型,理解和掌握集气罩的集气机理、集气罩的设计方法。(1) 净化系统的组成及系统设计的基本内容(2) 集气罩的集气机

11、理(3) 集气罩的集气类型(4) 集气罩的性能参数和计算(5) 集气罩的设计方法2、教学重点本章重点集气罩的集气机理他及设计方法3、教学难点集气罩的设计方法(十四)管道系统设计1教学内容与要求要求理解管道系统保温防腐防爆、掌握管道压损计算。(1)管道系统压损计算(2)管道系统布置部件(3)管道系统保温防腐防爆2、教学重点本章重点介绍管道系统压损计算及管道系统保温防腐防爆3、教学难点 管道系统保温防腐防爆(十五)热点专题讨论1、室内空气污染及其控制技术2、CO2 capture, sequestration and conversion3、大气污染控制技术发展报告四、学时分配本课程总参考学时数:

12、 64 学时。其分配学时如下所示:序号教 学 内 容学 时课堂讲授实验课习题课讨论课其他1概论42燃烧与大气污染53大气污染气象学24大气污染浓度估算模式45颗粒污染物控制技术基础56除尘装置107气态污染物控制技术基础58硫氧化物的污染控制69固定源氮氧化物污染控制610挥发性有机物污染控制411城市机动车污染控制312大气污染和全球气候213净化系统的设计314前沿热点专题讨论6小计64合计64五、教学环节与教学要求1本课程是本科生环境工程专业和环境监测专业首先接触到的专业课,讲授基本理论和实验教学相结合。基本理论讲授课中辅以课堂习题和课堂讨论,目的是加对基本理论的理解,培养学生解决问题能

13、力,使理论和实践相结合。每一章讲后均布置作业题,以便使学生加深对环境监测基本概念和基本理论的认识。作业量:第一章 概论 2题第二章 燃烧与大气污染 2题第三章 大气污染气象学 2题第四章 大气污染浓度估算模式3题第五章 颗粒污染物控制技术基础 2题第六章 除尘装置 4题第七章 气态污染物控制技术基础 3题第八章 硫氧化物的污染控制 3题第九章 固定源氮氧化物污染控制 2题第十章 挥发性有机物污染控制 2题第十一章 城市机动车污染控制 2题第十二章 大气污染和全球气候 1题第十三章 集气罩 2题第十四章 管道系统的设计 2题2本课程是一门理论与实践性环节很强的课程,由于教学时间有限教学中将主要采用课堂讲授。课堂讲授过程中尽可能举一些工程设计的实例和相关研究课题,目的是加强学生对基本理论的理解、提高学生的工程设计能力以及培养学生的研究意识。六、课程考核办法1、作业: 15分2、课堂参与: 15分3、考试: 70 分七、教材与主要参考书教材: 大气污染控制工程第三版,主编:郝吉明,出版社:

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