《环境工程原理2》课程教学大纲

《环境工程原理2》教学大纲一、课程基本信息课程名称环境工程原理（2-2）PrinciplesofEnvironmentalEngineering(2-2)课程编码CHM122112200开课院部化学工程学院课程团队化工原理教学团队学分2.0课内学时36讲授24实验12上机0实践0课外学时36适用专业环境工程授课语言中文先修课程高等数学（2-1）、无机及分析化学、大学物理（2-1）、有机化学、物理化学、工程制图课程简介（必修）《环境工程原理》是环境工程专业的一门专业基础课。本课程的主要任务是研究生产过程中具有共同规律的各种单元过程和简单反应过程的基本原理、典型的设备结构、性能与操作原理；研究单元和化学反应过程及其典型设备的计算方法；通过各种单元过程的操作因素分析，寻找适宜的操作条件，探索强化过程的方向及改进设备的途径。通过本课程的学习不仅要使学生牢固地掌握单元过程的基本理论，同时也要培养学生具有从工程技术角度出发，灵活地运用基本理论，分析和解决各种单元过程中的工程技术问题的能力；熟练地进行单元过程和设备的基本计算能力及一定的实际操作技能和独立工作的能力。"Principlesofenvironmentalengineering"isaprofessionalbasiccourseforenvironmentalengineeringmajors.Themaintaskofthiscourseistostudythebasicprinciples,typicalequipmentstructure,performanceandoperationprinciplesofvariousunitprocessesandsimplereactionprocesseswithcommonlawsintheproductionprocess;researchUnitandchemicalreactionprocessandthecalculationmethodoftypicalequipment;Throughtheanalysisofoperatingfactorsofvariousunitprocesses,findsuitableoperatingconditions,explorethedirectionofstrengtheningprocessandwaystoimproveequipment.Throughthestudyofthiscourse,studentsshouldnotonlyfirmlymasterthebasictheoryofunitprocess,butalsocultivatestudents'abilitytoflexiblyapplythebasictheoryfromtheperspectiveofengineeringtechnology,abilitytoanalyzeandsolveengineeringandtechnicalproblemsinvariousunitprocesses;Proficientinbasiccomputingabilityofunitprocessesandequipment,certainpracticaloperationskillsandabilitytoworkindependently.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1M1目标1：掌握环境工程实践所需工程基础知识。建立有关环境工程原理的基本概念；掌握质量衡算及能量衡算的基本要素，掌握动量传递、热量传递及质量传递的基本原理，掌握环境工程实践所需单元操作的工程基础知识。是1.32M2目标2：掌握三传的过程速率方程；掌握沉降、过滤、吸收、萃取等单元过程及其典型设备的计算方法；能够利用三传过程速率方程分析实际工程单元过程中的强化传热、传质及动量传递的措施。是1.3,2.13M3目标3：培养学生具有从工程技术角度出发，灵活地运用基本理论，分析和解决实际过程中工程技术问题的能力，了解实际过程中影响因素、相关结果及对应措施间的关联。是2.14M4目标4：培养运用所学的关于环境工程原理等理论知识去解决实验中遇到的各种实际问题，同时学习在化工领域内如何通过实验获得数据和信息。是1.3,2.1三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内学时教学方式课外学时课外环节1第六章沉降本章重点难点：流体阻力与阻力系数及其与颗粒几何特性参数的关系、重力沉降速度的计算方法、旋风分离器的基本操作原理及其主要分离性能指标/////26.1沉降分离的基本概念沉降分离的一般原理和类型，单颗粒的几何特性参数、流体阻力与阻力系数M11讲授5作业36.2重力沉降重力场中颗粒的沉降过程、沉降速度的计算方法、重力沉降分离设备的结构和工作原理M1,M2,M3,M42讲授10作业46.3离心沉降离心力场中颗粒的沉降分析、旋风分离器的基本操作原理及其主要分离性能指标M11讲授5自学5第七章过滤本章重点难点：过滤过程的基本计算、过滤常数及其测定、过滤机生产能力的计算/////67.1过滤操作的基本概念过滤过程、过滤介质、过滤分类M1,M2,M3,M42讲授10作业77.2过滤的基本理论表面过滤的基本方程、恒压过滤与恒速过滤的计算、过滤常数及其计算、压缩指数、滤饼洗涤的速度与时间、过滤机的生产能力的计算M1,M2,M3,M44讲授20作业8第八章吸收本章重点难点：气-液平衡与亨利定律的关系、相平衡关系与吸收过程的判别、吸收过程的双膜理论、传质速率方程与传质系数、吸收塔物料衡算与操作线方程，填料层高度的计算方法/////98.1吸收的基本概念吸收的定义、吸收在环境工程领域中的应用、吸收的分类M12讲授10作业108.2物理吸收气-液平衡与亨利定律、相平衡关系在吸收过程中的应用、吸收过程的机理、双膜理论、总传质速率方程、传质系数、传质阻力分析M1,M2,M3,M43讲授15作业118.3吸收设备及其主要工艺计算吸收设备工艺简述、填料的类型及特性、填料塔吸收过程的物料衡与操作线方程、吸收剂的用量计算、填料层高度的计算方法（传质高度的计算、传质单元数计算的对数平均推动力法和吸收因数法)M1,M2,M3,M43讲授15作业12第九章吸附本章重点难点：吸附平衡理论、等温吸附方程（Freundlich方程、Langmuir方程、BET方程）、温度对吸附平衡的影响、吸附剂颗粒外表面界膜传质速率方程和吸附剂颗粒内表面扩散速率方程/////139.1吸附分离操作的基本概念及吸附平衡吸附分离操作分类的依据、方法、吸附分离操作在工业生产和环境保护方面的应用、常用吸附剂的特性、几种常用吸附剂及其特点。吸附平衡理论、等温吸附方程（Freundlich方程、Langmuir方程、BET方程）、温度对吸附平衡的影响、吸附热、双组分气体吸附、液相吸附M10.5讲授4自学149.2吸附动力学及吸附操作与吸附穿透曲线吸附剂颗粒外表面界膜传质速率方程、吸附剂颗粒内表面扩散速率方程、内表面扩散阻力控制时的吸附过程、外表面界膜控制时的吸附过程。接触过滤吸附中的单级吸附、多级吸附；固定床吸附中的穿透点和穿透曲线、穿透时间M10.5讲授4自学15第十章其他分离过程本章重点难点：离子交换的基本原理；离子交换速度的控制及其影响因素、萃取过程的热力学基础、萃取过程的流程与计算/////1610.1离子交换离子交换剂的分类、离子交换树脂的结构及其物理化学性质；离子交换反应、离子交换平衡和选择性系数；离子交换速度的控制步骤、离子交换速度的表达式、离子交换速度的影响因素M12讲授5自学1710.2萃取萃取过程的特点、三角形相图、溶解度曲线与联结线、杠杆规则、分配曲线与分配系数、萃取剂的选择性系数、萃取剂的选择性原则、单级和多级萃取的流程与计算M1,M2,M3,M44讲授20作业四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1.每周布置2~3道题目，平均每次课1道题以上。2.成绩采用百分制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。3.考查学生对环境工程实践应用基本知识掌握的情况;学生应用所学知识，进行计算、分析工程领域问题的能力。15%2实验1.本课程12个学时实验，共3次实验。2.成绩采用百分制，根据实验完成情况评分。3.考查学生对工程数据获取方法及方案的设计理解。15%3考勤随机点名、刷卡点名等5%4课堂表现随机检查学生上课精神状态、回答问题情况15%5期末考试1.闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分,以卷面成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。2.对应课程目标1的试题占30～40%，题型以填空、选择和简答题为主；对应课程目标2的试题占30～40%，题型以简答题和计算题为主，对应课程目标3的试题占20～30%，以计算题为主。3.主要考核学生综合运用所学知识对三传原理、过程速率方程、典型单元操作过程方程的计算。50%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M1平时作业15%A-独立思考、按时完成，作图规范，解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准确。B-独立思考、按时完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案准确。C-独立思考、按时完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式比较合理、答案准确。D-作业抄袭，未能按时完成，作图不规范，解题思路混乱。2M4实验15%A-按时提交实验报告，数据分析符合规范，结论无误。B-按时提交实验报告，数据分析基本规范，结论基本正确。C-数据分析过程存在问题。D-未能按时提交实验报考3M1考勤5%A-全勤B-缺勤2次以内C-缺勤3次及以上且很少参加课堂讨论D-缺勤3次以上4M1课堂表现15%A-精神状态饱满，回答问题准确B-精神状态良好，问题回答较好C-精神状态一般，问题回答一般D-精神状态较差，回答问题有误5M2期末考试50%（见试卷评分标准）评分等级说明：[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59]六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书|环境工程原理,胡洪营,高等教育出版社,2006,ISBN:9787040433647.（*主教材）2图书|化工原理（第四版）,谭天恩,化学工业出版社,2013,ISBN:9787122163615.3图书|化工原理（第三版）,