《大气污染控制工程》教学大纲

《大气污染控制工程》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：03148211课程性质：专业必修课学分：3学分学时：48学时（理论40学时，实验8学时）先修课程：大学物理、高等数学C、环境工程原理、环境监测、工程制图与CAD（C）等后续课程：环保设备选型与应用B、环境工程施工与核算等适用专业：环境工程开课单位：材料科学与工程学院一、课程说明《大气污染控制工程》是环境工程专业的必修课。课程主要包括大气污染的基本规律，污染控制的基本理论，各种治理方法及典型设备的计算、选型与设计等。通过课程的学习，使学生深入理解大气污染控制的基本理论、基本工艺原理、典型设备的结构特征以及设计计算，掌握大气污染治理的基本方法，理解解决大气环境工程问题的多种途径，能够根据法律法规要求，选择体现创新意识的工艺流程和解决方案，培养学生分析和解决大气污染控制工程问题的能力，为今后从事大气污染控制工作奠定良好基础。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：掌握气态污染物和颗粒污染物控制技术等基础知识，掌握几种经典大气污染物控制设备的组成、设计，掌握当前国内外大气污染治理研究的新成果和新技术，不断提高学生查阅文献资料的能力，能够根据所学知识对实际大气污染问题进行分析总结。课程目标2：在掌握大气污染物控制理论的基础上，培养学生将工程和专业知识运用到解决复杂环境工程问题的能力，从而选择和设计合适的工艺方案和设备，能识别现有工艺方案中存在的问题，提出优化解决方案，理解其对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并了解承担的责任。课程目标3：通过理论、实验环节，使学生熟悉工程管理与经济决策应用于环境工程相关的设计、开发、工艺和流程优化，培养学生热爱环境，持之以恒、积极进取、团结协作、实事求是、用心做事的工作态度，同时培养学生学习环境工程的兴趣和热情。三、课程目标与毕业要求《大气污染控制工程》课程教学目标对环境工程专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度3.设计/开发解决方案3.1能够针对复杂环境工程问题特别是装备制造业环境污染问题，提出解决问题的技术方案。课程目标1：掌握气态污染物和颗粒污染物控制技术等基础知识，掌握几种经典大气污染物控制设备的组成、设计，掌握当前国内外大气污染治理研究的新成果和新技术，不断提高学生查阅文献资料的能力，能够根据所学知识对实际大气污染问题进行分析总结。课程目标2：在掌握大气污染物控制理论的基础上，培养学生将工程和专业知识运用到解决复杂环境工程问题的能力，从而选择和设计合适的工艺方案和设备。能识别现有工艺方案中存在的问题，提出优化解决方案，理解其对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并了解承担的责任。H6.工程与社会6.2能分析和评价复杂环境工程问题的解决方案及工程实践对社会、健康、安全、法律和文化的影响，并理解应承担的责任。课程目标2：在掌握大气污染物控制理论的基础上，培养学生将工程和专业知识运用到解决复杂环境工程问题的能力，从而选择和设计合适的工艺方案和设备。能识别现有工艺方案中存在的问题，提出优化解决方案，理解其对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并了解承担的责任。M11.项目管理11.2能在多学科环境下，将工程管理与经济决策方法应用于环境工程相关的设计、开发、工艺和流程优化等过程。课程目标3：通过理论、实验环节，使学生熟悉工程管理与经济决策应用于环境工程相关的设计、开发、工艺和流程优化，培养学生热爱环境，持之以恒、积极进取、团结协作、实事求是、用心做事的工作态度，同时培养学生学习环境工程的兴趣和热情。M注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配1.理论部分理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时实验学时对应的课程目标1.大气污染治理基础知识1.1大气污染基础知识1.2除尘技术基础知识1.3大气污染气象学1.4大气扩散浓度估算模式1.5烟囱高度设计及厂址选择教学要求：了解大气污染相关知识，主要气象因素，粉尘的粒径及物理性质；熟悉我国现行的空气环境标准、大气污染综合防治措施；熟悉影响大气污染物扩散的因素；掌握高斯模式计算污染物浓度的方法，有效源高和扩散参数的计算方法；烟囱高度的设计计算和厂址的选择。重点:粉尘的粒径及物理性质，气温的垂直变化与大气稳定度的关系，影响大气污染物扩散的因素，污染物浓度估算。难点:厂址选择和烟囱高度计算。1021、22.燃烧与大气污染2.1燃料的性质2.2燃料燃烧过程2.3烟气体积及污染物排放量计算2.4燃烧过程污染物的形成教学要求：了解燃料的化学组成，煤的成分表示方法及相关计算，燃料燃烧过程的影响因素；了解燃烧过程中硫氧化物，氮氧化物等污染物的形成与控制；掌握实际空气量、实际烟气量及污染物排放量计算。重点:完全燃烧的条件、空气过剩系数、实际空气量、实际烟气量和污染物排放量的计算。难点:实际烟气量及污染物排放量计算。41、2、33.气态污染物控制技术基础3.1吸收法净化气态污染物3.2吸附法净化气态污染物3.3催化法净化气态污染物教学要求:了解吸附法净化气态污染物的工艺流程和原理；了解催化反应器净化气态污染物的工艺流程和原理；熟悉常见的吸收剂，吸附剂和催化剂及其选择原则；掌握吸收法净化气态污染物的工艺流程和原理，填料塔的设计计算。重点:吸收法净化气态污染物的工艺流程和原理，填料塔的设计计算。难点:填料塔的设计计算。621、24.典型气态污染物控制4.1硫氧化物污染控制4.2固定源氮氧化物污染控制4.3挥发性有机物污染控制教学要求：了解硫循环与硫排放、燃烧前脱硫方法，低氮燃烧技术、VOCs控制技术；熟悉石灰石/石灰法，循环流化床燃烧脱硫的工艺流程及主要影响因素；掌握常见的湿式和半干法的烟气脱硫原理和工艺，选择性催化还原法脱硝的原理。重点:燃烧前脱硫技术，烟气脱硫技术；烟气脱硝技术，VOCs控制技术。难点:烟气脱硫技术、烟气脱硝技术。61、25.颗粒污染物净化技术5.1净化装置的性能5.2机械式除尘器5.3电除尘器5.4湿式除尘器5.5袋式除尘器5.6室内空气污染与控制教学要求:了解除尘器的类型；掌握评价净化装置性能的技术指标，几种常见除尘装置的工作原理、选择与设计计算，掌握室内空气污染控制技术。重点:电除尘器、袋式除尘器的工作原理、性能指标及设计。难点:除尘器的选择与设计。101、2、36.城市机动车污染控制6.1机动化交通的环境影响6.2汽油车污染排放的形成与控制6.3柴油车污染排放的形成与控制教学要求：了解城市交通发展趋势及其对大气质量的影响；理解汽（柴）油车车污染物形成；掌握汽（柴）油车污染控制技术。重点:汽油车和柴油车污染物的形成及常规控制技术。难点:柴油车污染物控制技术。21、37.净化系统的设计7.1净化系统的组成及设计内容7.2集气罩设计7.3管道系统设计7.4风机教学要求：了解净化系统的组成，集气罩的类型；理解集气罩的机理和设计方法；掌握管道压损计算。重点:净化系统的组成；集气罩类型及设计；管道系统的压损计算。难点:集气罩的设计。21、2、3合计4082.实验部分实验部分的教学内容、基本要求与学时分配见表3。表3实验项目、实验内容与学时实验内容实验内容和要求实验学时对应的课程目标1.大气中悬浮颗粒物的测定实验内容：测定大气中悬浮颗粒物的浓度实验要求：了解目的悬浮颗粒物的概念及危害，掌握悬浮颗粒物采样器的基本结构及工作原理；掌握悬浮颗粒物的采样及测定方法。22、32.粉尘粒径分布测定实验内容：测定粉尘的粒径分布。实验要求：掌握移液管法测定粉尘粒度分布的原理和方法；加深对斯托克斯颗粒沉降速度的理解，灵活运用该方程。21、23.除尘装置性能的测定实验内容：大气环境监测与治理技术综合实训平台工艺流程、组成、工作机理及整体运行；压力损失的测定；粉尘浓度的测定；处理气体量的测定及计算。实验要求：掌握实训平台工艺流程及整体运行；深入理解除尘装置的性能指标；掌握除尘装置主要性能的实验方法；分析影响除尘装置压力损失及除尘效率的因素。22、34.烟气脱硫碱液的配制及脱硫效果的测定实验内容：氢氧化钠等试剂配制；pH仪调试与校准；碱液pH值的测定；喷淋塔进出口SO2浓度的测定；脱硫效率的计算。实验要求：掌握脱硫碱液、缓冲溶液的配置步骤，进一步熟悉pH值的测定方法；熟悉喷淋塔的基本结构及其吸收净化酸雾的工作原理；掌握SO2测定方法；分析喷淋塔净化效率的影响因素。21、2合计8五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，采用启发式、讨论式、案例等教学手段促进学生积极思考，开发学生的潜能，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力，以完成课程教学任务和相关能力的培养；同时精选教学内容，精讲多练；安排习题课，巩固课堂所学知识。除此之外，本课程还积极探索教学方法改革，结合实际生活及生产中的案例，在课堂上进行课堂思政。借助网上教学资源，建立线上课程，并尝试翻转课堂，给学生提供灵活的自主学习平台，让学生比较全面地理解大气污染治理的基本方法与原理，具有进行大气污染治理设计的初步能力和良好的职业素养，实现人才培养的基本要求。在实验教学环节中，通过启发式教学、讨论式教学，培养学生大气污染控制工程的基本理论、基本知识和基本技能以及学生自主学习能力、实际动手能力，激发学生的创新思维。采用教师讲授和学生动手操作的方法；在实验前学生应复习和掌握与本实验有关的教学内容、认真阅读实验指导书；在实验中要严格遵守实验纪律，按操作规程使用仪器；实验结束后，按规定对仪器进行维护保养；每完成一项实验，要认真完成一份实验报告。六、课程资源1.推荐教材：（1）郝吉明等.大气污染控制工程[M].北京:高等教育出版社,2021.2.参考书：（1）马广大等.大气污染控制工程[M].北京:中国环境科学出版社,2003.（2）金文等.大气污染控制与设备运行[M].北京:高等教育出版社,2007.（3）李广超等.大气污染控制技术（第二版）[M].北京:化学工业出版社,2008.（4）邵振华等.大气污染控制工程[M].北京:化学工业出版社,2016.（5）王家德.大气污染控制工程[M].北京:化学工业出版社,2019.3.期刊：（1）张丹.我国城市大气污染现状及防治对策[J].

中国资源综合利用.

2019(12):156-158.（2）魏莉,郑有飞,赵辉.2013～2016年夏季南京臭氧和细颗粒物的污染特征及相关性[J].

科学技术与工程.2018(32):104-113.（3）陈月莉.“高温电除尘器+SCR脱硝”一体化技术之除尘器的设计与安装[J].新世纪水泥导报.2020,26(02):63-65.（4）张中强.尘硝一体化除尘器结构的设计与优化[J].新世纪水泥导报,2021,27(06):75-79.（5）\t"/webvpn/LjE1NS4yMTcuMTY0LjE2OS4yMTY=/LjE1OC4yMTEuMTYzLjEwMy4yMDAuMjEyLjE2NC4xNjIuMTQ2LjIxMS4xNTQuMTcy/kcms2/article/_blank"YangJie;\t"/webvpn/LjE1NS4yMTcuMTY0LjE2OS4yMTY=/LjE1OC4yMTEuMTYzLjEwMy4yMDAuMjEyLjE2NC4xNjIuMTQ2LjIxMS4xNTQuMTcy/kcms2/article/_blank"FuXinran.CharacteristicsofAtmosphericPollutioninaChineseMegacity:InsightsfromThreeDifferentFunctionalAreas[J].

\t"/webvpn/LjE1NS4yMTcuMTY0LjE2OS4yMTY=/LjE1OC4yMTEuMTYzLjEwMy4yMDAuMjEyLjE2NC4xNjIuMTQ2LjIxMS4xNTQuMTcy/kcms2/article/_blank"Sustainability,2022,15(3):2429-2429.（6）孙雪景，王占华.火电厂锅炉脱硫脱硝控制技术设计[J].北方建筑,2019,4(06):22-25.4.网络资源：（1）陈冠益等.大气污染控制[EB/OL].北京：中国大学慕课，2021./course/TJU-1003543123.（2）刘子国等.大气污染控制工程[EB/OL].北京：学堂在线，2021./course/hbpu08251002003/10327351?channel=i.area.manual_search.（3）王书肖，郝吉明等.大气污染控制工程[EB/OL].北京：学堂在线，2021./course/hbpu08251002003/7754978?channel=i.area.related_search.七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表4。表4课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标123过程性考核课堂表现10（1）根据课堂出勤情况和课堂回答问题情况进行考核，满分100分。（2）以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√532线上学习10（1）根据线上学习平台统计的任务点学习时长、小组作业的完成情况、阶段测试等进行考核，满分100分。（2）以线上学习平台的统计成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√532作业10（1）主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分；（2）每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√532实验10（1）根据每个实验的实验操作完成情况和实验报告质量单独评分，满分100分；（2）每次实验单独评分，取各次实验成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以实验成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√244期末考核60（1）卷面成绩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）主要考核燃料与燃烧，除尘装置，颗粒和气态污染物控制技术等方面的相关知识。（3）考试题型为：填空题、选择题、判断题、简答题、分析计算题等。√√√221820合计：100分393130八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂表现、实验、作业、期末考试等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由期末试卷成绩和过程性考核成绩组成。其中：期末试卷成绩为100分（权重60%），试题类型为填空题、选择题、判断题、简答题、计算题等类型，试卷中基本知识、基本理论、基本技能的试题分值不超过50%，综合应用题、简答题不低于50%；课堂表现、实验、作业等过程性考核成绩为100分（权重40%）；过程性考核和考试试题分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例。2.过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表5。表5