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《大气污染控制工程》

发布日期:2021-06-24 浏览次数:

《大气污染控制工程》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程名称:大气污染控制工程/ Air Pollution Control Engineering

课程代码:31120502

课程类别:专业必修

学时:60  其中讲授:32学时  自学:28学时  

学分:2学分

承担单位:化学与环境工程学院

适用专业:环境生态工程

所属模块:污染控制工艺设计(编号:11

开设学期:第五学期

二、课程简介及教学目标

(一)课程简介

《大气污染控制工程》是环境工程专业的主干课程之一。通过课程学习,对大气污染控制工程的基本理论有较系统的理解,掌握各种控制方法的应用范围和条件;应用所学的基本理论和方法对实际的大气污染控制工程问题进行分析、研究和评价;学会对大气污染物的浓度进行计算;能对典型的控制设备进行工艺设计计算和设备选型与评价。

(二)课程教学目标

课程目标1了解大气污染的来源、途径和机理、相关的标准和政策法规,常规化石燃料的性质;大气圈的结构、气象要素和扩散的基本理论,颗粒物控制基本理论,大气污染控制的原理和方法。【毕业要求2 工程知识】

课程目标2学习污染物的扩散、传输,学会计算排放源与环境浓度间的关系。初步学会大气污染物浓度的估算方法及烟气抬升高度计算方法,初步掌握厂址选择及区域规划的工程设计能力。【毕业要求3 问题分析】

课程目标3掌握气态污染物控制的基本原理及其方法,能够进行一般气态污染物控制系统的设计及典型设备的工艺计算,解决大气污染问题的实际操作、设计等实践实验能力。【毕业要求4 设计/开发解决方案】

课程目标4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。【毕业要求5 研究】

三、教学环境要求及主要教学手段方法

(一)教学环境要求

本课程主要使用多媒体教室,专业实验室和实习基地等授课。

(二)主要教学手段及教学方法

案例教学、项目教学、情景教学、演示混合教学等适合课程特点的教学手段及方法。

四、课程教学内容及安排

(一)课程教学内容对课程目标的支撑情况

课程教学内容

教学方法

支撑的课程目标



第一章 绪论

讲授法

课程目标1


第二章 燃烧与大气污染

讲授法、案例教学

课程目标123


第三章 大气污染气象学

讲授法

课程目标123


第四章 颗粒污染物控制技术基础

讲授法、案例教学

课程目标123


第五章 除尘原理及除尘装置

讲授法、实地调研

课程目标1234


第六章 气态污染物控制技术基础

讲授法、实地调研

课程目标1234


第七章 硫氧化物的污染控制

讲授法、案例教学、实地调研

课程目标234


第八章 集气罩及管道设计

讲授法、案例教学、实地调研

课程目标234


(二)教学安排

序号

章节名称

教与学内容

1

第一章

绪论

学习目标:

1.了解大气污染的分类、组成、分布及大气污染问题。

2.理解大气污染的综合防治措施。

3.掌握大气环境标准。

讲授内容:大气污染,大气污染物,大气污染物的来源及控制,大气污染的综合防治措施,大气环境标准。

自学要求:掌握有关大气污染的定义、主要大气污染问题、大气污染的危害、大气污染相关的标准等基础知识。

重点:大气污染的综合防治措施。

难点:大气污染饿来源,大气污染的综合防治措施。

学时:4学时  其中讲授:2学时  自学:2学时

2

第二章

燃烧与大气污染

学习目标:

1.了解燃料的种类、组成。

2.理解燃烧的基本原理和相关污染物形成的机理。

3.掌握燃烧的计算。

讲授内容:燃料及其燃烧过程,烟气体积及污染物排放量计算,燃烧过程中硫氧化物、氮氧化物、颗粒物的形成与控制。

自学要求:了解燃料的性质,燃烧过程中各种污染物的生成。了解燃料燃烧过程中硫氧化物、氮氧化物和颗粒物的形成机理,初步掌握其控制方法原理。

重点:理解燃烧的基本原理和相关污染物形成的机理。掌握燃烧过程污染物的排放计算。

难点:燃烧过程污染物的排放计算。

学时:8学时  其中讲授:4学时  自学:4学时

3

第三章

大气污染气象学

学习目标:

1.了解与大气污染相关的气象学基本知识。

2.理解大气圈的结构、主要气象要素。

3.掌握大气的热力过程,大气稳定度、逆温的概念和风速随高度的变化。

讲授内容:大气圈结构与气象要素;大气的热力过程;大气运动与风;大气污染与气象条件的关系。

自学要求:了解大气污染与气象要素、气象条件的关系。

重点:掌握大气层结构和大气的热力过程。

难点:大气热力过程、大气稳定度和逆温。

学时:4学时  其中讲授:2学时  自学:2学时

4

第四章

颗粒污染物控制技术基础

学习目标:

1.掌握颗粒物的粒径分布及其他物理性质。

2.掌握评价净化装置性能的技术指标。

3.掌握颗粒物捕集的动力学理论基础。

讲授内容:颗粒的粒径及粒径分布,粉尘的物理性质,净化装置性能,颗粒捕集的理论基础。

自学要求:了解粉尘颗粒的粒径分布测定原理,掌握粉尘颗粒各项物理特性的意义,掌握净化装置技术性能的表示方法。

重点:颗粒物的重要物理性质,包括粒径和粒径分布,密度,荷电性和导电性等;颗粒物的重要物理性质,包括粒径和粒径分布,密度,荷电性和导电性等;除尘技术的理论基础,即不同作用力下对颗粒物的捕集,包括重力、离心力、静电力和惯性碰撞。

难点:对数正态分布及颗粒物捕集的动力学理论基础。

学时:8学时  其中讲授:4学时  自学:4学时

5

第五章

除尘原理及除尘装置

学习目标:

1.了解除尘器的类型及工作原理。

2.掌握各种除尘器的结构性能及应用范围,及操作条件的变化对除尘器性能的影响。

3.能够进行除尘器的选择和设计。

讲授内容:机械除尘装置,电除尘器,湿式除尘器,过滤式除尘器,除尘器的选择与发展。

自学要求:了解目前工业界广泛使用的除尘装置,包括机械式除尘器、电除尘器、袋式除尘器和湿式除尘器。

重点:机械除尘器作原理、结构与设计;电除尘器的工作原理、选型和设计;过滤式除尘器的工作原理、选型和设计;除尘系统的选择设计与除尘器的发展。

难点:旋风除尘器、电除尘器、文丘里除尘器和过滤式除尘器的工作原理。

学时:11学时  其中讲授:6学时  自学:5学时

6

第六章

气态污染物控制技术基础

学习目标:

1.了解气态污染物控制的理论及相关计算。

2.掌握气体扩散、气体吸收、吸附和催化的基本理论 、工艺及气态污染物控制中的一些问题。

3.掌握选择吸收剂、吸附剂和催化剂的一般原则。

讲授内容:气体扩散、气体吸收、气体吸附和气体催化净化。

自学要求:了解气态污染物控制的气体吸收、吸附和催化操作等单元操作过程。掌握气体扩散、吸收、吸附和催化的基本原理、工艺流程和操作条件,以及选择吸收剂、吸附剂和催化剂的一般原则。

重点: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。

难点:吸收塔的设计,吸附设备的计算和催化反应动力学。

学时:11学时  其中讲授:6学时  自学:5学时

7

第七章

硫氧化物的污染控制

学习目标:

1.了解硫循及硫排放、燃烧前燃料脱硫、硫化床燃烧脱硫、当代脱硫方法。

2.理解常用吸收设备的类型和特点。

3.掌握高浓度二氧化硫尾气脱硫、低浓度二氧化硫烟气脱硫。

讲授内容:硫循环及硫排放,燃烧前燃料脱硫,流化床燃烧脱硫,高浓度二氧化硫尾气回收净化,低浓度二氧化硫烟气脱硫技术。

自学要求:了解含二氧化硫烟气的捕集和控制方法。

重点:燃烧中燃料脱硫技术即硫化床燃烧技术, 高浓度二氧化硫尾气的回收与净化,低浓度二氧化硫烟气脱硫。

难点:低浓度二氧化硫烟气脱硫、硫化床燃烧脱硫。

学时:7学时  其中讲授:4学时  自学:3学时

8

第八章

集气罩及管道设计

学习目标:

1.了解集气罩的集气类型,

2.理解和掌握集气罩的集气机理、集气罩的设计方法。

3.理解管道系统保温防腐防爆、掌握管道压损计算。

讲授内容:净化系统的组成及系统设计的基本内容,集气罩的集气原理、基本类型、性能参数及计算、设计方法;管道系统压力损失计算、布置及部件、保温、防腐和防爆。

自学要求:了解净化系统的组成及局部排气净化系统设计的基本内容;了解净化系统的选择原则。

重点:集气罩的集气机理及设计方法,管道系统压损计算及管道系统保温防腐防爆。

难点:集气罩的设计方法及管道系统保温防腐防爆。

学时:7学时  其中讲授:4学时  自学:3学时

五、课程考核评价方式及能力考核标准

(一)考核评价方式与课程目标关系

考核内容及占比(%

考核评价方式

课程目标

1.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和方法:5

2.常规化石燃料的性质;大气圈的结构、气象要素和扩散的基本理论,颗粒物控制的基础知识和气体中颗粒动力学的基本理论:25

3掌握与此相关的标准和政策法规及其发展前景:5

1.课堂提问

2.作业

3.课堂讨论

4.期末考试

1

1.学习污染物的扩散、传输,学会计算排放源与环境浓度间的关系:15

2.了解大气变化规律及气象要素对大气污染的影响,初步学会大气污染物浓度的估算方法及烟气抬升高度计算方法:15

3初步掌握厂址选择及区域规划的工程设计能力:5

1.课堂提问

2.作业

3.课堂讨论

4.期末考试

2

1.掌握气态污染物控制的基本原理及其方法:10

2.能够进行一般气态污染物控制系统的设计及典型设备的工艺计算:5

3.初步解决大气污染问题的实际操作、设计等实践实验能力:5

1. 课堂提问

2. 课堂讨论

3. 作业

4. 期末考试

3

1.了解大气污染控制工程领域前沿研究内容:5

2.反思与自我完善的能力:5

1. 团队合作

2. 案例分析

3. 课堂讨论

4

(二)课程成绩构成

综合成绩=期末考试成绩*70%+平时成绩*30%

考核方法

考核内容及方式

百分比(%

平时考核

考勤

5

课后作业

课堂表现(课堂纪律 讨论 提问)

25

期末考核

闭卷考试

70

(三)能力考核标准

1)期末考试评分标准:满分100分,评价依据为试卷、试卷答案及评分标准。90分以上为优秀,80—89分为良好,70—79分为中等,60—69分为合格,60分以下为不合格。

2)平时成绩评分标准

考勤:以教师点名为准,到课率95%以上为100分,不足的按比例扣减。

课后作业:

优秀(90分以上):按时高质量完成教师布置的课后作业,正确率达高于90%

良好(80—89分):按时完成教师布置的课后作业,正确率达80%-90%

中等(70—79分):完成教师布置的作业,正确率达70%-80%

合格(60—69分):部分完成教师布置的课后作业,正确率达60%-70%

不合格(60分以下):不能按时完成教师布置的课后作业,正确率低于60%

课堂表现:

优秀(90分以上):能够遵守课堂纪律,认真做好课前预习和课后复习任务,能够主动发现和提出问题,课堂提问回答准确,积极参与课堂讨论。

良好(80—89分):能够遵守课堂纪律,做好课前预习和课后复习任务,课堂提问回答准确,积极参与课堂讨论。

中等(70—79分):能够遵守课堂纪律,做好课前预习和课后复习任务,课堂提问回答基本准确,参与课堂讨论。

合格(60—69分):能够遵守课堂纪律,课前预习和课后复习不充分,课堂提问回答不够准确,能够参与课堂讨论但不够积极。

不合格(60分以下):有违反课堂纪律现象,不能完成课前预习和课后复习任务,课堂提问回答不准确,很少参与课堂讨论。

六、课程参考书及辅助学习资源

(一)建议使用教材:

1. 郝吉明, 马广大. 大气污染控制工程. 北京: 高教出版社, 2010.

(二)主要参考书

1. 郝吉明. 大气污染控制工程例题与习题集. 北京: 高等教育出版社, 2003.

2. 林肇信. 大气污染控制工程. 北京: 高等教育出版社, 1991.

3. 郭静, 阮宜纶. 大气污染控制工程. 北京: 化学工业出版社, 2001.

(三)辅助学习资源

1. 国家精品课程网http://www.jingpinke.com/

2. 中国大学MOOC(慕课) https://www.icourse163.org/

 七、前序课程教学目标

1.《高等数学》教学目标:能够对实际工程问题进行分析和推理;能够把工程问题转化为数学问题,并进行计算结果分析解释。

2.《环境科学概论》教学目标:掌握环境科学的基本概念、理论和研究方法,理解当代环境生态问题产生的根源,掌握解决环境问题的根本途径。

3.《环境化学》教学目标:运用化学的理论和方法,鉴定和测量化学污染物在大气圈、水圈、土壤-岩石圈和生物圈中的含量。

八、其他说明

制定人:谢丽华    职称:讲师      制定时间:20196

审订人:程国斌    职称:教授      审订时间:20196

审批人:贺国旭    职称:副教授    审批时间:20196

制定依据:依据2018年环境生态工程专业培养方案制定。

执行对象:从2019级学生开始执行。

九、程教学PPT、教学实施方案、习题库等

http://mooc1.chaoxing.com/course/218431340.html

 

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