《大气污染控制工程及设备》课程教学大纲（本科）.docx

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1、大气污染控制工程及设备Air Pollution Control Engineering and Devices课程代码：22410031学分：3学时：48 （其中：课堂教学学时：38 实验学时：8 上机学时：2 课程实践学时：0 ） 先修课程：流体力学、化工原理、机械设计基础适用专业：环保设备工程教材：大气污染控制工程，郝吉明、马广大、王书肖主编，高等教育出版社，第三版。一、课程性质与课程目标（-）课程性质大气污染控制工程及设备是环保设备工程专业的一门专业主干课程，它建立在化工原 理、流体力学等课程知识的基础上，通过各教学环节，使学生掌握大气污染控制的基本理论和基本 方法，培养学生理论联系实

2、际及分析、解决大气污染问题的能力和技能。为学生进行大气污染控制 工程设计及系统分析、科学研究及技术管理打下必要的基础。（二）课程目标课程目标1: 了解大气污染和大气污染物的基本概念、主要大气污染物来源，掌握大气环境标 准的种类和作用；课程目标2： 了解大气污染现状，掌握大气污染物主要控制原理、工艺、技术及其发展趋势， 以及对社会、环境等影响；课程目标3：掌握相关专业术语、定义及其英文表述，具备就大气污染及其控制进行专业交流 和沟通能力；课程目标4： 了解燃料性质、燃料燃烧过程及产生的污染物，掌握烟气体积的计算，具备污染 物排放估算能力；课程目标5：掌握针对大气污染物控制的实验数据的采集、整理、

3、分析等方法，培养学生实验 操作和方案设计能力；针对大气污染问题，能独立地通过分析、比较后选用合理的实验方法和设计 方案，开展相关实验并得到合理有效的结论；课程目标6：针对复杂大气污染控制工程问题，能运用相关基本原理，通过研究文献及对比分2000(Second edition)o七、大纲说明(-)实验教学基本要求1、独立文献查阅与检索学生应在了解实验背景、目的和基本内容后，学习和掌握文献资料的查阅、检索和应用，独立 进行文献查阅与检索工作，完成实验方案的设计。2、自主实验研究在巩固实验操作技能的基础上，学习实验研究技术。在教师的辅助和指导下，自主完成实验装 置的装配、分析测定试剂配制与仪器准备；

4、自主运行实验装置，掌握实验数据记录格式设计，记录 数据整理与分析的方法；在教师的督导下，学习并实施相关大型分析仪器的分析操作。3、科学分析推导要求学生学习和初步掌握对试验数据的科学分析讨论与推演方式。掌握依据实验结果推演到结 论的思维过程，巩固所学的基础知识和相关专业知识，培养和提高科学研究能力。4、创新思维和能力的提高通过实验，培养和锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的综合能力，启发并提高学生主观 能动性和创新思维及能力。(-)综合性作业基本要求综合性作业主要考察学生对大气污染控制知识的综合应用能力，以培养学生解决复杂环保设备 工程问题的能力。要求学生能运用所学知识，设计典型大气污染控制方

5、案，要求方案具有可行性和 合理性，能体现所学知识的综合运用和解决实际复杂环境问题的能力。析，提出大气污染控制的合理解决方案。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点1-4、2-2. 2-3 3-1、4-1. 4-2、4-3、6-2、 10-3、 10-4o.毕业要求1-4:掌握工程基础和专业知识，并能够应用于解决复杂环保设备工程问题。1 .毕业要求2-2:能正确表达环保设备工程问题的解决方案，并能研究文献寻找可替代的 解决方案。2 .毕业要求2-3:能运用基本原理证实解决复杂环保设备工程问题方案的合理性。3 .毕业要求3-1:能够针对复杂环保设备工程问

6、题比较和选择合理的系统或工艺流程。4 .毕业要求47:能够针对复杂环保设备工程问题比较和选择合理的实验方法。5 .毕业要求4-2:能够独立设计实验方案，正确操作实验装置，安全开展工程相关的实验。6 .毕业要求4-3:能够正确采集、整理实验数据，对数据进行分析和模拟，并通过信息综 合得到合理有效的结论。7 .毕业要求6-2:能正确认识和评价环保设备工程问题解决方案与实践活动对客观世界和 社会的影响。8 .毕业要求10-3:掌握一门外语，具有运用外语进行沟通与交流的能力。10.毕业要求10-4: 了解环保设备工程专业及其相关领域的国际状况，能就环境问题发表 个人见解。课程目标 毕业要求指焉课程目标

7、1课程目标2课程目标3课程目标4课程目标5课程目标6毕业要求1-4/毕业要求2-2/毕业要求2-3毕业要求3-1/Z毕业要求4-1/毕业要求4-2毕业要求4-3毕业要求6-2毕业要求10-3毕业要求10-4/二、课程内容与教学要求第一章概论（-）课程内容1、本课程的性质、研究对象与方法、学习目的和任务；2、大气与大气污染，大气污染控制概况；3、大气污染物及主要大气污染物的来源；4、环境空气质量标准种类及其作用，空气污染指数。（二）教学要求1、了解本课程的性质、学习方法和任务；2、了解大气污染和大气污染物的基本概念、主耍大气污染物来源；3、掌握大气环境标准的种类和作用；4、使学生能够理解工程对于

8、客观世界和社会的影响，了解大气污染控制的发展现状、前景，了 解本专业重要资料来源及获取方法，具有一定运用外语进行专业沟通与交流的能力。（三）重点与难点重点是大气污染和大气污染物的基本概念及其专业术语的中英文表述。第二章燃烧与大气污染（一）课程内容1、能源分类，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、燃烧过程中颗粒污染物的形成；5、燃烧过程中硫氧化物的形成；6、燃烧过程中其它污染物的形成。（二）教学要求1、了解燃料性质、燃料燃烧过程及产生的污染物；2、掌握烟气体积的计算，具备污染物排放估算能力，能根据实际问题，进行分析及计算。（三）重点与难点1、重点燃料燃烧过程及产生的

9、污染物，烟气体积及污染物排放量的计算。2、难点烟气体积及污染物排放量的计算。第三章颗粒污染物控制技术基础（一）课程内容1、颗粒的粒径及粒径分布；2、粉尘的物理性质；3、净化装置的性能；4、颗粒捕集的理论基础。（二）教学要求1、掌握粉尘粒径的概念、粒径测量方法及粒径分布；2、掌握粉尘的主要物理性质；3、掌握净化装置的主要性能指标及表示方法；4、掌握颗粒捕集的理论基础。5、理解用技术手段降低其负面影响的作用与其局限性；6、能够正确操作实验装置，安全开展工程相关的实验。（三）重点与难点1、重点重点掌握粉尘粒径的概念、粒径测量方法及粒径分布，净化装置的性能评价。2、难点除尘器串联效率及分级效率计算。第

10、四章除尘装置（一）课程内容1、机械除尘器；2、电除尘器；3、湿式除尘器；4、过滤式除尘器；5、除尘器的选择与发展。（二）教学要求1、了解除尘器的一般分类方法及选用方法，；2、掌握典型除尘器的除尘原理、基本结构及主要特点；3、理解典型除尘器的设计原理，对除尘行业的国际状况有基本了解，具备一定设计、施工和运 行管理的能力。4、能够针对复杂环保设备工程问题比较和选择合理的实验方法，正确操作实验装置，并对实验 结果进行分析。5、能够针对复杂环保设备工程问题，研究文献寻找可替代的解决方案，并能运用基本原理证实 解决复杂环保设备工程问题方案的合理性。（三）重点与难点1、重点重点掌握典型除尘器的除尘原理、基

11、本结构及主要特点。2、难点电除尘器及袋除尘器的设计计算。解决复杂环保设备工程问题。第五章气态污染物控制技术基础（一）课程内容1、气体吸收：吸收机理，气液平衡、物理吸收和化学吸收；2、气体吸附：吸附剂、吸附机理、吸附工艺与设备计算；3、气体催化净化：催化作用和催化剂、气固催化反应动力学、S02催化氧化动力学方程、气- 固相催化反应器的设计。（二）教学要求1、了解化学吸收法在大气污染控制中的应用和设备的设计方法；2、掌握化学吸收过程的气液平衡分析、传质速率计算，掌握吸附平衡及吸附速率的计算方法， 固定床吸附器的设计计算方法；3、了解催化剂的性能及其催化作用，掌握催化作用原理及多相催化反应的物理化学

12、过程和动力 学方程。4、具备一定气态污染物控制的设计能力，具有根据实际气态污染问题提供解决方案的能力。（三）重点与难点1、重点重点掌握吸附平衡及吸附速率的计算方法。2、难点难点在于多相催化反应的物理化学过程和动力学方程。第六章硫氧化物的污染控制（-）课程内容1、硫循环及硫排放；2、燃烧前燃料脱硫；3、流化床燃烧脱硫；4、高浓度二氧化硫尾气的回收与净化；5、低浓度二氧化硫烟气脱硫。（二）教学要求1、了解硫循环过程及硫的排放、燃烧前脱硫的方法、流化床燃烧脱硫的化学过程及主要影响因 素、高浓度二氧化硫尾气的回收与净化工艺、低浓度二氧化硫烟气的脱硫方法；2、掌握主要脱硫方法的基本原理、脱硫工艺及其特点

13、。3、具备一定硫氧化物控制的设计能力，具备二氧化硫控制工艺选择设计的能力。（三）重点与难点1、重点重点掌握主要脱硫方法的基本原理、脱硫工艺及其特点。2、难点脱硫工艺的设计计算。第七章固定源氮氧化物污染控制（一）课程内容1、烟气脱硝技术2、烟气同时脱硫脱硝技术；3、氮氧化物控制的经济评价。（二）教学要求1、了解氮氧化物性质和来源，了解燃烧过程中氮氧化物的形成机理，了解氮氧化物控制的经济 评价方法。2、掌握各类烟气脱硝技术及烟气同时脱硫脱硝技术的原理和特点。3、具备一定氮氧化物控制的设计能力，具有根据实际问题提供解决方案的能力。（三）重点与难点1、重点烟气脱硝技术及烟气同时脱硫脱硝技术。2、难点S

14、CR与SNCR技术。第八章净化系统的设计（一）课程内容1、集气罩的集气机理；2、集气罩的基本类型；3、集气罩性能参数及计算；4、集气罩的设计方法；5、管道系统压力损失计算；6、管道系统布置及部件。（二）教学要求1、掌握集气罩的基本形式、设计原理，了解集气罩性能参数及计算、设计方法。2、掌握管道内气体阻力的计算方法；3、掌握管道系统的设计程序和设计方法；4、了解管道系统的布设原则和设计方法。5、了解工程管理相关原理和基本知识，具备采用通风除尘技术控制污染物的设计能力，具有根 据实际问题提供解决方案的能力。（三）重点与难点1、重点重点掌握管道内气体阻力的计算方法。2、难点管道系统方案的设计。三、本

15、课程开设的实验项目编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标1旋风除尘器除尘性能实验2综合性必做课程目标52袋式除尘器除尘性能实验3综合性必做课程目标53吸附法净化气体中二氧化硫 （SO?）实验3综合性必做课程目标5实验1:旋风除尘器效率测定了解旋风除尘的基本原理和工艺流程；掌握烟道中粉尘的采样及其浓度测试方法；掌握粉尘粒 度的测定方法；掌握系统除尘效率（包括分级除尘效率和总除尘效率）的计算方法；制定烟气中粉 尘样品设计采样情况安排表，列出粉尘采样所需的仪器，实验操作过程；粉尘浓度、粒度测试方法 的选择情况及原因；列出检测及分析结果，并对结果进行讨论。培养学生查阅资料能力和训练学生 对资料及其

16、所学知识的综合运用能力。实验2：袋式除尘器除尘性能实验袋式除尘器性能的测定和计算，是袋式除尘器选择、设计和运行管理的基础，是本科学生必须 具备的基本能力。希望通过本实验，提高对袋式除尘器结构形式和除尘机理的认识，掌握袋式除尘 器主要性能的实验研究方法，了解过滤速度对袋式除尘器压力损失及除尘效率的影响，提高对除尘 技术基本知识和实验技能的综合应用能力。本实验要求学生在认真了解实验原理、装置、方法、内 容和要求的基础上，综合应用已掌握的基本知识和技能，掌握实验数据的记录、处理及分析方法， 自行完成实验方案步骤和实验测定记录表的设计，独立完成本实验。实验3：吸附法净化气体中二氧化硫（S02）实验通过

17、本实验，进一步巩固相关知识的理解和学习，培养学生对所学知识的综合运用能力，理解 利用吸收法净化气体中二氧化硫的工作原理；能够通过实验分析净化效率的影响因素；掌握实验中 参数控制（如气体流速、液体流量等）方法、取样方法及各种有关设备的操作方法；利用学过的分 析化学及环境监测的基本原理，能够完成对烟气中二氧化硫浓度测定的实验，包括：所用的分析方 法、原理及选择该方法的理由；所需实验仪器和器材；气样采集方案及气样的预处理方案；实验步 骤；并对实验数据记录、处理，分析影响检测结果准确性的因素；并通过信息综合得到合理有效的 结论。四、学时分配及教学方法章（按序填写）教学形式及学时分配主要教学方法支撑的课

18、程目标课堂 教学实验上 机课程 实践小 计第一章22讲授法课程目标1、2、3第二章22讲授法课程目标3、4第三章55讲授法课程目标6第四章75214讲授法课程目标2、5、6第五章88讲授法课程目标2、3、5、6第六章639讲授法、研究型教学 方法课程目标2、3、5、6第七章44讲授法课程目标2、3、6第八章44讲授法课程目标6合计388248五、课程考核考核形式考核要求考核权重备注课堂表现出勤和问题回答5%平时作业平时作业至少3次5%综合性作业设计典型大气污染控制方案10%实验成绩实验表现及实验报告15%期末考试闭卷考试65%六、参考书目及学习资料（书名，主编，出版社，出版时间及版次）1、大气污染控制工程，郝吉明，北京:高等教育出版社，2010 （第三版）;2、大气污染控制工程，廖雷，北京:中国环境科学出版社，20123、大气污染防治技术及工程应用，熊振湖，北京:机械工业出版社，20034、Air Pollution Control Engineering , Noel de Nevers. McGraw-Hill Companies,