大氣污染控制工程課程標(biāo)準(zhǔn).doc

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大氣污染控制工程 課程標(biāo)準(zhǔn) 化學(xué)與生物工程學(xué)院 《 大氣污染控制工程》課程標(biāo)準(zhǔn)（新培養(yǎng)方案） 編寫人： 審核人： 課程編號(hào)：045024 課程類型：專業(yè)必修課 學(xué) 時(shí)：81 學(xué) 分：4.5 適用對(duì)象：環(huán)境科學(xué)專業(yè) 1、 課程理念 1、課程性質(zhì)：《大氣污染控制工程》的是環(huán)境科學(xué)專業(yè)的一門重要課程，本課程系統(tǒng)簡(jiǎn)明的闡述了大氣污染的基本原理和基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，還討論了大氣污染氣象學(xué)，大氣擴(kuò)散模式，顆粒污染物和SO2、NOX等氣態(tài)污染物的各種控制技術(shù)的基本理論知識(shí)、工作原理、設(shè)計(jì)計(jì)算，使學(xué)生掌握大氣污染的概念、大氣擴(kuò)散、常用的較為成熟的大氣污染控制技術(shù)理論與設(shè)計(jì)，理論聯(lián)系實(shí)際，提高分析和解決問(wèn)題的能力。 2、課程目的：通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生系統(tǒng)地了解并掌握大氣污染控制工程的基本知識(shí)，大氣污染氣象學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)及污染物擴(kuò)散的基礎(chǔ)理論，大氣污染防治的基本概念、基本原理、主要控制設(shè)備和典型工藝等，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決日益嚴(yán)重的大氣污染問(wèn)題的基本能力，結(jié)合大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）等其它教學(xué)環(huán)節(jié)，為學(xué)生從事大氣污染控制工程設(shè)計(jì)、系統(tǒng)分析、科學(xué)研究及技術(shù)管理奠定必要的基礎(chǔ)。 3、課程內(nèi)容：主要內(nèi)容是討論大氣環(huán)境污染控制技術(shù)，研究顆粒污染物和SO2、NOX等氣態(tài)污染物的污染控制工程的基本理論、大氣污染氣象學(xué)的基本知識(shí)、大氣污染物擴(kuò)散濃度計(jì)算方法、主要污染物的控制技術(shù)與工藝等。 4、課程要求：通過(guò)教學(xué)活動(dòng)，使學(xué)生掌握大氣污染控制工程的基本概念、基本理論、基本的計(jì)算方法，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，為從事專業(yè)工作、科學(xué)研究和環(huán)境管理等打下良好的基礎(chǔ)。 2、 課程目標(biāo) 1．掌握大氣污染物的定義及其主要污染源，主要的大氣污染問(wèn)題，大氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)及綜合防治措施。 2．了解大氣污染與燃燒的關(guān)系，學(xué)會(huì)燃燒計(jì)算，掌握燃料燃燒污染物控制基本方法和途徑。 3．了解大氣污染與氣象的關(guān)系，學(xué)會(huì)大氣污染物擴(kuò)散濃度估算和煙囪設(shè)計(jì)的估算方法。 4．基本掌握除塵技術(shù)的基本理論，學(xué)會(huì)正確選用除塵設(shè)備、設(shè)計(jì)除塵系統(tǒng)。 5．基本掌握氣態(tài)污染物凈化的基本原理，主要污染物的典型凈化工藝流程和設(shè)備。 6．基本掌握設(shè)計(jì)、選擇大氣污染凈化系統(tǒng)。 3、 課程內(nèi)容 （一）理論課 第一章 概論 第1節(jié) 大氣與大氣污染及其來(lái)源 第2節(jié) 大氣污染綜合防治 第3節(jié) 環(huán)境空氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn) 主要知識(shí)點(diǎn)：大氣污染的定義；大氣污染物及其來(lái)源；主要大氣污染問(wèn)題；大氣污染的危害；大氣污染綜合防治以及大氣污染相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)等基礎(chǔ)知識(shí)；幫助學(xué)生結(jié)合實(shí)際，建立有關(guān)大氣污染控制的基本概念，了解目前存在的主要大氣污染問(wèn)題。 重點(diǎn)和難點(diǎn)：大氣污染物的定義、大氣污染物及其來(lái)源；中國(guó)大氣污染基本特征；大氣污染的綜合防治。 第二章 燃燒與大氣污染 第1節(jié) 燃料性質(zhì)及燃燒過(guò)程 第2節(jié) 煙氣體積及污染物排放量計(jì)算 第3節(jié) 燃燒過(guò)程硫化物及顆粒污染物的形成 第 4節(jié) 燃燒過(guò)程其他污染物的形成 主要知識(shí)點(diǎn)：燃料的性質(zhì)；燃料燃燒過(guò)程及其影響因素；理論空氣量、煙氣體積及其污染物排放量計(jì)算；燃燒過(guò)程硫氧化物及其顆粒物的形成機(jī)理；燃燒過(guò)程中其他污染物的形成機(jī)理。 重點(diǎn)和難點(diǎn)：影響燃燒過(guò)程的主要因素及燃燒產(chǎn)生的污染物；熱化學(xué)關(guān)系式；理論空氣量、煙氣體積及污染物排放量計(jì)算；燃燒過(guò)程中硫氧化物和顆粒物的形成機(jī)理。 第三章 大氣污染氣象學(xué) 第1節(jié) 大氣圈結(jié)構(gòu)及氣象要素 第2節(jié) 大氣的熱力學(xué)過(guò)程 第3節(jié) 大氣的運(yùn)動(dòng)和風(fēng) 主要知識(shí)點(diǎn)：主要介紹與大氣污染相關(guān)的氣象學(xué)基本知識(shí)，包括大氣圈結(jié)構(gòu)、主要?dú)庀笠?、大氣的熱力過(guò)程、大氣穩(wěn)定度和逆溫、大氣的運(yùn)動(dòng)和風(fēng)場(chǎng)等知識(shí)點(diǎn)。 重點(diǎn)和難點(diǎn)：主要?dú)庀笠?；大氣熱力過(guò)程；大氣穩(wěn)定度；逆溫。 第四章 大氣擴(kuò)散濃度估算模式 第1節(jié) 湍流擴(kuò)散的基本理論 第2節(jié) 高斯擴(kuò)算模式 第3節(jié) 污染物濃度估算 第4節(jié) 特殊氣象條件下的擴(kuò)散模式 第5節(jié) 城市及山區(qū)的擴(kuò)算模式 第6節(jié) 區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量模型 第7節(jié) 煙囪高度的計(jì)算及廠址選擇 只要知識(shí)點(diǎn)：主要介紹大氣擴(kuò)散的基本概念及基本原理，重要的知識(shí)點(diǎn)有正態(tài)分布理論、湍流擴(kuò)散基本理論、高斯擴(kuò)散模式、煙氣抬升高度、擴(kuò)散參數(shù)、封閉擴(kuò)散、熏煙擴(kuò)散、城市擴(kuò)散模式、山區(qū)擴(kuò)散模式、污染物濃度估算、煙囪高度設(shè)計(jì)以及廠址選擇等。要求學(xué)生掌握高斯擴(kuò)散模式及其常見(jiàn)形式，學(xué)會(huì)初步估算煙氣高度，能夠根據(jù)背景濃度以及風(fēng)向、風(fēng)速、溫度層結(jié)等氣象要素及模式計(jì)算大氣污染物濃度，能夠根據(jù)不同要求估算煙囪高度，并對(duì)廠址選擇能夠提出初步方案。 重點(diǎn)和難點(diǎn)：湍流擴(kuò)散理論；高斯擴(kuò)散模式；污染物濃度的估算；煙囪高度的計(jì)算與設(shè)計(jì)。 第五章 顆粒污染物控制技術(shù)基礎(chǔ) 第1節(jié) 顆粒的粒徑及粒徑分布 第2節(jié) 粉塵的物理性質(zhì) 第3節(jié) 凈化裝置的性能 第4節(jié) 顆粒捕集的額理論基礎(chǔ) 只要知識(shí)點(diǎn)：顆粒的粒徑與粒徑分布；粉塵的物理性質(zhì)；凈化裝置性能及凈化效率的表示方法；顆粒物在各種力場(chǎng)中的動(dòng)力學(xué)行為（分離、沉降、捕集等）。 重點(diǎn)和難點(diǎn)：物理當(dāng)量徑；粒徑分布；凈化效率表示方法及計(jì)算；顆粒物在各種力場(chǎng)中的動(dòng)力學(xué)行為 第六章 除塵裝置 第1節(jié) 機(jī)械除塵器 第2節(jié) 電除塵器 第3節(jié) 袋式除塵器 第4節(jié) 濕式除塵器 第5節(jié) 除塵器的選擇與發(fā)展 主要知識(shí)點(diǎn)：側(cè)重介紹目前市場(chǎng)廣泛使用的除塵裝置，包括機(jī)械除塵器、電除塵器、袋式除塵器和濕式除塵器。重點(diǎn)在于各類除塵器的工作原理、結(jié)構(gòu)性能和應(yīng)用范圍以及操作條件變化對(duì)除塵器性能的影響等。通過(guò)本章學(xué)習(xí)，為選擇、設(shè)計(jì)和有效運(yùn)行各類除塵器打下基礎(chǔ)。 重點(diǎn)和難點(diǎn)：濕式除塵的除塵機(jī)理；電除塵的工作原理；荷電粒子的運(yùn)動(dòng)和捕集；袋式除塵的除塵機(jī)理。 第七章 氣態(tài)污染物控制技術(shù)基礎(chǔ) 第1節(jié) 吸收法凈化氣態(tài)污染物 第2節(jié) 吸附法凈化氣態(tài)污染物 第3節(jié) 催化法凈化氣態(tài)污染物 主要知識(shí)點(diǎn)：氣態(tài)污染物控制的氣體吸收、吸附和催化等單元操作過(guò)程，重點(diǎn)介紹氣體擴(kuò)散、吸收、吸附和催化的基本原理、工藝流程和操作條件，以及選擇吸收劑、吸附劑和催化劑的一般原則。 重點(diǎn)和難點(diǎn)：吸收、吸附機(jī)理；選擇吸收劑、吸附劑和催化劑的一般原則 第八章 硫化物的污染控制 第1節(jié) 硫循環(huán)及六排放 第2節(jié) 燃燒前燃料脫硫 第3節(jié) 硫化床燃燒脫硫及二氧化硫尾氣回收與凈化 第4節(jié) 低濃度二氧化硫煙氣脫硫 主要知識(shí)點(diǎn)：側(cè)重介紹硫排放與硫循環(huán)、燃燒前脫硫、流化床燃燒脫硫、高濃度二氧化硫控制、低濃度煙氣脫硫等。重點(diǎn)介紹二氧化硫污染控制過(guò)程的化學(xué)變化，煙氣脫硫不同方法的工藝特點(diǎn)以及脫硫方法、吸收劑、吸收設(shè)備的選擇。通過(guò)本章學(xué)習(xí)，還應(yīng)了解各類二氧化硫控制技術(shù)的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性和成熟度，使學(xué)生能進(jìn)行控制工藝的比較，初步具備選擇二氧化硫控制工藝的能力。 重點(diǎn)和難點(diǎn)：燃燒前脫硫；硫化床燃燒脫硫；煙氣脫硫。 第九章 固定源氮氧化物污染控制 第1節(jié) 氮氧化物性質(zhì)來(lái)源 第2節(jié) 燃燒過(guò)程中氮氧化物污染控制 第3節(jié) 低氮氧化物燃燒技術(shù) 第4節(jié) 煙氣脫硝技術(shù) 第5節(jié) 煙氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù) 主要知識(shí)點(diǎn)：介紹氮氧化物的來(lái)源、形成機(jī)理，氮氧化物在大氣中的轉(zhuǎn)化過(guò)程，先進(jìn)的低氮氧化物的燃燒技術(shù)以及各類控制技術(shù)，要求學(xué)生熟悉燃燒條件對(duì)氮氧化物形成的影響，掌握主要控制技術(shù)的基本原理、適用范圍，具備選擇控制工藝與設(shè)備的初步能力。 重點(diǎn)和難點(diǎn)：燃燒過(guò)程中氮氧化物形成機(jī)理；低氮氧化物燃燒技術(shù)；煙氣脫硝技術(shù)。 第十章 揮發(fā)性有機(jī)物污染控制 第1節(jié) VOCs污染預(yù)防 第2節(jié) 燃燒法和吸收法控制VOCs污染 第3節(jié) 冷凝法控制VOCs污染 第4節(jié) 吸附和生物法控制VOCs污染 只要知識(shí)點(diǎn)：介紹VOCs的性質(zhì)，VOCs污染預(yù)防以及VOCs污染控制技術(shù)。要求學(xué)生了解蒸汽壓如何影響VOCs的排放，如何預(yù)防VOCs污染，掌握主要控制技術(shù)的基本原理和設(shè)備，能夠進(jìn)行控制方案的選擇和比較。 重點(diǎn)和難點(diǎn)：VOCs性質(zhì)；VOCs污染預(yù)防；主要控制技術(shù)的基本原理和設(shè)備。 第十一章 城市機(jī)動(dòng)車污染控制 第1節(jié) 汽油車、柴油車污染排放的形成與控制 第2節(jié) 城市交通規(guī)劃與管理 主要知識(shí)點(diǎn)：在簡(jiǎn)要介紹城市交通趨勢(shì)及交通源對(duì)城市空氣污染影響的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹汽油機(jī)、柴油機(jī)排氣污染的形成及控制，包括現(xiàn)行的和發(fā)展中的技術(shù)以及新型動(dòng)力車，討論改善交通方式對(duì)污染控制的有效性。使學(xué)生對(duì)機(jī)動(dòng)車污染控制建立全面、系統(tǒng)的控制觀，從車、油、路及其管理交通需求等全方位控制機(jī)動(dòng)車污染。 重點(diǎn)和難點(diǎn)：汽、柴油車污染物形成與控制，動(dòng)力車發(fā)展趨勢(shì)。 第十二章 大氣污染與全球氣候 第1節(jié) 室溫氣體和氣候變化，臭氧層破壞問(wèn)題 第2節(jié) 臭氧層破壞問(wèn)題 第3節(jié) 制酸前體物與酸雨 主要知識(shí)點(diǎn)：主要介紹全球氣候變化、臭氧層破壞和酸雨污染三個(gè)問(wèn)題以及應(yīng)對(duì)措施和策略，使學(xué)生對(duì)全球性大氣污染帶來(lái)的危害以及控制全球性大氣污染的方法建立宏觀框架，為參與全球環(huán)境問(wèn)題打下一定基礎(chǔ)。 重點(diǎn)和難點(diǎn)：溫室氣體與氣候變化；臭氧層破壞；酸雨的形成與控制。 第十三章 凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第1節(jié) 凈化系統(tǒng)的組成及設(shè)計(jì) 第2節(jié) 集氣罩和管道設(shè)計(jì) 第3節(jié) 管道系統(tǒng)的保溫、防腐和防暴 主要知識(shí)點(diǎn)：局部系統(tǒng)的組成及設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，局部排氣凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，集氣罩的基本形式，集氣罩性能參數(shù)及計(jì)算，管道系統(tǒng)壓力損失計(jì)算，管道系統(tǒng)的布置及部件。 重點(diǎn)難點(diǎn)：凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)及主要組成；集氣罩的基本形式。 （二）實(shí)驗(yàn)課 大氣污染治理是環(huán)境科學(xué)專業(yè)的主要專業(yè)課，該課程通過(guò)對(duì)大氣污染物種類、來(lái)源、各種污染物控制方法的基本理論、控制設(shè)備以及凈化系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決大氣污染工程控制的實(shí)際能力，結(jié)合本課程的實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)及見(jiàn)習(xí)等其他教學(xué)環(huán)節(jié)，為學(xué)生將來(lái)從事大氣污染治理工程的設(shè)計(jì)、科研及技術(shù)管理等相關(guān)工作打下基礎(chǔ)。 本課程實(shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，由2實(shí)驗(yàn)組成，通過(guò)本課程的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生應(yīng)達(dá)到下列要求： 1、進(jìn)一步鞏固和加強(qiáng)對(duì)大氣污染治理基本理論與知識(shí)的理解； 2、掌握查閱中外文專業(yè)期刊的方法，能夠查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，了解在大氣污染治理領(lǐng)域的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)。 3、運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)出大氣中二氧化硫、氮氧化物的治理方案，并能在實(shí)驗(yàn)室中完成實(shí)驗(yàn)。 4、能正確使用儀器設(shè)備，掌握實(shí)驗(yàn)方法、手段和操作技能； 3、掌握正確的數(shù)據(jù)處理方法，正確分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： （一）大氣中二氧化硫治理方案 （二）大氣中氮氧化物治理方案 4、 課程實(shí)施： 課程教學(xué)由教研室主任負(fù)總責(zé)，教學(xué)組長(zhǎng)負(fù)責(zé)具體的組織與實(shí)施。基本流程包括：①成立教學(xué)組，②教學(xué)準(zhǔn)備，③課程教學(xué)，④輔導(dǎo)答疑，⑤課程考核，⑥總結(jié)反饋。建議每周安排1-2次課，即2-4學(xué)時(shí)。每?jī)芍苓M(jìn)行一次輔導(dǎo)答疑。 本課的教學(xué)環(huán)節(jié)包括：課堂講授、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與操作、學(xué)生自學(xué)、習(xí)題、答疑、期末考試。通過(guò)上述環(huán)節(jié)，要求學(xué)生掌握大氣環(huán)境污染控制的關(guān)鍵技術(shù)，了解顆粒污染物和SO2、NOX等氣態(tài)污染物的污染控制工程的基本理論、大氣污染氣象學(xué)的基本知識(shí)、大氣污染物擴(kuò)散濃度計(jì)算方法、主要污染物的控制技術(shù)與工藝，鍛煉查閱環(huán)境類文獻(xiàn)的能力等。本課程課堂講授51課時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)30課時(shí)?？己朔绞綖殚]卷考試、撰寫設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的形式進(jìn)行。 五 教材和教參 1.推薦使用教材：《大氣污染控制工程》第三版，郝吉明、馬廣大主編，高教出版社。 2.參考資料： 《大氣污染控制工程例題與習(xí)題集》，郝吉明主編，高教出版社。 《大氣污染控制工程》，童志 權(quán)主編，機(jī)械工業(yè)出版社。 《空氣污染氣象學(xué)教程》，蔣維楣氣象出版社 六、考核評(píng)價(jià) 1、本門課程是一門考試課，評(píng)價(jià)依據(jù)是本課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的課程目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和要求。 2、考試時(shí)間：理論考核90分鐘 3、考試方式、分制與解釋 （1）理論成績(jī)的綜合評(píng)價(jià) 采用閉卷、筆試的方式，以百分制評(píng)分，60分為及格，滿分為100分，占總評(píng)成績(jī)的70%。 （2）實(shí)驗(yàn)成績(jī)的綜合評(píng)價(jià) 為全面反映學(xué)生的實(shí)驗(yàn)理論水平、實(shí)驗(yàn)技能和治學(xué)態(tài)度，鑒于實(shí)驗(yàn)技能考試的可執(zhí)行性較小，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)滿分為30分。實(shí)驗(yàn)課平時(shí)成績(jī)可根據(jù)每次的實(shí)驗(yàn)報(bào)告和現(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)記分。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下完成。 （3）平時(shí)成績(jī) 平時(shí)成績(jī)?yōu)閷W(xué)生平時(shí)考勤、作業(yè)完成情況等評(píng)定，滿分10分 評(píng)價(jià)內(nèi)容及方式 總成績(jī)=期末考試成績(jī)60%+作業(yè)成績(jī)10%+實(shí)驗(yàn)成績(jī)30%。