大气污染控制工程教学大纲
课程编号:01z8161
课程名称:大气污染控制工程
AirPollutionControlEngineering
学分/学时:3.5/44+180
先修课程:无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、仪器分析、环境监测、化工原理、流体力学、环境工程微生物学
一.课程教学目标
本课程是环境工程专业的一门必修专业课,主要讲授大气污染控制的基本理论,各种控制方法的过程分析及典型控制设备的工艺设计计算,培养学生分析和解决大气污染控制工程问题的能力。结合本课程的实验,课程设计及毕业设计(论文)等其他教学环节,为学生进行大气污染控制工程设计、科研和技术管理打下必要的基础。
二.教学内容及基本要求
(一)教学内容
1概论
1.1大气与大气污染
1.2大气污染物及其来源
2燃烧与大气污染
2.1燃料的性质和燃烧过程
2.2燃烧所需空气量、烟气量及污染物排放量计算
2.4燃烧过程污染物形成和抑制
3大气污染气象学
3.1大气圈结构及气象要素
3.2大气的热力过程
3.3大气的运动和风
4大气扩散浓度估算模式
4.1湍流扩散的基本理论
4.2高斯扩散模式
4.3污染物浓度的估算
4.4特殊气象条件下的扩散模式
4.5城市及山区的扩散模式
4.6烟囱高度的设计
4.7厂址选择
5颗粒污染物控制技术基础
5.1颗粒的粒径及粒径分布
5.2粉尘的物理性质
5.3净化装置的性能
5.4颗粒捕集的理论基础
6除尘装置
6.1机械除尘器
6.2电除尘器
6.3湿式除尘器
6.4过滤式除尘器
6.5除尘器的选择与发展
7气态污染物控制技术基础
7.1气体扩散
7.2气体吸收
7.3气体吸附
7.4气体催化净化
8硫氧化物的污染控制
8.1硫循环及硫排放
8.2燃烧前燃料脱硫
8.3流化床燃烧脱硫
8.4高浓度二氧化硫尾气的回收与净化
8.5低浓度二氧化硫烟气脱硫
9固定源氮氧化物污染控制
9.1氮氧化物性质及来源
9.2燃烧过程中氮氧化物的形成机理
9.3低氮氧化物燃烧技术
9.4烟气脱硝技术
10挥发性有机物污染控制
10.1蒸气压及蒸发
10.2VOCs污染预防
10.3燃烧法控制VOCs污染
10.4吸收(洗涤)法控制VOCs污染
10.5冷凝法控制VOCs污染
10.6吸附法控制VOCs污染
10.7生物法控制VOCs污染
11城市机动车污染控制
11.1城市交通趋势及影响
11.2汽油发动机污染物的形成与控制
11.3柴油发动机污染物的形成与控制
11.4新型动力车
11.5交通规划与交通管理
12大气污染与全球气候
12.1温室气体和气候变化
12.2臭氧层破坏问题
12.3致酸前体物与酸雨
(二)基本要求
1了解大气污染的含义、大气污染的影响,大气污染综合防治方法;掌握大气污染物类型及其来源,大气质量标准体系及其相互关系。
2了解燃料的性质,影响燃烧过程的主要因素,以及污染物产生和抑制的方法;掌握燃烧所需空气量和产生烟气量、污染物浓度的计算方法。
3了解大气扩散的基本原理,以及影响大气扩散的主要因素、影响方式。
4了解大气扩散的基本理论,建立高斯扩散模式的基本思路和各参数的确定方法;学会利用大气扩散模式进行污染物浓度估算和烟囱高度的设计计算。
5了解粒径、粒径分布的含义,及其在除尘效率计算中的应用;了解粉尘物理性质与除尘器性能的关系;掌握分级效率的含义,以及分级效率、粒径分布与除尘器总除尘效率之间的关系。
6了解不同类型除尘器的适用性,选型或设计步骤;掌握典型除尘器的除尘机理和除尘效率影响因素。
7了解气态污染物的特性;掌握气态污染物净化的基本原理,以及净化性能的主要影响因素。
8掌握主要大气污染物(SO2、NOx、VOCs、城市机动车尾气)控制的技术原理和技术经济性能影响因素,能制定切合国情的控制对策并进行相关研究。
9了解全球大气污染问题及其成因、控制途径、相关国际条约,以及我国面临的机遇和挑战。
(三)实验内容与要求
1.实验内容
1)碱液吸收脱除气相二氧化硫
2)吸附法脱除气相低浓度挥发性有机化合物
3)等离子体氧化协同吸收脱除气相NOx
4)等离子体氧化协同催化处理VOCs
5)O3在Mn/Al2O3催化剂上的催化分解
2.目的和要求
实验目的:验证、巩固和补充课堂讲授的知识,使学生掌握本课程的基本实验方法,手段及操作技能,加深对所学基础理论的理解,培养学生进行科学研究的能力。