《大氣污染控制工程》教學(xué)大綱課程編號(hào)：20212003總學(xué)時(shí)數(shù)：64總學(xué)分?jǐn)?shù)：4課程性質(zhì)：專(zhuān)業(yè)必修課適用專(zhuān)業(yè)：環(huán)境工程課程的任務(wù)和基本要求：《大氣污染控制工程》是高等工業(yè)學(xué)校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)必修專(zhuān)業(yè)課。本課程主要討論大氣污染的基本理論、各種控制方法的分析及典型控制設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算。培養(yǎng)學(xué)生分析和解決大氣污染控制工程問(wèn)題的能力，結(jié)合本課程的實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)(或論文)等其他教學(xué)環(huán)節(jié)，為學(xué)生進(jìn)行大氣控制污染控制工程設(shè)計(jì)、科研以及技術(shù)管理奠定必要的基礎(chǔ)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生了解主要大氣污染物以及其發(fā)生源、大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和綜合治理措施；掌握有關(guān)除塵技術(shù)的基本理論，具備選用除塵器設(shè)備能力，初步設(shè)計(jì)除塵系統(tǒng)的能力；掌握凈化氣體污染物的基本理論，能進(jìn)行一般氣態(tài)污染物的凈化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和典型控制設(shè)備的工藝計(jì)算。二、基本內(nèi)容和要求：第一章概論1—1大氣污染和大氣污染物1—1—1大氣污染1。1—2大氣污染物1。1—3大氣污染的來(lái)源和發(fā)生量1—2大氣污染及其控制概況1—2。1大氣污染概況!—2—2幾種大氣污染物控制概況1—3大氣污染的綜合防治措施1—4大氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)1—4。1大氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的種類(lèi)和作用14—2大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)1—4—3工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)1。4—4大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)掌握大氣污染和大氣污染物等基本概念，掌握大氣污染物的主要類(lèi)型，掌握主要大氣污染物的形成和行業(yè)貢獻(xiàn)等，了解國(guó)內(nèi)外大氣污染的概況，了解幾種大氣污染物的控制概況，了解大氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的種類(lèi)、作用和排放標(biāo)準(zhǔn)的制訂方法。第二章、燃燒與大氣污染2-1燃料的性質(zhì)2—1—1煤2—1-2石油2-1—3天然氣2-1—4非常規(guī)燃料2-2燃料燃燒過(guò)程2—2-1影響燃料燃燒的主要因素2—2—2燃料燃燒的理論大氣量2—2—3燃燒產(chǎn)生的主要污染物2—2—4熱化學(xué)關(guān)系式2—3煙氣體積和污染物排放量計(jì)算2—3-1煙氣體積計(jì)算2-3—2污染物排放量計(jì)算*2—4燃燒過(guò)程硫氧化物的形成和控制2—4—1燃料中硫的氧化機(jī)理2-4—2二氧化硫和三氧化硫之間的轉(zhuǎn)化2—4-3琉氧化物形成的控制*2—5燃燒過(guò)程中氮氧化物的形成和控制2-5-1一氧化氮和二氧化氮形成的熱力學(xué)2-5-2燃燒過(guò)程中一氧化氮的形成動(dòng)力學(xué)2—5—3由含氮燃料形成的氮氧化物2—5—4低氮氧化物燃燒技術(shù)2—6燃燒過(guò)程中顆粒污染物的形成2—6—1碳粒子的生成2-6-2燃煤粉塵的形成了解大氣污染物的生成控制的基本思路，了解主要的燃料類(lèi)型，掌握燃料燃燒的條件、影響燃燒的主要因素，能熟練計(jì)算燃燒所需的空氣量、煙氣量和主要污染物的濃度、空氣過(guò)剩系數(shù)等。初步掌握燃料燃燒生成煙塵和氣態(tài)污染物的機(jī)理和控制措施。第三章、大氣擴(kuò)散*3-1大氣層結(jié)構(gòu)和氣象要素3—1—1大氣層結(jié)構(gòu)3—1-2氣象要素*3—2大氣邊界層的溫度場(chǎng)3—2—1氣溫直減率3-2—2氣溫的垂直分布3-2—3大氣的靜力穩(wěn)定度及其判據(jù)3—2-4逆溫*3-3大氣的運(yùn)動(dòng)和風(fēng)3-3—1引起大氣運(yùn)動(dòng)的作用力3—3—2大氣邊界層中風(fēng)隨高度的變化3—3—3近地層中的風(fēng)速廓線(xiàn)模式3—3—4地方性風(fēng)場(chǎng)*3—4喘流擴(kuò)散的基本理論3-4-1喘流概念簡(jiǎn)介3—4—2喘流擴(kuò)散理論簡(jiǎn)介3—4—3點(diǎn)源擴(kuò)散的高斯模式*3—5污染物濃度的估算方法3—5—1煙流抬升高度的計(jì)算3—5-2粕斯奎爾擴(kuò)散曲線(xiàn)3—5-3穩(wěn)定度分類(lèi)方法和擴(kuò)散參數(shù)的選擇3-5—4污染物濃度與采樣時(shí)間的關(guān)系*3—6非點(diǎn)源污染物濃度估計(jì)模式3—6-1線(xiàn)源擴(kuò)散模式3—6—2面源擴(kuò)散模式*3-7特殊情況下的擴(kuò)散模式3—7-1封閉型擴(kuò)散模式3-7—2熏煙型擴(kuò)散模式*3—8煙囪高度的設(shè)計(jì)3—8-1煙囪高度的計(jì)算3—8—2煙囪設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問(wèn)題*3-9廠(chǎng)址選擇3—9-1廠(chǎng)址選擇中所需的氣候資料3—9—2長(zhǎng)期平均濃度的估算3-9-3廠(chǎng)址選擇了解大氣層的結(jié)構(gòu)和一般氣象要素，溫室效應(yīng)等。掌握大氣邊界層的溫度場(chǎng)，初步了解湍流擴(kuò)散理論，能熟練計(jì)算大氣擴(kuò)散濃度，掌握特殊情況下的擴(kuò)散模式。了解煙囪高度的設(shè)計(jì)方法。第四章除塵技術(shù)基礎(chǔ)4-1粉塵的粒徑及粒徑分布4—1-1單一顆粒的粒徑4-1—2粒徑分布4-1-3平均粒徑4-1—4粒徑分布函數(shù)4—2粉塵的物理性質(zhì)4-2-1粉塵的密度4-2—2粉塵的比表面積4-2-3粉塵的潤(rùn)濕性4-2-4段塵的荷電性和導(dǎo)電性4-2-5粉塵的粘附性4-2—6粉塵的安息角4-2—7粉塵的爆炸性4—3除塵裝置的性能4-3-1凈化裝置技術(shù)性能的表示方法4-3—2凈化效率的表示方法4—4顆粒捕集理論基礎(chǔ)4-4-1流體阻力4-4—2阻力導(dǎo)致的減速運(yùn)動(dòng)4-4—3重力沉降4-4—4離心沉降4-4-5靜電沉降4-4—6慣性沉降4-4—7擴(kuò)散沉降掌握粉塵粒徑、粒徑分布、平均粒徑等基本概念、能計(jì)算粉塵的頻率分布、頻率密度分布、篩下累積分布、平均粒徑等，能通過(guò)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)綜合成分布函數(shù)。掌握粉塵的主要物理性質(zhì)和在除塵過(guò)程中作用等。掌握除塵裝置技術(shù)性能的指標(biāo)，和能計(jì)算主要技術(shù)指標(biāo)。掌握粉塵的重力沉降、離心沉降、憤性沉降、擴(kuò)散沉降等捕集基礎(chǔ)，能計(jì)算粉塵在流體中運(yùn)動(dòng)所受的阻力、重力沉降速度等有關(guān)內(nèi)容。第五章、除塵裝置5—1機(jī)械式除塵器5—1—1重力沉降室5—1—2慣性除塵器5—1—3旋風(fēng)除塵器5—2電除塵器5—2—1電除塵器的工作原理5—2—2電暈放電5—2—3粒子荷電5—2—4荷電粒子的運(yùn)動(dòng)和捕集5—2—5被捕集粉塵的清除5—2—6電除塵器結(jié)構(gòu)5—2—7粉塵比電阻5—2—8電除塵器的選擇和設(shè)計(jì)5—3濕式除塵器5—3—1概論5—3—2濕式除塵器除塵機(jī)理5—3—3噴霧塔洗滌器5—3—4旋風(fēng)洗滌器5—3—5文丘里洗滌器5—4過(guò)濾式除塵器5—4—1袋式除塵器工作原理5—4—2袋式除塵器的壓力損失5—4—3袋式除塵器的濾料5—4—4袋式除塵器的清灰5—4—5袋式除塵器的選型、設(shè)計(jì)和應(yīng)用5—4顆粒層除塵器5—5除塵器選擇和發(fā)展5—5—1除塵器的合理選擇5—5—2除塵設(shè)備的發(fā)展掌握機(jī)械式、電式、袋式、濕式除塵器的工作原理、除塵過(guò)程、結(jié)構(gòu)及性能等計(jì)算主要類(lèi)型除塵器的技術(shù)性能。會(huì)進(jìn)行典型除塵器的選型設(shè)計(jì)、工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。第六章、吸收法凈化氣態(tài)污染物*6—1吸收過(guò)程的氣液平衡6—1—1氣體在液相中的平衡溶解度6—1—2化學(xué)吸收中的氣液平衡關(guān)系6—2伴有化學(xué)反應(yīng)的吸收動(dòng)力學(xué)6—2—1雙膜理論6—2—2化學(xué)吸收的傳質(zhì)速率6—2—3各類(lèi)化學(xué)吸收的速率方程6—3吸收設(shè)備6—3—1吸收設(shè)備的類(lèi)型和特點(diǎn)6—3—2化學(xué)吸收時(shí)填料塔高度計(jì)算*6—4吸收法凈化低濃度二氧化硫煙氣6—4—1概述6—4—2石灰／石灰石法煙氣脫硫6—4—3其他吸收劑脫硫*6—5吸收法凈化其他氣態(tài)污染物6—5—1吸收法凈化含NOx廢氣6—5—2吸收法凈化含氟廢氣能進(jìn)行化學(xué)氣液平衡時(shí)，液相中溶質(zhì)濃度和氣相中溶質(zhì)濃度的計(jì)算掌握化學(xué)吸收的動(dòng)態(tài)平衡、動(dòng)力學(xué)中基本概念、幾種反應(yīng)速度類(lèi)型的宏觀(guān)動(dòng)力學(xué)模型，能進(jìn)行飛速反應(yīng)吸收塔理論高度的計(jì)算，會(huì)判斷反應(yīng)速度的控制因素，初步掌握強(qiáng)化吸收的手段，掌握幾種典型吸收設(shè)備的性能、適用的反應(yīng)類(lèi)型等，了解幾種主要污染物的吸收處理。第七章、吸附法凈化氣態(tài)污染物*7—1吸附過(guò)程與吸附劑7—1—1吸附過(guò)程7—1—2吸附劑7—1—3影響氣體吸附的因素*7-2吸附理論7—2—1吸附平衡7—2—2吸附速率7—2—3吸附劑的解吸7—3吸附設(shè)備及其計(jì)算方法7—3—1固定床吸附器及其計(jì)算方法7—3—2移動(dòng)床吸附器的計(jì)算方法*7—4吸附法凈化有機(jī)蒸氣7—4—1有機(jī)溶劑蒸發(fā)量7—4—2多組分吸附7—4—3活性炭的吸附熱7—4—4脫附時(shí)水蒸氣的消耗量7—4—5干燥炭時(shí)空氣和熱的消耗量*7—5吸附法凈化其他氣態(tài)有機(jī)物7—5—1低濃度二氧化硫的吸附凈化7—5—2含氟化氫廢氣的凈化7—5—3吸附脫除臭味掌握吸附過(guò)程中基本概念，了解幾種常用吸附劑和其吸附性能和解吸過(guò)程，初步掌握影響吸附的因素，能使用幾種常用的吸附等溫方程計(jì)算平衡濃度，能初步計(jì)算固定床吸附器的保護(hù)時(shí)間、吸附區(qū)長(zhǎng)度、飽和度等，初步了解移動(dòng)床的設(shè)計(jì)計(jì)算，了解幾種污染物的吸附處理。第八章、催化轉(zhuǎn)化法凈化氣態(tài)污染物8—1概述8—2催化劑和催化作用8—2—1催化劑的定義和組成8—2—2催化劉的性能8—2—3催化作用及其特征8—3催化作用原理8—3—1催化作用的化學(xué)本質(zhì)8—3—2催化理論8—4多相催化反應(yīng)的物理化學(xué)過(guò)程及動(dòng)力學(xué)方程8—4—1多相催化反應(yīng)的物理化學(xué)過(guò)程8—4—2表面化學(xué)反應(yīng)速度和動(dòng)力學(xué)方程8—4—3表面化學(xué)反應(yīng)的宏觀(guān)動(dòng)力學(xué)方程8—4—4內(nèi)外擴(kuò)散表面化學(xué)反應(yīng)速度的影響8—5氣固相催化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算與結(jié)構(gòu)類(lèi)型選擇8—5—1氣固相催化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)8—5—2氣固相催化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算8—5—3氣固相催化反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)類(lèi)型與選擇8—5—4固定床的阻力計(jì)算8—5—5固定床催化反應(yīng)器設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)*8—6氣態(tài)污染物的催化凈化工藝8—6—1催化轉(zhuǎn)化法凈化S02氣體8—6—2催化還原法凈化NOx氣體8—6—3催化燃燒法凈化有機(jī)蒸氣和脫臭8—6—4汽車(chē)尾氣的催化凈化掌握催化劑定義、性能、作用及其特征，了解催化過(guò)程的本質(zhì)、催化理論等，掌握多相催化反應(yīng)的宏觀(guān)動(dòng)力學(xué)過(guò)程、各種控制過(guò)程的反應(yīng)物濃度分布，掌握表面化學(xué)反應(yīng)速度的表示式、宏觀(guān)動(dòng)力學(xué)方程，掌握內(nèi)外擴(kuò)散對(duì)化學(xué)反應(yīng)速度的影響。了解催化反應(yīng)器設(shè)計(jì)的一般方法和簡(jiǎn)單計(jì)算、典型的催化反應(yīng)類(lèi)型和其選用。了解幾種氣體污染物的催化凈化過(guò)程。注：“*”表示可以選擇性講授或不講；三、實(shí)踐環(huán)節(jié)和要求：1．課程作業(yè)：每章教學(xué)內(nèi)容應(yīng)布置不少于6題的課程作業(yè)，類(lèi)型包括問(wèn)答思考題和計(jì)算題等，目的是使學(xué)生加強(qiáng)對(duì)課堂教學(xué)的理解、鞏固基本理論、概念，熟悉、掌握工藝計(jì)算方法。2．課程大練習(xí)(1)題目(初步定為)*．煤氣公司煙囪和華盛造紙廠(chǎng)煙囪對(duì)我院學(xué)生生活區(qū)的影響，和對(duì)風(fēng)景點(diǎn)虎丘的影響；*．在各種溫度下NO濃度隨時(shí)間變化曲線(xiàn)的計(jì)算機(jī)程序；*．旋風(fēng)(或其他)除塵器的選型設(shè)計(jì)；*．吸收法(或其他法)凈化S02氣體的物料平衡計(jì)算；*濕式除塵器的溫度、濕度汁算．(2)內(nèi)容：(初步定為)*．進(jìn)行正確的計(jì)算；*．進(jìn)行規(guī)范的選型；*．給出簡(jiǎn)單的工藝圖；等等。(教師可根據(jù)具體情況選擇其中一、二個(gè)內(nèi)容，或其他類(lèi)型的大作業(yè))四、教學(xué)時(shí)數(shù)分配：章節(jié)學(xué)時(shí)作業(yè)第一章概論43題第二章燃燒與大氣污染65題第四章除塵技術(shù)基礎(chǔ)63題第五章除塵裝置188題第六章吸收法凈化氣態(tài)污染物65題第七章吸附法凈化氣態(tài)污染物63題第八章催化轉(zhuǎn)化法凈化氣態(tài)污染物63題五、其它項(xiàng)目（含課外學(xué)時(shí)內(nèi)容）：無(wú)六、有關(guān)說(shuō)明：1、教學(xué)和考核方式：教學(xué)方式：課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)與學(xué)生自學(xué)相結(jié)合考核方式：考試2、習(xí)題：（1）課程作業(yè)（2）課程大練習(xí)3、能力培養(yǎng)要求：通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生了解主要大氣污染物以及其發(fā)生源、大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和綜合治理措施；掌握有關(guān)除塵技術(shù)的基本理論，具備選用除塵器設(shè)備能力，初步設(shè)計(jì)除塵系統(tǒng)的能力；掌握凈化氣體污染物的基本理論，能進(jìn)行一般氣態(tài)污染物的凈化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和典型控制設(shè)備的工藝計(jì)算。4、與其它課程和教學(xué)環(huán)節(jié)的聯(lián)系：先修課程和教學(xué)環(huán)節(jié)：《化工原理》和《工程流體力學(xué)》(1)．化工原理的主要精力放在單元操作和工程概念方面，同時(shí)顧及傳熱和流體力學(xué)的基本內(nèi)容，其中：氣固分離，吸收，吸附的章節(jié)是本課程的重要基礎(chǔ)，一般在本課程中不再重復(fù)該課程的內(nèi)容，而是在其基礎(chǔ)上再提高一步、再向?qū)嶋H控制系統(tǒng)靠近一步。(2)．流體力學(xué)是大氣擴(kuò)散、除塵機(jī)理等章節(jié)的基礎(chǔ)。后續(xù)課程和教學(xué)環(huán)節(jié)：(1)大氣擴(kuò)散理論部分和部分內(nèi)容在《環(huán)境影響評(píng)價(jià)》、《系統(tǒng)分析》等課程中講授；(2)有關(guān)管網(wǎng)設(shè)計(jì)和集氣罩設(shè)計(jì)等內(nèi)容不列入本課程，建議在《采暖通風(fēng)》等課程中講授；(3)大氣污染控制分析方面的內(nèi)容不列入本課程，建議在《環(huán)境系統(tǒng)工程》和《環(huán)境影響評(píng)價(jià)》等課程中講授。5、教