大气污染控制工程教学大纲

《大气污染控制工程》教学大纲一、课程及教师基本信息

注1：平时考核（%）＝课程作业（%）+研讨交流（%）+期中考核（%）；

2：平时考核应占总成绩的40-70%。

二、教学进度及基本内容

2. 学习内容包括课前阅读、课程作业、课后复习、文献综述、课下实验、课程论文等；

3. 在教学过程中，“教学进度及基本内容”可以根据实际情况有小幅度调整。

三、推荐教材及阅读文献（包括按章节提供必读文献和参考文献） 郝吉明、马广大、王书肖主编，《大气污染控制工程（第三版）》，高等教育

出版社，2002

郝吉明主编，《大气污染控制工程例题与习题集》，高等教育出版社，2003 Noel De Nevers, 《Air Pollution Control Engineering》, McGRAW-HILL International Editions，清华大学出版社，2000

课程负责人（签字）：

基层教学组织（教研室）负责人（签字）：

学院（系）、部主管领导（签字）：

学院（系）、部（盖章）

_________年____月____日

《大气污染控制工程》实验教学部分教学大纲一、课程基本信息

二、教师基本信息

三、实验项目

四、实验安排

实验一SCR催化剂制备

一、实验目的：

深入了解SCR催化转化研究领域，加深对催化剂制备的认识，掌握相关的实验方法与技能。

二、实验步骤：

1.称取一定量的仲钨酸胺和偏钒酸胺加入40mL去离子水中，加少量草酸促进溶解，适当加热促进溶解，至其完全溶解，制备一系列的不同钒、钨质量比的V-W溶液。2．将TiO2（P25型）浸渍于活性组分溶液中，搅拌1h后，缓慢加热搅拌至浆糊状，

3.置于烘箱中，在110度下干燥过夜。

4.最后于马弗炉上500度焙烧4h，自然冷却至室温。

5.研磨制得40-60目的V2O5-WO3/TiO2粉末。

三、实验数据记录

实验二催化转化法去除氮氧化物

一、实验意义和目的

随着我国烟气和机动车尾气排放标准日益严格，对烟/尾气中的主要污染物氮氧化物(NO x)在富氧条件下的排放控制变得越来越紧迫，而其中最有效易行的就是选择性催化还原法（SCR）——通过在SCR装置或催化转化器将NO x转化为无害的氮气。

通过本实验的学习，不但可以深入了解该研究领域，更可加深对课程中催化转化法去除污染物相关章节的理解，并掌握相关的实验方法与技能。

二、实验原理

在催化剂的作用下，烟气/汽车尾气中的氮氧化物被外加的氨气还原剂选择性还原，总的反应方程式为

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O

本试验以钢瓶气为气源，以高纯氮气为平衡气，模拟烟气/汽车尾气中一氧化氮（NO）和氧气（O2）浓度，并设定其流量，在不同温度下，通过测量催化剂反应器进出口气流中NO x的浓度，评价催化剂对NO x的去除效率。

通过改变气体总流量改变反应的空速（GHSV，气体量与催化剂样品量之比，h-1），通过调节NO的进气量改变其入口浓度，评价催化剂在不同空速、不同NO入口浓度条件下的活性。

三、实验装置、流程和仪器

本实验采用自行设计和加工的固定床反应器实验系统。利用高压钢瓶气N2、NO、O2、NH3模拟汽车尾气，反应器进出口的NO x浓度由尾气分析仪测定。本实验采用的催化剂为自制SCR催化剂。实验装置见下图所示：

四、实验方法和步骤

（一）催化剂的制备

制备方法采用浸渍法，具体参数略。

（二）催化剂活性评价

1．称取催化剂样品约200mg，装填于反应器中。

2．连接实验系统气路，检查气密性。

3．调节质量流量计设置各气体流量，使总流量约为200mL/min，NO浓度约为500ppm，NH3约为500ppm，O2约为5%，设置气路为旁通（气体不经过反应器），测量并记录不经催化转化的NO x浓度，即入口浓度。

4．切换气路使气体通过反应器，设定反应器初始温度为150︒C。

5．待温度稳定后测定NO x浓度，待其稳定后记录数值，即为NO x的出口浓度；

6．以5︒C/min的速率将反应器温度升至450︒C，每隔20︒C记录一次数据，到达指定温度后实验结束，关闭NO、O2和NH3，降温。

7．关闭气瓶及仪器，关闭系统电源，整理实验室。

（三）空速对催化转化效率的影响

在催化剂活性最高的两个温度下，通过改变总气量改变反应空速，测定催化剂的活性，每个流量下待出口浓度稳定后记数。流量设定为200mL/min，400mL/min，

600mL/min，800mL/min。

五、实验数据记录

参考以下表格对每一部分的实验结果进行记录。

六、实验结果分析与讨论

1．作效率～温度、效率～空速曲线。

2．计算最佳条件下催化剂的活性，对实验条件下的催化剂去除氮氧化物的性能进行评价。

3．思考催化反应动力学及反应机理，设计实验方案。

4．实验中存在的问题及尚需改进的地方

实验二、袋式除尘器性能测定实验

一、实验目的

1. 深入理解布袋除尘器的构造及运行机理、过程。

2. 掌握除尘器性能测定的主要内容和方法，并对影响除尘器性能的主要因素有较全

面的了解。 二、实验原理 一、袋式除尘器

袋式除尘器是采用纤维织物作为滤料的过滤式除尘器。气流通过布袋的孔隙时，粉尘被捕集于其上，沉积在滤料上的粉尘可在机械振动作用下从布袋表面除去。

二、采用位置选择

实验中通风管直径比较小，可认为在管内气流速度均匀分布，测量时选取管道中心作为采样点。

三、除尘器阻力的测定

使用U 型管压力计测定

六、除尘效率计算

t

v V V

m S Q S Q S i i ⋅==⨯⎪⎪⎭⎫

⎝

⎛-=/%10010

0η

式中：

So 为除尘器出口颗粒物浓度，g/m 3； S i 为除尘器入口颗粒物浓度，g/m 3； Qo 为除尘器出口气体流量，m 3/s ； Q i 为除尘器入口气体流量，m 3/s ； m 为滤筒采集粉尘质量，g V 为采样体积，m 3； v 为气体流速，m/s ； t 为采样时间，s ； 三、实验装置和仪器 一、实验装置示意图：