《大气污染控制工程》教学规划
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、课程目标本课程旨在介绍大气污染控制工程的基本概念、原理和技术,包括污染源识别、排放限值、大气污染物的性质及其排放规律、大气污染的化学和物理特性、治理技术等。
通过本课程的学习,学生应具有如下能力:1.理解和掌握大气污染控制工程的基本概念和原理;2.熟悉国内外有关大气污染控制法规、标准及相关政策;3.能够识别大气污染源、掌握大气污染物的排放规律和性质;4.熟悉大气污染控制技术及其适用范围;5.能够进行大气污染治理及监测方案的制定、评估和调整;6.具备跨学科综合素质及解决实际问题的能力。
二、教学内容第一章课程介绍1.大气污染的历史和现状;2.大气污染控制工程的基本概念和任务;3.课程内容介绍。
第二章大气污染源识别和分类1.大气污染源的定义和分类;2.大气污染排放清单的编制方法;3.常见的大气污染源及其排放特点。
第三章大气污染物的性质和排放规律1.大气污染物的定义和分类;2.大气污染物的源排放规律及其对环境的影响;3.大气污染物的物理和化学特性及其对生态环境的影响。
第四章大气污染治理技术1.大气污染防治技术及其分类;2.大气污染治理技术的基本原理和工艺;3.大气污染控制工程的设计和运营。
第五章大气污染监测和评价1.大气污染监测和评价的概念和基本原理;2.大气污染监测和评价的方法和技术;3.大气污染监测和评价的数据分析和处理方法。
三、教学方法本课程采用理论授课与案例教学相结合的方式,引导学生运用基础理论和实例数据分析及解决大气污染问题。
主要教学方法如下:1.理论授课:通过教师讲授、互动讨论等方式,传授基础理论知识,梳理课程思路;2.实验教学:引导学生进行大气污染实验设计和实现,提高他们的实验操作能力;3.论文阅读:引导学生阅读专业论文,了解最新研究成果及其应用;4.学生报告:每位学生独立完成一篇大气污染控制工程的相关课题或案例分析,撰写总结报告,并进行现场展示和讨论;5.综合实践:结合实际案例,进行大气污染控制方案和评估设计,提高学生跨学科综合素质和实践能力。
大气污染控制工程课程设计(1)
大气污染控制工程课程设计(1)一、前言空气质量关系到人类和动植物的健康和生态环境。
随着经济的发展和人口的增加,空气污染已经成为全球环境问题的重要组成部分。
因此,采取有效的方法来降低大气污染已经成为重要而紧迫的问题。
为了更好地掌握大气污染防治技术,本文将通过课程设计来探讨大气污染控制工程的相关知识,希望能够对学习者在掌握大气污染治理技术方面提供一定的帮助。
二、课程设计目的本课程设计的目的是帮助学习者更好地理解大气污染的防治技术。
通过此设计,学习者将能够掌握以下内容:•掌握大气污染防治的基本知识,了解大气污染的成因和影响;•学习大气污染防治方案的制定方法,掌握雾霾天气应急预案的制定;•学习大气污染治理技术的基本原理和方法;•学习大气污染监测技术和管理系统的建设。
三、课程设计内容课程设计共分为四部分:第一部分:大气污染防治的基本知识•大气污染的成因和影响;•大气环境质量指标及其评价标准;•大气污染物排放标准及其限制。
第二部分:大气污染防治方案的制定方法•雾霾天气应急预案制定;•大气污染治理规划编制。
第三部分:大气污染治理技术•大气污染治理技术的基本原理和常用方法;•烟气脱硫技术;•烟气脱硝技术;•动力煤污染物治理技术。
第四部分:大气污染监测技术和管理系统的建设•大气污染监测技术的基本原理和常用方法;•大气环境监测技术和管理系统的建设。
四、课程设计要求1.在学习后,学生应该熟悉大气污染的防治技术,并能够应用相关的知识和技术;2.学生需要完成大气污染防治方案的制定、大气污染治理技术的应用以及大气污染监测技术和管理系统的建设等任务,并撰写实验报告;3.学生需要在规定的周期内完成任务,按时提交实验报告。
五、大气污染控制工程的课程设计旨在帮助学习者更好地了解和掌握大气污染防治技术,掌握相关的基本理论、技术和方法。
通过该课程设计,学生能够培养自己的实践能力,提高综合素质,为未来的发展打下坚实的基础。
大气污染控制工程教学大纲
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。
《大气污染控制工程》教学大纲
《大气污染控制工程》教学大纲课程编号:2140124学时:56学时学分:3.0学分授课学院:环境科学与工程学院适用专业:环境工程教材:《大气污染控制工程》(第二版)郭静阮宜纶化学工业出版社2008主要参考书:《大气污染控制工程》(第三版)赫吉明马广大等高等教育出版社2010《Air Pollution Control Engineering 》second edition ,清华大学出版社2000一、课程性质、目的和任务“大气污染控制工程”是高等学校环境工程专业的一门重要专业课。
本课程以成熟的常用技术为主,适当地介绍国内外新技术,并结合实验和课程设计,力求做到理论联系实际,注意培养学生分析问题和解决问题的能力。
二、教学基本要求要求学生学习的先修课程:高等数学、无机化学、环境监测、流体力学、环境工程原理、物理化学等课程。
三、教学内容课堂教学主要介绍大气污染成因,大气污染物产生及其特性,以及中国大气污染特点的基础上,重点介绍大气污染控制技术原理和工程措施,包括大气扩散作用,颗粒物分离技术、设备计算和设计选型,气态污染物控制工艺与设备,管道系统等。
在课堂教学的基础上进行包括除尘、颗粒粒径检测,吸收,吸附等实验。
此外,在课堂教学和实验的基础上完成课程设计教学环节。
四、学时分配学时第一章大气污染基本知识6学时§1 大气污染定义,分类,历史与现状§2 大气污染物与污染源§3燃料利用与大气污染第二章气象与大气污染6学时§1 大气结构与气象要素§2 大气稳定度§3 大气扩散模式§4 烟囱高度设计与厂址选择第三章粉尘性质及除尘器性能4学时§1 粉尘的粒径和分布、粉尘的物理性质§2 尘粒在流体中的动力特性、除尘器性能第四章机械式除尘2学时第五章湿式除尘2学时第六章过滤式除尘2学时第七章静电除尘2学时第八章吸收法净化气态污染物3学时第九章催化转化法净化气态污染物 1.5学时第十章吸附法净化气态污染物 1.5学时第十一章净化系统中管道设计4学时§1 流动气体的能量方程,压力损失,管道检测§2 局部排气罩的设计,气体管道的设计计算与风机选型第十二章典型大气污染物的净化工艺8学时§1 烟气除尘脱硫脱硝工艺技术§2 有毒有害气态污染物的净化第十三章专题训练6学时§1钢铁行业污染物排放与控制技术§2水泥行业污染物排放及控制技术第十四章实验8学时1、碱液吸收气体中的二氧化硫2、活性炭吸附气体中的二氧化硫3、旋风除尘器的性能4、粉尘分级合计:48学时(教学)、8学时实验。
大气污染过程控制工程教案
大气污染过程控制工程教案第一章:大气污染概述教学目标:1. 理解大气污染的定义和分类。
2. 掌握大气污染的主要来源和影响。
3. 了解我国大气污染现状及治理政策。
教学内容:1. 大气污染的定义和分类2. 大气污染的主要来源和影响3. 我国大气污染现状及治理政策教学方法:1. 讲授法:讲解大气污染的基本概念、来源和影响。
2. 案例分析法:分析我国大气污染实例,了解治理政策及效果。
教学活动:1. 引入大气污染的话题,让学生了解大气污染的基本概念。
2. 通过PPT展示大气污染的分类及主要来源。
3. 分析我国大气污染现状,了解治理政策及实施效果。
作业与评估:2. 课堂讨论:学生汇报自己的作业成果,进行课堂讨论。
第二章:大气污染物的迁移和转化教学目标:1. 理解大气污染物的迁移和转化过程。
2. 掌握大气污染物的输送、扩散和衰减规律。
3. 了解大气污染物的转化机制及影响因素。
教学内容:1. 大气污染物的迁移和转化过程2. 大气污染物的输送、扩散和衰减规律3. 大气污染物的转化机制及影响因素教学方法:1. 讲授法:讲解大气污染物的迁移和转化过程。
2. 模拟实验法:通过模拟实验让学生了解大气污染物的输送、扩散和衰减规律。
3. 案例分析法:分析实际案例,了解大气污染物的转化机制及影响因素。
教学活动:1. 引入大气污染物迁移和转化的话题。
2. 通过PPT讲解大气污染物的输送、扩散和衰减规律。
3. 进行模拟实验,让学生直观了解大气污染物的迁移和转化过程。
4. 分析实际案例,了解大气污染物的转化机制及影响因素。
作业与评估:2. 课堂讨论:学生汇报自己的作业成果,进行课堂讨论。
第六章:大气污染监测技术教学目标:1. 理解大气污染监测的重要性。
2. 掌握大气污染物监测的基本方法和技术。
3. 了解大气污染监测设备的应用及数据处理。
教学内容:1. 大气污染监测的重要性2. 大气污染物监测的基本方法和技术3. 大气污染监测设备的应用及数据处理教学方法:1. 讲授法:讲解大气污染监测的基本概念和技术。
《大气污染控制工程》教案第一章
《大气污染控制工程》教案第一章1.课程概述本课程主要介绍大气污染控制工程的基本知识,包括大气污染物的来源、环境效应以及污染控制技术等方面。
通过本课程的学习,学生将了解大气污染控制领域的最新研究进展,掌握大气污染控制技术的基本原理和实验技能。
2.教学目标本章的教学目标包括:2.1了解大气污染的基本概念和特征,掌握大气污染的来源和影响因素;2.2了解大气污染的治理方法和技术,掌握大气污染控制技术的基本原理;2.3了解大气污染的监测方法和标准,掌握大气污染监测技术的基本原理。
3.教学内容3.1大气污染的基本概念和特征3.1.1大气污染的定义和分类3.1.2大气污染的特征和危害3.2大气污染的来源和影响因素3.2.1自然因素和人为因素对大气污染的影响3.2.2城市化和工业化对大气污染的影响3.3大气污染的治理方法和技术3.3.1物理方法、化学方法和生物方法控制大气污染的原理和应用3.3.2传统技术和新技术在大气污染治理中的应用3.4大气污染的监测方法和标准3.4.1大气污染物的监测方法和技术3.4.2大气污染物的排放标准和环境质量标准4.教学重点和难点4.1教学重点:4.1.1大气污染的特征和污染物的分类4.1.2大气污染的治理方法和技术4.1.3大气污染的监测方法和标准4.2教学难点:4.2.1大气污染治理技术原理的讲解和实验操作4.2.2大气污染环境标准的解释和应用5.教学方法5.1讲授法:讲授大气污染的基本概念和特征,介绍大气污染的来源和影响因素、治理方法和技术、监测方法和标准。
5.2实验法:实验操作大气污染治理技术,掌握大气污染监测技术。
5.3案例分析法:通过案例,让学生更好地理解大气污染治理技术和标准。
6.教学评估6.1考试:课程结束后,进行闭卷考试,检测学生对于大气污染控制工程的掌握程度。
6.2实验报告:实验结束后,要求学生提交实验报告,评估学生对于大气污染监测技术的掌握情况。
6.3论文作业:给予学生一定时间,要求写一篇关于大气污染控制的论文,评估学生的综合能力。
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、课程基本信息课程代码:课程英文名称:Air Pollution Control Engineering课程类型:必修课先修课程:《高等数学》《环境工程原理》《物理化学》学分:4总学时:64(理论学时:64)二、课程性质、目的与任务《大气污染控制工程》是环境工程专业的一门主干专业课程,由讲课、实验、课程设计等环节组成。
学习本课程之前要求先修完《高等数学》、《环境工程原理》、《物理化学》等有关基础课或专业基础课。
通过本课程的学习与实践,全面掌握大气污染的来源、途径和机理(包括基本概念、基本理论、基本技能)、大气污染控制的原理、方法和实践以及前沿研究领域,同时,还要求掌握与此相关的标准和政策法规及其发展前景。
通过本课程的学习,达到三个目标:(1)学习必要的理论知识和方法、技巧;(2)培养学生工程设计能力和研究能力,解决大气污染问题的实际操作、设计等实践实验能力;(3)了解大气污染控制工程领域前沿研究内容,激发学生的创造力,培养创新思维。
三、课程教学内容与要求(一)概论要求了解大气污染的分类、组成、分布及大气污染问题,理解大气污染的综合防治措施定义。
(1)大气污染和大气污染物(2)大气污染及其控制情况(3)大气污染的综合防治措施(4)大气环境标准2、教学重点大气污染的综合防治措施。
3、教学难点大气污染的来源,大气污染的综合防治措施。
(二)燃烧与大气污染1、教学内容与要求要求了解燃料的种类、组成,理解燃烧的基本原理和相关污染物形成机理,掌握燃烧的计算。
(1)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)燃烧过程硫氧化物的形成与控制(5)燃烧过程氮氧化物的形成与控制(6)燃烧过程中颗粒污染物的形成(7)燃烧过程中其他污染物的形成重点理解燃烧的基本原理和相关污染物形成机理,重点掌握燃烧过程污染物排放计算。
3、教学难点燃烧过程污染物排放计算。
(三)大气污染气象学1、教学内容与要求要求了解与大气污染相关的气象学基本知识,理解和掌握大气圈的结构、主要气象要素、大气稳定度和逆温的概念。
大气污染控制工程教案
大气污染控制工程教案
一、教学目的
本教学计划旨在了解大气污染的种类和控制方法,实现环境保护和可持续发展
的目标。
二、教学内容
1. 大气污染的种类及其危害
•大气污染种类:颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、臭氧、挥发性有机物等;
•大气污染危害:影响健康、破坏环境、引发气候变化等。
2. 大气污染控制工程及其方法
•控制工程:烟囱高度、烟气的净化、氮氧化物还原、脱硝、脱硫、废气回收等;
•控制方法:政策法规、技术手段和行业管理等。
3. 大气污染控制案例分析
•美国的大气污染防治:空气质量管理法、清洁空气法等;
•中国的大气污染防治:大气污染治理十条、VOCs技术指南等。
三、教学方法
•理论授课:通过教学PPT、视频等材料讲授大气污染的基本知识和控制方法;
•手动实验:利用实验室设备模拟大气污染控制的过程,学生亲手体验并掌握污染物减排的技术;
•讨论交流:引导学生就案例进行探讨、分享实践心得,加深对大气污染防治工作的理解和认识。
四、教学评估
•课堂测试:出题方式包括单项选择题、填空题、简答题等,考察学生对大气污染的掌握情况;
•学生报告:由学生围绕控制案例进行课堂报告,考察其研究掌握案例的能力和表达能力;
•课程作业:以小组形式完成大气污染防治的调研报告或现场观察报告,考察其孔亟性和综合应用能力。
五、参考资料
1.《大气污染防治法》;
2.《VOCs技术指南》;
3.《空气质量管理法》;
4.《机动车污染物排放限值和测量方法》;
5.《清洁空气法》。
东南大《大气污染控制工程》教学大纲
《大气污染控制工程》教学大纲(Air pollution control engineering)一、基本信息课程代码:2301813学分:3总课时: 48 h课程性质:必修课适用专业:环境工程专业先修课程:工程流体力学、环境工程原理或化工原理二、本课程教学目的和任务本课程是环境工程本科专业的一门重要的必修课。
通过本课程的学习,系统地掌握大气污染控制的基本原理、基本方法和有关设计方法问题,较全面掌握基本的除尘技术、有害气体净化技术、通风除尘系统设计计算方法等,培养学生能独立分析和解决大气污染工程问题的基本素质、基本技能与创新能力。
三、教学方法与手段主要采用课堂理论教学。
采用多媒体教学。
四、教学内容及要求第一章概论要求掌握大气污染的有关基本概念;熟悉大气污染物的来源;了解大气污染的影响、我国大气污染的基本情况、大气污染综合防治、大气污染防治法规、环境空气质量控制标准。
重点内容:大气污染的有关基本概念、大气污染的有关基本概念等。
难点内容:一次大气污染物、二次大气污染物。
第二章燃烧与大气污染要求掌握燃烧的有关基本概念、煤的表示方法;熟悉燃料燃烧过程、燃烧过程污染物排放量计算;了解煤燃烧过程污染物的形成过程。
重点内容:燃烧过程3T条件、烟气体积计算、燃烧过程污染物排放量计算等。
难点内容:烟气体积计算、燃烧过程污染物排放量计算。
第三章大气污染气象学基础要求掌握大气圈结构与气象要素的概念;熟悉大气的热力过程;了解大气的运动和风。
重点内容:气温的垂直变化、大气稳定度及判别、逆温等。
难点内容:烟流形状与大气稳定度的关系。
第四章污染物扩散模型要求掌握高斯扩散模式;熟悉污染物浓度估算公式;了解污染物浓度估算特殊气象条件下的扩散。
重点内容:高斯扩散模式、污染物浓度估算公式等。
难点内容:烟气抬升、扩散参数确定。
第五章颗粒污染物控制技术基础要求掌握颗粒的粒径与粒径分布的有关概念;熟悉粉尘的物理性质、颗粒捕集的理论基础、净化装置技术性能。
大气污染控制工程教案
第一章绪论(1学时)教学重点:大气的结构和组成,大气污染物及其来源,环境空气质量标准,空气污染指数.教学难点:大气污染物及其来源。
教学要求:掌握大气的结构和组成,大气污染发生和发展过程,大气污染物及其来源,空气污染指数;了解环境空气质量标准,国内外大气污染控制现状。
教学内容:人是完全靠空气生存的,成年人平均每天约需1Kg粮食和2Kg水,但对空气的需求就大得多,每天约13。
6Kg(合10m3)。
若三者都断绝供应,引起死亡的首先是空气,要是空气中混进有毒害的物质,则毒物随空气不断地被吸入肺部,通过血液遍布全身,对人体健康直接产生危害。
大气污染对人的影响不同于土壤和水的污染,它不仅时间长且范围广(较多是地域性的,也有全球性的)。
地球上发生的八大“公害事件”,其中五起是因大气污染造成的。
当然,空气污染的原因不只是人类的活动,还有像森林、火灾和火山爆发一类的天然事件。
不过后者通常在空气污染中起次要作用。
§1。
1 大气与大气污染一、大气的结构和组成1、大气圈随地球引力而转的大气层叫大气圈。
大气圈的最外层的界限是很难确切划分的,但大气也不能认为是无限的.在地球场内受引力而旋转的气层高度可达10¸000Km。
有的学者就以10¸000Km作为大气圈的最外层。
一般情况下认为,从地球表面到1¸000~1¸400Km的气层作为大气圈的厚度,超出1¸400Km以外气体非常稀薄,就是宇宙空间了。
大气圈中的空气分布是不均匀的,海平面上的空气最稠密。
在近地层的大气层里,气体的密度随高度的上升而迅速的变稀。
但是在400~1¸400Km大气层里空气是渐渐变稀薄的。
大气圈的总质量约为6000万亿吨,约为地球质量的百万分之一.大气的构造:根据大气圈中大气组成状况及大气在垂直高度上的温度变化,划分大气圈层的结构如下图:从地球表面向上,大约到90Km高度,大气的主要成分氧和氮的组成比例几乎无什么变化,具有这样特性的大气层叫均质大气层(简称均质层).在均质层以上和外围空间的大气层,其气体的组成随高度升高有很大变化,这个圈层叫非均质层.在均质层中,根据气体的温度沿地球表面垂直方向的变化分为:对流层、平流层、中间层、电离层、散逸层.各层特点:—-对流层:1)相对于整个大气圈厚度而言很薄,按最厚处计,占总厚度的6-9%,占总质量的75%。
大气污染控制工程实验教学设计
大气污染控制工程实验教学设计1. 前言随着工业化进程的加速,大气污染问题日益严重。
因此,大气污染控制工程一直被高度关注。
大气污染控制工程实验教学是培养学生对环境污染治理及控制工程领域的认知和技能的重要途径。
本文将介绍如何设计一份高质量的大气污染控制工程实验教学计划。
2. 教学目标大气污染控制工程实验教学的目标是培养学生掌握大气污染的基本知识和基本处理方法,了解大气污染控制技术的现状和前沿,提高学生的实验动手能力和自主创新能力,培养学生分析问题和解决问题的能力。
3. 教学内容大气污染控制工程实验教学内容应包括大气污染的来源、种类和成分;大气污染控制技术的原理、方法和应用情况;大气污染控制工程设备和仪器的使用方法;常用大气采样和分析技术;大气污染控制的工艺、优化和运行管理等方面的知识。
4. 教学方法大气污染控制工程实验教学应以理论课程为基础,通过实验演示、小组讨论、案例分析以及实验设计和报告等多种教学方法,提高学生的综合运用能力。
5. 实验设计5.1 实验目的本实验的目的是学生通过实际操作,了解大气污染控制技术的基础知识、原理和实验技术,提高学生的实验动手能力和自主创新意识。
5.2 实验设备实验室需要具备以下设备:•多功能大气污染控制试验台•大气污染采样仪•多参数分析仪•恒温水浴器•滴定管、量筒、分析天平等基础实验设备5.3 实验步骤步骤一:大气污染采样依据教师讲授的采样方法,进行大气污染采样并记录相关参数。
步骤二:样品处理根据采样回收的大气污染样品,进行水解、萃取等样品处理操作,并记录操作过程和参数。
步骤三:参数测定运用多参数分析仪对处理后的样品进行大气污染物的多参数测定,并记录实验数据。
步骤四:数据分析根据实验数据,对大气污染控制技术的效果进行分析和讨论。
5.4 实验报告根据实验要求,学生需要按照格式撰写实验报告,包括实验目的、实验设备和方法、实验结果和数据分析等内容。
6. 实验效果本实验通过学生的实际操作,让学生深入理解大气污染控制技术的基础知识和实验技术,提高学生的实验动手能力和自主创新意识,从而达到应有的实验教学效果。
大气污染控制工程课程教学大纲
《大气污染控制工程》课程教学大纲课程编号: 608024课程名称:大气污染控制工程英文名称:Air Pollution Control Engineering课程类型: 专业核心课总学时: 64 讲课学时:56 实验学时:0学分: 4适用对象: 环境科学专业先修课程:高等数学、环境学概论等执笔人:王岩审定人:张金萍一、课程性质、目的和任务《大气污染控制工程》是环境工程专业的一门必修专业主干课程。
学习本课程之前要求先修完《高等数学》、《环境学概论》等有关基础课或专业基础课。
通过本课程的学习与实践,全面掌握大气污染的来源、途径和机理(包括基本概念、基本理论、基本技能)、大气污染控制的原理、方法和实践,同时,还要求掌握与此相关的标准和政策法规及其发展前景,一方面学习必要的理论知识和方法、技巧,另一方面培养学生工程设计能力和研究能力,解决大气污染问题的实际操作、设计等实践实验能力。
1、使学生掌握燃烧过程中污染物是如何形成的,如何减少污染物的形成;结合污染气象学的基本知识,学习污染物的扩散、传输,学会计算排放源强与环境浓度间的关系。
2、使学生掌握颗粒物的物理性质及颗粒污染物控制技术基础,为除尘打下基础。
掌握各种除尘器的除尘原理,设备结构组成,运行的工艺参数以及初步的除尘器设计。
3、使学生掌握气态污染物的扩散、吸收、吸附和催化等这些气态污染物控制技术的基本原理,为废气脱硫、脱硝和除去VOCs打下基础。
了解各种脱硫、脱硝和VOCs控制工艺的过程、特点与设备。
二、课程教学和教改基本要求1、优化课程结构,构建系统的学科体系。
处理好学科各章节的内容,把握经典知识与现代知识、宏观知识与微观知识、多学科间知识交叉的关系。
2、充分利用多媒体等现代教学手段,提高学生兴趣、加深学生印象、提高教学效果。
3、重视理论联系实际。
联系社会、经济、生活以及研究的实际,注重采用工程的方法来解决现实污染问题。
4、既要重视课堂教学,也要重视课后复习和阶段性、期末的总复习。
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本科《大气污染控制工程》课程设计说明书大气污染控制课程设计一、设计任务广东九江俊业家具厂生产时会进行喷漆流程,喷漆时,作业场所有大量的漆雾产生,而且苯浓度相当高,对喷漆工人危害极大,如果没有经过处理直接排放,对车间及厂区周边环境造成严重的影响。
为了改善车间及周边区域大气环境状况,受实木家具厂委托,对喷漆车间在生产过程中产生的含苯类有机废气进行整套废气净化系统的设计,使得上述车间排放含有VOC的气体经净化处理后达标排放,减少其对周围环境的污染,提高企业的环保形象。
二、公司资料生产工艺家具喷漆工艺主要包括基材破坏处理、素材处理、整体着色、填充剂、底漆、吐纳、着色、修色、二度底漆、画漆、抛光打蜡等工艺。
主要采用的是水帘机喷漆方法。
而在喷漆工艺中,喷漆时涂料溶剂从涂料中挥发出来,形成油漆工艺最主要的污染物——“漆雾”的主要成分之一。
家具喷漆中一般采用含苯烃类溶剂,苯为剧毒溶剂,少量吸入也会对人体造成长期的损害。
•废气特点废气排放量:17640m³/h,废气组分为苯类有机物(苯、甲苯、二甲苯等)及少量醛类和醇类有机物,有机物浓度日平均值:2000 mg/m³,废气温度:当地气温•气象资料气温:年平均气温:22.2ºC冬季:13.5ºC夏季:29.1ºC大气压力:冬季740mmHg(98.6×103Pa)夏季718 mmHg(95.72×103Pa)•喷漆室布置图三、设计原则(1)综合考虑采用先进工艺、技术、设备、材料、投资经济性等因素,以较少的投资,取得较大的社会、环境和经济效益;(2)采用技术成熟、先进可靠的工艺和处理效果好的设备,确保环保设施运行正常;(3)按现有场地条件考虑设计,整个工程做到布局合理、占地空间小、外形结构美观、投资小等几项特点;(4)以设备为主,工艺简单合理,设备使用寿命长,维护简单、方便;并且处理效果稳定,确保处理后废气达到国家环保标准排放。
四、设计要求减少该建设项目对附近环境的影响,在正常生产工作状况下,由生产工艺流程中产生的废气污染物经净化处理后,排放污染物的排放浓度能满足达到《中华人民共和国大气污染物综合排放标准》(GB16297-2001)中的第二时段排放要求,详见下表1:五、确定净化方案家具喷漆车间废气以VOCs污染为主,处理喷漆废气技术常用的有以下几种:1.低温冷凝法冷凝法利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸汽压这一性质,采用降低温度、提高系统的压力的方法使处于蒸汽状态的污染物冷凝并与废气分离[1]。
该法特别适用于处理废气体积分数在210 以上的有机废气。
一般典型的带制冷的冷凝系统工艺流程如图1。
图 3 冷凝系统流程在对喷漆车间有机废气处理过程中,低温冷凝法虽是最简单的回收技术,但利用此方法离开冷凝器的VOCs 仍具有较高的浓度,不能满足环境排放标准。
要获得高的回收率,系统需要很高的压力和很低的温度设备,费用显著地增加。
2. 燃烧法燃烧法是氧化有机物最为剧烈的方法,一般喷漆行业所排出的有机废气广泛采用燃烧法治理。
在燃烧过程中有机物质剧烈氧化,放出大量的热能,可以回收利用。
燃烧法一般包括直接燃烧法和催化燃烧法。
直接燃烧法主要用于高浓度VOCs 废气的净化。
燃烧温度控制在1100℃以上,去除效率达95%以上。
对于低浓度有机废气采用燃烧法来处理还需加入辅助燃料,其处理效率可达到 99%。
催化燃烧法是在催化剂作用下,使有机废气在200~400℃温度下氧化成二氧化碳和水,同时发出燃烧热,常用的催化剂有铂、钯贵金属和非贵金属氧化物[2],预热能源可用煤气、煤油等。
冷凝器VOCs 气体净化气体冷凝有机物制冷设备冷却剂处理有机废气的浓度越高越有利。
图 4 为典型的催化燃烧系统图。
图 4 典型燃烧系统示意(其中稀释空气视情况加入)此法适于高浓度、小风量的喷漆废气的净化。
缺点是表面异物附着易使催化剂中毒失效,且催化剂和设备价格较贵。
3. 溶剂吸收法吸收法是用来去除、净化混合气体的最重要的方法之一。
用溶剂、溶液或清水吸收有害气体,使其与废气分离的方法即称为溶剂吸收法,吸收剂不同可吸收不同的有害气体。
废气由吸收塔底进入塔内,作为吸收剂的水从吸收塔上部进入并被分散。
在气体由下而上和液体从上至下的接触过程中,废气中有害溶剂气体被水吸收,使废气得到净化。
净化后气体由吸收塔上部排出,而含有废气的水由塔底排出并流入水槽。
需对产生的废水作二次处理[3]。
采用油来吸收喷漆室中的溶剂,让废气通过5个喷油的吸附室,使废气与油充分接触,将有机溶剂吸收。
含溶剂的油经过分馏处理后可再利用,经处理的的废气排入大气中。
4. 活性炭吸附法吸附法[4]是目前广泛使用于喷漆车间有机废气的处理,其原理是利用吸附剂的多孔结构,将废气中的VOCs 捕获,废气得到净化从而可以排放到大气中。
吸附技术主要用于预热催化剂床助燃空气辅助燃料催化焚烧炉预处理排放源稀释空气烟道热交换器废气中组分比较简单、有机物回收利用价值较高的情况,活性炭则由于具有巨大的比表面积、吸附容量大、易再生、来源丰富且价格较低等优点,故成为最常用的吸附剂[5]。
活性炭吸附在处理喷漆车间VOCs过程上是一项成熟的工业技术。
表2 列出了各种常见方法的处理效果、优缺点等做了较为详细的比较。
目前大部分工厂在处理喷漆废气时采用水帘洗涤装置或颗粒碳吸附法,水帘洗涤法处理后的喷漆废气一般达不到《大气污染物排放标准》GB16297- 96中的标准。
颗粒碳吸附法一般未采取再生措施,设施运行一定时间后需更换新炭,因此运行成本较高[6-8]。
针对喷漆废气的特点,并结合工厂现状,认为采取吸附-催化燃烧法来处理“三苯”等有机废气比较合理,由于喷漆废气经水幕机洗涤后仍具有粘性并含有一定的水分,因此在吸附床前应增加预处理部分以除去漆物和水分,见图5。
本废气净化处理系统采用双气路连续工作,一个催化燃烧床,两个吸附器交替使用。
由于离心风机的抽吸作用,在收集管道、沉降式离心除湿器、活性炭吸附器内形成负压,废气通过管道进入沉降式离心除湿器中,除去水帘机喷漆废气中的水分和漆雾颗粒,再将有机废气用新型的活性炭吸附剂吸附,当快达到饱和时停止吸附,然后用热气流将有机物从活性炭上脱附下来使活性炭再生;脱附下来的有机物已被浓缩并送往催化燃烧床催化燃烧成二氧化碳及水蒸气排出。
当有机废气的浓度达到2000PPm以上时,有机废气在催化床可维持自燃,不用外加热。
燃烧后的尾气一部分排入大气,大部分被送往吸附床,用于活性炭再生。
这样可满足燃烧和吸附所需的热能,达到节能的目的。
再生后的活性炭可进入下次吸附;在脱附时,净化操作可用另一个吸附器进行。
六、主要设备设计1.送风系统设计由喷漆室布置图可知,该项目废气主要来源于水帘式喷漆机产生的喷漆废气,根据资料计算喷漆废气风量如下:水帘式喷漆机工作时废气从喷漆车间下方和喷漆废水一起进入水帘式喷漆机的收集系统。
废水从地下管道输送到污水处理厂,废气通过排气管道( 1000mm)排出。
喷漆室体积(长×宽×高)为:5.25×5.0×2.8=73.5m³.按每小时换气200次计算,则通风量为:L=73.5×200=14700m³/h,设计风量为15000m³/h。
故采用一台3kw的离心风机送风。
风阻核算为了保证设备的正常运行,设备及管道压降和需小于风机风压。
沉降式离心除湿器压降取800Pa,活性炭吸附器的压降区600Pa,每米管道按15Pa计算,最远点距离为10m。
计算该系统的风阻:P1=P(沉降式离心除湿器)+P(活性炭吸附器)+P(管道)=800+600+10×15=1550Pa 现选1台风机,设备正压为风机最大风压,风机的最大风压力为1550Pa。
P2=P(风机)=1578Pa设备风压总计:P=P2-P1=1578-1550=28Pa根据压力平衡原理,废气治理设施内部呈现负压,使废气形成有向运动。
28Pa>0,符合要求。
2.脱水装置脱水装置为沉降式离心除湿器,规格尺寸:直径为1000mm,高为1800mm。
3.HAC活性炭吸附器净化系统共有两个吸附器,吸附材料选用HAC活性炭吸附剂。
HAC是由一定配比的吸附剂材料和粘接剂组成,经过一定的制备工艺形成独特的蜂窝状活性炭构造的吸附材料。
吸附器有十层过滤层,每层为40mm的活性炭吸附层,均为Z×15活性炭(直径为1.5mm左右)。
4.催化燃烧床催化燃烧床采用蜂窝陶瓷状为载体的贵金属催化剂,催化床内设电加热装置,在催化剂作用下,起燃温度为300℃左右,一部分尾气返回吸附器进行脱附处理。
七、主要设备选型1.收集总管道规格:Φ500mm数量:5m2.管道配件数量:1批3.沉降式离心除湿器规格:Φ1000×H1800mm空机气速:4m/s压损:600-800Pa设备厚度:2.5mm数量:1台4.HAC活性炭吸附器规格:Φ1200×H2000mm气速:1m/s压损:400-600Pa活性炭层高:40mm数量:2台5.热交换器规格:Φ1200×H4000mm数量:1个6.催化燃烧床规格:Φ1200×H3000mm内置式加热器功率:2kw数量:1个7.离心风机型号:4-72NO3.6A风量:2664m³/h全压:1578Pa功率:3kw数量:5台8.风机连接管道及配件规格:Φ400mm及Φ200mm数量:1批9.配电箱数量:1个10.配电系统数量:1批11.五金配件数量:1批八、电气控制系统设计1.设计范围包括废气处理站界区内的抵押配电、自动控制系统。
2.电源及用电负荷废气处理站设一路供电电源,由甲方提供:380/220V,50Hz,配电系统采用三相五线制、单相三线制,接地保护系统为TN-S系统。
3.电缆及铺设型,控制电缆选用KVV型及KVVP型,铺设方式采用室电力电缆选用VV型及VV22外电线槽。
外部进线电缆共一条接至电柜中。
4.防雷接地采用避雷带、避雷短针对建筑物作防雷保护。
利用天然接地体加上人工接地极作为接地极,工作接地及保护接地共用一套接地极。
5.控制设计离心风机与脱附风机、补冷风机进行反向联动,离心风机启动时脱附风机和补冷风机停止运行,当检测器检测活性炭吸附器饱和吸附时,离心风机停止运行脱附风机和补冷风机启动。
九、人员编制参照建设部《城市建设各行业编制定员试行标准》,并结合本项目的具体情况。
废气处理站主要人员编制如下:技术操作人员1人十、运行费用1.运行耗电2.设备运行费用每度电计:0.8元,电机有效利用率0.86,每天耗电费用:116.4×0.86×0.8=80.1元/天3.药剂费用药剂费用为:2元/天十一、设计图纸图纸见附图。