《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。特别是总复习可以建立学生对环境工程学科系统性、整体性的观点。适当组织一些讨论和答疑。

三、课程各章重点与难点、教学要求与教学内容

第一章绪论

教学重点：

大气污染的综合防治措施。

难点：

大气污染的来源，大气污染的综合防治措施。

教学要求：

1.了解大气污染的分类、组成、分布及大气污染问题；

2.理解大气污染的综合防治措施定义。

教学内容：

第一节大气与大气污染

第二节大气污染物及其来源

1.大气污染物

2.大气污染物的来源和发生量

3.中国城市大气污染概况

第三节大气污染的影响

1.对人体健康的影响

2.对植物的伤害

3.对器物和材料的影响

4.对大气能见度和气候的影响

第四节大气污染综合防治

1.大气污染综合防治的含义

2.大气污染综合防治措施

第五节环境空气质量控制标准

第二章燃烧与大气污染

教学重点：

重点理解燃烧的基本原理和相关污染物形成机理，重点掌握燃烧所需空气体积、产生的烟气体积和燃烧过程污染物排放量计算。

难点：

理论烟气体积、实际烟气体积和燃烧过程污染物排放量计算。

教学要求：

1.了解燃料的种类、组成；

2.理解燃烧的基本原理和相关污染物形成机理；

3.掌握燃烧的计算。

教学内容：

第一节燃料的性质（煤、石油、天然气和非常规燃料）

第二节燃料燃烧过程

1.影响燃烧过程的主要因素

2.燃料燃烧的理论空气量

3.燃烧产生的污染物

4.热化学方程式

第三节烟气体积及污染物排放量计算

1. 烟气体积计算

2. 污染物排放量计算

第四节燃烧过程硫氧化物的形成

第五节燃烧过程中颗粒污染物的形成

第六节燃烧过程中其他污染物的形成

第三章大气污染气象学

教学重点：

大气层结构及大气的热力过程。

难点：

大气的热力过程；大气稳定度和逆温。

教学要求：

1．了解与大气污染相关的气象学基本知识；

2．理解大气圈的结构和主要气象要素；

3．掌握大气的热力过程，大气稳定度和逆温；

4．掌握风速随高度的变化；

5. 理解地方性风场的影响。

教学内容：

第一节大气圈结构及气象要素

1.大气圈垂直结构

2.主要气象要素：气温、气压、气湿、风向和风速、云况、能见度

第二节大气的热力过程

1.太阳、大气和地面的热交换

2.气温的垂直变化

3.大气稳定度

4.逆温

5.烟流形状与大气稳定度的关系

第三节大气的运动和风

1. 引起大气运动的作用力

2. 大气边界层中风随高度的变化

3. 近地层中的风速廓线模式

4. 地方性风场

第四章大气扩散浓度估算模式

教学重点：

影响污染物稀释扩散法控制的有关条件；污染物浓度估算的高斯模式；烟囱高度的设计方法。

难点：

污染物稀释扩散法控制，污染物浓度估算的高斯模式。

教学要求：

1.了解湍流扩散的基本理论；

2.掌握高斯扩散模式；

3.理解烟囱高度的设计方法和厂址的选择原则。

教学内容：

第一节湍流扩散的基本理论

第二节高斯扩散模式

1.高斯模式的有关假定

2.无界空间连续点源扩散模式

3.高架连续点源扩散模式

4.地面连续点源扩散模式

5.颗粒物扩散模式

第三节污染物浓度的估算

1. 烟气抬升高度的计算

2. 扩散参数的确定

第四节特殊气象条件下的扩散模式

1. 封闭型扩散模式

2. 熏烟型扩散模式

第五节城市及山区的扩散模式

第六节区域大气环境质量模型

第七节烟囱高度的设计

第八节厂址选择

第五章颗粒污染物控制技术基础

教学重点：

颗粒物的重要物理性质，包括粒径和粒径分布，密度，荷电性和导电性等；除尘装置性能指标（压力损失、分级除尘效率和总除尘效率）；除尘技术的理论基础，即不同作用力下对颗粒物的捕集，包括重力、离心力、静电力和惯性碰撞。

难点：

对数正态分布及颗粒物捕集的动力学理论基础。

教学要求：

1.掌握颗粒物的粒径分布及其他物理性质；

2.掌握评价净化装置性能的技术指标；

3.掌握颗粒物捕集的动力学理论基础。

教学内容：

第一节颗粒的粒径及粒径分布

1.颗粒的粒径：斯托克斯直径和空气动力学当量直径

2.平均粒径和粒径分布函数：算数平均直径，几何平均直径，对数正态分布

第二节粉尘的物理性质

真密度、堆积密度、安息角、滑动角、比表面积、含水率、润湿性、荷电性、导电性、粘附性、自燃性和爆炸性