本科生教育

能源与环境工程基础课程教学大纲

课程编号:08140076

课程类别:任意选修课程

授课对象:热能工程、动力机械、工程热物理、环境工程等专业

开课学期:7学期

分:2学分

主讲教师:张晓晖 

指定教材:庄正宁,《能源与环境工程基础》,中国电力出版社,2005

钟秦编著,《燃煤烟气脱硫脱硝技术及工程实例》,化学工业出版社,2002

教学目的:

本课程系统地讨论了能源开发利用过程中所带来的环境污染问题;环境污染控制的基本原理;环保工程中防治技术的理论基础和主要方法,以及主要污染物的控制技术与工艺流程。

本课程设置的目的是使学生充分了解和掌握能源与动力工程有关的环境问题和环境保护知识,当今环境工程的最新进展和主要研究方向,以及各相关方向的新思路、新方法和新动态,为将来从事能源与环境工程的研究和创新奠定良好的基础。其目的是为了使学生对能源与环境工程知识有全面系统的了解,并掌握一定程度的解决实际问题的能力。本课程以教师讲授和学生自学并重,采取互动式教学方式,教学相长,着重培养学生观察、分析问题的能力。理论联系实际,提高分析和解决问题的能力。为从事专业工作、科学研究和环境管理等打下良好的基础。

 

第一章环境与环境科学

课时:1周,共2课时

教学内容

第一节环境概述

第二节生态学基础

第三节环境科学

第四节环境与发展

要求了解环境的基本知识,生态系统的组成和功能,生态平衡的条件,环境问题产生原因,环境工程学的内容,环境保护与可持续发展战略的意义,资源、人口、环境及社会发展之间的相互关系。

思考题:

1环境的基本定义

2、什么是环境工程学

3环境及发展之间的相互关系是什么

 

第二章能源与环境

课时:1周,共2课时

教学内容

第一节人类面临的环境问题

第二节能源概述

第三节环境污染

要求了解人类面临的主要环境问题,中国的常规能源资源分布及结构,中国能源的发展战略,常规能源开发利用对环境的影响及危害,清洁能源及新能源、可替代能源的发展前景

思考题:

1、能源与环境之间的关系如何

2中国能源结构及能源发展战略目标是什么

第三章大气污染

课时:1周,共2课时

教学内容

第一节概述

第二节大气污染物

第三节大气主要污染物的生成机理及危害

第四节大气污染的防治途径

要求了解大气污染物的来源和性质,掌握大气主要污染物形成的原因及危害,大气污染的综合治理方法。

思考题:

1、说明大气污染物的来源和性质

2、说明大气主要污染物危害

3国内外大气污染及其控制现状

第四章大气污染的控制与治理

课时:2周,共4课时

教学内容

第一节颗粒污染物的分离方法

第二节除尘装置

第三节气态污染物的净化方法

第四节主要气态污染物的治理技术

掌握控制大气污染物排放的主要方法,除尘及净化方法的机理及装置,主要气态污染物的治理技术。

要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有:1、重力沉降室的工作原理,性能,设计计算。2、旋风除尘器的工作原理,性能,设计计算及选型。3、电除尘器的工作原理,结构,除尘过程,驱进速度和捕集效率的计算公式及其设计。

难点:旋风除尘器,电除尘器,湿式除尘器。

思考题:

1除尘装置的除尘机理是什么?

2除尘装置分为哪几种?

第五章大气污染扩散

课时:4周,共8课时

教学内容

第一节大气结构与气象

第二节大气污染物的扩散

第三节影响大气扩散的若干因素

第四节烟囱高度及厂址

要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有:1、气温直减率和大气稳定度的概念,两者关系,及对大气扩散的影响。2、逆温的定义,种类,与大气污染的关系。

要求一般理解与掌握的内容有:3、大气层的结构。4、气温、湿度、气压、风等主要气象要素的含义及表示方法。5、大气边界层中风随高度的变化。6、特殊气象条件下的扩散模式及城市和山区的扩散模式。7、线源和面源扩散模式。

难点:气温直减率,大气稳定度,高斯扩散模式

思考题:

1、试分析大气结构与气象条件如何对污染物在大气中扩散产生影响?

2、有哪些因素可以形成逆温?

2、如何得到大气污染扩散的高斯扩散模式?

第六章 硫氧化物的污染控制

课时:4周,共8课时

教学内容

第一节燃煤前脱硫技术

第二节燃煤中脱硫技术

第三节燃煤后烟气脱硫技术

第四节煤转化中脱硫技术

第五节湿法烟气脱硫技术

第六节半干法烟气脱硫技术

第七节干法烟气脱硫技术

要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有:1、低浓度二氧化硫烟气脱硫的方法,工艺及原理。

要求一般理解与掌握的内容有:2、燃烧前燃料脱硫方法。3、高浓度二氧化硫尾气的回收与净化原理,方法。

难点:低浓度二氧化硫烟气脱硫。

思考题:

1燃料种类及其性质,燃烧所产生的污染物及其种类和性质

2脱硫技术分类及主要方法有哪些?

3、石灰石-石膏脱硫工艺系统中有哪几部分组成,其各功能如何?

 

第七章 固定源氮氧化物污染控制

课时:3周,共6课时

教学内容

第一节NOx燃烧技术

第二节选择性催化还原烟气脱硝技术

第三节选择性非催化还原烟气脱硝技术

第四节其他烟气脱硝技术

第五节烟气同时脱硫脱硝技术

要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有:1、低氮氧化物燃烧技术。2、烟气脱硝技术。

要求一般理解与掌握的内容有:3、氮氧化物的性质,来源。4、燃烧过程中氮氧化物的形成机理。

难点:烟气脱硝技术

思考题:

1、燃烧过程中氮氧化物的形成机理有哪几种?

2、试分析空气分级燃烧技术要点和存在问题?

3、如何理解再燃法?

4、结合烟气脱硝技术中的一种分析其脱硝原理?

 

第八章 温室效应控制

课时:2周,共4课时

教学内容

第一节温室效应概念

第二节温室效应气体

第三节温室效应作用

第四节温室效应控制

要求了解温室效应气体的来源和性质,掌握温室效应气体形成的原因及危害及其综合治理方法。要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有:1、温室效应。2、臭氧层的破坏。

要求一般理解与掌握的内容有:3、酸雨

思考题:

1、温室效应产生的原因是什么?

2、结合本专业论述温室效应控制措施有哪些?

第九章 水体污染*(不作为授课内容)

 

1. 概述

2. 水体主要污染物

3. 水体污染的危害与防治

掌握水污染形成的原因和污染物的种类,水体污染的危害和水污染防治的专业方法。

第十章 特定水体的污染及自净*(不作为授课内容)

 

1. 水体自净化机理

2. 河流的污染与自净化

3. 湖泊和水库的污染与自净化

4. 海洋的污染与自净化

掌握水体自净化的机理,以及特定水体(河流、湖泊、海洋)的特征和自净化规律。

第十一章 废水处理*(不作为授课内容)

1. 水处理的基本方法

2. 物理处理方法

3. 化学处理方法

4. 物理化学处理方法

5. 生化处理方法

6. 废水处理系统

了解水处理的基本方法,掌握废水处理主要方法的机理和装置,以及城市废水处理系统的工艺流程。

第十二章 噪声与振动*(不作为授课内容)

1. 声学基础

2. 声学器件和声学材料 

3. 常见噪声及其控制技术 

4. 振动控制

了解噪声基础知识,掌握吸声、隔声与消声的原理及区别,机械噪声、流体机械噪声、交通噪声产生的原因及控制措施,振动控制的基本方法。

第十三章固体废物的处理、处置和利用

课时:1周,共2课时

教学内容

第一节概述

第二节固体废物处理基本方法

第三节固体废物的综合利用

第四节典型固体废物处理系统

要求了解一般固体废物的处理方法,掌握固体废物的资源化处理方法,城市垃圾的一般处理流程。

思考题:

1、试分析典型固体废物处理系统的组成

第十四章环境质量评价

课时:1周,共2课时

教学内容

第一节概述

第二节环境质量现状评价

第三节环境影响评价

要求了解环境质量评价体系

思考题:

1、环境质量评价方法有哪些?

参考书目

1.郝吉明、马广大主编,《大气污染控制工程》(第二版), 高等教育出版社,2002

2.郭静、阮宜纶主编,《大气污染控制工程》, 化学工业出版社, 2001

3.蒋文举,宁平. 《大气污染控制工程》.成都:四川大学出版社,2001

4.庄正宁主编,《环境工程基础》,中国电力出版社,2005 

5.李荫堂主编,《环境保护与节能》,西安交通大学出版社,1998 

6.王革华等编著,《能源与可持续发展》,化学工业出版社,2005 

7.(日) 滨川圭弘等编;郭成言译,《能源环境学》,科学出版社, 20003 

8.孔昌俊 等 编著,《环境科学与工程概论》,科学出版社,2004 

9.钟秦 编著,《燃煤烟气脱硫脱硝技术及工程实例》,化学工业出版社,2002

执笔人:张晓晖

__2005_年_11_月_26__

 


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