《環(huán)境工程原理2》課程教學(xué)大綱

《環(huán)境工程原理2》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱環(huán)境工程原理（2-2）PrinciplesofEnvironmentalEngineering(2-2)課程編碼CHM122112200開課院部化學(xué)工程學(xué)院課程團(tuán)隊(duì)化工原理教學(xué)團(tuán)隊(duì)學(xué)分2.0課內(nèi)學(xué)時(shí)36講授24實(shí)驗(yàn)12上機(jī)0實(shí)踐0課外學(xué)時(shí)36適用專業(yè)環(huán)境工程授課語(yǔ)言中文先修課程高等數(shù)學(xué)（2-1）、無機(jī)及分析化學(xué)、大學(xué)物理（2-1）、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、工程制圖課程簡(jiǎn)介（必修）《環(huán)境工程原理》是環(huán)境工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。本課程的主要任務(wù)是研究生產(chǎn)過程中具有共同規(guī)律的各種單元過程和簡(jiǎn)單反應(yīng)過程的基本原理、典型的設(shè)備結(jié)構(gòu)、性能與操作原理；研究單元和化學(xué)反應(yīng)過程及其典型設(shè)備的計(jì)算方法；通過各種單元過程的操作因素分析，尋找適宜的操作條件，探索強(qiáng)化過程的方向及改進(jìn)設(shè)備的途徑。通過本課程的學(xué)習(xí)不僅要使學(xué)生牢固地掌握單元過程的基本理論，同時(shí)也要培養(yǎng)學(xué)生具有從工程技術(shù)角度出發(fā)，靈活地運(yùn)用基本理論，分析和解決各種單元過程中的工程技術(shù)問題的能力；熟練地進(jìn)行單元過程和設(shè)備的基本計(jì)算能力及一定的實(shí)際操作技能和獨(dú)立工作的能力。"Principlesofenvironmentalengineering"isaprofessionalbasiccourseforenvironmentalengineeringmajors.Themaintaskofthiscourseistostudythebasicprinciples,typicalequipmentstructure,performanceandoperationprinciplesofvariousunitprocessesandsimplereactionprocesseswithcommonlawsintheproductionprocess;researchUnitandchemicalreactionprocessandthecalculationmethodoftypicalequipment;Throughtheanalysisofoperatingfactorsofvariousunitprocesses,findsuitableoperatingconditions,explorethedirectionofstrengtheningprocessandwaystoimproveequipment.Throughthestudyofthiscourse,studentsshouldnotonlyfirmlymasterthebasictheoryofunitprocess,butalsocultivatestudents'abilitytoflexiblyapplythebasictheoryfromtheperspectiveofengineeringtechnology,abilitytoanalyzeandsolveengineeringandtechnicalproblemsinvariousunitprocesses;Proficientinbasiccomputingabilityofunitprocessesandequipment,certainpracticaloperationskillsandabilitytoworkindependently.負(fù)責(zé)人大綱執(zhí)筆人審核人二、課程目標(biāo)序號(hào)代號(hào)課程目標(biāo)OBE畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)任務(wù)自選1M1目標(biāo)1：掌握環(huán)境工程實(shí)踐所需工程基礎(chǔ)知識(shí)。建立有關(guān)環(huán)境工程原理的基本概念；掌握質(zhì)量衡算及能量衡算的基本要素，掌握動(dòng)量傳遞、熱量傳遞及質(zhì)量傳遞的基本原理，掌握環(huán)境工程實(shí)踐所需單元操作的工程基礎(chǔ)知識(shí)。是1.32M2目標(biāo)2：掌握三傳的過程速率方程；掌握沉降、過濾、吸收、萃取等單元過程及其典型設(shè)備的計(jì)算方法；能夠利用三傳過程速率方程分析實(shí)際工程單元過程中的強(qiáng)化傳熱、傳質(zhì)及動(dòng)量傳遞的措施。是1.3,2.13M3目標(biāo)3：培養(yǎng)學(xué)生具有從工程技術(shù)角度出發(fā)，靈活地運(yùn)用基本理論，分析和解決實(shí)際過程中工程技術(shù)問題的能力，了解實(shí)際過程中影響因素、相關(guān)結(jié)果及對(duì)應(yīng)措施間的關(guān)聯(lián)。是2.14M4目標(biāo)4：培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)的關(guān)于環(huán)境工程原理等理論知識(shí)去解決實(shí)驗(yàn)中遇到的各種實(shí)際問題，同時(shí)學(xué)習(xí)在化工領(lǐng)域內(nèi)如何通過實(shí)驗(yàn)獲得數(shù)據(jù)和信息。是1.3,2.1三、課程內(nèi)容序號(hào)章節(jié)號(hào)標(biāo)題課程內(nèi)容/重難點(diǎn)支撐課程目標(biāo)課內(nèi)學(xué)時(shí)教學(xué)方式課外學(xué)時(shí)課外環(huán)節(jié)1第六章沉降本章重點(diǎn)難點(diǎn)：流體阻力與阻力系數(shù)及其與顆粒幾何特性參數(shù)的關(guān)系、重力沉降速度的計(jì)算方法、旋風(fēng)分離器的基本操作原理及其主要分離性能指標(biāo)/////26.1沉降分離的基本概念沉降分離的一般原理和類型，單顆粒的幾何特性參數(shù)、流體阻力與阻力系數(shù)M11講授5作業(yè)36.2重力沉降重力場(chǎng)中顆粒的沉降過程、沉降速度的計(jì)算方法、重力沉降分離設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理M1,M2,M3,M42講授10作業(yè)46.3離心沉降離心力場(chǎng)中顆粒的沉降分析、旋風(fēng)分離器的基本操作原理及其主要分離性能指標(biāo)M11講授5自學(xué)5第七章過濾本章重點(diǎn)難點(diǎn)：過濾過程的基本計(jì)算、過濾常數(shù)及其測(cè)定、過濾機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算/////67.1過濾操作的基本概念過濾過程、過濾介質(zhì)、過濾分類M1,M2,M3,M42講授10作業(yè)77.2過濾的基本理論表面過濾的基本方程、恒壓過濾與恒速過濾的計(jì)算、過濾常數(shù)及其計(jì)算、壓縮指數(shù)、濾餅洗滌的速度與時(shí)間、過濾機(jī)的生產(chǎn)能力的計(jì)算M1,M2,M3,M44講授20作業(yè)8第八章吸收本章重點(diǎn)難點(diǎn)：氣-液平衡與亨利定律的關(guān)系、相平衡關(guān)系與吸收過程的判別、吸收過程的雙膜理論、傳質(zhì)速率方程與傳質(zhì)系數(shù)、吸收塔物料衡算與操作線方程，填料層高度的計(jì)算方法/////98.1吸收的基本概念吸收的定義、吸收在環(huán)境工程領(lǐng)域中的應(yīng)用、吸收的分類M12講授10作業(yè)108.2物理吸收氣-液平衡與亨利定律、相平衡關(guān)系在吸收過程中的應(yīng)用、吸收過程的機(jī)理、雙膜理論、總傳質(zhì)速率方程、傳質(zhì)系數(shù)、傳質(zhì)阻力分析M1,M2,M3,M43講授15作業(yè)118.3吸收設(shè)備及其主要工藝計(jì)算吸收設(shè)備工藝簡(jiǎn)述、填料的類型及特性、填料塔吸收過程的物料衡與操作線方程、吸收劑的用量計(jì)算、填料層高度的計(jì)算方法（傳質(zhì)高度的計(jì)算、傳質(zhì)單元數(shù)計(jì)算的對(duì)數(shù)平均推動(dòng)力法和吸收因數(shù)法)M1,M2,M3,M43講授15作業(yè)12第九章吸附本章重點(diǎn)難點(diǎn)：吸附平衡理論、等溫吸附方程（Freundlich方程、Langmuir方程、BET方程）、溫度對(duì)吸附平衡的影響、吸附劑顆粒外表面界膜傳質(zhì)速率方程和吸附劑顆粒內(nèi)表面擴(kuò)散速率方程/////139.1吸附分離操作的基本概念及吸附平衡吸附分離操作分類的依據(jù)、方法、吸附分離操作在工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用、常用吸附劑的特性、幾種常用吸附劑及其特點(diǎn)。吸附平衡理論、等溫吸附方程（Freundlich方程、Langmuir方程、BET方程）、溫度對(duì)吸附平衡的影響、吸附熱、雙組分氣體吸附、液相吸附M10.5講授4自學(xué)149.2吸附動(dòng)力學(xué)及吸附操作與吸附穿透曲線吸附劑顆粒外表面界膜傳質(zhì)速率方程、吸附劑顆粒內(nèi)表面擴(kuò)散速率方程、內(nèi)表面擴(kuò)散阻力控制時(shí)的吸附過程、外表面界膜控制時(shí)的吸附過程。接觸過濾吸附中的單級(jí)吸附、多級(jí)吸附；固定床吸附中的穿透點(diǎn)和穿透曲線、穿透時(shí)間M10.5講授4自學(xué)15第十章其他分離過程本章重點(diǎn)難點(diǎn)：離子交換的基本原理；離子交換速度的控制及其影響因素、萃取過程的熱力學(xué)基礎(chǔ)、萃取過程的流程與計(jì)算/////1610.1離子交換離子交換劑的分類、離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)及其物理化學(xué)性質(zhì)；離子交換反應(yīng)、離子交換平衡和選擇性系數(shù)；離子交換速度的控制步驟、離子交換速度的表達(dá)式、離子交換速度的影響因素M12講授5自學(xué)1710.2萃取萃取過程的特點(diǎn)、三角形相圖、溶解度曲線與聯(lián)結(jié)線、杠桿規(guī)則、分配曲線與分配系數(shù)、萃取劑的選擇性系數(shù)、萃取劑的選擇性原則、單級(jí)和多級(jí)萃取的流程與計(jì)算M1,M2,M3,M44講授20作業(yè)四、考核方式序號(hào)考核環(huán)節(jié)操作細(xì)節(jié)總評(píng)占比1平時(shí)作業(yè)1.每周布置2~3道題目，平均每次課1道題以上。2.成績(jī)采用百分制，根據(jù)作業(yè)完成準(zhǔn)確性、是否按時(shí)上交、是否獨(dú)立完成評(píng)分。3.考查學(xué)生對(duì)環(huán)境工程實(shí)踐應(yīng)用基本知識(shí)掌握的情況;學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，進(jìn)行計(jì)算、分析工程領(lǐng)域問題的能力。15%2實(shí)驗(yàn)1.本課程12個(gè)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)，共3次實(shí)驗(yàn)。2.成績(jī)采用百分制，根據(jù)實(shí)驗(yàn)完成情況評(píng)分。3.考查學(xué)生對(duì)工程數(shù)據(jù)獲取方法及方案的設(shè)計(jì)理解。15%3考勤隨機(jī)點(diǎn)名、刷卡點(diǎn)名等5%4課堂表現(xiàn)隨機(jī)檢查學(xué)生上課精神狀態(tài)、回答問題情況15%5期末考試1.閉卷考試，成績(jī)采用百分制，卷面成績(jī)總分100分,以卷面成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)。2.對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1的試題占30～40%，題型以填空、選擇和簡(jiǎn)答題為主；對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)2的試題占30～40%，題型以簡(jiǎn)答題和計(jì)算題為主，對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)3的試題占20～30%，以計(jì)算題為主。3.主要考核學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)三傳原理、過程速率方程、典型單元操作過程方程的計(jì)算。50%五、評(píng)分細(xì)則序號(hào)課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)大致占比評(píng)分等級(jí)1M1平時(shí)作業(yè)15%A-獨(dú)立思考、按時(shí)完成，作圖規(guī)范，解題思路清晰、步驟完整、格式合理、答案準(zhǔn)確。B-獨(dú)立思考、按時(shí)完成，作圖比較規(guī)范，解題思路比較清晰、步驟比較完整、格式合理、答案準(zhǔn)確。C-獨(dú)立思考、按時(shí)完成，作圖比較規(guī)范，解題思路比較清晰、步驟比較完整、格式比較合理、答案準(zhǔn)確。D-作業(yè)抄襲，未能按時(shí)完成，作圖不規(guī)范，解題思路混亂。2M4實(shí)驗(yàn)15%A-按時(shí)提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，數(shù)據(jù)分析符合規(guī)范，結(jié)論無誤。B-按時(shí)提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，數(shù)據(jù)分析基本規(guī)范，結(jié)論基本正確。C-數(shù)據(jù)分析過程存在問題。D-未能按時(shí)提交實(shí)驗(yàn)報(bào)考3M1考勤5%A-全勤B-缺勤2次以內(nèi)C-缺勤3次及以上且很少參加課堂討論D-缺勤3次以上4M1課堂表現(xiàn)15%A-精神狀態(tài)飽滿，回答問題準(zhǔn)確B-精神狀態(tài)良好，問題回答較好C-精神狀態(tài)一般，問題回答一般D-精神狀態(tài)較差，回答問題有誤5M2期末考試50%（見試卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)）評(píng)分等級(jí)說明：[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59]六、教材與參考資料序號(hào)教學(xué)參考資料明細(xì)1圖書|環(huán)境工程原理,胡洪營(yíng),高等教育出版社,2006,ISBN:9787040433647.（*主教材）2圖書|化工原理（第四版）,譚天恩,化學(xué)工業(yè)出版社,2013,ISBN:9787122163615.3圖書|化工原理（第三版）,