環(huán)境工程原理課程教學(xué)大綱

環(huán)境工程原理》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程代碼：260352課程名稱：環(huán)境工程原理英文名稱：PrinciplesofEnvironmentalEngineering課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué) 時(shí)：90學(xué)時(shí)，其中理論學(xué)時(shí)80，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)10。學(xué) 分：5.0適用對(duì)象:環(huán)境工程專業(yè)考核方式：考試先修課程：高等數(shù)學(xué)、物理、無機(jī)及分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等。二、課程簡介《環(huán)境工程原理》是環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)、給水排水工程等相關(guān)專業(yè)的主干專業(yè)基礎(chǔ)課，主要講述水處理工程、大氣污染控制工程、固體廢棄物處理處置工程等環(huán)境污染防治以及生態(tài)修復(fù)工程中涉及的具有共性的基本現(xiàn)象和基本過程的基本原理。主要內(nèi)容包括環(huán)境工程原理基礎(chǔ)、分離過程原理和反應(yīng)工程原理三部分。環(huán)境工程原理基礎(chǔ)部分主要講述物料與能量守恒原理、傳遞過程等。分離過程原理部分主要講述沉淀、過濾、吸收、吸附的基本原理。反應(yīng)工程原理部分講述化學(xué)和生物反應(yīng)計(jì)量學(xué)、動(dòng)力學(xué)、各類反應(yīng)器的過程解析等。三、課程性質(zhì)與教學(xué)目的《環(huán)境工程原理》是環(huán)境工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程的主要任務(wù)是系統(tǒng)、深入地闡述環(huán)境污染控制工程，即水質(zhì)凈化與水污染控制工程、大氣（包括室內(nèi)空氣）污染控制工程、固體廢物處理與處置及資源化工程、物理污染控制工程，以及其他污染控制工程中涉及的具有共性的工程學(xué)基礎(chǔ)基本過程和現(xiàn)象，以及污染控制裝置的基本原理，為后期相關(guān)的專業(yè)課學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。通過教學(xué)使學(xué)生掌握以下內(nèi)容：環(huán)境工程學(xué)的基本概念和基本理論：主要包括物料與能量衡算、流體流動(dòng)、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞過程的基本概念和基本理論。分離過程的原理：主要包括沉淀、過濾、吸收、吸附、離子交換、膜分離等基本分離過程的原理。反應(yīng)工程原理：主要包括化學(xué)與生物反應(yīng)計(jì)量學(xué)及動(dòng)力學(xué)，各類化學(xué)與生物反應(yīng)器的解析與基本設(shè)計(jì)理論等。四、教學(xué)內(nèi)容及要求第一章緒論一）目的與要求1、了解環(huán)境問題與環(huán)境學(xué)科的發(fā)展；了解環(huán)境工程學(xué)的學(xué)科體系2、了解環(huán)境凈化與污染控制的基本方法與原理。3、了解環(huán)境工程原理課程的主要內(nèi)容及學(xué)習(xí)方法。二）教學(xué)內(nèi)容環(huán)境問題與環(huán)境學(xué)科的發(fā)展11．基本概念和知識(shí)點(diǎn)：單位其單位換算，量綱，濃度及其表示方法，流速、11．基本概念和知識(shí)點(diǎn)：單位其單位換算，量綱，濃度及其表示方法，流速、環(huán)境污染與環(huán)境工程學(xué)污染控制技術(shù)體系，包括水污染控制技術(shù)體系大氣污染控制技術(shù)體系固體廢物處理處置技術(shù)體系等。污染控制技術(shù)原理的基本類型環(huán)境工程原理課程的主要內(nèi)容三）課后練習(xí)教材10-11頁：1.1-1.7四）教學(xué)方法與手段本章主要以教師講授為主，采用多媒體輔助教學(xué)（PPT課件），適當(dāng)開展討論。第二章質(zhì)量與能量衡算（一）目的與要求熟練掌握各種濃度的表示方法及其相互換算。熟練掌握質(zhì)量衡算方法和能量衡算方法。掌握常用物理量及其單位換算，掌握量綱的概念。（二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)常用物理量1、主要內(nèi)容：計(jì)量單位、物理量的單位換算、量綱和無量綱準(zhǔn)數(shù)、常用物理量及其表示方法。流量、通量的概念2.2.基本概念和知識(shí)點(diǎn)：普蘭德邊界層理論的要點(diǎn)，繞平板流動(dòng)的邊2．要求重點(diǎn)掌握各種濃度的表示方法及相互換算，掌握常用物理量的單位換算。掌握流速、流量、通量的概念及其相互關(guān)系。第二節(jié)質(zhì)量衡算1、主要內(nèi)容：質(zhì)量衡算的基本概念，總質(zhì)量衡算。2、基本概念和知識(shí)點(diǎn)：衡算系統(tǒng)的界定、總衡算與微分衡算、總物料衡算、某元素或某物質(zhì)的衡算、穩(wěn)態(tài)非反應(yīng)系統(tǒng)的衡算、穩(wěn)態(tài)反應(yīng)系統(tǒng)的衡算、非穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)的衡算。3、能力要求：熟練掌握各種質(zhì)量衡算。第三節(jié)能量衡算主要內(nèi)容：能量衡算方程，熱量衡算方程，封閉系統(tǒng)的熱量衡算，開放系統(tǒng)的熱量衡算?；靖拍詈椭R(shí)點(diǎn)：封閉系統(tǒng)的熱量衡算（無相變條件下的能量衡算，有相變條件下的熱量衡算），開放體系的熱量衡算。能力要求：熟練掌握能量衡算方法。三）課后練習(xí)思考題與習(xí)題：教材45-47頁：2.1、2.3、2.5、2.7、2.10、2.14。四）教學(xué)方法與手段本章主要以教師講授為主，采用多媒體輔助教學(xué)（PPT課件），適當(dāng)開展討論。第三章流體流動(dòng)一）目的與要求掌握管流系統(tǒng)的質(zhì)量衡算和能量衡算。掌握液體流動(dòng)狀態(tài)及雷諾數(shù)、理想流體、實(shí)際流體、動(dòng)力黏性系數(shù)的概念，掌握牛頓黏性定律。掌握流體流動(dòng)的阻力損失計(jì)算。掌握管路計(jì)算和流體流速與流量的測量。二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)管流系統(tǒng)的衡算方程主要內(nèi)容：管流系統(tǒng)的質(zhì)量衡算方程、管流系統(tǒng)的能量衡算方程基本概念和知識(shí)點(diǎn)：管流系統(tǒng)的質(zhì)量衡算、管流系統(tǒng)的總能量衡算和機(jī)械能衡算。能力要求：掌握管流系統(tǒng)的質(zhì)量衡算、總能量衡算和機(jī)械能衡算方法。第二節(jié)流體流動(dòng)的內(nèi)摩擦力主要內(nèi)容：流體的流動(dòng)狀態(tài)、流體流動(dòng)的內(nèi)摩擦力?；靖拍詈椭R(shí)點(diǎn)：流體的層流和湍流、雷諾數(shù)及其與流體流動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系，牛頓黏性定律、動(dòng)力黏性系數(shù)、流體類別、流動(dòng)狀態(tài)對(duì)剪切應(yīng)力的影響。能力要求：掌握液體流動(dòng)狀態(tài)及雷諾數(shù)、理想流體、實(shí)際流體、動(dòng)力黏性系數(shù)的概念，掌握牛頓黏性定律。第三節(jié)邊界層理論主要內(nèi)容：邊界層理論的概念，邊界層的形成過程，邊界層分離界層的形成，圓直管內(nèi)流動(dòng)的邊界層，邊界層分離3.能力要求：一般掌握邊界層理論和邊界層的形成過程。第四節(jié)流體流動(dòng)的阻力損失主要內(nèi)容：阻力損失的影響因素，圓直管內(nèi)流動(dòng)的沿程阻力損失，管道內(nèi)的局部阻力損失。基本概念和知識(shí)點(diǎn)：阻力產(chǎn)生的原因及阻力損失的影響因素，圓直管內(nèi)流動(dòng)的阻力損失通式，圓管內(nèi)層流流動(dòng)的速度分布和阻力損失，圓管內(nèi)湍流流動(dòng)的速度分布和阻力損失，管道內(nèi)的局部阻力損失。能力要求：掌握阻力損失的影響因素及阻力損失的計(jì)算。第五節(jié)管路計(jì)算主要內(nèi)容：簡單管路的計(jì)算，復(fù)雜管路的計(jì)算基本概念和知識(shí)點(diǎn)：簡單管路的計(jì)算，分支管道計(jì)算，并聯(lián)管路能力要求：熟練掌握道路計(jì)算。第六節(jié)流體測量主要內(nèi)容：測速管，孔板流量計(jì)，文丘里流量計(jì)，轉(zhuǎn)子流量計(jì)，基本概念和知識(shí)點(diǎn)：流體流速和流量的測定的原理和方法。能力要求：掌握流體流速和流量的測定的原理和方法。四）實(shí)踐環(huán)節(jié)與課后練習(xí)本章設(shè)置一個(gè)實(shí)驗(yàn)，既《流體流動(dòng)阻力的測定》，實(shí)驗(yàn)為3個(gè)學(xué)時(shí)思考題與習(xí)題：教材105-109頁：3.1、3.4、3.5、3.7、3.9~3.16五）教學(xué)方法與手段關(guān)系；物體間的輻射傳熱；氣體輻射的特點(diǎn)、氣體的輻射能力關(guān)系；物體間的輻射傳熱；氣體輻射的特點(diǎn)、氣體的輻射能力E和關(guān)系；物體間的輻射傳熱；氣體輻射的特點(diǎn)、氣體的輻射能力關(guān)系；物體間的輻射傳熱；氣體輻射的特點(diǎn)、氣體的輻射能力E和1.1.主要內(nèi)容：傅立葉定律、導(dǎo)熱系數(shù)、通過平壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)、通本章主要以教師講授為主，采用多媒體輔助教學(xué)（PPT課件），適當(dāng)開展討論，安排1次實(shí)驗(yàn)，1次習(xí)題課。第四章熱量傳遞一）目的與要求1、了解熱傳導(dǎo)的基本原理，掌握傅立葉定律及平壁和圓筒壁的熱傳導(dǎo)計(jì)算。2、理解對(duì)流傳熱的基本原理，牛頓冷卻定律及影響對(duì)流傳熱系數(shù)的因素，掌握對(duì)流傳熱系數(shù)的物理意義及經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式的用法，使用條件及注意事項(xiàng)。3、理解輻射傳熱的基本概念及兩固體輻射傳熱的計(jì)算。掌握傳熱過程的計(jì)算，傳熱速度方程式，傳熱負(fù)荷，平均溫度差，總傳熱系數(shù)計(jì)算及了解強(qiáng)化傳熱過程，途徑。了解工業(yè)生產(chǎn)中常用換熱器的類型，結(jié)構(gòu)，并能進(jìn)行列管式換熱器的選型計(jì)算。二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)熱量傳遞的方式主要內(nèi)容：熱量傳遞的方式。基本概念和知識(shí)點(diǎn)：熱傳導(dǎo)、對(duì)流傳熱、輻射傳熱。能力要求：了解熱量傳遞的方式。第二節(jié)熱傳導(dǎo)過圓管壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)基本概念和知識(shí)點(diǎn)：傅立葉定律、導(dǎo)熱系數(shù)、通過平壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)（單層平壁的熱傳導(dǎo)、多層平壁的熱傳導(dǎo)），通過圓管壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)。能力要求：掌握傅立葉定律、導(dǎo)熱系數(shù)和熱傳導(dǎo)的計(jì)算。第三節(jié)對(duì)流傳熱主要內(nèi)容：對(duì)流傳熱的影響因素、對(duì)流傳熱的機(jī)理、對(duì)流傳熱速率、對(duì)流傳熱的經(jīng)驗(yàn)公式、保溫層的臨界直徑、間壁傳熱過程計(jì)算?；靖拍詈椭R(shí)點(diǎn)：對(duì)流傳熱的影響因素、對(duì)流傳熱的機(jī)理（流動(dòng)邊界層的傳熱機(jī)理及溫度分布，傳熱邊界層），對(duì)流傳熱速率（牛頓冷卻定律，對(duì)流傳熱系數(shù)）、對(duì)流傳熱的經(jīng)驗(yàn)公式（對(duì)流傳熱微分方程式、無量綱方程式、管內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流傳熱、大空間自然對(duì)流傳熱、蒸氣冷凝傳熱）。保溫層的臨界直徑、間壁傳熱過程計(jì)算（總傳熱速率方程、總傳熱系數(shù)、傳熱推動(dòng)力、換熱器的傳熱效率，傳熱單元數(shù)。能力要求：掌握對(duì)流傳熱的機(jī)理及其影響因素，掌握對(duì)流傳熱速率及傳熱系數(shù)的計(jì)算，掌握間壁傳熱過程的計(jì)算。第四節(jié)輻射傳熱主要內(nèi)容：輻射傳熱的基本概念、物體的輻射能力、物體間的輻射傳熱、氣體的輻射傳熱、對(duì)流和輻射聯(lián)合傳熱。基本概念和知識(shí)點(diǎn)：熱輻射、熱輻射對(duì)物體的作用、輻射傳熱；黑體的輻射能力、灰體的輻射能力，物體的輻射能力與吸收能力的黑度「對(duì)流和輻射聯(lián)合傳熱。第五節(jié)換熱器主要內(nèi)容:換熱器的分類與結(jié)構(gòu)形式、管式換熱器、板式換熱器、強(qiáng)化換熱器傳熱過程的途徑?；靖拍詈椭R(shí)點(diǎn)：換熱器的分類與結(jié)構(gòu)形式、各類管式換熱器、板式換熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和換熱性能。提高傳熱效率和能力的途徑。能力要求：了解換熱器的分類，掌握各種換熱器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和傳熱性能。三）實(shí)踐環(huán)節(jié)與課后練習(xí)實(shí)驗(yàn)：對(duì)流傳熱系數(shù)的測定，4學(xué)時(shí)。思考題與習(xí)題：教材176-177：4.1~4.14選擇8-10道題。四）教學(xué)方法與手段本章節(jié)的主要教學(xué)手段是多媒體教學(xué)，通過電子圖片來講解不同熱交換設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、原理、技術(shù)參數(shù)和選擇原則，并將各種熱交換設(shè)備與環(huán)境工程的實(shí)際應(yīng)用結(jié)構(gòu)起來。安排實(shí)驗(yàn)1次，習(xí)題課1次。第五章質(zhì)量傳遞一）目的與要求掌握傳質(zhì)的基本概念。了解環(huán)境工程中常見的傳質(zhì)過程。掌握分子傳質(zhì)和對(duì)流傳質(zhì)的傳質(zhì)速率方程和傳質(zhì)系數(shù)。二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)環(huán)境工程中的傳質(zhì)過程程的一般形式、單向擴(kuò)散時(shí)的傳質(zhì)系數(shù)、等分子反向擴(kuò)散的傳質(zhì)系程的一般形式、單向擴(kuò)散時(shí)的傳質(zhì)系數(shù)、等分子反向擴(kuò)散的傳質(zhì)系程的一般形式、單向擴(kuò)散時(shí)的傳質(zhì)系數(shù)、等分子反向擴(kuò)散的傳質(zhì)系程的一般形式、單向擴(kuò)散時(shí)的傳質(zhì)系數(shù)、等分子反向擴(kuò)散的傳質(zhì)系主要內(nèi)容：環(huán)境工程中常見的傳質(zhì)過程?；靖拍詈椭R(shí)點(diǎn)：吸收與吹脫（汽提）、萃取、吸附、離子交換、膜分離。能力要求：了解環(huán)境工程中常見的傳質(zhì)過程。第二節(jié)質(zhì)量傳遞的基本原理主要內(nèi)容：傳質(zhì)機(jī)理、分子擴(kuò)散、渦流擴(kuò)散?；靖拍詈椭R(shí)點(diǎn)：費(fèi)克定律、分子擴(kuò)散系數(shù)、渦流擴(kuò)散與渦流擴(kuò)散系數(shù)。能力要求：掌握費(fèi)克定律、分子擴(kuò)散系數(shù)、渦流擴(kuò)散與渦流擴(kuò)散系數(shù)的概念。第三節(jié)分子傳質(zhì)主要內(nèi)容：單向擴(kuò)散、等分子反向擴(kuò)散、界面上有化學(xué)反應(yīng)的穩(wěn)態(tài)傳質(zhì)。基本概念和知識(shí)點(diǎn)：分子傳質(zhì)中的單向擴(kuò)散的擴(kuò)散通量與濃度分布、等分子反向擴(kuò)散的擴(kuò)散通量與濃度分布、界面上有化學(xué)反應(yīng)的穩(wěn)態(tài)傳質(zhì)。能力要求：掌握分子傳質(zhì)的擴(kuò)散通量與濃度分布的計(jì)算。第四節(jié)對(duì)流傳質(zhì)主要內(nèi)容：對(duì)流傳質(zhì)機(jī)理及傳質(zhì)邊界、對(duì)流傳質(zhì)速率方程、典型情況下的對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)。基本概念和知識(shí)點(diǎn)：對(duì)流傳質(zhì)機(jī)理及傳質(zhì)邊界、對(duì)流傳質(zhì)速率方數(shù)。平板壁面上的層流傳質(zhì)和湍流傳質(zhì)、圓管內(nèi)的層流對(duì)流傳質(zhì)、繞固體球的強(qiáng)制對(duì)流傳質(zhì)。能力要求：掌握對(duì)流傳質(zhì)的機(jī)理、傳質(zhì)速率方程和傳質(zhì)系數(shù)。（三）課后練習(xí)與思考題教材204-205頁，5.1-5.9選擇5-6道題。（四）教學(xué)方法與手段本章主要以教師講授為主，采用多媒體輔助教學(xué)（PPT課件），適當(dāng)開展討論。第六章沉降一）目的與要求了解重力沉降和離心沉降的基本原理，掌握沉降速度基本計(jì)算方法及沉降鑒定，旋風(fēng)分離器的主要性能。了解電除塵器和慣性除塵器的工作原理二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)沉降分離的基本概念主要內(nèi)容：沉降分離的一般原理和類型，流體阻力與阻力系數(shù)基本概念和知識(shí)點(diǎn)：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)。能力要求：了解沉降分離的類型和一般原理、掌握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。第二節(jié)重力沉降主要內(nèi)容：重力場中顆粒的沉降過程、沉降速度的計(jì)算、沉降分離設(shè)備?；靖拍詈椭R(shí)點(diǎn)：重力場中顆粒的沉降過程、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。能力要求：掌握重力沉降速度的計(jì)算方法和重力沉降分離設(shè)備的結(jié)構(gòu)與工作原理。第三節(jié)離心沉降主要內(nèi)容：離心力場中顆粒的沉降分析、旋流器的工作原理、離心沉降機(jī)工作原理?；靖拍詈椭R(shí)點(diǎn)：離心力場中顆粒的沉降分析、旋風(fēng)分離器的基本操作原理及其主要分離性能指標(biāo)、旋流分離器的工作原理及有關(guān)計(jì)算、離心沉降機(jī)工作原理及有關(guān)計(jì)算。能力要求：掌握旋風(fēng)分離器的基本操作原理及其主要分離性能指標(biāo)、旋流分離器的工作原理及有關(guān)計(jì)算、離心沉降機(jī)工作原理及有關(guān)計(jì)算。第四節(jié)其他沉降主要內(nèi)容：電沉降、慣性沉降基本概念和知識(shí)點(diǎn)：電除塵器的工作原理、慣性除器塵的工作原理。能力要求：掌握電除塵器的工作原理、慣性除器塵的工作原理。三）課后練習(xí)思考題與習(xí)題：教材235-237頁6.1~6.16選擇7-8道題。五）教學(xué)方法與手段本章的主要教學(xué)手段是多媒體教學(xué)，通過電子圖片來講解不同沉降設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、原理和設(shè)計(jì)參數(shù)，并將各種沉降設(shè)備與環(huán)境工程的實(shí)際應(yīng)用結(jié)構(gòu)起來。第七章過濾（一）目的與要求掌握過濾操作的基本概念，過濾和過濾速率、恒壓過濾，恒速過濾。掌握恒壓過濾常數(shù)的計(jì)算方法和測定方法。（二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)過濾操作的基本概念主要內(nèi)容：過濾過程、過濾介質(zhì)、過濾分類、基本概念和知識(shí)點(diǎn)：過濾的概念與過濾介質(zhì)，按過濾機(jī)理分類、按促使流體流動(dòng)的推動(dòng)力分類。能力要求：了解過濾的概念及類型。第二節(jié)表面過濾的基本理論主要內(nèi)容：表面過濾的基本方程、過濾過程的基本計(jì)算、過濾常數(shù)的測定、濾餅洗滌、過濾機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算?；靖拍詈椭R(shí)點(diǎn)：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、間歇式和連續(xù)式過濾機(jī)的生產(chǎn)能力的計(jì)算能力要求：掌握過濾過程的基本計(jì)算、過濾常數(shù)及其測定，掌握過濾機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算。第三節(jié)深層過濾的基本理論主要內(nèi)容：流體通過顆粒床層的流動(dòng)、深層過濾過程中懸浮顆粒的運(yùn)動(dòng)?；靖拍詈椭R(shí)點(diǎn)：混合顆粒的幾何特性、顆粒床層的幾何特性、流體在顆粒床層中的流動(dòng)、深層過濾過程中懸浮顆粒的運(yùn)動(dòng)、深層過濾的水力學(xué)（清潔濾料床層、運(yùn)行過程中的濾料床層）。能力要求：了解混合顆粒的幾何特性，掌握流體通過顆粒床層的流動(dòng)、深層過濾過程中懸浮顆粒的運(yùn)動(dòng)特性。（三）實(shí)踐環(huán)節(jié)與課后練習(xí)本章實(shí)驗(yàn)：過濾常數(shù)的測定實(shí)驗(yàn)，3個(gè)學(xué)時(shí)。課后作業(yè)：教材262~264頁，7.1~7.16中選擇6-8題。（四）教學(xué)方法與手段本章節(jié)的主要教學(xué)手段是多媒體教學(xué)，通過電子圖片來講解過濾操作及有關(guān)計(jì)算，安排實(shí)驗(yàn)1次。第八章吸收（一）目的與要求了角吸收的概念和吸收的類型、掌握氣-液平衡和亨利定律及其應(yīng)用。掌握雙膜理論的要點(diǎn)及傳質(zhì)速率方程。3.3.能力要求：了解化學(xué)吸收的特點(diǎn)、掌握化學(xué)吸收過程的平衡關(guān)系3.3.能力要求：了解化學(xué)吸收的特點(diǎn)、掌握化學(xué)吸收過程的平衡關(guān)系熟練掌握吸收塔的物料衡算方程和操作線方程。熟練掌握吸收劑用量的計(jì)算、填料層高度的計(jì)算。）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)吸收的基本概念主要內(nèi)容：吸收的定義與應(yīng)用、吸收的類型基本概念和知識(shí)點(diǎn)：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。能力要求：了解吸收的類型及其環(huán)境工程中的應(yīng)用。第二節(jié)物理吸收主要內(nèi)容：物理吸收的熱力學(xué)基礎(chǔ)、物理吸收的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)?；靖拍詈椭R(shí)點(diǎn)：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。能力要求：掌握氣-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)。第三節(jié)化學(xué)吸收1.主要內(nèi)容：化學(xué)吸收的特點(diǎn)、化學(xué)吸收的平衡關(guān)系、化學(xué)吸收的傳質(zhì)速率?；靖拍钆c識(shí)知點(diǎn)：化學(xué)吸收的特點(diǎn)、吸收過程中的化學(xué)反應(yīng)及其平衡關(guān)系（溶質(zhì)與吸收劑反應(yīng)、溶質(zhì)與吸收劑中的活性組分反應(yīng)）化學(xué)吸收的傳質(zhì)速率。2.2.基本概念和知識(shí)點(diǎn)：吸附劑顆粒外表面界膜傳質(zhì)速率方程、吸附及化學(xué)吸收的傳質(zhì)速率第四節(jié)吸收設(shè)備及其主要工藝計(jì)算主要內(nèi)容：吸收設(shè)備工藝簡述、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、吸收過程的計(jì)算類型?；靖拍钆c知識(shí)點(diǎn)：吸收塔、全塔物料衡算與操作線方程、吸收劑用量的確定、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）。能力要求：了解吸收塔的結(jié)構(gòu)、填料的類型及特性；掌握吸收塔物料衡算與操作線方程，掌握填料層高度的計(jì)算方法。（三）實(shí)踐環(huán)節(jié)與課后練習(xí)實(shí)踐環(huán)節(jié)：本章安排實(shí)驗(yàn)課一次，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：（計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)演示）課后練習(xí)：教材299-301，思考題與習(xí)題8.1-8.13選擇6-7題。（四）教學(xué)方法與手段本章主要采用多媒體教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)，利用圖片、動(dòng)畫介紹吸收設(shè)備，安排習(xí)題課1次。第九章吸附（一）目的與要求掌握吸附分離操作的有關(guān)概念。掌握等溫吸附方程及吸附動(dòng)力學(xué)方程。掌握吸附操作與吸附穿透曲線的有關(guān)概念及計(jì)算。二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)吸附分離操作的基本概念主要內(nèi)容：吸附分離操作的分類、吸附分離操作的應(yīng)用。基本概念和知識(shí)點(diǎn)：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。能力要求：掌握吸附的基本概念、了解吸附分離的類型及其應(yīng)用。第二節(jié)吸附劑主要內(nèi)容：常用吸附劑的特性、幾種常用的吸附劑。基本概念和知識(shí)點(diǎn)：吸附劑的主要特性、幾種常用吸附劑及其特點(diǎn)。能力要求：了解常用吸附劑的種類、性質(zhì)及用途。第三節(jié)吸附平衡主要內(nèi)容：單組分吸附氣體，雙組分氣體吸附，液相吸附。基本概念和知識(shí)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、吸附位勢(shì)、吸附熱、雙組分氣體吸附、液相吸附。能力要求：掌握吸附平衡理論、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。第四節(jié)吸附動(dòng)力學(xué)主要內(nèi)容：吸附劑顆粒外表面界膜傳質(zhì)速率、吸附劑顆粒內(nèi)表面擴(kuò)散速率、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。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。能力要求：掌握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。第五節(jié)吸附操作與吸附穿透曲線主要內(nèi)容：接觸過濾吸附、固定床吸附?；靖拍詈椭R(shí)點(diǎn)：接觸過濾吸附中的單級(jí)吸附、多級(jí)吸附、逆流多級(jí)吸附；固定床吸附中的穿透點(diǎn)和穿透曲線、穿透時(shí)間。能力要求：掌握接觸過濾吸附中的單級(jí)吸附、多級(jí)吸附、逆流多級(jí)吸附的概念和固定床吸附中的穿透點(diǎn)和穿透曲線、穿透時(shí)間的概念及有關(guān)計(jì)算。3．課后練習(xí)教材338-339：思考題與習(xí)題9.1-9.4。（四）教學(xué)方法與手段本章主要采用多媒體教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)。第十章其他分離過程（一）目的與要求掌握離子交換的基本原理；掌握離子交換速度的控制及其影響因素。掌握萃取劑的選擇及萃取過程的流程與計(jì)算。了解膜分離的原理、特點(diǎn)及發(fā)展?fàn)顩r1.1.主要內(nèi)容：膜分離概述、膜分離過程的傳遞過程、反滲透和納濾、1.1.主要內(nèi)容：膜分離概述、膜分離過程的傳遞過程、反滲透和納濾、二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)離子交換主要內(nèi)容：離子交換劑概述、離子交換的基本原理、離子交換的速度基本概念和知識(shí)點(diǎn)：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。能力要求：了解離子交換劑的類型、結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)；掌握離子交換的基本原理；掌握離子交換速度的控制及其影響因素。第二節(jié)萃取主要內(nèi)容：萃取分離的特點(diǎn)、萃取過程的熱力學(xué)基礎(chǔ)、萃取劑的選擇、萃取過程的流程和計(jì)算?；靖拍詈椭R(shí)點(diǎn)：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)萃取的流程與計(jì)算、多級(jí)錯(cuò)流萃取的流程與計(jì)算、多級(jí)逆流的流程與計(jì)算、連續(xù)逆流萃取。能力要求：了解萃取分離的特點(diǎn)、掌握萃取過程的熱力學(xué)基礎(chǔ)、掌握萃取劑的選擇及萃取過程的流程與計(jì)算。第三節(jié)膜分離微濾與超濾、電滲析、其它膜分離。1.1.主要內(nèi)容：反應(yīng)操作、反應(yīng)器、反應(yīng)器的操作方式、反應(yīng)器內(nèi)物1.1.主要內(nèi)容：反應(yīng)操作、反應(yīng)器、反應(yīng)器的操作方式、反應(yīng)器內(nèi)物基本概念和知識(shí)點(diǎn)：膜分離過程的分類、膜分離的特點(diǎn)、膜的種類、膜材料、膜組件的形式、膜分離的表征參數(shù)、膜傳遞過程的推動(dòng)力及一般表述、膜傳遞過程模型、溶液的滲透壓、反滲透和納濾的過程機(jī)理、反滲透和納濾膜的過程計(jì)算、微濾和超濾分離過程的基本傳遞理論、濃差極化與凝膠層阻力模型、電滲析過程的基本原理、電滲析中的傳遞過程、離子交換膜、氣體膜分離、滲透氣化。能力要求：了解膜分離的原理、特點(diǎn)及發(fā)展?fàn)顩r。（三）課后練習(xí)教材399—402：思考題與習(xí)題10.1—10.14中選擇6—8題。（四）教學(xué)方法與手段本章主要采用多媒體手段開展教學(xué)，適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生開展討論。第十一章反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)一） 目的與要求了解反應(yīng)器的類型及操作方式、掌握反應(yīng)器操作的幾個(gè)工程概念。掌握反應(yīng)式與計(jì)量方程、反應(yīng)進(jìn)度和轉(zhuǎn)化率的概念及有關(guān)計(jì)算。掌握反應(yīng)速率的定義及表示方法、反應(yīng)速率方程的表達(dá)式、均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及有關(guān)計(jì)算。二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)反應(yīng)器和反應(yīng)操作料的流動(dòng)與混合狀態(tài)、反應(yīng)器的類型、反應(yīng)器的設(shè)計(jì)、反應(yīng)器的放大。2.基本概念和知識(shí)點(diǎn)：反應(yīng)器的類型及其操作方式（間歇操作、連續(xù)操作、半間歇操作/半連續(xù)操作）、反應(yīng)時(shí)間、停留時(shí)間、空間時(shí)間、空間速度、反應(yīng)器內(nèi)物料的流動(dòng)與混合狀態(tài)、反應(yīng)器的類型、反應(yīng)器的設(shè)計(jì)、反應(yīng)器的放大。能力要求：掌握反應(yīng)器操作的幾個(gè)工程概念、了解反應(yīng)器的類型第二節(jié)反應(yīng)的計(jì)量關(guān)系主要內(nèi)容：反應(yīng)式與計(jì)量方程、反應(yīng)的分類、反應(yīng)進(jìn)度與轉(zhuǎn)化率基本概念和知識(shí)點(diǎn)：反應(yīng)式與計(jì)量方程、反應(yīng)的分類、反應(yīng)進(jìn)度與轉(zhuǎn)化率。能力要求：了解反應(yīng)式與計(jì)量方程、反應(yīng)的分類、掌握反應(yīng)進(jìn)度與轉(zhuǎn)化率的概念。第三節(jié)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基本內(nèi)容：反應(yīng)速率的定義及表示方法、反應(yīng)速率方程、均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)?；靖拍钆c知識(shí)點(diǎn)：反應(yīng)速率及其表示方法、反應(yīng)速率與反應(yīng)進(jìn)度及轉(zhuǎn)化率的關(guān)系、反應(yīng)速率與速率常數(shù)、均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及其計(jì)算。能力要求：掌握反應(yīng)速率的定義及表示方法、反應(yīng)速率方程的表達(dá)式、均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及有關(guān)計(jì)算。三）課后練習(xí)教材437—439思考題與習(xí)題：11.1—11.11中選擇6-7題1.1.了解間歇反應(yīng)器和半間歇反應(yīng)器的操作方法，掌握間歇反應(yīng)器和1.1.了解間歇反應(yīng)器和半間歇反應(yīng)器的操作方法，掌握間歇反應(yīng)器和1.1.主要內(nèi)容：間歇反應(yīng)器的基本方程、間歇反應(yīng)器的動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)方四）教學(xué)方法與手段本章采用多媒體教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)。第十二章反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的解析方法一）目的與要求了解反應(yīng)器動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)的一般步驟、掌握動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的一般解析方法及反應(yīng)器的物料衡算。了解間歇反應(yīng)器的基本方程，掌握間歇反應(yīng)器的動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的解析方法。了解間歇反應(yīng)器的基本方程，掌握間歇反應(yīng)器的動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的解析方法。二） 教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的解析方法主要內(nèi)容：動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)的一般步驟、動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的一般解析方法、反應(yīng)器的物料衡算。基本概念和知識(shí)點(diǎn)：動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的和一般方法方法、間歇反應(yīng)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的一般解析方法、連續(xù)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的一般解析方法、反應(yīng)器的物料衡算。能力要求：了解反應(yīng)器動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)的一般步驟、掌握動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的一般解析方法及反應(yīng)器的物料衡算。第二節(jié)間歇反應(yīng)器的解析法、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的積分解析法、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的微分解析法2.基本概念和知識(shí)點(diǎn)：間歇反應(yīng)器的基本方程的一般形式、恒容反應(yīng)器的基本方程、間歇反應(yīng)器的動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的積分解析法、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的微分解析法。3.能力要求：了解間歇反應(yīng)器的基本方程，掌握間歇反應(yīng)器的動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的解析方法。第三節(jié)連續(xù)反應(yīng)器的解析主要內(nèi)容：槽式連續(xù)反應(yīng)器、平推流反應(yīng)器。基本概念和知識(shí)點(diǎn)：槽式連續(xù)反應(yīng)器的基本方程的一般形式、恒容反應(yīng)器的基本方程、槽式連續(xù)反應(yīng)器的動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)方法；平推流反應(yīng)器的基本方程的一般形式、平推流恒容反應(yīng)器的基本方程、積分反應(yīng)器實(shí)驗(yàn)方法、微分反應(yīng)器實(shí)驗(yàn)法。能力要求：了解間歇反應(yīng)器的基本方程，掌握間歇反應(yīng)器的動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的解析方法。三）課后練習(xí)教材457—460思考題與習(xí)題12.1—12.11中選擇5--6題。四）教學(xué)方法與手段本章采用多媒體教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)第十三章均相化學(xué)反應(yīng)器一）目的與要求2.2.基本概念與知識(shí)點(diǎn)：催化反應(yīng)的特征及其在環(huán)境工程中的應(yīng)用、2.2.基本概念與知識(shí)點(diǎn)：催化反應(yīng)的特征及其在環(huán)境工程中的應(yīng)用、2.2.基本概念及知識(shí)點(diǎn)：簡單的平推流反應(yīng)器的操作方法和設(shè)計(jì)計(jì)算半間歇反應(yīng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算掌握單級(jí)反應(yīng)器和多級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器的操作方法及其設(shè)計(jì)計(jì)算方法。掌握簡單的平推流反應(yīng)器和推流循環(huán)反應(yīng)器操的操作方法及其設(shè)計(jì)計(jì)算方法。二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)間歇與半間歇反應(yīng)器主要內(nèi)容：間歇反應(yīng)器、半間歇反應(yīng)器。基本概念和知識(shí)點(diǎn)：間歇反應(yīng)器的操作方法及其設(shè)計(jì)計(jì)算、半間歇反應(yīng)器的操作方法及其設(shè)計(jì)計(jì)算。能力要求：了解間歇反應(yīng)器和半間歇反應(yīng)器的操作方法，掌握間歇反應(yīng)器和半間歇反應(yīng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算。第二節(jié)完全混合流反應(yīng)器主要內(nèi)容：單級(jí)反應(yīng)器、多級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器?；靖拍詈椭R(shí)點(diǎn)：單級(jí)反應(yīng)器的操作方法及特點(diǎn)及其設(shè)計(jì)計(jì)算方法；多級(jí)串聯(lián)全混流反應(yīng)器的基本方程及其解析計(jì)算法、圖解計(jì)算法。能力要求：掌握單級(jí)反應(yīng)器和多級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器的操作方法及其設(shè)計(jì)計(jì)算方法。第三節(jié)平推流反應(yīng)器主要內(nèi)容：簡單的平推流反應(yīng)器、具有循環(huán)操作的平推流反應(yīng)器。方法；平推流循環(huán)反應(yīng)器操作方法及其設(shè)計(jì)計(jì)算。3.能力要求：掌握簡單的平推流反應(yīng)器和推流循環(huán)反應(yīng)器操的操作方法及其設(shè)計(jì)計(jì)算方法。三）課后練習(xí)教材480--482思考題與習(xí)題：13.1--13.13中選擇6—7題四）教學(xué)方法與手段本章采用多媒體教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)。第十四章非均相化學(xué)反應(yīng)器（一）目的與要求了解催化反應(yīng)的特征及其在環(huán)境工程中的應(yīng)用、固體催化劑、固相催化反應(yīng)過程、反應(yīng)物的化學(xué)吸附與脫附速率、表面化學(xué)反應(yīng)一般掌握催化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)研究方法，掌握固體床催化反應(yīng)器和流化床反應(yīng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算與操作。掌握氣—液反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程，掌握填料反應(yīng)器和鼓泡塔的設(shè)計(jì)計(jì)算。（二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)固相催化反應(yīng)器主要內(nèi)容：固相催化反應(yīng)與固相催化劑、固相催化反應(yīng)過程、固相催化反應(yīng)的本征動(dòng)力學(xué)、固相催化反應(yīng)的宏觀動(dòng)力學(xué)、固相催化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)與操作。固體催化劑、固相催化反應(yīng)過程、反應(yīng)物的化學(xué)吸附與脫附速率、表面化學(xué)反應(yīng)、本征動(dòng)力學(xué)及其動(dòng)力學(xué)方程的實(shí)驗(yàn)測定、宏觀反應(yīng)的速率、催化劑的有效系數(shù)、固相催化反應(yīng)的宏觀動(dòng)力學(xué)、固體床催化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)與操作、流化床反應(yīng)器的設(shè)計(jì)與操作。能力要求：了解固相催化反應(yīng)與固相催化劑、固相催化反應(yīng)過程；掌握固相催化反應(yīng)的本征動(dòng)力學(xué)和宏觀動(dòng)力學(xué)的研究方法；掌握固相催化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)與操作。第二節(jié)氣—液反應(yīng)器1.主要內(nèi)容：氣—液反應(yīng)、氣—液反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、氣—液反應(yīng)器的設(shè)計(jì)?；靖拍钆c知識(shí)點(diǎn)：氣—液反應(yīng)及其在環(huán)境工程中的應(yīng)用、氣—液反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的基本方程、不同類型氣—液反應(yīng)的宏觀速率方程、氣—液反應(yīng)器的類型、填料反應(yīng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算、鼓泡塔設(shè)計(jì)計(jì)算。能力要求：掌握氣—液反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程，掌握填料反應(yīng)器和鼓泡塔的設(shè)計(jì)計(jì)算。（三）課后練習(xí)教材521—522思考題與習(xí)題14.1—14.8中選擇5題。（四）教學(xué)手段與方法本章采用多媒體教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)。第十五章微生物反應(yīng)器3.3.能力要求：掌握各種生物反應(yīng)器內(nèi)基質(zhì)濃度與細(xì)胞濃度的計(jì)算方3.3.能力要求：掌握各種生物反應(yīng)器內(nèi)基質(zhì)濃度與細(xì)胞濃度的計(jì)算方3.3.能力要求：了解微生物濃度的表達(dá)方式、微生物細(xì)胞的組成、微一）目的與要求1.了解微生物反應(yīng)的特點(diǎn)及其影響因素，微生物反應(yīng)在污染控制中的利用。了解微生物濃度的表達(dá)方式、微生物細(xì)胞的組成、微生物反應(yīng)的綜合計(jì)量式，掌握各種細(xì)胞產(chǎn)率系數(shù)和代謝產(chǎn)物的產(chǎn)率系數(shù)的計(jì)算。掌握各種生物反應(yīng)器