《環(huán)境工程原理》課程教學(xué)大綱

《環(huán)境工程原理》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱環(huán)境工程原理PrinciplesofEnvironmentalEngineering課程編碼CHM122111030開(kāi)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3.0課內(nèi)學(xué)時(shí)48講授48實(shí)驗(yàn)0上機(jī)0實(shí)踐0課外學(xué)時(shí)48適用專業(yè)環(huán)保設(shè)備工程授課語(yǔ)言中文先修課程高等數(shù)學(xué)（2-1）、工程制圖、高等數(shù)學(xué)（2-2）、大學(xué)化學(xué)、大學(xué)物理（2-1）、大學(xué)物理（2-2）課程簡(jiǎn)介（必修）《環(huán)境工程原理》環(huán)保設(shè)備工程專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)理論課。本課程的主要任務(wù)是研究水處理工程、大氣污染控制工程、固體廢棄物處理處置工程等環(huán)境污染防治中具有共同規(guī)律的各種單元過(guò)程的基本原理、典型的設(shè)備結(jié)構(gòu)、性能與操作原理，研究單元過(guò)程及其典型設(shè)備的計(jì)算及設(shè)計(jì)方法；通過(guò)各種單元過(guò)程的操作因素分析，尋找適宜的操作條件，探索強(qiáng)化過(guò)程的方向及改進(jìn)設(shè)備的途徑。課程主要內(nèi)容包括環(huán)境工程原理基礎(chǔ)和分離過(guò)程原理兩部分。環(huán)境工程原理基礎(chǔ)部分主要講述質(zhì)量衡算與能量衡算、流體流動(dòng)、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞；分離過(guò)程原理部分主要講述吸收、沉降、過(guò)濾的基本原理。<PrinciplesofEnvironmentalEngineering>isafundamentalcourseformajorsofEnvironmentalprotectionequipmentengineering.Themaintaskofthiscourseistostudythebasicprinciples,typicalequipmentstructure,performanceandoperationprinciplesofvariousunitprocesseswithcommonlawsintheenvironmentalpollutionpreventionandcontrolofwatertreatmentengineering,atmosphericpollutioncontrolengineering,solidwastetreatmentanddisposalengineering,etc.Thecalculationanddesignmethodofunitprocessanditstypicalequipment;throughtheanalysisofoperatingfactorsofvariousunitprocesses,lookingforsuitableoperatingconditions,exploringthedirectionofstrengtheningtheprocessandwaystoimprovetheequipment.Themaincontentofthecourseincludestwoparts:thebasicsofenvironmentalengineeringprinciplesandseparationprocessprinciples.Thebasicpartoftheprincipleofenvironmentalengineeringismainlyaboutmassbalanceandenergybalance,fluidflow,heattransferandmasstransfer;theprinciplepartoftheseparationprocessismainlyaboutthebasicprinciplesofabsorption,sedimentationandfiltration.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：通過(guò)《環(huán)境工程原理》課程的學(xué)習(xí)，理解傳遞過(guò)程基本理論，掌握單元過(guò)程和設(shè)備的設(shè)計(jì)和操作，建立基礎(chǔ)理論與工程應(yīng)用之間的橋梁。是1.42M2目標(biāo)2：培養(yǎng)學(xué)生從工程技術(shù)角度出發(fā)，運(yùn)用基本理論和計(jì)算方法，分析和解決各種單元過(guò)程中的關(guān)鍵工程技術(shù)問(wèn)題的能力。是2.13M3目標(biāo)3：能夠解決復(fù)雜環(huán)境條件下的設(shè)備設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、制造等方面的工程問(wèn)題，并具有一定的實(shí)際操作技能和獨(dú)立工作的能力。是2.3三、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第一章第1章緒論本章重點(diǎn)難點(diǎn)：環(huán)境工程原理的研究方法/////21.11.1緒論環(huán)境問(wèn)題與環(huán)境學(xué)科的發(fā)展、環(huán)境污染與環(huán)境工程學(xué)、污染控制技術(shù)體系、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M11講授0/3第二章第二章質(zhì)量與能量衡算本章重點(diǎn)難點(diǎn)：物料衡算、穩(wěn)態(tài)（非）反應(yīng)系統(tǒng)的衡算、開(kāi)放體系的熱量衡算。M2////42.12.1質(zhì)量衡算衡算系統(tǒng)的界定、物料衡算、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。M21講授0/52.22.2能量衡算熱量衡算（有/無(wú)相變條件下的能量衡算，開(kāi)放體系的熱量衡算）。M21講授、討論3作業(yè)6第三章第三章流體流動(dòng)本章重點(diǎn)難點(diǎn)：流體的機(jī)械能衡算、阻力損失和管路的計(jì)算。/////73.13.1管流系統(tǒng)的衡算方程管流系統(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。M22講授0/83.23.2流體流動(dòng)的阻力損失阻力產(chǎn)生的原因及阻力損失的影響因素，圓管內(nèi)的速度分布和阻力損失，圓直管內(nèi)流動(dòng)的阻力損失通式，管道內(nèi)的局部阻力損失。M22講授、討論0/93.33.3管路計(jì)算簡(jiǎn)單管路的計(jì)算，分支管道計(jì)算。M33講授4作業(yè)10第四章第四章熱量傳遞本章重點(diǎn)難點(diǎn)：熱量傳遞的方式、傅立葉定律、熱傳導(dǎo)的計(jì)算、對(duì)流傳熱的機(jī)理及其影響因素、對(duì)流傳熱速率及傳熱系數(shù)的計(jì)算、間壁傳熱過(guò)程的計(jì)算、換熱器初步設(shè)計(jì)與選型。/////114.14.1熱量傳遞的方式熱傳導(dǎo)、對(duì)流傳熱、輻射傳熱。M21講授//124.24.2熱傳導(dǎo)傅立葉定律、導(dǎo)熱系數(shù)。通過(guò)平壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)（單/多層平壁的熱傳導(dǎo)、圓管壁的熱傳導(dǎo)）。M23講授2作業(yè)134.34.3對(duì)流傳熱對(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（牛頓冷卻定律）、總傳熱速率方程。M34講授4作業(yè)144.44.4換熱器換熱器的分類與結(jié)構(gòu)形式、各類管式換熱器特點(diǎn)和性能。提高傳熱效率和能力的途徑。M12講授、討論//154.54.5換熱器初步設(shè)計(jì)與選型管殼式換熱器設(shè)計(jì)流程、計(jì)算結(jié)果分析與設(shè)計(jì)方案調(diào)整M14講授、討論18大作業(yè)16第五章第五章質(zhì)量傳遞本章重點(diǎn)難點(diǎn)：費(fèi)克定律、分子擴(kuò)散、渦流擴(kuò)散、對(duì)流傳質(zhì)的機(jī)理、傳質(zhì)速率方程。/////175.15.1質(zhì)量傳遞的基本原理費(fèi)克定律、分子擴(kuò)散與渦流擴(kuò)散。M21講授//185.25.2分子傳質(zhì)和對(duì)流傳質(zhì)分子傳質(zhì)中的單向擴(kuò)散、等分子反向擴(kuò)散。對(duì)流傳質(zhì)機(jī)理、對(duì)流傳質(zhì)速率方程的一般形式。M22講授3作業(yè)19第六章第六章吸收本章重點(diǎn)難點(diǎn)：相平衡關(guān)系、吸收過(guò)程的雙膜理論、傳質(zhì)速率方程與傳質(zhì)系數(shù)、吸收塔操作線方程，填料層高度的計(jì)算方法。/////206.16.1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。M21講授//216.26.2物理吸收氣-液平衡與亨利定律、相平衡關(guān)系在吸收過(guò)程中的應(yīng)用。吸收過(guò)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。M24講授//226.36.3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。M36講授、討論6作業(yè)23第七章第七章沉降本章重點(diǎn)難點(diǎn)：重力沉降速度的計(jì)算方法、降塵室的結(jié)構(gòu)和工作原理。/////247.17.1重力沉降重力場(chǎng)中顆粒的沉降過(guò)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。M23講授4作業(yè)25第八章第八章過(guò)濾本章重點(diǎn)難點(diǎn)：過(guò)濾過(guò)程的基本計(jì)算、過(guò)濾機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算。/////268.18.1過(guò)濾操作的基本概念過(guò)濾過(guò)程、過(guò)濾介質(zhì)、過(guò)濾分類。M23講授//278.28.2過(guò)濾的基本理論過(guò)濾的基本方程、恒壓過(guò)濾與恒速過(guò)濾的計(jì)算。過(guò)濾常數(shù)、壓縮指數(shù)、過(guò)濾機(jī)的生產(chǎn)能力的計(jì)算。M34講授4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.按照章節(jié)內(nèi)容布置習(xí)題，平均每章節(jié)2-3題。2.成績(jī)采用百分制，根據(jù)作業(yè)完成的及時(shí)性、準(zhǔn)確性和獨(dú)立完成情況評(píng)分。3.考核學(xué)生對(duì)單元操作基本原理的掌握能力和綜合運(yùn)用能力，進(jìn)行分析和計(jì)算，主要題型是分析和計(jì)算題。3.考核學(xué)生對(duì)電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)基本知識(shí)的掌握能力，學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力題型主要有作圖、分析和計(jì)算題。25%2大作業(yè)1.要求根據(jù)某工程條件下的換熱要求進(jìn)行綜合分析，對(duì)換熱設(shè)備進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和選型，并對(duì)設(shè)計(jì)成果規(guī)范表達(dá)。2.建議使用相關(guān)計(jì)算軟件完成設(shè)計(jì)工作。3.根據(jù)設(shè)備設(shè)計(jì)和選型的合理性及文檔的規(guī)范性評(píng)分。25%3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。2.主要考核學(xué)生對(duì)單元操作過(guò)程基本原理及其設(shè)備的理解和掌握，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，題型主要有選擇填空題、分析簡(jiǎn)答題、計(jì)算題等。40%4考勤隨機(jī)點(diǎn)名、刷卡點(diǎn)名等5%5課堂表現(xiàn)隨機(jī)檢查學(xué)生上課精神狀態(tài)、回答問(wèn)題情況5%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大作業(yè)100%A-設(shè)備選型合理，利用計(jì)算軟件完成設(shè)計(jì)工作，計(jì)算準(zhǔn)確，設(shè)計(jì)內(nèi)容完整，文檔規(guī)范。B-設(shè)備選型合理，利用計(jì)算軟件完成設(shè)計(jì)工作，計(jì)算準(zhǔn)確，設(shè)計(jì)內(nèi)容基本完整，文檔基本規(guī)范。C-設(shè)備選型合理，基本完成設(shè)計(jì)工作，計(jì)算基本準(zhǔn)確，設(shè)計(jì)內(nèi)容完整性和文檔規(guī)范性一般。D-設(shè)備選型不合理，基本完成設(shè)計(jì)工作，計(jì)算基本準(zhǔn)確，設(shè)計(jì)內(nèi)容完整性和文檔規(guī)范性較差。2M2平時(shí)作業(yè)40%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3M2期末考試60%（見(jiàn)試卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)）4M3平時(shí)作業(yè)40%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5M3期末考試60%（見(jiàn)試卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)）評(píng)分等級(jí)說(shuō)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,2015,ISBN:9787040433647.（*主教材）2圖書|化工原理（第三版）,柴誠(chéng)敬、賈紹藝,高等教育出版社,2017,ISBN:9787040464955.3圖書|化工原理（第四版）,譚天恩,化學(xué)工業(yè)出版社,2013.06,ISBN:9787122163615.4圖書|化工原理（第3版）,姚玉英,天津大學(xué)出版社,2010.07,ISBN:9787561833797.5圖書|化工原理（第3版）,蔣維均,清華大學(xué)出版社,2010.08,ISBN:9