Рабочая программа по дисциплине сд ф. 05 «Техника защиты окружающей среды» для студентов специальности 280201. 65 «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов», направления 280200.
| Вид материала | Рабочая программа |
- Рабочая программа (очное обучение) По В. 01. 01 (В. 01. 02.) Основы подготовки питьевой, 188.69kb.
- Отчет о самообследовании основной образовательной программы по специальности (направлению), 3320.29kb.
- Рабочая программа, методические указания и контрольные задания для студентов специальности, 707.43kb.
- Адрес: 614600, г. Пермь, Комсомольский пр-т,, 228.01kb.
- Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов специальности 280201., 606.13kb.
- Аннотация рабочей программы дисциплины охрана окружающей среды и рациональное использование, 40.26kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине дс. 02 Основы биоиндикации Для специальности, 4133.7kb.
- Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры «3» сентября 2010 г протокол, 238.4kb.
- Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры «3» сентября 2010 г протокол, 192.95kb.
- 280201 Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов (2 курс), 467.45kb.
ГОУ ВПО САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
ЭНГЕЛЬССКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (филиал) СГТУ
Кафедра: Экология и охрана окружающей среды
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине СД Ф.05 «Техника защиты окружающей среды»
для студентов специальности 280201.65 «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов»,
направления 280200.62 «Защита окружающей среды»
очной формы обучения
Курс 4,5 Лекции - 51
Семестр 8,9 Практические - 34
Часов в неделю 8сем-3, 9-2 Самост.работа - 68
Экзамен 9 сем Всего часов -153
Зачет 8 сем
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры
«3» сентября 2010 г. протокол № 1
Заведующая кафедрой Л.Н. Ольшанская
Рабочая программа утверждена на заседании УМКС/УМКН
«3» сентября 2009 г. протокол № 1
Председатель УМКС/УМКН Л. Н. Ольшанская
ЭНГЕЛЬС 2010 г.
- Цели и задачи дисциплины,
ее место в учебном процессе
- Цель преподавания дисциплины :
Научить студентов анализировать последствия производственной деятельности человека; оценить позитивное и негативное воздействие технического прогресса на окружающую природную среду ; понять, что дальнейшее ухудшение состояния экосферы может привести к далеко идущим отрицательным последствиями для человека.
- Задачи изучения дисциплины :
Поднять качество подготовки специалистов-экологов в области разработки
и совершенствования технологических процессов; осуществление мер по предупреждению попадания вредных веществ в окружающую среду путем создания эффективных очистных систем с рекуперацией отходов, внедрение прогрессивных малоотходных и безотходных технологий, позволяющих наиболее полно и эффективно использовать природные ресурсы.
- Перечень дисциплин, усвоение которых необходимо для усвоения данной дисциплины :
Общая экология, геоэкология, экология человека, основы рационального
природопользования, экономика природопользования, модели массопереноса в природных средах, прикладная, системная и промышленная экология, основы водоподготовки и другие.
- Требования к знаниям и умениям студентов
по дисциплине
Студент должен знать :
- основы общетеоретических дисциплин в объеме, необходимом для решения производственных, проектных, конструкторских и научно-исследовательских задач ;
- общепрофессиональные дисциплины и дисциплины специализации : химию (общая, неорганическая,органическая,аналитическая) и методы химического и инструментального анализа веществ и контроля их качества, наука о земле, общая, прикладная, промышленная экология, основы рационального природопользования, модели массопереноса в природных средах ;
- основы моделирования и оптимизации химико-технологических процессов, принципы построения технологических схем и выбора технологического оборудования процессов переработки и рекуперации ; экономику природопользования и другое.
- Студент должен уметь :
- разрабатывать и внедрять современные технологии улавливания газообразных, жидких и твердых промышленных отходов с использованием наиболее эффективного оборудования;
- проектировать технологические системы; рассчитывать необходимое оборудование, анализировать условия и режим его работы;
- проводить исследования в области улавливания и переработки вторичных материалов как в заводских, так и в лабораторных условиях и многое другое.
3. Распределение трудоемкости (час.) по темам и видам занятий
| № модуля | № недели | № темы | Наименование темы | Часы | ||||
| Всего | Лекций | Лабор..занят. | Практ. занят. | СРС | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 1 | 1 | 1 | | 3 | 1 | | | 2 |
| 1 | | 1 | Приемы устранения загрязнения атмосферного воздуха; аппаратура, технологические схемы и установки очистки отходящих газов от вредных и ценных компонентов (пыли, сернистого ангидрида и серосодержащих соединений, оксидов азота, галогенов и их соединений, диоксида углерода, летучих органических соединений, паров ртути) | 51 | 17 | - | 12 | 22 |
| 2 | | 2 | Приемы, технологические схемы и установки очистки сточных вод от нефтепродуктов, азот- и фосфорсодержащих соединений, ПАВ, тяжелых металлов, радионуклидов и других полютантов механическими, химическими, физико-химическими биохимическими и термическими методами; организация систем оборотного водоснабжения | 51 | 17 | | 12 | 22 |
| 3 | | 3 | Технологии рекуперации твердых промышленных и бытовых отходов. | 51 | 17 | | 10 | 24 |
| | | Итого | 153 | 51 | | 34 | 68 | |
- Содержание лекционного курса
| № темы | Всего часов | № лекций | Тема лекций. Вопросы, отрабатываемые на лекции |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1 | 4 | 1,2 | Основные свойства пылей и методы их улавливания. Классификация методов. Очистка газов в сухих механических пылеуловителях (пылеосадительные камеры, циклоны, жалюзийные аппараты, фильтры) |
| 2 | 3 | Очистка газов в мокрых пылеуловителях (газопромыватели, скрубберы, электрофильтры). Конструктивные особенности, эффективность очистки. | |
| 4 | 4,5 | Абсорбционные методы очистки загрязненных газов. Химическая и физическая абсорбция. Абсорбенты, классификация и выбор. Абсорберы, основные конструкции, эффективность работы | |
| 4 | 6,7 | Адсорбционные методы очистки газов от летучих растворителей, оксидов (NOx , SOx , COx ). Адсорбенты, требования, предъявляемые к адсорбентам. Адсорберы с неподвижным, движущимся и псевдоожиженным слоем; особенности конструкций Схема улавливания загрязняющих веществ. | |
| 1 | 4 | 8,9 | Закономерности процесса гетерогенного катализа. Каталитическая очистка газов от оксидов азота, серы углерода. Катализаторы, основные типы, свойства. Катализаторы - нейтрализаторы, конструкции.Высокотемпературное обезвреживание газовых выбросов. |
| 2 | 4 | 10, 11 | Технологическая вода и сточные воды (СВ), определение, классификация. Основные методы очистки сточных вод (механические, химические, физико-химические, биологические). Основные методы удаления взвешенных частиц из СВ. Основные виды оборудования (усреднители, отстойники, фракционаторы, нефтеловушки). |
| 6 | 12-14 | Термические методы очистки СВ: Концентрирование СВ в испарительных установках (вакуумные, адиабатные). Схемы процессов концентрирования сточных вод в многоступенчатой испарительной установке и установке с гидрофобным теплоносителем. Виды теплоносителей (газ, жидкость, твердое вещество). Принцип работы и устройство установок для концентрирования сточных вод вымораживанием (под вакуумом, при контакте с холодильным агентом). | |
| 6 | 15-17 | Процесс выделения твердых веществ из сточных вод кристаллизацией. Основные виды оборудования (выпарные кристаллизаторы, аппарат Цана, кристаллизатор со смоченной стенкой). Управление процессом кристаллизации. Оборудование для кристаллизации растворов с положительным коэффициентом растворимости (при охлаждении) и отрицательным коэффициентом растворимости (при нагревании). Принципы выделения сухих веществ из сточных вод при распылительной сушке. Схема установки, требования к распылителям. | |
| 2 | 6 | 18-20 | Термоокислительные методы обезвреживания промышленных стоков. Основы метода жидкофазного окисления, схема процесса. Процесс очистки сточных вод от органических веществ методом парофазного каталитического окисления, схема установки. Огневой метод обезвреживания сточных вод. Основные схемы установок (циклонная печь, печь с псевдоожиженным слоем). |
| 3 | 4 | 21, 22 | Основные источники возникновения твердых отходов (ТО) в материальном производстве. Экономическая и экологическая эффективность их вторичного использования. Оборудование для измельчения твердых материалов (дробилки: щековые, конусные, валковые; мельницы: стержневые, шаровые, конусные). Классификация и сортировка твердых отходов. Схемы разделения материалов различных классов при грохочении (грохоты: инерционные самобалансные, криволинейные; сепараторы: воздушно-проходные). |
| 2 | 23 | Процессы укрупнения ТО. Классификация приемов гранулирования, основное оборудование (прессы, грануляторы окатывания, аппараты для грануляции в кипящем слое, высокотемпературная агломерация). | |
| 2 | 24 | Сущность процессов обогащения (разделения) компонентов твердых материалов путем отсадки в тяжелых средах (гидроциклоны, конусные и колесные сепараторы). Аппараты для обогащения: конструкции отсадочных машин, флотационные установки (пневмомеханические, механические, пневматические). | |
| 2 | 25 | Магнитная и электрическая сепарация твердых материалов. Сущность процессов. Оборудование, схемы устройств магнитных и электрических сепараторов. | |
| 1 | 26 | Процессы смешивания твердых отходов. Смесительное оборудование периодического действия (барабанные, червячно-лопастные, валковые, бегунковые смесители) и непрерывного действия (гравитационные, барабанные смесители). | |
Всего : 51 час | |||
- Перечень практических занятий
| № темы | Всего часов | № занятия | Тема практического занятия. Вопросы, отрабатываемые на практическом занятии. |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1 | 8 | 1-4 | Расчеты циклонов конструкции НИИОГАЗ цилиндрического типа: определение размеров деталей циклона (патрубков для входа и выхода загрязненного и очищенного газов, высота циклона, размеры бункера для сбора пыли и др.) |
| 4 | 5,6 | Расчет спирально-конических циклонов конструкции НИИОГАЗ | |
| 2 | 7 | Решение типовых задач по эффективности улавливания пылей | |
| 1 | 6 | 8-10 | Решение типовых задач по каталитической очистке отходящих газов (определение и расчет эффективности очистки, толщины слоя катализатора, расхода газа и др.) |
| 1 | 8 | 11-14 | Расчет материального баланса замкнутых схем водоиспользования. |
| | 2 | 15 | Определение степени токсичности отходов |
| | 4 | 16-17 | Расчет шаровых мельниц, применяемых в процессах измельчения твердых материалов |
| Всего : 34 час. | |||
- Перечень лабораторных работ
не предусмотрен учебным планом.
- Задания для самостоятельной работы студента
| № темы | Всего часов | Вопросы для самостоятельного изучения (задания) | Литература |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1 | 4 | Улавливание туманов, рекуперация пылей | 1, 2 |
| 1 | 4 | Очистка отходящих газов от соединений серы (диоксид серы, сероводород, сероуглерод). Схемы, основные виды и типы адсорбентов и абсорбентов, используемых для снижения токсичности. | 1, 2, 4, 5 |
| 2 | Рекуперация абсорбентов и адсорбентов, основное оборудование. | 1, 2, 6, 7 | |
| 4 | Десорбция поглощенных примесей. Теория процессов десорбции, факторы, влияющие на протекание процессов | 1, 2, 5 | |
| 1 | 6 | Твердофазная каталитическая очистка газов от оксидов NOx , SOx , Cox , органических веществ | 1, 2, 4 |
| 2 | 14 | Технические средства и основное оборудование для обеспечения механической очистки сточных вод (СВ): отстойники, песколовки, жиро- и нефтеловушки, фильтры). | 1, 2, 4, 9, 10 |
| 2 | 10 | Процессы десорбции, дезодорации, дегазации. Основные виды оборудования, используемые реагенты, эффективность очистки. | 1, 2, 7, 10 |
| 6 | Электрохимические методы очистки сточных вод. | 1, 2, 4, 10 | |
| 3 | 8 | Механическая, механотермическая и термическая переработка отходов химических отраслей. Физико-химическое выделение компонентов при участии жидкой фазы. | 1-4, 6 |
| 3 | 10 | Сбор, удаление и складирование бытовых отходов. Состав и свойства твердых бытовых отходов (ТБО). Классификация методов переработки ТБО. | 1 – 6, 8 |
| Всего : 68 часов | |||
- Курсовой проект
Трудоемкость расчета составляет 36 часов за счет СРС
1. Выбор и расчет оборудования для очистки отходящих газов от пылей:
- Пылеосадительные камеры;
- Циклоны (цилиндрические);
- Циклоны (конические);
2. Выбор и расчет установок и аппаратов для физико-химической очистки
отходящих газов:
- Адсорберы (периодического действия с неподвижным слоем адсорбента, с движущимся слоем адсорбента);
- Выбор и расчет оборудования и сооружений для механической очистки сточных вод:
- Усреднители (прямоугольные, круглые, с перемешивающим устройством);
- Песколовки (горизонтальные, аэрируемые, тангенциальные);
- Отстойники (горизонтальные, вертикальные);
- Фильтры (открытые зернистые, каркасно-засыпные);
- Нефте-,жироловушки (горизонтальные, многоярусные тонкослойные);
- Выбор и расчет оборудования и сооружений для биохимической очистки
сточных вод:
- Аэротенки (вытеснители, с регенераторами, без регенераторов);
- Биологические фильтры;
5. Выбор и расчет сооружений машин и аппаратов для отстаивания,
стабилизации и обезвоживания активного ила:
- Вторичные отстойники (радиальные, горизонтальные, вертикальные);
- Метантенки
6. Выбор и расчет оборудования и сооружений для химической и физико-химической очистки сточных вод:
- Фильтры-нейтрализаторы;
- Флотаторы;
7. Выбор и расчет оборудования и аппаратов для электрохимической очистки сточных вод:
- Электрофлотаторы;
- Электрокоагуляторы;
- Электродиализаторы
- Выбор и расчет оборудования, машин и аппаратов для переработки твердых отходов:
- Шаровые мельницы;
Разделы 9 (курсовая работа), 10 (расчетно-графическая работа),
11 (контрольная работа) учебным планом не предусмотрены
12. Экзаменационные вопросы
- Классификация методов очистки и обезвреживания отходящих газов. Основные свойства пылей.
- Основные свойства пылей и эффективность их улавливания в сухих механических пылеуловителях. Основные типы конструкций инерционных и динамических пылеуловителей, жалюзийных аппаратов. Принцип работы, эффективность пылеулавливания.
- Основные типы циклонных аппаратов, конструкционные особенности цилиндрических и конических циклонов; групповые и батарейные аппараты.
- Очистка газов в фильтрах. Классификация фильтрующих перегородок. Принцип работы грубой и тонкой очистки газов.
- Какие аппараты применяют для мокрой очистки газов, их эффективность. Конструкции полых и насадочных газопромывателей, принцип работы.
- Скрубберы, тарельчатые газопромыватели, промыватели ударно-инерционного и центробежного действия. Особенности конструкций, эффективность
- Абсорбционные методы очистки отходящих газов. Физическая абсорбция хемосорбция. Абсорбенты, основные виды, принципы выбора абсорбентов. Абсорберы, эффективность работы.
- Адсорбционные методы очистки газов от вредных примесей. Характеристика адсорбентов. Виды адсорберов с неподвижным, движущимся и псевдоожиженным слоем адсорбента. Материальный баланс процесса адсорбции.
- Основы процесса гетерогенного катализа. Катализаторы; основные требования, предъявляемые к ним. Схемы каталитических реакторов.
- Технологическая вода и сточные воды (СВ), определение, классификация. Основные методы очистки сточных вод (механические, химические, физико-химические, биологические).
- Основные методы удаления взвешенных частиц из сточных вод. Основные виды оборудования (усреднители, отстойники, фракционаторы, нефтеловушки).
- Термические методы очистки сточных вод. Концентрирование сточных вод, основные методы концентрирования. Концентрирование СВ в испарительных установках (вакуумные, адиабатные).
- Схемы процессов концентрирования сточных вод в многоступенчатой испарительной установке и установке с гидрофобным теплоносителем. Виды теплоносителей (газ, жидкость, твердое вещество).
- Принцип работы и устройство установок для концентрирования сточных вод вымораживанием (под вакуумом, при контакте с холодильным агентом).
- Процесс выделения твердых веществ из сточных вод кристаллизацией. Основные виды оборудования (выпарные кристаллизаторы, аппарат Цана, кристаллизатор со смоченной стенкой). Управление процессом кристаллизации (ростом кристаллов, добавки ПАВ).
- Оборудование для кристаллизации растворов с положительным коэффициентом растворимости (при охлаждении) и отрицательным коэффициентом растворимости (при нагревании).
- Принципы выделения сухих веществ из сточных вод при распылительной сушке. Схема установки, требования к распылителям.
- Термоокислительные методы обезвреживания промышленных стоков. Основы метода жидкофазного окисления, схема процесса.
- Процесс очистки сточных вод от органических веществ методом парофазного каталитического окисления, схема установки.
- Огневой метод обезвреживания сточных вод. Основные схемы установок (циклонная печь, печь с псевдоожиженным слоем).
- Основные источники возникновения твердых отходов в материальном производстве. Экономическая и экологическая эффективность их вторичного использования.
- Оборудование для измельчения твердых материалов (дробилки: щековые, конусные, валковые, молотковые; мельницы: стержневые, шаровые, конусные).
- Классификация и сортировка твердых отходов. Схемы разделения материалов различных классов при грохочении (грохоты: инерционные самобалансные, криволинейные; сепараторы: воздушно-проходные).
- Процессы укрупнения твердых отходов. Классификация приемов гранулирования, основное оборудование (прессы, грануляторы окатывания, аппараты для грануляции в кипящем слое, высокотемпературная агломерация).
- Сущность процессов обогащения (разделения) компонентов твердых материалов путем отсадки в тяжелых средах (гидроциклоны, конусные и колесные сепараторы).
- Аппараты для обогащения: конструкции отсадочных машин, флотационные установки (пневмомеханические, механические, пневматические).
- Магнитная сепарация твердых материалов. Сущность процесса. Оборудование для обогащения слабомагнитных и сильномагнитных материалов (в открытой и замкнутой системах).
- Электрическая сепарация твердых материалов. Схемы устройств сепараторов (пластинчатого, электростатического, коронного, барабанного) для обогащения и разделения материалов.
- Процессы смешивания твердых отходов. Смесительное оборудование периодического действия (барабанные, червячно-лопастные, валковые, бегунковые смесители) и непрерывного действия (гравитационные, барабанные смесители).
13. Список основной и дополнительной литературы
Основная
- Родионов А.И., Клушин В.Н., Систер В.Г. Технологические процессы экологической безопасности: Учебник для студентов технических и технологических специальностей. 3-е изд. перераб. и доп.- М.: Высшая школа, 2008. -800 с.
- Ветошкин А.Г. Теоретические основы защиты окружающей среды.- М.: Высшая школа, 2008. -397 с.
- Ветошкин А.Г. Процессы и аппараты защиты окружающей среды.- М.: Высшая школа, 2008. -632 с.
- Ветошкин А.Г. Защита окружающей среды от энергетических воздействий: учеб. пособие.- Пенза: Изд-во Пенз.гос.ун-та, 2007.-456 с.
- Вайсман Я.И., Коротаев В.Н., Абрамов Н.Ф. Техника защиты окружающей среды. Прессование твердых бытовых отходов: учеб. пособие.- Пермь: Изд-во ПермГТУ, 2006.-104 с.
- Родионов А.И., Клушин В.Н., Соловьев Г.С. Защита биосферы от промышленных выбросов. Основы проектирования технологических процессов.- М.: Химия, КолосС, 2006.- 392 с.
7. Шкодич П.Е. Эколого-гигиенические аспекты проблемы уничтожения химического оружия: монография / П.Е. Шкодич, В.Ф.Желтобрюхов, В.В.Клаучек.- Волгоград: ВолгГУ, 2004 .- 102 с. ISBN 5-85534-943-8.
Дополнительная:
8. Ольшанская Л.Н., Собгайда Н.А. Промышленные отходы: способы хранения, установление класса опасности.- Саратов: Изд-во Сарат.гос.технич.ун-та. 2006.-16с
9. Татаринцева Е.А., Ольшанская Л.Н. Механические методы очистки сточных вод / Методические указания к практическим занятиям. Саратов: СГТУ, 2009.- 18 с.
10. Ольшанская Л.Н., Татаринцева Е.А. Оборудование для защиты гидросферы:
обоснование, выбор, расчеты / Учебное пособие (гриф УМО РХТУ имени
Д.И.Менделеева). Саратов: СГТУ, 2005.- 131 с.
14. Применение ТСО, слайдов, плакатов
При проведении лекционных и практических занятий предусмотрено использование мультимедийной техники, схем, рисунков, плакатов, презентаций
и др. наглядных пособий
Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки специалиста: 280200 – «Защита окружающей среды», специальность 280201 – «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов».
Рабочая программа составлена Ольшанской Л.Н.
15.Дополнения и изменения в рабочей программе
Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры
«_______»_________ 200 г., протокол №
Заведующая кафедрой Ольшанская Л.Н.
Внесенные изменения утверждены на заседании
УМКС / УМКН
«_______»__________200 г., протокол №
Председатель УМКС / УМКН Ольшанская Л.Н.