《生物质能工程》课程教学大纲(2020版) 课程基本信息(Course Information) 课程代码 ECOL3411 学时((Credi2 +学分(Credits)) (Course Cod Hours) 课程名称 (中文)生物质能工程 (Course Name) (英文)Biomass Energy 课程类型 专业选修课 (Course Type) 授理对地 农业资源与环境专业本科生 Audience) 授课语言 (Language of 双语(汉语及英语) “开课院系 农业与生物学院 (School) 先修课程 后透课程 (Prerequisite) 高等数学有机化学 无 (post) ·课程负责人 课程网址 CANVAS课程网站: 刘荣厚 (Course (Instructor) https://oc.sjtu.edu.cn/courses/17239 〔中文300-500字,含课程性质、主要教学内容、课程教学目标等) 本课程是为农业资源与环境专业本科生开设的专业选修课,课程教学目标是使学生写 课程简介(中捉生物质能的基本概念、生物质能转换技术的原理、工艺、设备及其工程应用实例,从而 文) 拓展学科领域。主要教学内容包括:生物质能的基本概念、生物质能转换技术类型、生物 (Description) 质的百接城特技术没气发醚T艺及户用与技术大中型气T程.诚☑特术,生 热裂解技术 生物 气化技术.生物质压编 技术及其他转 换技术 生物质能 实践(包括沼气,然料乙醇,热裂解)·本课程采用双语教学,要求完成课程论文1篇。 英文300-500字) This course urse for undergraduate students specializing in Agric ce and Environment.The teaching objectives of this course are making students to gra 课程简介(英the basic concept of biomass energy,.to master principle of biomass conversion technolog 文) technological process.equipment and case studv.thus expending their discipline domain.Th main contents of the course are as follows:basic concept of biomass energy:classification ass technology,direct combustion of biomass process for biogas produ tion and household type biogas technology middle and large sc biogas engineering:fuel hnol technology biomass pyrolysis technology biomass gasification
1 《生物质能工程》课程教学大纲(2020 版) 课程基本信息(Course Information) 课程代码 (Course Code) ECOL3411 *学时(Credit Hours) 32 *学分(Credits) 2 *课程名称 (Course Name) (中文)生物质能工程 (英文)Biomass Energy Engineering 课程类型 (Course Type) 专业选修课 授课对象 (Target Audience) 农业资源与环境专业本科生 授课语言 (Language of Instruction) 双语(汉语及英语) *开课院系 (School) 农业与生物学院 先修课程 (Prerequisite) 高等数学,有机化学 后续课程 (post) 无 *课程负责人 (Instructor) 刘荣厚 课程网址 (Course Webpage) CANVAS 课程网站: https://oc.sjtu.edu.cn/courses/17239 *课程简介(中 文) (Description) (中文 300-500 字,含课程性质、主要教学内容、课程教学目标等) 本课程是为农业资源与环境专业本科生开设的专业选修课。课程教学目标是使学生掌 握生物质能的基本概念、生物质能转换技术的原理、工艺、设备及其工程应用实例,从而 拓展学科领域。主要教学内容包括:生物质能的基本概念、生物质能转换技术类型、生物 质的直接燃烧技术、沼气发酵工艺及户用沼气技术、大中型沼气工程、燃料乙醇技术,生 物质热裂解技术、生物质气化技术、生物质压缩成型技术及其他转换技术、生物质能工程 实践(包括沼气,燃料乙醇,热裂解)。本课程采用双语教学,要求完成课程论文 1 篇。 *课程简介(英 文) (Description) (英文 300-500 字) This course is selective course for undergraduate students specializing in Agricultural Resource and Environment. The teaching objectives of this course are making students to grasp the basic concept of biomass energy, to master principle of biomass conversion technology, technological process, equipment and case study, thus expending their discipline domain. The main contents of the course are as follows: basic concept of biomass energy; classification of biomass energy conversion technology; direct combustion of biomass; anaerobic digestion process for biogas production and household type biogas technology; middle and large scale biogas engineering; fuel ethanol technology; biomass pyrolysis technology; biomass gasification
biomass biomass conversion technology acic of biomass energy engineering(including biogas,bioethanol and pyrolysis).The will be conducted both in Chinese and English.One review paper should be finished by th student. 课程目标与内容(Course objectives and contents) 【.本课程是衣业资源与环境专业的专业选修课,该课程主要采用采用理论教学,同时,兼 顾实黄教学。将采用多想体手段,展示生物质能工程实例(A3A5)。 且有丰宽储量的生物质是能周定狱的唯一可再生合理开发利用生物质能无论 能源安全战路上,经济上,还是在生态环 保护方面都具有重要意义。因此,对于衣 资源与环境专业的学生,生物质能工程方面的基本知识是必不可少的。通过该门课程 课程目标 学习,期望学生能够对生物质能开发与利用方面的是础知识及研发现状有一定了解 (Course Object) (A3.A5):从而拓展学科领域(C3.C5,D1), 课程尾干专业洗修程涉及面广希望在教师引导下,学牛尽可能多的阅读有关生 质能开发与利用方面的参考文献,从而对生 质能转换技术的原理、研发现状有更深》 的了解(B2,B5).通过本课程学习,力求使学生具备如何根据所学内容在将来的工作可 获取所需知识的能力,从而开拓生物质能研究新领域(C3,C5), 作业 章节教学纳容(要点) 学时 教学开 核要 课程思政融入点 对应课程 求 第一章绪论2)1 果程介绍2、生物 能的念与资源(1)】 理论教 通过概念及分类的 学习,培养学生理解 3、生物质能转换技入 学 类型4、生物质能国内 知识的准确性. 封学内突挂白 外发展状况(1) 安排及对应课 第二章生物质的直按 通过生物质的物理 程目标(Ca 性质、化学性质、生 然境技术(2)1、生 Schedule&第 物质的特性()2、秸 理论教 物质的发热量等其 2.3 Requirements&章 学 本概念等学习,培养 轩与薪材3、生物质的 Course 学生认直严谨的工 Objectives) 燃烧机理与方式(① 作作风。 第三章诏气发酵工艺 及户用沼气技术(6) 1.将述2.裙气发能 通讨沼气发硅原理 的原理()3.沼 发酵的工艺条件(2) 理论教 及工艺的学习,培养 学 4、沼气发酵的工艺 学生可持续发展的 观念。 型(1)5、无活动盖自 动升降水压式沼气池 构造及工作原理()
2 technology; biomass briquetting technology and other biomass energy conversion technology; practice of biomass energy engineering(including biogas, bioethanol and pyrolysis). The course will be conducted both in Chinese and English. 0ne review paper should be finished by the student. 课程目标与内容(Course objectives and contents) *课程目标 (Course Object) 1.本课程是农业资源与环境专业的专业选修课,该课程主要采用采用理论教学,同时,兼 顾实践教学,将采用多媒体手段,展示生物质能工程实例(A3,A5)。 2.具有丰富储量的生物质是能够固定碳的唯一可再生资源,合理开发利用生物质能无论在 能源安全战略上,经济上,还是在生态环境保护方面都具有重要意义。因此,对于农业 资源与环境专业的学生,生物质能工程方面的基本知识是必不可少的。通过该门课程的 学习,期望学生能够对生物质能开发与利用方面的基础知识及研发现状有一定了解 (A3,A5);从而拓展学科领域(C3,C5,D1)。 3.课程属于专业选修课程,涉及面广,希望在教师引导下,学生尽可能多的阅读有关生物 质能开发与利用方面的参考文献,从而对生物质能转换技术的原理、研发现状有更深入 的了解(B2,B5)。通过本课程学习,力求使学生具备如何根据所学内容在将来的工作中 获取所需知识的能力,从而开拓生物质能研究新领域(C3,C5)。 *教学内容进度 安排及对应课 程目标 (Class Schedule & Requirements & Course Objectives) 章节 教学内容(要点) 学时 教学形 式 作业 及考 核要 求 课程思政融入点 对应课程目 标 第 一 章 第一章 绪论 (2) 1、 课程介绍 2、生物质 能的概念与资源(1) 3、生物质能转换技术 类型 4、生物质能国内 外发展状况(1) 2 理论教 学 通过概念及分类的 学习,培养学生理解 知识的准确性。 1 第 二 章 第二章 生物质的直接 燃烧技术 (2) 1、生 物质的特性 (1) 2、秸 秆与薪材 3、生物质的 燃烧机理与方式 (1) 2 理论教 学 通过生物质的物理 性质、化学性质、生 物质的发热量等基 本概念等学习,培养 学生认真严谨的工 作作风。 2,3 第 三 章 第三章 沼气发酵工艺 及户用沼气技术 (6) 1、概述 2、沼气发酵 的原理(1) 3、沼气 发酵的工艺条件 (2)。 4、沼气发酵的工艺类 型 (1) 5、无活动盖自 动升降水压式沼气池 构造及工作原理 (1) 6 理论教 学 1 次 通过沼气发酵原理 及工艺的学习,培养 学生可持续发展的 观念。 2,3
6、无活动盖自动升避 水压式沼气池的设: 与施工(1) 要求:了解沼气的化学 组成和理化性质,掌据 气发的原理掌拒 沼气发酵原料种类 组成,沼气发酵原料白 配比,常用发酵原料的 女气特性。动练堂根 气发破的工艺条件下 发酵工艺类型,掌握 活动盖自动升降水 式沼气池构造及工件 原理。施工技术 第四章大中型沼气 程(④)1大中型 气工程的定义及发 现状(1)2、大中理 沼气工程厌氧消化器 1) 大中型沼气工程牙 氧消化器(1)4、大 中型沼气工程实份 通过大中型沼气工 (1) 程厌氧消化器的学 第四 理论救 学 1次习,培养学生举一反卫.3 要求:了解大中型 工程的发 熙现状,掌 大中型沼气工程厌军 消化器的构造及工作 原理(常规型,污泥洗 留型附若型) 中型沼气工程设计内 容与要求,沼气发酵消 化器设计,了解大中西 沼气工程实例。 第五章燃料乙醇技 (4) 1、料乙醇 术的发展概况2、燃料 亿醇的生产原料(1) 理论教 通过乙醇发酵机理 学 的学习,培养学生发即,3 3、乙醇发酵机理4、 展的理念 乙醇发酵微生物(1) 乙醇蒸馏脱水的原
3 6、无活动盖自动升降 水压式沼气池的设计 与施工(1) 要求:了解沼气的化学 组成和理化性质,掌握 沼气发酵的原理。掌握 沼气发酵原料种类与 组成,沼气发酵原料的 配比,常用发酵原料的 产气特性。熟练掌握沼 气发酵的工艺条件及 发酵工艺类型。掌握无 活动盖自动升降水压 式沼气池构造及工作 原理、施工技术。 第 四 章 第四章 大中型沼气工 程 (4) 1、大中型沼 气工程的定义及发展 现状 (1) 2、大中型 沼气工程厌氧消化器 (1) 3、大中型沼气工程厌 氧消化器 (1) 4、大 中型沼气工程实例 (1) 要求:了解大中型沼气 工程的发展现状,掌握 大中型沼气工程厌氧 消化器的构造及工作 原理(常规型,污泥滞 留型,附着膜型),大 中型沼气工程设计内 容与要求,沼气发酵消 化器设计,了解大中型 沼气工程实例。 4 理论教 学 1 次 通过大中型沼气工 程厌氧消化器的学 习,培养学生举一反 三的能力及环境保 护意识。 2,3 第 五 章 第五章 燃料乙醇技术 (4) 1、燃料乙醇技 术的发展概况 2、燃料 乙醇的生产原料(1) 3、乙醇发酵机理 4、 乙醇发酵微生物 (1) 5、乙醇蒸馏脱水的原 4 理论教 学 通过乙醇发酵机理 的学习,培养学生发 展的理念。 2,3
理及工艺流程6.纯 类原料乙醇发酵工艺 与实例7、淀粉类原料 乙醇发酵工艺与实仍 8、纤维素类原料水解 工艺技术与实刷2) 了解料乙租的 发展概况,掌据乙醇 酵机理,乙醇蒸馏原 理,糖类原料乙醇发酵 工艺实例,纤维素类原 料水解工艺技术与实 第六章生物质热裂解 技术(6)1、生物质 执刻轻机理2】2 生物质热裂解工艺 型及影响因素(2)3 典型生物质热裂解花 通过生物质热裂解 化装置4.生物油的本 筑六 理论教 技术的学习,培养学 性及应用(2) 学 1次 2.3 生废弃物有效利用 要求:了生物压执 解技术的分类及国 的本国杯 外研发现状,掌握生书 质热裂解技术的工作 理曲型工梦的丁 东程.影响因素及应用 案例 物生物质能工程实践(活 通过生物质能工程 质能气、乙醇、热裂解等) 实践教 实践,培养学生重视 工程(地点:农业与生物学 1次 理论联系实际的思 实践院2406) 想 第七章生物质气化技 术(4】1.生物质 通讨生物质气化技 第七化技术概述(1)2, 理论教 术的学习,培养学生 生物气化基本 废弃物有效利用的 ()3 生物质气化 视点 术的应用(1) 第八音牛物质压缩成 通村生物质压缩成 型技术及其他转梅技 型技术及其他转棕 第 术2)1、生物质压缩 技术学习及学术 成型及其他转换技术 培养学生团队精 (1):学术报告(1) 神及创新能力. 注1:建议按照教学周周学时编排
4 理及工艺流程 6、糖 类原料乙醇发酵工艺 与实例 7、淀粉类原料 乙醇发酵工艺与实例 8、纤维素类原料水解 工艺技术与实例(2) 要求:了解燃料乙醇的 发展概况,掌握乙醇发 酵机理,乙醇蒸馏原 理,糖类原料乙醇发酵 工艺实例,纤维素类原 料水解工艺技术与实 例。 第 六 章 第六章 生物质热裂解 技术 (6) 1、生物质 热裂解机理 (2) 2、 生物质热裂解工艺类 型及影响因素(2)3、 典型生物质热裂解液 化装置 4、生物油的特 性及应用(2) 要求:了解生物质热裂 解技术的分类及国内 外研发现状,掌握生物 质热裂解技术的工作 原理、典型工艺的工艺 流程、影响因素及应用 案例。 6 理论教 学 1 次 通过生物质热裂解 技术的学习,培养学 生废弃物有效利用 的家国情怀。 2,3 生 物 质 能 工 程 实践 生物质能工程实践(沼 气、乙醇、热裂解等) (地点:农业与生物学 院 2-406)。 2 实践教 学 1 次 通过生物质能工程 实践,培养学生重视 理论联系实际的思 想。 3 第 七 章 第七章 生物质气化技 术 (4) 1、生物质气 化技术概述(1) 2、 生物质气化基本原理 (2)3、生物质气化技 术的应用 (1) 4 理论教 学 通过生物质气化技 术的学习,培养学生 废弃物有效利用的 观点。 2,3 第 八 章 第八章 生物质压缩成 型技术及其他转换技 术(2) 1、生物质压缩 成型及其他转换技术 (1);学术报告(1) 2 理论教 学 通过生物质压缩成 型技术及其他转换 技术学习及学术报 告,培养学生团队精 神及创新能力。 3 注 1:建议按照教学周周学时编排
注2:相应章节的课程思政融入点根据实际情况填写,】 考核方式 综合考核:(1)作业及出勤:30分: (Grading) (2)课程学术报告PPT1次:30分 (3)课程综述论文1篇:40分. (必含信息:教材名称。作老出板社、出板年份版次,书号) 《生物质能工程》,刘荣厚主编,化学工业出版社, 2009,第1版,书号 “教材域参考资 9787-122-06289. 料(Textbook 参考资料: &Other ]Introduction to Biomass Energy Conversions)Sergio C.Capareda,CRC Press,2014,firs Materials) dition.ISBN 978-1-4665-1333-4(alk.paper) 2SCI及日杂志文章, 其它(More) 备注(Notes) 备注说明 1.带内容为必填项, 2.课程简介字数为300500字:课程大纲以表述清楚教学安排为宜,字数不限
5 注 2:相应章节的课程思政融入点根据实际情况填写。 *考核方式 (Grading) 综合考核: (1)作业及出勤:30 分; (2)课程学术报告(PPT)1 次:30 分; (3)课程综述论文 1 篇:40 分。 *教材或参考资 料 (Textbooks & Other Materials) (必含信息:教材名称,作者,出版社,出版年份,版次,书号) 教材:《生物质能工程》,刘荣厚 主编,化学工业出版社, 2009,第 1 版,书号: 978-7-122-06289-5 参考资料: [1]《Introduction to Biomass Energy Conversions》,Sergio C.Capareda,CRC Press,2014,first edition, ISBN 978-1-4665-1333-4(alk.paper) [2]SCI 及 EI 杂志文章。 其它(More) 备注(Notes) 备注说明: 1.带*内容为必填项。 2.课程简介字数为 300-500 字;课程大纲以表述清楚教学安排为宜,字数不限