能源与环境工程实验教程（杨丽）

　　本书分别对实验设计、实验数据处理与分析、实验设备与仪器的选用、有机固废的理化性能测定及能源化利用技术、有机废水的理化性质测定及能源化利用技术、有机废气的理化性质测定及污染物的脱除技术进行了详细介绍。主要内容包括：实验的基本程序及其重要性、实验设计的方法、实验数据处理与分析的方法、实验所需的主要设备与仪器、有机固废和有机废水的理化性质测定及能源化利用技术、有机废气的理化性质测定及污染物脱除技术。本书针对能源开发利用中产生的环境问题和环境保护过程中的能源化利用问题设计了32 个实验，其中有机固废的理化性质测定及能源化利用包括13 个实验，有机废水的理化性质测定及能源化利用包括10 个实验，有机废气的理化性质测定与污染物脱除包括9 个实验。本书可作为能源与环境系统工程、能源与环境工程、碳中和科学与工程等新工科专业师生的教材，也可供能源与动力工程、新能源、环境工程、资源科学与工程等相关专业的师生及相关行业从事化验与分析工作的技术人员参考使用。

　　杨丽，南京工业大学能源科学与工程学院，系主任、副教授，博士（后），学科教授，硕士生导师，毕业于河海大学环境工程专业，曾在南京工业大学动力工程及工程热物理博士后流动站合作研究2年，江苏省工程热物理学会理事。承担本科生课程《固体废物处理与资源化》、《环境系统分析》、《工程流体力学》等多门本科生课程以及研究生课程《环境工程概论》。主要从事有机废弃物能源化利用技术、环境催化与污染控制技术研究。承担国家重点研发计划课题任务，主持国家重点研发计划子课题1项；曾主持江苏省自然科学基金面上项目、江苏省重点环保科技课题、江苏省博士后科研资助计划。以第1作者或通讯作者发表学术论文十数篇，作为发明人获相关授权发明专利9件。入选江苏省“双创博士-科技副总”计划。作为访问学者曾先后公派澳大利亚、日本开展环境、能源新技术方面境外研修2次。曾获江苏省科技镇长团优秀团员荣誉、工大集团奖教金荣誉、本科生毕业设计优秀指导教师、校本科生实验室开放项目一等奖等。

第1章 绪论 1
第2章 实验设计 5
1.1 实验设计 2
1.2 实验准备 2
1.3 实验过程 3
1.4 实验数据的分析处理 3
1.5 能源与环境工程专业实验的教学目的与任务 4
2.1 实验设计的基本概念与方法 5
2.1.1 实验设计的基本概念 5
2.1.2 实验设计的方法 7
2.2 单因素实验设计 7
2.2.1 中点法 8
2.2.2 均分法 8
2.2.3 黄金分割法 8
2.2.4 分数法 10
2.2.5 均分分批实验法 12
2.3 双因素实验设计 12
2.3.1 纵横中线法 12
2.3.2 好点推进法 14
第3章 实验数据处理与分析 21
2.3.3 平行线法 14
2.4 多因素实验设计 15
2.4.1 单指标正交实验设计 16
2.4.2 多指标正交实验设计 18
2.4.3 考虑交互作用的正交实验设计 20
3.1 实验数据的误差分析 21
3.1.1 绝对误差与相对误差 22
3.1.2 算术平均误差与标准误差 24
3.1.3 误差的应用 24
3.1.4 间接测量值的误差传递 25
3.1.5 实验数据的评价 26
3.1.6 实验仪器精度的选择 27
3.2 实验数据的整理 27
3.2.1 有效数字 28
3.2.2 有效数字的运算规则 29
3.2.3 实验数据的数字特征 29
3.2.4 可疑数据的取舍与检验31
3.2.5 实验数据的列表与图示 32
3.3 实验数据的方差分析 34
3.3.1 单因素的方差分析 34
3.3.2 双因素的方差分析 38
3.3.3 正交实验的方差分析 41
3.4 实验数据的回归分析 46
3.4.1 一元线性回归分析 47
3.4.2 非线性回归分析 50
第4章 实验设备与仪器 57
第5章 有机固废的能源化实验71
3.4.3 二元线性回归分析 52
4.1 实验设备 57
4.1.1 输送用设备 57
4.1.2 破碎用设备 58
4.1.3 反应用设备 59
4.1.4 分离用设备 60
4.1.5 加热用设备 61
4.2 实验仪器 62
4.2.1 称量用仪器 62
4.2.2 检测用仪器 63
4.2.3 分析用仪器 64
5.1 有机固废的理化性质测定 73
实验1 有机固废的含水率测定 73
实验2 有机固废的灰分和挥发分测定 75
实验3 有机固废的工业分析 77
实验4 有机固废的可燃分测定 78
实验5 有机固废的热值测定 80
5.2 有机固废的能源化利用技术 87
实验6 有机固废的燃烧实验87
实验7 有机固废的热解气化实验92
实验8 有机固废的水热气化实验94
实验9 有机固废的热解液化实验97
第6章 有机废水的能源化实验 110
第7章 有机废气中污染物的净化实验 142
实验10 有机固废的水热液化实验99
实验11 有机固废的热解炭化实验102
实验12 有机固废的水热炭化实验104
实验13 有机固废厌氧发酵产甲烷实验107
6.1 有机废水的理化性质测定 111
实验14 有机废水的酸度测定 113
实验15 有机废水的色度测定 116
实验16 有机废水的浊度测定 118
实验17 有机废水的氨氮测定 119
实验18 有机废水的化学需氧量测定 122
实验19 有机废水的生化需氧量测定 124
6.2 有机废水的能源化利用技术 128
实验20 有机废水的焚烧实验128
实验21 有机废水的水热氧化实验132
实验22 有机废水的水热气化实验135
实验23 有机废水厌氧发酵产甲烷实验139
7.1 有机废气的理化性质测定 143
7.1.1 典型 VOCs 物质 143
7.1.2 VOCs 物质的危害性 143
实验24 有机废气中硫氧化物的测定 145
实验25 有机废气中氮氧化物的测定 153
实验26 有机废气中总烃及非甲烷烃的测定 158
实验27 有机废气中挥发性有机物的测定 163
实验28 有机废气中颗粒物的测定 168
7.2 有机废气中污染物的脱除技术 174
实验29 有机废气中 SOx 脱除实验174
实验30 有机废气中 NOx 脱除实验177
实验31 有机废气的吸附脱除 VOCs 实验180
实验32 有机废气的催化燃烧 VOCs 实验183
参考文献 184