(一)精馏虚拟仿真实验概述:
精馏是利用混合物中各组分挥发度不同而将各组分加以分离的一种分离过程。精馏操作就是利用液体混合物在一定压力下各组分挥发度不同的性质,在塔内经过多次部分汽化与多次部分冷凝,使各组分得以完全分离的过程。物料进入塔内以后,经加热变为汽、液相。汽相向上每经过一层塔板,其中难挥发组份就发生一次部分冷凝,经过多块塔板后,就发上了多次的部分冷凝,随着汽相的上升,其中易挥发组份的含量越来越高,最终在塔顶可以得到高纯度的易挥发组份而液相向下每经过一层塔板,其中的易挥发组份就会发生一次部分汽化,经过多块塔板后,液相就会发生多次部分汽化,故液相在其下降的过程中,难挥发组份含量越来越高,最终从塔釜可得到高纯度的难挥发组份。
(二)精馏虚拟仿真实验实验目标:
(1)能根据生产任务进行最小回流比的计算,根据现场情况选择适宜的回流比。
(2)简要叙述精馏操作气-液相流程,指出精馏塔塔板、导流管、塔釜再沸器、塔顶冷凝器等主要装置的作用,突出传热与传质过程。
(3)能独立地进行精馏岗位开、停车工艺操作;(包括开车前的准备、电源的接通、冷却水量的控制、电源加热温度的控制等)。
(4)了解塔釜再沸器电加热形式,了解塔顶冷凝器水冷的冷却方式。
(5)能进行全回流操作,通过观测仪表对全回流操作的稳定性作出正确的判断。
(6)能进行部分回流操作,通过观测仪表对部分回流操作的稳定性作出正确的判断,按照生产要求达到规定的产量指标和质量指标。
(7)能及时掌握设备的运行情况,随时发现、正确判断、及时处理各种异常现象,特殊情况能进行紧急停车操作。
(8)能正确使用设备、仪表,及时进行设备、仪器、仪表的维护与保养。
(9)能掌握现代信息技术管理能力,采用自动控制系统应用计算机对现场数据进行采集、监控和处理异常现象。
(10)了解并掌握工业现场生产安全知识。
(三)精馏虚拟仿真实验
(1)教师端
管理学生、管理教学内容、管理学生考核成绩。
(2)学生端
学习/巩固/复习实验理论知识;
认识实验设备,了解实验设备,熟练实验设备;
学习实验流程,了解实验流程,熟练实验流程;
实验自主考核,了解自己的学习掌握情况,进行实验,给出分数(反馈给管理教师)。
(四)精馏虚拟仿真实验功能介绍
在“精馏虚拟仿真实验”中,教学、实验、考核为一体,学生好学习,教师易管理。无实验材料的损耗,仿真实验环境升级投入成本低,安全系数高,支持反复多次进行实验学习,是化工行业的课程学习得力助手。
(1)场景漫游
进入教室,自主漫游行走。与现实教室无异,通过计算机进入“精馏虚拟仿真实验”内,搭建好的教室室内场景与实验器材,学生可以围绕着实验器材一周进行观摩,因为该设备有楼梯,学生也可以通过楼梯登上2楼去进行实验。
(2)认识仪器
精馏虚拟仿真实验是由若干项设备组成,蒸馏塔、冷凝器、分离漏斗、加热设备、真空泵等,学生做实验前需要了解实验器材都是由什么设备组成的,以及每个设备都在实验中有什么作用,该模块可以让学生与实验器材互动,点击实验器材任意设备部件,认识其名称及用途。认识实验设备。
(3)模拟实验
模拟实验主要为学习实验流程作用,学生们刚开始接触实验时并不知道如何进行实验,该功能从实验开车到停车,一步步流程引导着学生进行实验操作学习。学习实验操作的过程。
(4)实验介绍
实验的理论性内容介绍。概述、理论应知、训练目标、训练注意事项、装置异常及应急处理。
(5)实验考核
实验考核共分为三种子功能:自主考核、成绩提交、查看分数
学生先进行实验考试,按照流程,在“闭卷”的情况下完成精馏实验操作,实验操作完成后,学生需要提交自己本次的实验成绩,此项功能点击后,实验考核功能内,便不能够在进行任何与设备之间的操作,界面切换到实验成绩查看界面,由于成绩计算是按照实验操作流程来进行评分,学生可以在考核权重界面内,查看得分与失分情况,巩固实验考核操作印象。
成绩出来后,学生可以看到外,也会实时传输到教师端,教师能通过教师端成绩管理处查看学生的考核成绩,以此为后续的教学工作开展做准备。
(6)重新开始
精馏虚拟仿真实验的特点之一,可以反复让学生进行实验学习,不需要担心实验材料的使用,也不需要担心实验的隐性危险,可以反复进行学习。
(7)退出场景
关闭仿真实验平台。离开仿真教室。