化工单元操作虚拟仿真实验项目简介

1、开设背景

虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设、高校实验室建设与实验教学改革的重要内容。目前高素质人才的培养模式已经由原来的教师言传身教逐渐转变为教师为主导、学生为主体的方式。通过引导学生自主学习专业知识，充分调动学生的学习积极性，启迪学生的创新思维是当前高校培养高水平人才的一条有效途径。

化学化工虚拟仿真实验实训像大规模的开放网络课程( MOOCs) 一样，这种基于互联网且具有交互性、开放性的在线学习、实践和探索，使不同的人群、可在不同时间、不同地点都可利用和享受到优质的教学资源。同时，化学化工虚拟仿真实验实训可在涉及高危( 爆炸、污染) 或极端( 高温、高压) 的环境、不可逆操作( 如工业规模的开、停车) 、高成本或高消耗或综合训练等，可提供安全、可靠、经济和可重复的实验项目。对于本科生来说，这种虚实结合与互补，将大大提升实验教学水平，激发学生的专业学习兴趣和创新实践能力，获得更广阔的专业视角、更先进的知识体系，符合国家教育部“卓越工程师计划”和“工程教育专业认证”的人才质量培养要求。

2、开设目的

化工单元操作虚拟仿真实验是化学化工虚拟仿真教学的重要组成部分。

化工单元操作所用的设备复杂，价格昂贵，特别是机电一体化的设备，投资更大。学校教学空间和实验设备数量有限，不可能完全满足所有学生实际操作的需要，仿真模拟实验为此提供了方便。化工单元操作虚拟仿真实验包括化工原理素材库、化工设备素材库、化工流动过程综合实验、传热综合实验、恒压过滤常数测定实验装置、搅拌器性能测定实验、精馏塔实验装置、二氧化碳吸收与解吸、萃取塔实验、流化床干燥实验装置、雷诺实验、离心泵综合性能测定实验，利用动态教学模型实时模拟真实实验现象和过程，通过3D仿真实验装置交互式操作，产生和真实实验一致的实验现象和结果。每位学生都能亲自动手做实验，观察实验现象，记录试验数据、验证公式、原理。能够体现化学化工实验步骤和数据处理等基本实验过程，满足工艺操作训练要求，满足流程操作训练要求。

3、实验项目内容

已建设的化工单元操作虚拟仿真实验项目

实验一、传热装置操作实训仿真

（1）正常开车过程

（2）正常操作过程

（3）正常停车过程

（4）蒸汽干扰

（5）不凝气干扰

（6）冷凝水干扰

（7）换热器切换

实验二、流化床干燥操作实训仿真

（1）正常开车过程

（2）停车操作过程

（3）空气流量扰动

（4）加热电压扰动

（5）热油流量扰动

实验三、吸收解吸操作实训仿真

（1）正常开车过程

（2）正常操作过程

（3）正常停车过程

（4）吸收塔水流量扰动

（5）吸收塔空气流量扰动

（6）解吸塔空气流量扰动

（7）吸收塔二氧化碳流量扰动

拟建设的化工单元操作虚拟仿真实验项目

4、预期达到效果

（1）、培养学生的工程实践意识；

（2）、培养学生从化学化工虚拟仿真、化工模拟的角度分析问题和解决实际工程问题的基本能力。该门课程既夯实学生前期掌握的化工基础知识，又立足创新，拓宽知识面，改善知识结构，启迪创造性。

备注：可以提供一些调研的虚拟仿真图片，用于制作网页。

 

 

传热操作实训装置DCS图和传热操作实训装置现场图

 

 

流化床干燥操作实训装置DCS图和流化床干燥操作实训装置现场图

 

 

吸收解吸实训流程DCS图和吸收解吸实训流程现场图